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Lebensmittel - Verpackungs-Rundschau

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Foto: Hasbro/Cap Candy<br />

32<br />

<strong>Lebensmittel</strong><br />

Messegelände Köln: Über 1400 Anbieter<br />

aus ca. 70 Ländern präsentierten vom<br />

30. Januar bis 3. Februar 2000 auf der<br />

Internationalen Süßwarenmesse (ISM)<br />

ihre Produkte rund um die „süße Lust“<br />

und ließen sich auch für die Verpackung<br />

einiges einfallen. Die Trends gehen zu<br />

mehr Convenience und Verpackungen mit<br />

Zusatznutzen.<br />

Süsse und saure Sachen<br />

<strong>Verpackungs</strong>innovationen auf der ISM in Köln<br />

Per Knopfdruck<br />

dreht sich der Lolly.<br />

Foto: ISM 2000<br />

Angesichts der aktuellen politischen<br />

Schwarzgeld-Affäre hat<br />

sich Haribo etwas Besonderes einfallen<br />

lassen: Der Süßwarenhersteller<br />

überraschte das Messepublikum mit<br />

Lakritz-„Schwarzgeld”! Für die Verpackung<br />

wählten die Bonner nicht<br />

etwa den bewährten Schlauchbeutel,<br />

sondern entschieden sich für ein<br />

neues Konzept: Einzelne Taler<br />

stecken in Folienbeuteln, die mit den<br />

Motiven diverser europäischer Banknoten<br />

bedruckt sind. Als Umverpackung<br />

dient ein gelbes Kunststoffnetz.<br />

Das Prinzip - kleine Portionspackungen<br />

in einem Schlauchbeutel –<br />

hat Haribo auch bei den ebenfalls<br />

auf der ISM vorgestellten Produkten<br />

„Pico Balla“, „Pico Pasta“ und<br />

den „Kinder-Schnullern“ umgesetzt.<br />

Rotwein zum Lutschen.<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

Foto: Haribo<br />

Foto: Sadex<br />

Denn: „Portionspackungen bieten<br />

den Eltern eine bessere Portionierbarkeit“,<br />

sagt Simone Lethert von<br />

Haribo.<br />

Spielzeug wird süß<br />

Viele Hersteller setzen auf maßgeschneiderte,<br />

zielgruppengerechte<br />

Produkte und Verpackungen. Dazu<br />

kommen Accessoires. Für Kids gibt<br />

es zu den Süßwaren häufig Spielzeugüberraschungen<br />

oder Gimmicks.<br />

Im Trend liegen Tattoos zum Aufkleben<br />

oder Schmuck für Haare und<br />

Nägel, die in einer Verpackung mit<br />

Kaugummi, Lutschern oder Kaubonbons<br />

geliefert werden. Oder Verpackungen<br />

mit Zusatznutzen, wie beispielsweise<br />

die 400-Gramm-Dose<br />

von Sadex. Die Brausestäbchen in<br />

Wiederverwendbar als Spardose.<br />

Foto: PEZ<br />

den Geschmacksrichtungen Zitrone,<br />

Orange, Himbeere und Cola stecken<br />

in einer Metalldose, die anschließend<br />

als Spardose verwendet werden<br />

kann. „Zusätzlich zu der 125-Gramm-<br />

Standard-Giebelverpackung soll die<br />

aufwendig bedruckte Konturdose als<br />

Zweitplatzierung eingesetzt werden“,<br />

erklärt Holger Loch von Sadex.<br />

Spielzeug wird süß: Der internationale<br />

Spielzeugkonzern Hasbro/Cap<br />

Candy zeigte Dreh-Lollies mit beliebten<br />

Figuren aus Film und Fernsehen.<br />

Egal ob Pokémons, Helden des<br />

gleichnamigen Game Boy-Spiels,<br />

Bugs Bunny oder Tweety... - ein<br />

Knopfdruck genügt und der Lolly<br />

dreht sich automatisch. Seit Anfang<br />

des Jahres besteht ein Joint Venture<br />

zwischen dem Lutscherhersteller<br />

Chupa Chups und Van Melle N.V, um<br />

Die „Simsons“ als Bonbonspender.


Marketing und Vertrieb für den deutschen Markt zu stärken.<br />

Und wem das Lutschen eines Lollies noch zu anstrengend<br />

ist, der sprüht sich einfach die gewünschte Geschmacksrichtung<br />

direkt auf die Zunge...<br />

Spiel, Spannung und Naschen ist auch mit den neuen PEZ-<br />

Figuren möglich. Seit 1. Januar 2000 hat das Importhaus<br />

Wilms, Taunusstein, das Alleinvertriebsrecht für die Marke<br />

übernommen. Zum zehnten Geburtstag der „Simpsons“<br />

werden ab Sommer 2000 somit auch Bart, Homer, Marge,<br />

Maggie und Lisa als Bonbonspender in den Handel<br />

kommen.<br />

Im Bereich Backwaren ist Convenience bei den Herstellern<br />

nach wie vor ein Thema, wie zum Beispiel maßgeschneiderte<br />

Kleinpackungen als Snack für Zwischendurch.<br />

Auch zeigte sich ein Trend zur „Saisonalisierung“,<br />

aufgrund dessen ein verschärfter Wettbewerb zu<br />

Ostern und Weihnachten zu erwarten ist. Kraft Jacobs<br />

Suchard verstärkt das Saisongeschäft unter Milka und<br />

Suchard. Nestlé wird in diesem Jahr erstmals mit dem<br />

Smarties-Klapperhasen und zum Jahresende mit dem After<br />

Eight-Weihnachtmann mitmischen. Auch Ferrero setzt<br />

verstärkt auf das Saisongeschäft, so wurden beispielsweise<br />

für Mutter- und Valentinstag 2001 aufwendige <strong>Verpackungs</strong>lösungen<br />

