金属探知機と血液

食肉加工工場に勤めている方から聞いた話なのですが、製品に異物が混入していた場合にその事を検知するための金属探知機が、食肉中に含まれている血液にも反応して｢金属を検知した｣という信号を発してしまう事があるという話です。
　しかし、血液には金属元素の化合物こそ含まれてはいるものの、金属は含まれておりません。
　金属が含まれてはいないにもかかわらず、何故金属探知機が反応してしまうのでしょうか？

　尚、もし金属探知機というものが金属元素の化合物にすら反応を示すようなものであるのならば、血液などとは比べものにならないほど大量の金属元素が含まれている骨にも反応する筈ですから、骨付き肉などは毎回反応する事になりますが、実際にはそんな話は聞きません。
　また、テレビ番組等では、金属探知機を使って土中に埋まっている金属製品を探す場面が放送されている場合がありますが、土にはアルミニウムやマグネシウムが大量に含まれていますから、金属探知機は土自体に反応しっ放しになってしまい、金属製品のみを探す役には立たないという事になってしまいますが、そのような話も耳にした事はありません。
　これらの事から、金属探知機は金属元素の化合物には反応しないものと考えられます。

No.12 回答者： phenylalanine 回答日時： 2025/06/26 18:09

No.11 に頂いたコメントに関してです。

　間質液が導電性である上、死んだ細胞膜は絶縁性を失っています。肉全体が導電性であり、血管やリンパ管など区別する必要はないと思われます。その塊に「大局的ループ」が形成されるのです。局所導電率より寸法と平均導電率が大きな意味を持つでしょう。

　最大 1 [S/m]の肉が流れてくるとしましょう。これを誤検出しないよう「スレスレ」設定します。それら肉の平均は 0.5 [S/m] でその時の金属検出能力が 1 mm と仮定します。つまり 1mm 金属が 0.5 [S/m] 分に相当する状況です。零[S/m]の肉に対して検出感度がどう低下するか考えてみます。この時 0.5 [S/m] を 1 [S/m] にする金属の寸法変化が必要ですが、仮に４乗則に従うならば、1 mm が 1.2 mm になるだけです。

No.11 回答者： phenylalanine 回答日時： 2025/06/25 19:59

No.10 に頂いたコメントに関してです。

　生理食塩水の導電率は 1.6 [S/m] (常温) とされ、脂肪やたんぱく質の絶縁物/構造の影響で、部位による導電性の違いが生じています。寸法に対し大きな次数を示す渦電流効果に関し、着目すべきは、様々な組織を跨ぐ「血液も含む体液の大局的ループ」であり、「血の塊」ではないでしょう。それを前提に、
　＞大きめの個体で肉の量が多いものの場合には常に反応
　肉量差異から逃れるには視野を絞るしか無いでしょう。肉の厚みが混入金属寸法の検出限界を決定しそうです。
　＞小さめの個体のものに対しては・・・金属の小断片すら検出出来ない
　こちらの推論/表現ニュアンスは不可解です。金属の僅かな増加「絶対量」が肉量の減少「比率」に対し補って余りある磁束変化を与えるのです。肉の導電性からなるオフセットはあくまでも忌避成分、差し引くべき量です。「スレスレ」には、オフセットを積極利用する意図はありません。積極利用で得られる効能は、検出金属限界寸法には無く、実質、当該寸法の「微小変化」にしかなりません。
　渦電流を検出手段とするならば、肉の導電度が低い事、量が少ない事は、単純に金属を検出し易くする（高感度設定可能な）方向です。「検出可能な最小金属寸法は、視野に想定される最大肉量の最大導電度で決定される」と単純に考えて良いのではありませんか。

この回答へのお礼

御回答頂き有難う御座います。

>着目すべきは、様々な組織を跨ぐ「血液も含む体液の大局的ループ」であり、「血の塊」ではないでしょう。

　何故そのようにお考えなのでしょうか？
　血管やリンパ管のような細い管の中に存在する体液の中のループ状になっている部分と、それと同サイズの血液の塊を比べた場合、電気抵抗が低いのは断面積が大きい塊の方です。
　想定される金属異物の形状はループ状ではなく基本的に塊なのですから、金属と血液を比較する際に

