| Processamento de Alimentos
O processamento de alimentos é uma aplicação natural da geração de imagens térmicas. Alimentos pré-cozidos são uma conveniência cada vez mais popular para consumidores atarefados. Cereais, massas e aperitivos exigem protocolos de assado precisos. Nessas aplicações de alimentos e muitas outras, grandes volumes de produtos devem ser cozidos ou assados com precisão.
Os Limites Concorrentes de Segurança, Qualidade e EconomiaOs engenheiros de processo enfrentam constantemente os limites concorrentes impostos pela segurança, qualidade do produto e economia. A segurança exige que todas as partes de um produto de alimentos sejam mantidos acima de uma temperatura limite por um período específico para a eliminação de bactérias perigosas. No entanto, se a temperatura for muito elevada ou o período for excessivo, o produto se tornará seco e passará do ponto -- uma qualidade inaceitável do produto. A economia de produção dita que a linha se mova rapidamente para atingir os volumes almejados e para que o forno opere a uma temperatura mínima para reduzir as despesas de combustível. As economias diárias de produção são moderadas pela realização de que uma única violação de segurança pode ter consequências econômicas e morais desastrosas para toda a empresa. Da mesma maneira, um breve lapso na qualidade do produto pode desfazer anos de conquistas em um mercado competitivo.
Fatores de Impacto nas Temperaturas do ProdutoA geração de imagens térmicas apresenta o recurso de medições para atingir a alta qualidade de um produto segura e economicamente. A geração de imagens térmicas oferece a habilidade de monitoramento constante das temperaturas do próprio produto. Controles sofisticados de forno e correia são valiosos, mas são as temperaturas do produto que são mais importantes. As temperaturas do produto podem variar significativamente de acordo com parâmetros, como:
- temperatura do forno;
- velocidade da correia;
- volume do produto;
- composição do produto;
- condições de inicialização; e
- separação e instalação do produto.
Um Distribuição de Temperaturas do ProdutoConforme eles saem do forno, os produtos normalmente possuem uma variação ou distribuição de temperaturas por toda sua superfície e volume. Essa distribuição de temperaturas é influenciada pelos vários fatores listados acima. Quem mede a 'temperatura' (singular) de um produto com um único termômetro podem se surpreender ao encontrar variações de temperatura evidentes em uma imagem térmica. Uma imagem térmica é equivalente a uma ramificação de milhares de sondas de temperatura colocadas na superfície do produto com os dados resultantes organizados no formato de uma imagem. Uma distribuição de temperaturas, em vez de uma temperatura única do produto, é encontrada por observações comuns, como biscoitos com as extremidades queimadas e centros semi-líquidos. Como as preocupações de segurança, qualidade e economia se aplicam a todas as partes do produto, é importante medir temperaturas em todo o produto.
Depois que as distribuições de temperatura forem medidas, o processo poderá ser gerenciado e otimizado. Se a distribuição de temperaturas for muito grande, pode ser que a velocidade da correia tenha sido um pouco reduzida para permitir que todas as partes do produto atinjam a temperatura desejada. Ao contrário, se a distribuição for pequena, a velocidade da correia poderá ser aumentada ao mesmo tempo em que mantém a segurança e a qualidade do produto.
Figura 1. mostra uma série de imagens térmicas de biscoitos com gotas de chocolate depois que eles foram removidos de um forno de cozinha comum. A imagem superior esquerda na Figura 1 mostra os biscoitos em uma bandeja. A barra de cores à direita indica a temperatura (em Farenheit) das cores da imagem. A imagem superior direita mostra a imagem do produto extraída da bandeja do plano de fundo. A imagem inferior esquerda mostra uma representação em 3D somente das temperaturas do biscoito. O gráfico inferior direito mostra as distribuições de temperatura somente dos biscoitos e não do plano de fundo. (A análise e o processamento foram fornecidos pela Cardiowave, Inc.)
As Figuras 2 e 3 mostram as imagens térmicas de tiras de bacon em dois momentos diferentes depois que elas foram removidas de um forno de microondas. As variações de temperatura são evidentes, assim como os efeitos de resfriamento da Figura 2 a Figura 3. 
Pontos Fortes da Geração de Imagens Térmicas para Aplicações de Processamento de AlimentosA tecnologia de geração de imagens térmicas, em sua forma básica, fornece medições precisas das temperaturas da superfície. Isso é idealmente adequado para medir produtos como batatas ou bacon, devido ao seu perfil fino. As imagens calibradas de uma câmera radiométrica e infravermelha funciona bem sem mais processamentos.
Para produtos substancialmente grossos, as temperaturas da superfície podem ser usadas como uma entrada em um modelo matemático descrevendo as propriedades térmicas do produto. Com esse modelo, as propriedades térmicas volumétricas e as análises estatísticas podem ser entendidas para vários produtos adicionais. Com energia pós-processamento suficiente, essas medições podem ser feitas em tempo real. | |