präsentiert.<br />

Rotwein in Tablettenform<br />

Stollwerck kündigte an, den Mohren, das Symbol der Marke<br />

Sarotti, wieder stärker in den Vordergrund zu rücken.<br />

Die Tafeln werden deshalb künftig zu einem Drittel aus einem<br />

einzigen Stück mit eingeprägtem Mohren bestehen.<br />

Auch auf den Packungen wird er auftauchen.<br />

Die Alfred Ritter GmbH hält am bewährten quadratischpraktischen<br />

Format fest und stellte eine 40-Gramm Tafel<br />

vor, von denen sich der Waldenbucher Schokoladenhersteller<br />

nach eigenen Angaben Impulse an Supermarktkassen<br />

und Tankstellen erhofft.<br />

Stichwort Functional Food: Das Biolabor GmbH & Co.,<br />

Bremen, überraschte das Publikum mit Rotwein-Lutschtabletten,<br />

verpackt in Blistern. Herstellerangaben zufolge<br />

enthalten diese Pastillen keinen Alkohol, dafür<br />

aber die sekundären Pflanzenstoffe des Rotweins. Die<br />

bioaktiven Stoffe sollen die<br />

Zellen des menschlichen Körpers<br />

vor negativen Einflüssen<br />

bewahren. mo ■<br />

Geschmackserlebnis<br />

zum<br />

Aufsprühen.<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000 33<br />

Foto: ISM 2000


<strong>Lebensmittel</strong><br />

Ein „Netzwerk der etwas anderen Art“<br />

installierte Optima unlängst bei Kraft Jacobs<br />

Suchard im österreichischen Bludenz.<br />

Insgesamt vier Kontrollwaagen EC-M-FO<br />

wurden in der Schokoladenproduktion<br />

installiert und unter ComScale NT rechner-<br />

gesteuert gekoppelt.<br />

Ein Netzwerk für Schokolade<br />

Optima Control Systems überwacht jedes Gramm<br />

34<br />

Kontrollwaagen werden für die<br />

Überprüfung von Gewichtsgrenzen<br />

in Produktionsabläufen eingesetzt.<br />

Sie überwachen die Einhaltung<br />

der gesetzlichen Vorgaben, die durch<br />

die Fertigpackungsverordnung (FPV)<br />

vorgeschrieben sind. Die Vernetzung<br />

mehrerer Kontrollwaagen bietet einige<br />

Vorteile: Die Produktion ist von<br />

einem zentralen Ort einsehbar. Alle<br />

anfallenden statistischen Daten können<br />

archiviert und eingesehen werden.<br />

Durch die Anbindung von Kontrollwaagen<br />

an einen PC lassen sich<br />

darüber hinaus alle für die Prozessüberwachung<br />

notwendigen Daten<br />

zentral eingeben und verwalten.<br />

Optima<br />

OCS-Kontrollwaage<br />

EC-M-FO. Fotos:<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

Kein Gramm<br />

Schokolade zu viel<br />

oder zu wenig.<br />

Durch den Produktionsablauf bestimmt,<br />

ergibt sich bei KJS noch eine<br />

weitere Besonderheit: Das installierte<br />

Netzwerk fasst nicht nur die angelieferten<br />

Daten übersichtlich zusammen,<br />

sondern versorgt auch die<br />

angeschlossenen Kontrollwaagen mit<br />

Informationen.<br />

Angepasste Software<br />

In Bludenz werden für die Marke<br />

„Milka“ Schokoladentafeln hergestellt.<br />

Im Anschluss an eine Produktionslinie<br />

sind vier <strong>Verpackungs</strong>linien<br />

installiert. Jede Linie beinhaltet<br />

eine Kontrollwaage, die die<br />

100-Prozent-Kontrolle der Produkte<br />

durchführt und für ihre Linie<br />

eine Produktionsstatistik liefert. Das<br />

Umfeld ist der Kontrollwaage nicht<br />

bekannt. Die Kontrollwaagen aller<br />

Linien sind mit einem Master-PC<br />

vernetzt.<br />

Da jede Kontrollwaage nur ihre eigene<br />

Produktion „kennt“, arbeiten FPV-<br />

Funktionen wie Mittelwertforderung<br />

und 2-Prozent-Regel nur lokal, d.h.<br />

linienbezogen. Der Master-PC als<br />

Netzknoten übernimmt die Aufgabe,<br />

diesen rein lokalen Bezug zu erweitern:<br />

Er fasst die einzelnen Statistiken<br />

zu einer Gesamtstatistik zusammen,<br />

überprüft diese aufgrund<br />

der Mittelwertforderung und der<br />

2-Prozent-Regel und übermittelt die<br />

gewonnenen Daten zurück an die<br />

Kontrollwaagen.<br />

Hierdurch ist gewährleistet, dass die<br />

FPV bei gleichzeitiger Reduktion der<br />

„Schlechtprodukte“ vollständig eingehalten<br />

wird. Mit der zusammenfassenden<br />

Betrachtung über alle<br />

vier Linien ist eine Minimierung der<br />

Schlechtproduktion gegeben. Als zusätzlicher<br />

Nebeneffekt ermöglicht es<br />

die Software, den Produktionsverlauf<br />

in grafischer Darstellung zu betrachten.<br />

Wichtige Fertigungsinformationen,<br />

etwa Mittelwert und Standardabweichung,<br />

können ebenso<br />

dargestellt werden wie die statistische<br />

Verteilung der Produktion. Speziell<br />

für Kraft Jacobs Suchard wurde<br />

außerdem ein direkt am Steuerstand<br />

eingebautes Display als Fernanzeige<br />

konstruiert.<br />

Mit Wägebereichen bis zu 15 kg passen<br />

sich die Kontrollwaagen der Serie<br />

EC-M an die unterschiedlichsten Produkte<br />

an. Dabei lassen sich Durchsatzleistungen<br />

von bis zu 200 Wägungen<br />

pro Minute realisieren. Als<br />

Stand-alone-Geräte dienen EC-M-<br />

Kontrollwaagen zur Kontrolle von<br />

Sollgewichten gemäß FPV, zum Vollständigkeitscheck<br />

von kompletten<br />

Gebinden oder zur Sortierung und<br />

Klassierung in bis zu fünf Klassen; im<br />

Verbund mit einer Abfüllanlage liefern<br />

sie Steuersignale für die Tendenzregelung.<br />


Müsli-Verpackung ohne Innenbeutel<br />

Auf dem europäischen Markt werden<br />

Müsli-Produkte normalerweise in<br />

Faltschachteln mit zusätzlichem Innenbeutel<br />

angeboten. Die notwendigen<br />

Barriere-Eigenschaften können<br />

dadurch garantiert und das Produkt<br />

einwandfrei auf den Tisch des Verbrauchers<br />

gebracht werden.<br />

Für sein Müsli-Sortiment der Bajas-<br />

Reihe wählte der norwegische Hersteller<br />

Regal Mölle ein <strong>Verpackungs</strong>konzept<br />

auf der Basis von CTMP-Karton<br />

ohne Innenbeutel. Das Unternehmen<br />

beauftragte das unabhängige<br />

norwegische Forschungsinstitut Matforsk<br />

damit, unterschiedliche Kartonqualitäten<br />

zu analysieren. Die Barriere-Eigenschaften<br />

vieler Kartonsorten<br />

wurden getestet, insbesondere die<br />

Einwirkungen von Wärme, Feuchtigkeit<br />

und Licht. Anhand der Testresultate<br />

entschied sich Regal Mölle für<br />

Eiskrembehälter<br />

Wurde Eiskrem bislang häufig in Behälter aus Karton<br />

abgefüllt, bietet die Autobar Packaging Group mit den<br />

Kunststofflösungen eine Alternative: Die tiefgezogenen<br />

Schalen aus Polystyrol können nicht nur ganzflächig<br />

dekoriert und mit einem Oberflächenfinish behandelt<br />

werden, sondern bieten zusätzlich die Möglichkeit, Sicherheitsverschlüsse<br />

einzusetzen. In Großbritannien<br />

setzen Asda und Tesco die 500-ml-Varianten ein und<br />

etikettieren diese mit im Tiefdruckverfahren bedruckten<br />

Shrink-Sleeves und Etiketten.<br />

Ist außergewöhnliches Design gefragt, greift das Unternehmen<br />

auf Polypropylen zurück. Für Miko wurden im<br />

Spritzgussverfahren beispielsweise schwarze „unrunde“<br />

Behälter gefertigt. ■<br />

Eiskrembehälter aus Polystyrol und Polypropylen.<br />

den Karton Performa Barr von Stora<br />

Enso Packaging Boards, der bei den<br />

Tests am besten abgeschnitten hatte.<br />

Auch die Geruchs- und Geschmackseigenschaften<br />

des <strong>Verpackungs</strong>kartons<br />

entsprachen den Qualitätsanforderungen<br />

des Unternehmens.<br />

Nach der Materialauswahl<br />

startete man die<br />

eigentliche <strong>Verpackungs</strong>konzeption,<br />

an dem sich der<br />

schwedische <strong>Verpackungs</strong>hersteller<br />

Nord Emballage eng beteiligte.<br />

Die Verpackung von Bajas ist<br />

die erste Müsliverpackung auf<br />

dem Markt ohne Innenbeutel. Mit<br />

dem Verzicht auf Innenbeutel wurde<br />

die Verpackung vereinfacht und Material<br />

eingespart. Die neue Verpackung<br />

trägt die Aufschrift „Ohne<br />

Innenbeutel“ und ist recycelbar. ■<br />

Foto: Autobar Packaging Group<br />

Uusikylä<br />

Studio/Matias<br />

Mit Performa<br />

Barr kann Müsli<br />

ohne Innenbeutel<br />

Promedia<br />

verpackt werden. Foto:<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000 35


38<br />

<strong>Lebensmittel</strong><br />

Imprägnierer jetzt auch ohne Isopropanol<br />

Mit der Version FC-807A hat der US-<br />

Konzern 3M aus Minnessota die Palette seiner<br />

fett- und ölabweisenden Produktreihe<br />

Scotchban Protector um eine vierte Version<br />

erweitert.<br />

In den USA wird die Formel 807A schon seit<br />

längerem von McDonalds und Pizza Hut verwendet.<br />

Hier werde es schon von einer Reihe<br />

skandinavischer Papiergruppen eingesetzt,<br />

und bei anderen Unternehmen liefen<br />

zurzeit Tests.<br />

Patrick Ducastel, Europa-Marketingchef bei<br />

3M, betonte, dass „das neue Produkt mit<br />

(der Version) FC-807 identisch“ sei; im Ge-<br />

Alu-Verbundbeutel<br />

für Autoklav-<br />

Sterilisation.<br />

„Mahlzeit“<br />

Mit ihren neuesten flexiblen Verpackungen<br />

erfüllt Elag ein klares<br />

Marktbedürfnis nach Convenience<br />

Food. Der heutige Konsument<br />

wünscht sich qualitativ hochwertige<br />

Mahlzeiten, die rasch zubereitet und<br />

lange aufbewahrt werden können.<br />

Die Standbeutel von Elag für Suppen<br />

und Fertigmahlzeiten wurden eigens<br />

für die Autoklav-Sterilisation entwickelt.<br />

Sie sind in den Formaten von<br />

100 ml bis 5 l erhältlich. Mit diesem<br />

vierlagigen Aluminium-Verbundbeutel<br />

wird dem Verbraucher eine attraktive<br />

Alternative zu Aludosen und anderen<br />

herkömmlichen Verpackungen<br />

geboten. Die Vorteile dieses Systems<br />

überzeugen: Vermindertes Gewicht<br />

und Volumen, einfaches Handling,<br />

weniger Verletzungsgefahr beim Öffnen<br />

und attraktive Werbe- und Kommunikationsflächen.<br />

■<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

gensatz zu diesem enthalte es jedoch „kein<br />

Isopropanol“. Außerdem seien damit imprägnierte<br />

Packstoffe weniger leicht brennbar,<br />

und auch ohne Isopropanol-Zusatz<br />

habe die „geringe Viskosität beibehalten“<br />

werden können.<br />

Ebenso wie bei den bisherigen drei Scotchban-Produkten<br />

wirkt der Schutz gegen ölund<br />

fetthaltige Substanzen sowie Wasserflecken<br />

überall: auf der Oberfläche, in der<br />

Masse und an den Kanten; von daher können<br />

sie weder an Schnitt- oder Rillkanten<br />

noch an Knickstellen und Nähten in das Papier<br />

oder die Pappe eindringen. jb<br />

Foto: Elag<br />

Frische Seemuscheln, -schnecken<br />

und andere Meeresfrüchte galten bislang<br />

als recht empfindliche Ware.<br />

Entweder man erwarb sie so frisch<br />

wie eben möglich beim Fischhändler<br />

oder in der entsprechenden Abteilung<br />

eines Supermarkts, um sie anschließend<br />

sofort zuzubereiten, –<br />

oder kaufte sie gleich als Konserve<br />

ein.<br />

In Zukunft werden die Verbraucher<br />

die leckeren Meeresprodukte auch<br />

in den SB-Kühlregalen des Handels<br />

finden. Der französische Fischverarbeiter<br />

Les Viviers d’Armor aus dem<br />

Austern-Mekka Cancale hat zusammen<br />

mit der Elf-atochem-Packmitteltochter<br />

Soplaril (Suresnes) ein Verfahren<br />

zum Verpacken von lebenden<br />

Muscheln entwickelt. Sie kommen<br />

unter Vakuum in einen vertikalen<br />

Doypack-Standbeutel, in dem sie ihre<br />

eigene Flüssigkeit voll bewahren und<br />

bis zu fünf Tagen im Kühlschrank<br />

frisch gehalten werden können.<br />

Natürlich entsteht dabei auch nicht<br />

mehr das leidige Problem der Geruchsübertragung<br />

auf die übrigen<br />

Vorräte.<br />

Die Abfüllmenge ist auf zwei Personen<br />

abgestimmt. Andere Meeresfrüchte<br />

sollen in Kürze ebenso<br />

frisch verpackt werden. Das Pariser<br />

Institut für <strong>Verpackungs</strong>- und Abfülltechnik<br />

Ifec Promotion hat die verbraucherfreundliche<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<br />

Fotos: 3M<br />

Verpackungen der fett- und ölabweisenden<br />

Produktreihe Scotchban Protector.<br />

Meeresfrüchte demnächst im SB-Beutel<br />

Foto: Schur Flexible<br />

lösung mit einem seiner „Oscars“<br />

ausgezeichnet.<br />

Seemuschelfleisch und Meeresfrüchtecocktails<br />

gibt es dagegen als<br />

Tiefkühlware in flexiblen Beuteln<br />

schon länger auf dem Markt. Die Firma<br />

Schur Flexible Europe hat jedoch<br />

unter der Bezeichnung Schur Flex<br />

Coex eine Spezialfolie herausgebracht,<br />

die auf organo-metallischen<br />

Komponenten basiert und eigens für<br />

die neuen Hochgeschwindigkeitsmaschinen<br />

der deutschen Rovema in<br />

Fernwald-Annerod entwickelt wurde.<br />

Sie ist für Blitzschweißen bei Niedrigtemperatur<br />

geeignet und soll besonders<br />

reißfest sein. jb ■<br />

Meeresfrüchte aus den Tiefkühlregalen –<br />

frisch verpackt in Doypack-Standbeuteln.