>概算の便宜上、相似な

という事であれば、同じ塊同士で考えなければ

>10^6 の４乗根は 32

というお話が意味を成さなくなります。


>＞小さめの個体のものに対しては・・・金属の小断片すら検出出来ない
>こちらの推論/表現ニュアンスは不可解です

　失礼しました。
　直径1mmの金属異物を検出可能な場合、｢小さめの個体の頭部＋直径1mmの金属異物｣と｢金属異物が無い大きめの個体の頭部｣を比較した場合、後者の方が断面積が大きい事により、より電気が流れすくなりますから、探知機が前者に反応するのであれば、後者には毎回反応する事になり、それを防ぐために大きめの個体の頭部の肉に対して

>肉で反応しないスレスレに設定した

すると、今度は、｢小さめの個体の頭部＋直径1mmの金属異物｣には反応しなくなると考えた次第です。
　最も一般的なステンレス鋼であるSUS304の導電率は1.4×10^6S/mであり、それに対して人間の骨格筋の10kHzの交流電流に対する導電率は0.13S/mですので、金属探知機の交流磁場の周波数数kHz～数十kHzと同じ周波数を持つ交流電流に対する豚の骨格筋の導電率も同程度と仮定すると、

(1.4×10^6÷0.13)^(1/4)≒57

ですから直径57mmの肉塊に相当する肉量の差があれば反応してしまう事になります。
　骨格筋の密度は1.1g･cm^-3程度ですので、直径57mmの肉塊の質量は

1.1[g･cm^-3]×4×π×(5.7[cm]÷2)^3÷3≒107[g]

に過ぎないのに対し、個体差による頭部の重量差は(骨も含むとは言え)500g超は確実にあります。

お礼日時：2025/06/26 03:52

No.10 回答者： phenylalanine 回答日時： 2025/06/22 22:36

No.8 に頂いたコメントに関してです。

肉の導電度は金属に比べ遥かに低い、とは言え両者の分量比から、混入金属の小断片を検出するのは容易で無かろう--- という状況を設定しましょう。僅かな金属も見逃すまいと、検出感度の設定を上げて行けば、肉塊のみでも反応するようになってしまいます。そこより僅かに感度を落として「スレスレ」運用したとしましょう。その場合、血液含有量の僅かな差異、その導電度上昇が検知される理屈です。

この回答へのお礼

御回答頂き有難う御座います。

>僅かな金属も見逃すまいと、検出感度の設定を上げて行けば、肉塊のみでも反応するようになってしまいます。そこより僅かに感度を落として「スレスレ」運用したとしましょう。

というやり方で金属の異物を探知しているという話は、おそらく実際に行われているのではないかとは私も思います。
　ただ、大きくてもせいぜい数cm程度しかない血の塊に対して

>血液含有量の僅かな差異、その導電度上昇が検知される

という事であれば、その1.4倍(4の4乗根)の肉の量の違い程度のものは豚の個体差によって頻繁に発生していますので、血の塊の有無とは関係無しに、大きめの個体で肉の量が多いものの場合には常に反応し、小さめの個体のものに対しては血の塊はおろか、金属の小断片すら検出出来ないという事になるのではないでしょうか？
　因みに、血の塊が残留するのは、主に豚足や豚の頭の部分などの個体差の影響が大きな部分であり、バラ肉やホルモン等を始めとする細切れにカットして出荷される部位には大きな血の塊は混入しません。

お礼日時：2025/06/25 03:28

No.9 回答者： tukachann 回答日時： 2025/06/22 18:13

多くの金属探知機の動作原理は磁場の乱れを検出する事で金属の存在を検知している訳ですね。

　どの程度の磁場の乱れをキャッチするかによって様々な容姿の金属探知機があります。

　一般的な食品メーカーで言うと、万が一、金属異物が混入してお客様が食べたとき、絶対に怪我をしないように、ホッチキスの針程度の大きさの金属異物は確実に検知して除外できる精度の金属探知機を使用しているとおもいます。
　15センチぐらいの透明なプラスチック容器に封入された金属片を使って、金属探知機のベルトの右側に乗せて通過させたとき、左側に乗せて通過させたとき、ベルト中央を通過させたとき、いずれの場合もしっかり検出できることを製造前に確認します。（探知機のサンブルが通るトンネルになった部分も、左右で磁場の強さなどが違うので精度が違ってくるんです。だから確実に検出できるように、三カ所でチェックします。）