Hallenplan mit Angebotsschwerpunkten<br />

Hallen Angebotsschwerpunkte<br />

10.1, 11.1, 12.1, 12.2, 14.1 Prozesstechnik<br />

10.1 Ingredients<br />

11.1, 12.1, 12.2, 13.1 <strong>Verpackungs</strong>technik, Verpackungen<br />

12.1, 13.1 Logistik/Innerbetrieblicher Transport<br />

14.1 Mess- und Regeltechnik<br />

14.1 Kältetechnik<br />

12.1 Wissenschaft und Forschung<br />

12.2 Hygiene<br />

13.1 EDV/Management Systeme<br />

Anuga FoodTec<br />

PLATTFORM DER INTERNATIONALEN LEBENSMITTELTECHNOLOGIE Neue Technologien für die Herstellung,<br />

Weiterverarbeitung und Verpackung von <strong>Lebensmittel</strong>n stehen im Mittelpunkt der Anuga FoodTec vom<br />

11. bis 15. April in Köln. Als branchenübergreifende Fachmesse für die internationale <strong>Lebensmittel</strong>technologie<br />

deckt sie alle Bereiche der <strong>Lebensmittel</strong>industrie ab.<br />

Neben Maschinen und Anwendungen werden auch<br />

Konzepte für die Herstellung, Verpackung und Distribution<br />

präsentiert. Gemeinsame Veranstalter der Anuga<br />

FoodTec sind die Köln Messe GmbH mit der Deutschen<br />

Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG).<br />

Die Verpackung von Milcherzeugnissen ist ein Teilbereich,<br />

der auf der Messe vertreten sein wird. Der europäische<br />

Milchmarkt hat seit einigen Jahren enorme Umsatzsteigerungen<br />

zu verzeichnen. Dies ist auf das Wachstum bei<br />

den “Functional Foods”-Produkten mit gesundheitsför-<br />

dernder Wirkung zurückzuführen, wie beispielsweise Ökoprodukte,<br />

Ethno-Desserts, fettarme oder Light-Produkte<br />

sowie Probiotika.<br />

In Europa herrscht momentan ein intensiver Wettbewerb<br />

unter den <strong>Verpackungs</strong>unternehmen und Flüssigabfüllern,<br />

die für die Milchindustrie arbeiten. Dabei zeichnet<br />

sich eine verstärkte Nachfrage nach benutzerfreundlichen<br />

<strong>Verpackungs</strong>arten mit leicht lesbaren Etiketten, rationeller<br />

Lagerhaltung und einfach zu handhabenden Öffnungsund<br />

Verschlusssystemen ab. ➜<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000 39


40<br />

<strong>Lebensmittel</strong><br />

Anuga FoodTec<br />

Plattform der internationalen <strong>Lebensmittel</strong>technologie<br />

Veranstaltungsort: Köln Messe<br />

Termin: 11. bis 15. April 2000<br />

Eintrittspreise Vorverkauf (Messekasse):<br />

Tageskarte 45,– DM (55,– DM); Dauerkarte 95,–<br />

DM (115,– DM)<br />

Eintrittskartenvorverkauf in Deutschland: Bei<br />

Fachverbänden, Industrie- und Handelskammern,<br />

Handwerkskammern und Einzelhandelsverbänden<br />

im gesamten Bundesgebiet.<br />

Veranstalter: Köln Messe GmbH<br />

Tel.: ++49(0)221/821-23 60<br />

Fax.: ++49(0)221/821-3410<br />

E-Mail: AFT@koelnmesse.de<br />

Internet: www.koelnmesse.de/anugafoodtec;<br />

Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG)<br />

Tel.: ++49 (0) 69-247 88 210<br />

Fax.: ++49 (0) 69-247 88 112<br />

E-Mail: B.Löchte@dlg-Frankfurt.de<br />

Die Maschine kann<br />

auch für die Abfüllung<br />

von Honig bzw.<br />

Konfitüren und<br />

Gelees modifiziert<br />

werden.<br />

Zilli & Bellini<br />

Hersteller eines umfangreichen Programmes<br />

an Füllmaschinen wie Kolbenfüller,<br />

Vakuumfüller, Teleskopfüller,<br />

stellt einen 24-stelligen Kolbenfüller<br />

für flüssige bis hochviskose<br />

Produkte aus. Die Maschine kann<br />

ausgestattet werden mit Ausrüstungen<br />

wie z.B. individuelle Kolbenhubeinstellung,Plunger-Füller-Ausstattung,<br />

motorische Höhenverstellung,<br />

ausgeklügelte elektronische Steuerungssysteme<br />

über SPS oder PC.<br />

Halle 14.1, Stand F50/G51<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

Foto: Zilli & Bellini<br />

Cryovac<br />

Das Unternehmen präsentiert ein<br />

neues Komplettsystemprogramm für<br />

die Verpackung von Käse in Verbrauchereinheiten.<br />

Das BDF-400/CJ55-<br />

System wurde speziell für die Verpackung<br />

von Stückkäse aller Art in<br />

Materialien des CJ55-Schrumpfverpackungssystems<br />

entwickelt und eignet<br />

sich somit insbesondere zur Herstellung<br />

von SB-Frischepackungen<br />

mit kurzer bis mittlerer Lagerbeständigkeit.<br />

Die Cryovac BDF 400 ist zwar dünner<br />

als ihre Vorgängerin BDF 200, besitzt<br />

jedoch ebenso gute Sperreigenschaften<br />

und sorgt darüber hinaus Herstellerangaben<br />

zufolge für eine höhere<br />

Produktivität.<br />

Für Produkte mit mittlerer bis langer<br />

Lagerbeständigkeit verarbeiten<br />

die Hayssen-Cryovac-Maschinen die<br />

neueste Serie von polyester- oder polypropylenbasierten<br />

Cryovac-EOM/<br />

POM-Verbundfolien. Eigenschaften<br />

dieses Systems sind die dichte Versiegelung,<br />

Barriereigenschaften sowie<br />

maschinelle Verarbeitbarkeit. Für<br />

Käse in Scheiben oder Weichkäse mit<br />

mittlerer Lagerbeständigkeit bietet<br />

das Unternehmen komplette Verschlusssysteme<br />

an, Barriereschalen<br />

und Verschlussmaschinen der Ross-<br />

Cryovac LID 1050 zu empfehlen. Diese<br />

Hochglanzfolie besitzt Schrumpfeigenschaften,<br />

die die Herstellung<br />

faltenfreier Packungen ermöglicht.<br />

Halle 13.1, Stand C10/D19<br />

C & V<br />

Die VAU st 603 ist zum Verschließen<br />

großformatiger, unrunder Dosen geeignet,<br />

wie sie z. B. für Farben<br />

und Lacke, Schmiermittel und Verdünnungen<br />

verwendet werden. Das<br />

Diagonalmaß der Dosen beträgt<br />

maximal 330 mm, die Höhe bis zu<br />

630 mm. Unterschiede von bis zu<br />

50 mm in der Dosenhöhe gleicht<br />

die Maschine ohne Umrüstarbeiten<br />

selbsttätig aus. Je nach Produkt und<br />

Dosengröße können bis zu 20 Dosen<br />

pro Minute verschlossen werden.<br />

Die Behälter werden über Plattenbänder<br />

zu- und abgeführt. Die Über-<br />

Foto: C & V<br />

Vollautomatische Dosenverschließmaschine<br />

VAU st 603.<br />

wachung aller wesentlichen Funktionen<br />

der Maschine erfolgt durch<br />

Sensoren. Der Hauptantrieb ist mit<br />

einer Frequenzregelung ausgerüstet.<br />

Die Maschinengeschwindigkeit wird<br />

automatisch reduziert, wenn keine<br />

Dosen zugeführt werden.<br />

Halle 13.1, Stand G 041<br />

Visco Tec GmbH<br />

Die Visco Tec Pumpen- u. Dosiertechnik<br />

GmbH präsentiert ein Abfüllgerät<br />

für hochviskose Produkte wie<br />

Marmelade, Saucen, Fette, Pasten<br />

oder Cremes. Der Abfüller zeichnet<br />

sich durch seine schonende, zuverlässige<br />

Dosierung der Stoffe aus,<br />

auch Feststoffe, die beispielsweise in<br />

Fertiggerichten enthalten sind, stellen<br />

kein Problem dar.<br />

Alle medienberührten Teile sind in<br />

Material 1.4571 oder lebensmittelzugelassenem<br />

Viton, sodass sie problemlos<br />

gereinigt werden können.<br />

Basis der Kleinanlage ist eine Exzenterschnecken-Dosierpumpe<br />

in Hygieneausführung.<br />

Die Einstellung der Mengen und<br />

Zeiten geschieht ausschließlich über<br />

die integrierte, einfach zu bedienende<br />

Elektronik. Zwei unterschiedliche<br />

Größen realisieren Abfüllmengen von<br />

5 ml bis 2000 ml bei Genauigkeiten<br />

besser ±1%. Die Anlage kann auch<br />

zum Umpumpen eingesetzt werden<br />

und ist damit universell verwendbar.<br />

Halle 13.1, Stand F029


Krones AG<br />

Dieses Konzept sieht die Behandlung der Flaschen in<br />

einem Injektor und einem nachgeschalteten Rinser vor.<br />

Die Flaschen gelangen über Lufttransporteure an den<br />

Injektor/Rinser/Füller/Verschließer-Block und werden<br />

mittels Einteilschnecke direkt an den Einlaufstern in das<br />

Neck-handling-System übergeben.<br />

In der Injektionsmaschine werden die Flaschen stehend<br />

behandelt. Die äußeren Oberflächen werden mit Desinfektionsmittel<br />

(feinst verteilt mit einer Zerstäuberdüse),<br />

die inneren Oberflächen mit Desinfektionsmittel und<br />

Dampf behandelt. Durch die separate Zusammenführung<br />

des Desinfektionsmittels und des Dampfes direkt in der<br />

Zerstäuberdüse kann sich die ganze Reaktionsenergie an<br />

der Flascheninnenwand voll entfalten.<br />

Im anschließenden 3-Kanal-Rinser Variojet werden die<br />

Flaschen zuerst mit Desinfektionsmittel „gejettet“, d.h.<br />

gleichzeitig mit Sterilluft und Desinfektionsmittel beaufschlagt.<br />

Anschließend erfolgt eine Austropfzone, die auch<br />

als Einwirkzeit gilt. Daraufhin wird intermittierend Sterilwasser<br />

gejettet. Mit dem im Rinser angewendeten Verfahren<br />

des „Desi-Jettens“ wird ein mechanischer Austrag<br />

der Mikroorganismen erreicht. Da die eventuell noch lebenden<br />

Mikroorganismen mit dem Desinfektionsmittel in<br />

Kontakt bleiben, werden sie vollständig im Desi-Kreislauf<br />

abgetötet.<br />

Der gesamte Block ist in einem Reinraumsystem mit<br />

Raum-in-Raum-Konzept untergebracht. Dies bietet eine<br />

100%ige Sicherheit vor Wiederverkeimung aus der Umgebungsluft,<br />

trotzdem leichte, schnelle Zugänglichkeit ohne<br />

zu schleusen und uneingeschränkten Aktionsradius des<br />

Bedienungspersonals. Eine erste Anlage mit einer Leistung<br />

von 19000 1,5 l PET-Flaschen/h geht im Sommer in<br />

Betrieb. Halle 12.1, Stand B2<br />

3-Kanalausführung:<br />

Wasser – Sterilluft – Desinfektionsmittel<br />

Krones Variojet<br />

kurvengesteuerte<br />

Spritzdüse<br />

pneumatische<br />

Steuerventile<br />

1 Wasser<br />

2 Sterilluft<br />

3 Desinfektionsmittel<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000 41<br />

Foto: Krones<br />

13. <strong>Verpackungs</strong>kongress<br />

19. bis 20. Juni 2000<br />

Kempinski Hotel Gravenbruch Frankfurt<br />

Verpackung<br />

im<br />

Spannungsfeld<br />

❐ Convenience<br />

❐ Originalitätsschutz<br />

❐ E-Commerce<br />

� Bitte schicken Sie mir das Kongressprogramm<br />

nach Fertigstellung zu<br />

Name<br />

Funktion<br />

Straße<br />

PLZ/Ort<br />

Telefon/Fax<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> · Sabine Thomas<br />

Industriestraße 2 · D-63150 Heusenstamm<br />

Tel. (0) 61 04/606-207 · Fax (0) 61 04/606-323<br />

e-mail: s.thomas@kepplermediengruppe.de<br />

R<br />

VERPACKUNGS-RUNDSCHAU<br />


Maschinentyp<br />

THM 8/48<br />

42<br />

<strong>Lebensmittel</strong><br />

Hassia<br />

Das Unternehmen hat ein neues<br />

Konzept realisiert, das die allgemeinen<br />

Bestrebungen, mit vergrößerter<br />

Arbeitsfläche Leistungssteigerung zu<br />

erreichen, auf den Kopf stellt. Größerer<br />

Packungsausstoß – ja, um das<br />

Preis-Leistungs-Verhältnis weiter zu<br />

optimieren. Aber dies mit einer kompakten<br />

Maschine in 1-reihiger Bauweise.<br />

Servo-Einzel-Antriebe für jede<br />

Station garantieren Herstellerangaben<br />

zufolge einen ruhigen Lauf der<br />

Becherbahn bei einer Leistung von<br />

bis zu 40 Takten pro Minute.<br />

Eine erweiterte Vorwärmung (bis<br />

12 Takte) ermöglicht die „sanfte“<br />

Plastifizierung der Bodenfolie, mithin<br />

die Verwendbarkeit aller handelsüblichenPackmaterial-Qualitäten,<br />

incl. Polypropylen. Die spezielle<br />

Steuerung, die eventuelle Spannungsunterschiede<br />

in der Deckelfolienbahn<br />

erkennt und den Abzug<br />

reguliert, lässt das herkömmliche<br />

Recken der Folienbahn überflüssig<br />

werden. Die Maschine verfügt über<br />

eine Multifunktionsstanze; Duo-, Triple-,<br />

Quartett- oder Sextett-Becherkonfiguration<br />

lassen sich auf Knopfdruck<br />

herstellen.<br />

Halle 12.1, Stand D 011/E010<br />

Key<br />

Mit drei neuen Produkten der Fördertechnik<br />

zeigt das Unternehmen, dass<br />

es in der Lage ist, komplette Förderstraßen<br />

herzustellen – von Prüfsystemen<br />

und spezieller Förder- und <strong>Verpackungs</strong>technik<br />

bis hin zu Verarbeitungssystemen<br />

und -steuerungen. Im<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

Foto: Hassia<br />

Foto: Key<br />

Komplette Fördersysteme für Nahrungsmittel.<br />

Mittelpunkt der ausgestellten Produkte<br />

stehen drei neue Fördersysteme:<br />

Horizon, Marathon und Impulse<br />

sowie die neue Betriebssystemversion<br />

Tegra OS 2.0 für die bekannte Produktreihe<br />

der Farbsortiersysteme<br />

des Unternehmens. Darüber hinaus<br />

wird ein Sortiment der Vibrationsförderer<br />

SilkSine und Iso-Flo vorgestellt,<br />

die für die Größensortierung, Ausrichtung,<br />

Zuführung, Hubförderung<br />

und andere Anwendungen eingesetzt<br />

werden. Kartoffelstäbchen und anderes<br />

Gemüse, Obst, Nüsse, Snacks<br />

und Getreideflocken, Pralinen, Fertigerzeugnisse,<br />

Tabak, und Kaffeebohnen<br />

sowie andere empfindliche,<br />

chemische und pharmazeutische<br />

Produkte können transportiert werden.<br />

Halle 14.1, Stand E-51<br />

Intralox<br />

Vorgestellt werden Förderbänder, die<br />

kostengünstige Alternativen zu anderen<br />

Förderbandtechnologien wie<br />

Metall, Gummi und lebensmittelechtes<br />

PVC darstellen. Durch modulare<br />

Kunststoffförderbänder werden viele<br />

Probleme gemildert oder gänzlich beseitigt.<br />

Dazu gehören Verschleiß der<br />

Bandkanten, Versatz des Bandes,<br />

Metallverunreinigung, unzureichende<br />

Kühlung und kostspielige Stillstandszeiten.<br />

Die neuen Bänder sparen<br />

Energie, sind widerstandsfähiger und<br />

können ohne Spezialwerkzeuge vor<br />

Ort repariert werden. Sie verfügen<br />

über einen positiven Antrieb mit<br />

Zahnrädern.<br />

Förderbänder von Intralox werden<br />

weltweit in Tausenden von Anwendungen<br />

der <strong>Lebensmittel</strong>industrie<br />

eingesetzt, angefangen bei rohen<br />

<strong>Lebensmittel</strong>produkten und Grundstoffen<br />

über Dosen-, Gefrier-, Bäckerei-<br />

und Kühlanwendungen bis hin zu<br />

CIP-Systemen, Weiterverarbeitung<br />

und Verpackung.<br />

Halle 13.1, C 040/048<br />

S+S<br />

Die Detektoren der neuen Baureihe<br />

Genius nutzen die Vorteile, die die<br />

Mikroprozessortechnik sowie die<br />

digitale Signalverarbeitung bieten.<br />

Merkmale, wie das Einlernverfahren,<br />

die dynamische Produktkompensa-<br />

Komplettsystem zur<br />

Endkontrolle von verpackten<br />

Wurstwaren.<br />

Foto: S+S<br />

tion, die Untersuchung in Multifrequenztechnik<br />

oder das Verfahren<br />

zur Steigerung von Suchempfindlichkeit<br />

und Störsicherheit in Grenzbereichen<br />

werden von Maschinen- und Anlagenbauern<br />

für die <strong>Lebensmittel</strong>und<br />

<strong>Verpackungs</strong>industrie genutzt.<br />

Metallsuchgeräte dienen in der <strong>Lebensmittel</strong>industrie<br />

der Überwachung<br />

in der Produktion befindlicher,<br />

zwischen- oder endverpackter Nahrungserzeugnisse.<br />

Ziel ist der Schutz<br />

der Verbraucher vor gesundheitlichen<br />

Schäden durch metallische Verunreinigungen<br />

sowie die Vermeidung<br />

von Maschinenschäden oder -stillständen.<br />

Die Palette zu untersuchender<br />

Produkte reicht von rieselfähigen<br />

Nahrungsmitteln wie Reis über unterschiedlich<br />

viskose Pasten und Flüssigkeiten<br />

bis hin zu Fisch, Fleisch,<br />

Fertigmenüs oder Tiefkühlkost.<br />

Halle 14.1, Stand B20


TWB<br />

Dr. Martin Wesch*<br />

Die Verpackung soll die Qualität des<br />

Produktes bewahren. Was aber,<br />

wenn die Verpackung selbst fehlerhaft<br />

ist? Eine fehlerhafte Bedruckung,<br />

eine Untermischung, explodierende<br />

Mineralwasser- und<br />

Cola-Flaschen sind Produktfehler,<br />

für die letztlich der Endprodukthersteller<br />

verantwortlich ist. Er trägt<br />

die Gesamtverantwortung für das<br />

von ihm hergestellte Erzeugnis. In<br />

der Arzneimittel-, <strong>Lebensmittel</strong>-<br />

und Kosmetikindustrie wird durch<br />

aufwändiges Qualitätsmanagement<br />

versucht, dergleichen zu verhindern.<br />

Doch in den wenigsten Fällen<br />

werden alle Komponenten von<br />

einem Hersteller fertiggestellt. Der<br />

Endprodukthersteller wird dadurch<br />

von seinem Zulieferer abhängig. Das<br />

Endprodukt ist nur so gut wie die<br />

Summe der einzelnen Teile.<br />

Was liegt näher, als vom Zulieferer<br />

gleichfalls eine gütegesicherte Produktion<br />

zu verlangen? Die <strong>Verpackungs</strong>industrie<br />

sollte darauf<br />

nicht warten. Vielmehr ergeben sich<br />

aus der Einrichtung eines Qualitätsmanagement-Systems,<br />

welches<br />

die branchenspezifischen Risiken<br />

bei der Produktion berücksichtigt,<br />

eine Reihe von Verkaufsvorteilen.<br />

Dem Kunden wird das Produkthaftungsrisiko<br />

für den Bereich der Ver-<br />

FORUM WISSENSCHAFT<br />

Was bringt die gütegesicherte Verpackung?<br />

Endprodukthersteller und Zulieferer müssen zusammenarbeiten<br />

Dr. Martin Wesch<br />

Elektronische Nasen<br />

Sensorsysteme zur Qualitätssicherung von Verpackungen<br />

Dr. Frank Welle<br />

Innerhalb einer Produkthaftungskette kann Qualitätsmanagement nicht ausschließlich Aufgabe des Zulieferers sein.<br />