　お肉の中の血液に反応するというのは俗説で、金属異物がなくてもお肉そのものが磁場の乱れを生じて反応するケースもあると聞いたことがあります。ただし、僅かな磁場の乱れを感知する非常に精度の高い特殊な用途の金属探知機かもしれません。

この回答へのお礼

御回答頂き有難う御座います。

>お肉の中の血液に反応するというのは俗説で

　金属探知機を日常的に使用している現場では、そのような俗説がまかり通っているという事なのですね。

>金属異物がなくてもお肉そのものが磁場の乱れを生じて反応するケースもある

　他の回答者様の回答の中にも水分と塩分を含んでいる部分(←肉も含まれる)の中に渦電流が発生するのではないかとする御回答もありましたが、それだけでは探知機が血液に反応して、肉には反応しないという事の説明がつきませんでしたが、血液に反応するというのは俗説であるという事でしたら納得がいきます。

お礼日時：2025/06/22 21:53

No.8 回答者： phenylalanine 回答日時： 2025/06/22 15:56

ステンレスのような非磁性体を検出するとなれば、交番磁場による渦電流を検出する事になるでしょう。

磁束の擾乱は導電率と寸法に依存します。血液の導電率は 1 [S/m] （常温）程度、肉の導電率は、その半分程度のようです。ステンレスの導電率は 10^6 [S/m] で、６桁もの開きがあるのですが油断できません。寸法がどのように作用するかを考えてみます。全くの門外漢の単純評価です。概算の便宜上、相似なトーラス（円環、トロイダル）で擾乱量を比較します。寸法を a 倍にすれば外部磁束に対し起電力 a^2 倍、断面積 a^2 倍、周長 a 倍で電流は a^3 倍になり、その電流に対し磁界は 1/a 倍、磁束は磁界の a^2 倍ですから、以上総合した擾乱は、a^4 倍 となりそうです。前述 10^6 の４乗根は 32、肉塊視野に対するステンレス断片の検出感度は、その程度しか得られない理屈です。金属小断片を検出すべく感度を上げ、肉で反応しないスレスレに設定した状況で、血液との間に検出閾値が来る事は否定できないのではありませんか。

この回答へのお礼

御回答頂き有難う御座います。

>前述 10^6 の４乗根は 32、肉塊視野に対するステンレス断片の検出感度は、その程度しか得られない理屈です。金属小断片を検出すべく感度を上げ、肉で反応しないスレスレに設定した状況で、血液との間に検出閾値が来る事は否定できないのではありませんか。

　なるほど！確かに金属の小片に対してまで検出可能にすると、大きな血の塊にも反応してしまうかも知れません。
　ただちょっと待って下さい。

>血液の導電率は 1 [S/m] （常温）程度、肉の導電率は、その半分程度

という事であれば、2分の1の４乗根は約0.84であり
0.84÷(0.84+1)≒0.46
なのですから、

>肉で反応しないスレスレに設定した状況で、血液

が反応するには、血液の塊の寸法が｢肉全体の46%｣にもなっている必要があります。
　まあ、筋肉に対する血液の導電率の比は交流の周波数によって多少の違いがあるものの、2倍ではなく概ね4倍くらい

【参考URL】
生体電気計測 - 計 測 と 制 御Vol.27,No.3(昭和63年3月)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl1962/ …

のようですが、それでも
0.25^(1/4)÷(0.25^(1/4)+1)≒0.41
であり、血の塊の寸法は肉全体の4割を超えている必要があります。
　肉の中にそんな巨大な血の塊が生じるスペースはありませんから、肉の中に生じる程度の寸法の血液の塊に反応するのであれば、それよりも何倍も大きなサイズを持つ肉の方に毎回反応してしまう事になるのではないでしょうか？