Was bringt die gütegesicherte Verpackung?<br />

Endprodukthersteller und Zulieferer müssen zusammenarbeiten<br />

packung abgenommen. Er kann sich<br />

zwar gegenüber dem Endverbraucher<br />

regelmäßig nicht entlasten.<br />

Wenn etwas schief geht, kann der<br />

Zulieferer jedoch dem Endprodukthersteller<br />

den Regress ermöglichen.<br />

Dieser Anspruch ist versicherbar.<br />

Die besonderen Produktrisiken können<br />

vom Packmittelhersteller auch<br />

wesentlich besser beherrscht werden,<br />

als vom Endprodukthersteller.<br />

Freilich erfordert dies, den Einsatzund<br />

Verwendungszweck der Verpackung<br />

genau zu kennen. Deshalb<br />

müssen Zulieferer und Endprodukthersteller<br />

schon bei der Entwicklung<br />

einer neuen Verpackung zusammenwirken.<br />

Dies schafft Vertrauen<br />

für eine dauerhafte Lieferantenbeziehung.<br />

Der Kunde kann seine Wareneingangskontrolle<br />

auf ein Minimum reduzieren.<br />

Rechtlich genügt es, beim<br />

Wareneingang eine Stichprobe auf<br />

offene Mängel, Fehlmengen und<br />

Falschlieferungen zu untersuchen,<br />

wenn der Zulieferer als zuverlässig<br />

bekannt ist. Dann darf der Lieferant<br />

aber nicht lediglich nach Preis-<br />

Termin-Kriterien ausgewählt werden,<br />

sondern in erster Linie nach<br />

seiner Qualitätsfähigkeit. Die hierzu<br />

notwendige Lieferantenprüfung<br />

muss der Endprodukthersteller<br />

nicht selbst durchführen. Er kann<br />

diese auch auf sachverständige Dritte,<br />

wie beispielsweise die Gütegemeinschaft<br />

Pharma-Verpackung<br />

e.V., übertragen.<br />

Eine gütegesicherte Produktion von<br />

Verpackungen kann dem Kunden<br />

das Leben damit erheblich vereinfachen.<br />

Hohe Kosten für ein Risk-<br />

Management bezüglich der Verpackung<br />

entfallen. Dieses wird vom<br />

Zulieferer geleistet. Sein Aufwand<br />

hält sich ebenfalls in Grenzen. Er<br />

muss lediglich den Nachweis einer<br />

gütegesicherten Produktion erbringen,<br />

um in Qualitätsvereinbarungen<br />

seinem Kunden die Verringerung<br />

des Prüf- und Kontrollaufwands offerieren<br />

zu können.<br />

Qualitätsmanagement bleibt dabei<br />

nicht eine isolierte Aufgabe des Zulieferers.<br />

Sinnvollerweise kann es<br />

nur endproduktbezogen und damit<br />

herstellerübergreifend betrieben<br />

werden. Dies erfordert eine enge<br />

Abstimmung zwischen Endprodukthersteller<br />

und Zulieferer. Die <strong>Verpackungs</strong>industrie<br />

könnte dadurch<br />

die Tür zum Kunden öffnen.<br />

Dies sollte sie nutzen.<br />

Der Autor ist Rechtsanwalt in der Sozietät<br />

Thümmel, Schütze & Partner und Geschäftsführer<br />

der Gütegemeinschaft Pharma-Verpackung<br />

e.V., beides in Stuttgart.<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000 43


44<br />

Elektronische Nasen<br />

Sensorsysteme zur Qualitätssicherung von Verpackungen<br />

Die Kombination von schneller<br />

Analytik und intelligenten Auswerteverfahren<br />

eröffnet völlig neue<br />

Möglichkeiten für die Qualitätssicherung<br />

von <strong>Verpackungs</strong>materialien.<br />

Aufgrund der relativ einfachen<br />

Matrix von Verpackungen<br />

und den in der Regel gut bekannten<br />

Problemstoffen können Sensorsysteme<br />

mit geringem Aufwand<br />

trainiert und so zur Qualitätssicherung<br />

herangezogen werden. Die<br />

Voraussetzungen im <strong>Verpackungs</strong>bereich<br />

sprechen dafür, dass Sensorsysteme<br />

hier viel erfolgreicher<br />

eingesetzt werden können als bei<br />

der Qualitätskontrolle von <strong>Lebensmittel</strong>n,<br />

da bei <strong>Lebensmittel</strong>n ein<br />

sehr viel komplexeres Substanzmuster<br />

analysiert werden muss.<br />

Vor allem das Erkennen von Restlösemitteln,<br />

Störgerüchen durch<br />

Bedrucken, Störsubstanzen durch<br />

Siegeln oder Verarbeiten und Restmonomeren<br />

sind vielversprechende<br />

Applikationen von Sensorsystemen.<br />

Viele <strong>Verpackungs</strong>materialien oder<br />

Vorprodukte werden hinsichtlich ihrer<br />

migrierfähigen Inhaltsstoffe<br />

oder ihrer sensorischen Eigenschaften<br />

bewertet. Dies ist wesentlicher<br />

Bestandteil der Qualitätssicherung,<br />

um die lebensmittelrechtliche Konformität<br />

zu garantieren. Meist beruht<br />

diese Qualitätssicherung auf<br />

humansensorischen oder laboranalytischen<br />

Ergebnissen. Der Geruchssinn<br />

des Menschen unterliegt jedoch<br />

naturgemäß äußeren Einflüssen<br />

und liefert daher ein subjektives<br />

Geruchsbild, das sich auch<br />

durch Einsatz eines professionellen<br />

Sensorik-Teams nur begrenzt objektivieren<br />

lässt. Dagegen liefert die<br />

hochauflösende Laboranalytik wie<br />

die Gaschromatographie oder die<br />

Massenspektroskopie, die sich bei<br />

der Qualifizierung und Quantifizierung<br />

von leichtflüchtigen Substanzen<br />

bewährt hat, in der Regel eine<br />

objektive Einschätzung. Diese Analytik<br />

trennt jedoch eine Analysen-<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

probe in Einzelsubstanzen auf und<br />

ist daher sehr zeit- und kostenintensiv.<br />

Solch personal-, kosten- und<br />

zeitintensiven Methoden sind nicht<br />

mehr mit heutigen Anforderungen<br />

an eine Qualitätssicherung vereinbar.<br />

Neue Sensortechnologien ermöglichen<br />

es, flüchtige Komponenten<br />

wie Lösemittel oder Aromastoffe<br />

objektiv zu bewerten.<br />

Schnelle Analyse von Gasen<br />

und Dämpfen<br />

Diese Sensorsysteme werden häufig<br />

- in Anlehnung daran, dass sie<br />

hauptsächlich flüchtige und damit<br />

auch geruchsaktive Substanzen detektieren<br />

können - als „elektronische<br />

Nasen“ oder Chemosensoren<br />

bezeichnet. Ursprünglich wurden<br />

diese Sensoren zum Überwachen<br />

von Atemluft bei bemannten Raumflügen<br />

oder zum Erkennen von Giftgasen<br />

im militärischen Bereich entwickelt.<br />

Mit zunehmender Verfügbarkeit<br />

preiswerter Sensorsysteme<br />

entfalten sie nun auch ihre Anwendungen<br />

im Umfeld der <strong>Verpackungs</strong>branche.<br />

Sensorsysteme eignen sich zur<br />

schnellen Gas- und Dampfraumanalytik,<br />

da im Gegensatz zur hochauflösenden<br />

Laboranalytik das zeitaufwändige<br />

Auftrennen eines Substanzgemisches<br />

in seine Einzelkomponenten<br />

entfällt. Dies ermöglicht<br />

kurze Messzeiten und damit kann<br />

auch bei einem hohen Probendurchsatz<br />

eine lückenlose Qualitätskontrolle<br />

durchgeführt werden. Es kön-<br />

nen komplexe Geruchsmuster bestehend<br />

aus einem Gemisch an<br />

leichtflüchtigen Substanzen erlernt<br />

und wiedererkannt werden – das<br />

Geruchsmuster entspricht einem<br />

eintrainierten Standard. Bei der<br />

Auswertung handelt es sich um eine<br />

vergleichende Methode, die keine<br />

Identifizierung von Einzelkomponenten<br />

erlaubt. Die in der Regel<br />

kleine Anzahl an abgelehnten Proben<br />

muss weiter mit herkömmlicher<br />

Laboranalytik untersucht werden,<br />

um den Grund des abweichenden<br />

Verhaltens vom eintrainierten Standard<br />

zu ergründen.<br />

Das Herzstück eines Sensorsystems<br />

bildet eine Anordnung von sechs<br />

bis 32 sensitiven chemischen Sensoren.<br />

Die dabei verwendeten<br />

Sensoren reagieren mit unterschiedlichen<br />

Empfindlichkeiten auf<br />

flüchtige Substanzen, die im Kopfraum<br />

(Headspace) oberhalb einer<br />

Probe enthalten sind. Jeder dieser<br />

Sensoren erzeugt eindeutige Einzelsignale<br />

und die Beziehung zwischen<br />

den einzelnen Signalen ergeben<br />

charakteristische Signalmuster.<br />

Dieses Signalmuster zeigt<br />

für eine bestimmte Probe ein typisches<br />

Bild, das mit modernen<br />

Verfahren der Mustererkennung<br />

analysiert und klassifiziert wird. In<br />

gewisser Weise ist die Vorgehensweise<br />

der Mustererkennung bei<br />

Sensorsystemen der Natur nachempfunden.<br />

Aus diesem Grunde<br />

werden diese Sensorsysteme auch<br />

als „elektronische Nasen“ bezeichnet<br />

(Tabelle 1).<br />

Tabelle 1<br />

Menschliche und elektronische Nasen riechen unterschiedlich<br />

Sensorik Musterextraktion Musterklassifizierung<br />

Menschliche Nase Rezeptoren<br />

(nur geruchsaktive<br />

Substanzen)<br />

Riechkolben Gehirn<br />

Sensorsysteme Sensor<br />

(alle leichtflüchtigen<br />

Substanzen)<br />

Chip Computer


Minorkomponenten können<br />

nicht erkannt werden<br />

In den letzten zehn Jahren wurde<br />

viel über den Einsatz von „elektronischen<br />

Nasen“ bei der Qualitätskontrolle<br />

von <strong>Lebensmittel</strong> berichtet.<br />

Bei allen Anwendungen stand eine<br />

Quantifizierung von Gerüchen, Aromen<br />

oder Störgerüchen im Vordergrund.<br />

Bei diesen Applikationen<br />

zeigte sich jedoch, dass die „elektronische<br />

Nase“ keine Nase im eigentlichen<br />

Sinne ist, sondern lediglich<br />

ein Sensorsystem, das leichtflüchtige<br />

Substanzen detektieren kann.<br />

Im Unterschied zur menschlichen<br />

Nase reagieren Sensorsysteme nicht<br />

selektiv auf geruchsaktive Substanzen,<br />

es werden vielmehr alle flüchtigen<br />

Substanzen als Summenparameter<br />

erfasst, die mit dem Sensorsystem<br />

in Wechselwirkung treten.<br />

Der Sensorausschlag wird deswegen<br />

in der Regel durch die Hauptkomponenten<br />

bestimmt. Minorkomponenten<br />

oder geruchsaktive Substanzen<br />

mit sehr niedrigen Geruchsschwellen<br />

können mit diesen Systemen<br />

prinzipiell nicht erfasst werden.<br />

Auch am Beispiel von Wasser kann<br />

der Unterschied verdeutlicht werden.<br />

Für die menschliche Nase ist<br />

Wasser geruchslos. Sensorsysteme<br />

reagieren jedoch sehr empfindlich<br />

auf Feuchtigkeit und bei vielen Applikationen<br />

beruht die Diskriminierung<br />

lediglich auf einem unterschiedlichen<br />

Feuchtegehalt in den<br />

Proben. Die Bezeichnung „elektronische<br />

Nase“ ist daher nicht korrekt<br />

und sollte in diesem Zusammenhang<br />

vermieden werden.<br />

Systeme und ihre Meßprinzipien<br />

Verschiedene Sensorsysteme sind<br />

derzeit kommerziell erhältlich. Die<br />

wichtigsten Systeme sind Metall-<br />

Oxid-Sensoren (MOX), Sensoren<br />

auf Basis von elektrisch leitenden<br />

Polymeren (Conducting Polymers,<br />

CP) und massenselektive piezoelektronische<br />

Sensoren. Letztere<br />

werden unterschieden in Quarz-<br />

Micro-Balance-Sensoren (QMB) und<br />

Surface-Acoustic-Wave-Sensoren<br />

(SAW). Neuerdings sind auch spezielle<br />

Massenspektrometer (MS) als<br />

Sensorsysteme auf dem Markt.<br />

Metall-Oxid-Sensoren beruhen auf<br />

einer Redox-Reaktion zwischen den<br />

im Gasraum enthaltenen Molekülen<br />

und dem Metalloxidkatalysator<br />

im Sensor. Als Katalysator wird<br />

technisch hauptsächlich Zinndioxid<br />

(SnO 2 ) eingesetzt, dessen Aktivität<br />

durch Zudotieren anderer Metall-<br />

Ionen in weiten Grenzen variiert<br />

werden kann. Als Ergebnis der Redox-Reaktion<br />

zwischen Sensor und<br />

leichtflüchtigen Molekülen aus dem<br />

Gasraum ändert sich der elektrische<br />

Widerstand des Sensors, der als<br />

Sensorsignal ausgewertet wird.<br />

Merkmale von MOX-Sensoren:<br />

– hohe Empfindlichkeit gegenüber<br />

oxidierbaren Substanzen<br />

– Feuchtigkeitskontrolle erforderlich<br />

– Veränderung des Signals<br />

während der Messung<br />

– Nicht-Linearität der Sensorsignale<br />

– analoges Signal<br />

Aufgrund des Redox-Prozesses ändert<br />

sich die Zusammensetzung des<br />

Gasraums - und damit auch das Sensorsignal<br />

- während der Messung.<br />

Dies erschwert die Definition eines<br />

Referenzmusters. Ein zusätzlicher<br />

Nachteil entsteht durch die Reaktion<br />

des Sensors mit Feuchtigkeit. Der<br />

MOX-Sensor benötigt eine gewisse<br />

Feuchtigkeit, um richtig funktionieren<br />

zu können. Wird dieser Feuchtegehalt<br />

jedoch unterschritten, ist das<br />

Sensorsignal maßgeblich durch vorhandenes<br />

Wasser bestimmt. Eine<br />

umfassende Feuchtigkeitskontrolle<br />

ist daher Grundvoraussetzung für<br />

einen reproduzierbaren Einsatz von<br />

MOX-Sensoren in der Qualitätskontrolle.<br />

Sensoren auf Basis leitfähiger Polymere<br />

(CP-Sensoren) detektieren<br />

Leitfähigkeitsänderungen im Polymer,<br />

hervorgerufen durch Absorption<br />

von leichtflüchtigen Molekülen.<br />

Diese Sensoren bestehen aus einem<br />

leitfähigen Polymer auf Pyrrol-,<br />

Technisch-Wissenschaftliche Beilage 51 N o 3 20 0 0<br />

Merkmale von CP-Sensoren:<br />

– hohe Empfindlichkeit gegenüber<br />

polaren Substanzen<br />

– geringe Empfindlichkeit gegenüber<br />

unpolaren Substanzen<br />

– Störeinfluss durch Feuchtigkeit<br />

– Nicht-Linearität der Sensorsignale<br />

– analoges Signal<br />

Thiophen- oder Anilinbasis. Durch<br />

Einarbeiten von verschiedenen<br />

Metall-Ionen in das Polymer kann<br />

die Wechselwirkung mit polaren<br />

Substanzen in weiten Grenzen variiert<br />

werden. Die sehr polare Struktur<br />

der Polymere macht die CP-Sensoren<br />

sehr empfindlich auf Wechselwirkungen<br />

zwischen polaren Substanzen<br />

und der Polymermatrix. Sie<br />

sind daher extrem empfindlich gegenüber<br />

Luftfeuchtigkeit und eignen<br />

sich damit nur für konstant<br />

trockene Probenmaterialien.<br />

Bei Quarz-Micro-Balance-Sensoren<br />

handelt es sich um mehrere<br />

Schwingquarzmodule, die mit unterschiedlichen<br />

gas-sensitiven Materialien<br />

beschichtet sind. Sie werden<br />

mit einer Oszillatorschaltung betrieben<br />

und schwingen mit einer<br />

Grundfrequenz. Die in ein gemeinsames<br />

Quarzsubstrat integrierten<br />

Sensoren sind mit verschiedenen<br />

Materialien beschichtet und reagieren<br />

daher unterschiedlich auf flüchtige<br />

Stoffe. In der Praxis haben sich<br />

für die Sensorbeschichtung Silikone<br />

und Carbowaxe bewährt. Diese Phasen<br />

wurden ursprünglich für die<br />

Gaschromatographie entwickelt und<br />

werden dort seit langem verwendet.<br />

Dadurch sind ihre thermische Sta-<br />

Merkmale von QMB-Sensoren:<br />

– hohe Bandbreite an zu<br />

detektierenden Substanzen<br />

– große aktive Sensoroberfläche<br />

– geringer Störeinfluss durch<br />

Feuchtigkeit<br />

– Linearität und Proportionalität<br />

der Sensorsignale<br />

– digitales Signal<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000 45


46<br />

bilität und ihr Langzeitverhalten gut<br />

bekannt. Auch die Wechselwirkungen<br />

der unterschiedlichen Phasen<br />

mit flüchtigen Substanzen sind aus<br />

der Gaschromatographie zugänglich,<br />

so dass das Sensorverhalten<br />

bei QMB-Sensoren näherungsweise<br />

prognostiziert werden kann.<br />

Die Adsorption von Molekülen aus<br />

den zu untersuchenden Gasen und<br />

Dämpfen an den gas-sensitiven<br />

Schichten der Schwingquarze führt<br />

zu einer Massenerhöhung und damit<br />

zu einer verringerten Schwingfrequenz.<br />

Diese Frequenzänderung<br />

wird als Sensorsignal ausgewertet.<br />

QMB-Sensoren arbeiten daher als<br />

hochempfindliche Mikrowaagen,<br />

deren Frequenzänderung von 1 Hz<br />

nach der Sauerbrey-Gleichung einer<br />

Massenadsorbtion von 1,2 ng entspricht.<br />

Diese Linearität des Sensorsignals<br />

bezüglich der Konzentration<br />

der Analyten ist ein großer Vorteil<br />

von QMB-Sensoren, da dadurch<br />

das Sensorsignal normiert werden<br />

kann. Das Sensorsignal wird dann<br />

unabhängig von der Konzentration<br />

des Analyten. Im Umkehrschritt<br />

kann der QMB-Sensor als einziges<br />

der beschriebenen chemischen<br />

Sensorsysteme auch zum Quantifizieren<br />

von unbekannten leichtflüchtigen<br />

Substanzen herangezogen<br />

werden.<br />

Der Surface-Acoustic-Wave-Sensor<br />

ist wie der QMB-Sensor ein massenselektiver<br />

Sensor und basiert auf<br />

der Frequenzänderung der Resonanzfrequenz<br />

des Quarzsubstrats.<br />

SAW-Sensoren sind mit einer ultradünnen<br />

gas-sensitiven Phase beschichtet,<br />

um das Verringern der<br />

Resonanzfrequenz durch die Beschichtung<br />

zu vermeiden. Aufgrund<br />

der höheren Frequenz sind sie<br />

theoretisch empfindlicher als QMB-<br />

Sensoren. Allerdings haben sie den<br />

Nachteil einer wesentlich höheren<br />

Temperaturempfindlichkeit, so<br />

dass zur Temperaturkontrolle ein<br />

höherer apparativer Aufwand notwendig<br />

ist.<br />

Die jüngste Klasse von Sensorsystemen<br />

basiert auf dem Prinzip des<br />

Massenspektrometers. Sie werden<br />

wie GC/MS-Systeme betrieben, wobei<br />

auch hier eine vorherige Tren-<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