お礼日時：2025/06/22 21:21

No.7 回答者： himagene 回答日時： 2025/06/18 07:49

#5です。

検出器というのは、ゼロ・一(白黒)では無く、検出の閾値(レベル)を設定して使うものです。

この回答へのお礼

それはつまり、金属のような導電率が特に高いもののみを検出し、

>水分・塩分を多く含む

もののような金属と比べれば導電率が低いものは検出しないように調整する事が可能であるという事ですよね？
　#5で仰った事とは話が矛盾しているのでは？

お礼日時：2025/06/18 19:45

No.5 回答者： himagene 回答日時： 2025/06/16 12:52

食品用の金属探知機の原理からすると、水分・塩分を多く含む場合にも異物として反応する様です。

https://www.nissin-elc.co.jp/technical/principle …

この回答へのお礼

御回答頂き有難う御座います。

>水分・塩分を多く含む

というのは血液に限った話ではなく筋肉や内臓等の血液以外の部分も同様ではないかと考えられますので、血液に反応するのであれば血液以外の部分にも反応する筈ですから、殆ど毎回探知機が反応してしまうのではないかと思えるのですが、実際には肉塊内部に血液の塊がある場合に反応する割合が多いという話らしいので、

>金属探知機が、食肉中に含まれている血液にも反応して｢金属を検知した｣という信号を発してしまう事がある

>何故金属探知機が反応してしまうのでしょうか？

という質問に対する答を水分や塩分に求める場合には、｢肉塊の中の血液の塊には反応するのに対し、それ以外の部分に反応する事はあまりないのは何故なのか？｣という点に関しても説明して頂く必要があるのではないかと思います。

お礼日時：2025/06/17 05:55

No.4 回答者： 真魚 回答日時： 2025/06/15 04:10

肉塊の内部で電流が発生したとか?

https://www.nissin-elc.co.jp/technical/principle …

この回答へのお礼

御回答頂き有難う御座います。

>肉塊の内部で電流が発生した

というのはあり得そうな話だとは思います。
　しかしながら、もし肉塊の中にある血液の塊に発生する程度の渦電流に反応するのであれば、導電率という点では筋肉や内臓等の血液以外の部分も血液と大差ないわけですから、殆ど毎回渦電流が発生して探知機が反応してしまうのではないかと思えるのですが、実際には肉塊内部に血液の塊がある場合に反応する割合が多いという話らしいので、

>金属探知機が、食肉中に含まれている血液にも反応して｢金属を検知した｣という信号を発してしまう事がある

>何故金属探知機が反応してしまうのでしょうか？

という質問に対する答を渦電流の発生に求める場合には、｢肉塊の中で発生する渦電流が、血液の塊の中では特に強くなっているのに対し、それ以外の部分では強くはならない理由｣も説明して頂く必要があるのではないかと思います。

お礼日時：2025/06/16 05:07

No.3 回答者： isoworld 回答日時： 2025/06/14 17:09

食肉中に含まれている血液にも反応して｢金属を検知した｣という信号を発してしまう事があるという話は聞いたことがありません。

仮にもしそうなら、そういう金属探知機は売れず、誤動作すればクレームになります。

この回答へのお礼

で？御回答は何ですか？
　ここは回答乃至は捕捉要求を投稿する場であって、それ以外の事を好き勝手に書き込むための場ではありませんよ。


>食肉中に含まれている血液にも反応して｢金属を検知した｣という信号を発してしまう事があるという話は聞いたことがありません。

　それは単にあなたという一個人が聞いた事が無いというだけの話に過ぎず、そのような話が実際にあるという事を否定する根拠にはなりません。

お礼日時：2025/06/14 17:58

No.2 回答者： 2006-2006 回答日時： 2025/06/14 17:07

俄に信じがたい事だと思う。

まず食肉の場合、血抜きをしているはずなので血液に反応するとは考えにくい。
金属探知機が血液にも反応するなら空港などのセキュリティチェックでは全員反応して危険物と区別がつかなくなってしまう。

この回答へのお礼

で？御回答は何ですか？
　ここは回答乃至は捕捉要求を投稿する場であって、それ以外の事を好き勝手に書き込むための場ではありませんよ。



>まず食肉の場合、血抜きをしているはずなので

　いえ、血抜きをしてはいても、それだけで血液が全て無くなるわけではありません。

お礼日時：2025/06/14 17:50