Merkmale von MS-Sensoren:<br />

– hohe Bandbreite an zu detektierenden<br />

Substanzen<br />

– sehr kleine Moleküle (wie Wasser)<br />

werden nicht detektiert<br />

– Hinweise auf die Identität<br />

von Störsubstanzen im „Scan-<br />

Modus“<br />

– im „Single-Ion-Modus“ sehr<br />

empfindlich<br />

– analoges Signal<br />

nung des Substanzgemisches entfällt.<br />

Alle aufgezeichneten Massenspektren<br />

werden also übereinander<br />

gelegt, wodurch ein nur schwer<br />

überschaubares Massenspektrum<br />

resultiert. MS-Sensoren bieten jedoch<br />

zum einen den Vorteil, dass<br />

im „Scan-Modus“ bei einer abweichenden<br />

Probe aus dem Massenspektrum<br />

prinzipiell auch Rückschlüsse<br />

auf die Identität der Störsubstanzen<br />

gezogen werden können.<br />

Zum anderen können diese<br />

Systeme im „Single-Ion-Mode“ betrieben<br />

werden, wenn gezielt die<br />

An- oder Abwesenheit von einer<br />

Substanz bei der Qualitätssicherung<br />

geprüft werden soll. Der MS-Sensor<br />

wird dadurch sehr empfindlich und<br />

verdient noch am ehesten den<br />

Namen „elektronische Nase“. Allerdings<br />

nur, wenn die Summe aller geruchsaktiven<br />

Substanzen in einer<br />

Probe sehr genau bekannt ist. Im<br />

„Single-Ion-Modus“ wird jedoch der<br />

oben genannte Vorteil, nämlich der<br />

Hinweis auf die Identität der Störsubstanz<br />

wieder zunichte gemacht,<br />

da in diesem Modus nur wenige ausgewählte<br />

Massenspuren aufgezeichnet<br />

werden.<br />

Allen Sensorsystemen gemeinsam<br />

ist Probenaufgabe und Auswertung<br />

der Sensorsignale. Eine wichtige<br />

Voraussetzung für ein aussagekräftiges<br />

Vermessen von Analyseproben<br />

ist eine standardisierte und<br />

reproduzierbare Probennahme. Die<br />

„Headspace-Technik“ hat sich hierbei<br />

sowohl für flüssige als auch für<br />

feste Proben als sehr geeignet erwiesen.<br />

Bei der Headspace-Technologie<br />

handelt es sich um eine löse-<br />

mittelfreie Gasextraktion flüchtiger<br />

Verbindungen. Sie ist bereits vollkommen<br />

automatisiert und garantiert<br />

deswegen eine schnelle und reproduzierbare<br />

Probenaufgabe. Das<br />

Temperieren aller Komponenten des<br />

Probengebers, speziell die „Transferline“,<br />

und der Sensoren muss<br />

jedoch möglich sein, da ansonsten<br />

eine Kondensation bzw. eine Verschleppung<br />

der Analyten befürchtet<br />

werden muss.<br />

Die Auswertung und Visualisierung<br />

der Sensorsignale erfolgt mit Hilfe<br />

der mehrdimensionalen Signalverarbeitung.<br />

In der Praxis haben sich<br />

zwei Systeme durchgesetzt, zum<br />

Einen die „Principal Component<br />

Analysis“ (PCA) und zum Anderen<br />

„Artificial Neuronal Networks“<br />

(ANN). Mit Hilfe solcher Methoden<br />

können Referenzmuster für die zu<br />

charakterisierenden Proben trainiert<br />

werden.<br />

Sensorsysteme bei der<br />

Qualitätssicherung von <strong>Verpackungs</strong>materialien<br />

Im Vergleich zu <strong>Lebensmittel</strong>n, bei<br />

denen „Elektronische Nasen“ in den<br />

letzten Jahren nur mit mäßigem Erfolg<br />

eingesetzt wurden, handelt es<br />

sich bei <strong>Verpackungs</strong>materialien<br />

um eine sehr definierte Matrix. <strong>Verpackungs</strong>materialien<br />

sind in der<br />

Regel keine Naturprodukte, deren<br />

Zusammensetzung geographischen<br />

oder jahreszeitlichen Schwankungen<br />

unterworfen ist. Auch mikrobiologische<br />

Einflüsse können bei<br />

<strong>Verpackungs</strong>materialien – abgesehen<br />

von Papier oder Karton – vernachlässigt<br />

werden. In der Regel<br />

sind Rohstoffe und Verarbeitungshilfsstoffe<br />

für <strong>Verpackungs</strong>materialien<br />

hinreichend bekannt, wodurch<br />

eine Grundvoraussetzung für eine<br />

erfolgreiche Applikation von Sensorsystemen<br />

– die Definition der<br />

Eigenschaften, die mit dem Sensorsystem<br />

unterschieden werden sollen<br />

– wesentlich vereinfacht wird.<br />

Aufgrund der Stabilität der Matrix<br />

von <strong>Verpackungs</strong>materialien können<br />

bei der Probenaufgabe auch<br />

höhere Temperaturen angewandt<br />

werden als bei <strong>Lebensmittel</strong>n. Da-


durch erhöht sich die Konzentration<br />

flüchtiger Verbindungen im Headspace<br />

oberhalb der Probe und die<br />

Analytik wird empfindlicher. Der<br />

Flüchtigkeitsbereich von Substanzen<br />

wird mit steigender Probentemperatur<br />

ebenfalls größer, so dass in<br />

der Regel ein Großteil der relevanten<br />

flüchtigen Substanzen erfasst werden<br />

kann. Die auftretenden Störsubstanzen<br />

sind den <strong>Verpackungs</strong>herstellern<br />

im Allgemeinen sehr<br />

genau bekannt. Es handelt sich in<br />

den meisten Fällen nicht um Substanzen<br />

mit sehr niedriger Geruchsschwelle,<br />

bei denen die Nachweisempfindlichkeit<br />

der Sensorsysteme<br />

oftmals nicht ausreicht, sondern<br />

eher um flüchtige Substanzen wie<br />

beispielsweise Lösungsmittel aus<br />

Druckfarben oder Restmonomere.<br />

Für solche Störstoffe genügt die<br />

Empfindlichkeit von Sensorsystemen,<br />

um eine Klassifizierung der<br />

Probenmaterialien sicher vorzunehmen<br />

und damit erfolgreich die kontinuierliche<br />

Produktion zu überwachen.<br />

Die Vorgehensweise soll an folgenden<br />

Beispiel erläutert werden. Verschiedene<br />

Polypropylengranulate<br />

unterschiedlicher Hersteller und<br />

aus unterschiedlichen Polymerisationsverfahren<br />

wurden mit einem<br />

QMB-System mit sechs unterschiedlichen<br />

Sensorfeldern untersucht.<br />

Die Sensorsignale der unterschiedlichen<br />

Proben wurden in Klassen<br />

zusammengefasst und mit Hilfe<br />

der Auswertesoftware diskriminiert.<br />

Die so entstandenen Wolken<br />

repräsentieren nun jeweils die Produkte<br />

eines Polymerisationsverfahrens<br />

oder Herstellers. Ein Granulat<br />

unbekannter Identität oder Qualität<br />

kann nun zugeordnet werden, je<br />

nachdem in welcher Wolke es zugeordnet<br />

wird (Abbildungen 1 und 2).<br />

Ebenso interessant ist jedoch die<br />

kontinuierliche Überwachung der<br />

Produktion. In der Regel kommt es<br />

zu wenigen Störungen im Produktionsverlauf.<br />

Aufgrund der schnellen<br />

Analytik können sehr viele Probenmuster<br />

geprüft werden. Alle überprüften<br />

Probenmuster haben ähnliche<br />

Qualität und fallen in die jeweilige<br />

Wolke. Kommt es jedoch zu<br />

einer Abweichung der Qualität, das<br />

heißt die Probe wird nicht der eintrainierten<br />

Wolke oder dem Gut-<br />

Muster zugeordnet, können diese<br />

Chargen gesperrt werden, bis der<br />

Grund für die Abweichung bekannt<br />

Abbildung 1 Abbildung 2<br />

Unterscheidung verschiedener Polypropylen-Granulate nach<br />

Polymerisationsverfahren und Herstellern.<br />

Technisch-Wissenschaftliche Beilage 51 N o 3 20 0 0<br />

ist. Die Qualitätssicherung mittels<br />

Sensorsystemen hilft also Abweichungen<br />

von dem Produktionsstandard<br />

schnell zu erkennen und größeren<br />

Schaden abzuwenden.<br />

Das Wasserproblem<br />

Der Einsatz von Sensorsystemen<br />

in der Qualitätssicherung wird oftmals<br />

aufgrund der hohen Wasserempfindlichkeit<br />

der Sensoren behindert.<br />

Leitfähige Polymere beispielsweise<br />

zeichnen sich durch<br />

eine sehr starke Empfindlichkeit<br />

gegenüber Luftfeuchtigkeit aus. Bei<br />

MOX-Sensoren spielt die Feuchtigkeit<br />

ebenfalls eine Rolle, so dass<br />

beim Einsatz von CP- und MOX-<br />

Sensoren eine genaue Kontrolle der<br />

Luftfeuchtigkeit stattfinden muss,<br />

um reproduzierbare Ergebnisse zu<br />

erzielen. Aber auch die relativ<br />

wasserunempfindlichen QMB- und<br />

MS-Sensoren reagieren auf unterschiedliche<br />

Feuchtegehalte in Polymerproben,<br />

so dass für eine Qualitätssicherung<br />

von Polymerproben<br />

mit unterschiedlicher Feuchtigkeit<br />

ebenso ein Feuchtigkeitsmanagement-System<br />

eingeführt werden<br />

muss.<br />

Qualitätssicherung von Polypropylen-Granulaten. Der neue<br />

Messpunkt fällt nicht in die eintrainierte Wolke des Qualitätsstandards<br />

C. Die Charge kann gesperrt werden, bis der Grund<br />

für die Abweichung geklärt ist.<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000 47


48<br />

In der Praxis kann dies sehr einfach<br />

durch befeuchten des Trägergases<br />

bewirkt werden. Die relativ großen<br />

Wassermengen maskieren den leicht<br />

schwankenden Wassergehalt der<br />

Proben. Bei dieser Vorgehensweise<br />

wird jedoch nur der Wassereinfluss<br />

auf die Sensoren selbst erfasst. Wasser<br />

hat jedoch auch einen sehr<br />

großen Einfluss auf die Headspace-<br />

Zusammensetzung. Vor allem bei<br />

sehr polaren Polymeren wie Polyamiden<br />

oder PET wird durch einen<br />

unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt<br />

die Headspace-Zusammensetzung<br />

stark verändert. Aber auch bei<br />

unpolaren Polymeren wie HDPE zeigen<br />

sich veränderte Konzentrationen<br />

der Analyten im Kopfraum.<br />

Natürlich kann diesem Problem entgegen<br />

gekommen werden, wenn der<br />

Wassergehalt jeder einzelnen Probe<br />

sehr sorgfältig bestimmt wird. Dies<br />

erfordert jedoch zusätzlichen Messund<br />

vor allem Kalibrieraufwand, da<br />

das Gut-Schlecht-Muster für jeden<br />

Feuchtegehalt eintrainiert werden<br />

muss. Die Vorteile einer schnellen<br />

Analytik sind damit verloren.<br />

Die Software bietet jedoch eine sehr<br />

einfache Lösung des Problems.<br />

Durch eine sorgfältige Kalibrierung<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

können die Vektoren des Wassereinflusses<br />

bestimmt werden. Blickt man<br />

nun in Richtung des „Wasservektors“<br />

sind Feuchteunterschiede in den<br />

verschiedenen Polymerproben ausgeblendet.<br />

Diese sehr pragmatische<br />

Lösung erfordert keinerlei zusätzliche<br />

Probenvorbereitung und kann<br />

in den meisten Fällen zu einer befriedigenden<br />

Lösung führen. Die Abbildungen<br />

3 und 4 verdeutlichen<br />

die Vorgehensweise. Der Einfluss<br />

von Wasser und verschiedenen Lösemitteln<br />

wurde mit gezielt dotierten<br />

HDPE Granulaten bestimmt und<br />

visualisiert.<br />

Neue Möglichkeiten in Sicht<br />

Derzeit sind nur statische Headspace-Probengeber<br />

in Zusammenhang<br />

mit Sensorsystemen im Einsatz, die<br />

mit einem Gleichgewicht zwischen<br />

der Probe und der Gasphase arbeiten.<br />

Die Entwicklung einer dynamischen<br />

Probengebung (Thermodesorption,<br />

purge & trap) in Zusammenhang<br />

mit einer Prefocussierung<br />

verspricht zukünftig eine Steigerung<br />

der Empfindlichkeit. Auch die<br />

Übertragung der Mustererkennung<br />

auf herkömmliche GC- oder GC-MS<br />

Abbildung 3 Abbildung 4<br />

Bestimmung der Vektoren in einem HDPE-Granulat durch gezielt<br />

mit Wasser und einem Lösungsmittelgemisch dotierte Proben.<br />

Blickrichtung in Abbildung 4<br />

Spektren eröffnen neue Wege in der<br />

Qualitätssicherung. Hierbei werden<br />

GC-Spektren in Zeitscheiben aufgetrennt<br />

und jeweils die Detektorantwort<br />

in Summe als Signal ausgewertet.<br />

Solche Systeme benötigen keinerlei<br />

zusätzliche Geräte, sind somit<br />

die kostengünstige Alternative,<br />

wenn bereits Gaschromatographen<br />

oder Massenspektrometer vorhanden<br />

sind. Sie arbeiten jedoch wieder<br />

mit dem Prinzip der Trennung in<br />

Einzelsubstanzen und verschenken<br />

damit den Vorteil einer schnellen<br />

Analytik.<br />

Autor<br />

Dr. Frank Welle, Fraunhofer-Institut<br />

für Verfahrenstechnik und Verpackung,<br />

Abteilung Produktsicherheit<br />

und Analytik, Freising.<br />

Der Autor dankt Herrn Dr. Horner,<br />

HKR Sensorsysteme, Herrn Prof. Nitz,<br />

TU München-Weihenstephan und<br />

Herrn Dr. Slama, Perkin-Elmer, für<br />

fruchtbare Diskussionen.<br />

Die Ergebnisse zum Feuchteeinfluss<br />

auf Messungen verschiedener Polymere<br />

entstanden in Zusammenarbeit<br />

mit Perkin-Elmer Deutschland und<br />

wurden auf dem internationalen<br />

Symposium „Olfaction and Electronic<br />

Nose ‘99“ in Tübingen präsentiert.<br />

Die gleichen Messwerte wie bei Abbildung 3, die Blickrichtung<br />

nun jedoch in Richtung des Wasservektors. Unterschiedliche<br />

Feuchtegehalte in den Proben werden dadurch ausgeblendet.


Effizienz von Waschvorgängen<br />

testen<br />

H.L. Safa, F. Bourelle: Sorption –<br />

desorption of aromas on multi-use<br />

PET bottles. A test procedure. Packaging<br />

Technology and Science 12<br />

(1999), S. 37-44<br />

Mit Hilfe einer speziellen Testprozedur<br />

lässt sich die Effizienz<br />

des Waschvorgangs für wiederverwendbare<br />

PETFlaschen ermitteln.<br />

Beim Waschen wird eine Natriumhydroxidlösung<br />

verwendet, um aus<br />

der ersten Füllung stammende<br />

und vom PET aufgenommene Substanzen<br />

zu entfernen. Die wichtigsten<br />

Kontaminanten sind Limonen,<br />

Linalool und Linylacetat. Die Untersuchungen<br />

wurden an drei definierten<br />

Stellen im Lebensweg der<br />

PET-Flaschen durchgeführt: nach<br />

der ersten Befüllung und definierter<br />

Lagerzeit, nach dem Waschen<br />

und nach der zweiten Befüllung<br />

und gewisser Lagerzeit. Limonen<br />

stellte sich als einziger Kontaminant<br />

heraus, der in signifikanten<br />

Mengen vom PET absorbiert wurde;<br />

es wurde auch nach dem Waschvorgang<br />

noch gefunden. Linylacetat<br />

penetriert nur in geringem Maße,<br />

Linalool konnte dagegen nicht detektiert<br />

werden. Dieses Ergebnis<br />

korreliert mit den unterschiedlichen<br />

Löslichkeiten in Wasser,<br />

wobei die alkoholische Gruppe des<br />

Linalool die ausschlaggebende<br />

Rolle spielt.<br />

Klebstoff-Migration<br />

NACHGELESEN<br />

A. Gruner, O. Piringer: Component<br />

migration from adhesives used in<br />

paper and paperboard packaging<br />

for foodstuffs. Packaging Technology<br />

and Science 12 (1999), S. 19-28<br />

Ein <strong>Lebensmittel</strong> darf laut Gesetz<br />

von seiner Verpackung nicht negativ<br />

beeinflusst werden. Sämtliche<br />

Bestandteile einer Verpackung un-<br />

Technisch-Wissenschaftliche Beilage 51 N o 3 20 0 0<br />

terliegen daher hinsichtlich der erlaubten<br />

Migrationswerte bestimmten<br />

Richtlinien.<br />

Während für die verschiedensten<br />

<strong>Verpackungs</strong>materialien bereits<br />

seit einiger Zeit Migrationsmodelle<br />

existieren, liegt jetzt auch eine Arbeit<br />

über die Migration von Klebstoffen<br />

vor, die bei der Herstellung<br />

von Papier- und Kartonverpackungen<br />

eingesetzt werden. Getestet<br />

wurden unter anderem EVA-<br />

Heißkleber, Dextrin-basierter und<br />

Stärke-basierter Klebstoff, PVA-Homopolymer-Dispersion<br />

und VAE-<br />

Copolymer-Dispersion. Für alle getesteten<br />

Substanzen lag neben der<br />

Globalmigration auch die spezifische<br />

Migration unter dem jeweiligen<br />

Grenzwert. Es ist außerdem anzunehmen,<br />

dass die Migrationswerte<br />

in kommerziellen Verpackungen<br />

nochmals deutlich niedriger liegen,<br />

da Klebstoffe generell an geschützten<br />

Nähten oder Flächen aufgetragen<br />

werden.<br />

Thermische Stabilität<br />

von PET<br />

M.T. de A. Freire, A.P. Damant, L.<br />

Castle, F.G.R. Reyes: Thermal Stability<br />

of polyethylene therephthalate<br />

(PET): oligomer distribution and<br />

formation of volatiles. Packaging<br />

Technology and Science 12 (1999),<br />

S. 29-36<br />

PET wird immer häufiger für <strong>Lebensmittel</strong>n-Verpackungeneingesetzt,<br />

die als Behältnis zum Erhitzen<br />

im Backofen verwendet werden<br />

können. Zur Bestimmung der<br />

Hitzebeständigkeit von PET wurden<br />

zwei PET-Qualitäten auf unterschiedliche<br />

Temperaturen erhitzt<br />

und die Migration freigesetzter Polymerbestandteile<br />

in verschiedene<br />

<strong>Lebensmittel</strong>simulanzien ermittelt.<br />

Die Ergebnisse der Studie bestätigen,<br />

dass PET eine gute thermische<br />

Stabilität besitzt und damit für das<br />

Erhitzen von <strong>Lebensmittel</strong>n ge-<br />

eignet ist. Erst kurz unterhalb der<br />

Schmelztemperatur des PET bei<br />

260 °C treten Abbaureaktionen ein,<br />

bei denen auch flüchtige Bestandteile<br />

frei werden.<br />

Kunststoff-Rezyklate<br />

R. Pfaendner: Additive für Rezyklate.<br />

Kunststoffe 89 (1999) Nr. 7,<br />

S. 76-79<br />

Sollen Rezyklate als partieller Ersatz<br />

von Neukunststoffen dienen,<br />

muß die Qualität des Rezyklatkunststoffes<br />

durch Additive verbessert<br />

werden. Stabilisatoren und<br />

Kompatibilisatoren sind die am<br />

häufigsten verwendeten Zusätze.<br />

Während Kompatibilisatoren die<br />

mechanischen Eigenschaften von<br />

unverträglichen Polymermischungen<br />

verbessern, kommt den Stabilisatoren<br />

die Aufgabe zu, die Materialeigenschaften<br />

bei der Verarbeitung<br />

und während des Einsatzes zu<br />

erhalten. Ein neues multifunktionelles<br />

Additivsystem, das zusätzlich<br />

zu Antioxidantien und Costabilisatoren<br />

reaktive Additive enthält,<br />

vereinigt in gewisser Weise beide<br />

Effekte.<br />

Plasmabehandlung<br />

M. Ozdemir, C.U. Yurteri, H. Sadikoglu:<br />

Surface treatment of food<br />

packaging polymers by plasmas.<br />

Food Technology 53 (1999) Nr. 4,<br />

S. 54-58<br />

Durch Oberflächenbehandlungen,<br />

wie Corona-Behandlung oder Niederdruck-Plasmaverfahren<br />

lassen<br />

sich Polymer-Oberflächen gezielt<br />

modifizieren. Dadurch können diese<br />

Oberflächen besser bedruckt<br />

oder gesiegelt werden. Ein besonderes<br />

Gewicht bei der Erforschung<br />

der Plasmatechnologie lag bei der<br />

Verbesserung der Adhäsionseigenschaften.<br />

Doch auch die Barriereeigenschaften<br />

des Polymers lassen<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000 49


50<br />

sich durch Plasma optimieren.<br />

Wünschenswert für zukünftige<br />

Entwicklungen wäre ein wirtschaftliches,<br />

kontinuierliches Plasma-<br />

Verfahren unter Atmosphärendruck.<br />

Verbesserter Pizza-Karton<br />

P. Fava: Design of a functional box<br />

for take-away pizza. Packaging<br />

Technology and Science 12 (1999),<br />

S. 57-65<br />

Pizza zählt zu den typischen Gerichten,<br />

die in Restaurants zubereitet,<br />

aber zu Hause verzehrt werden.<br />

Damit die Pizza bis dorthin warm<br />

bleibt, dabei aber ihre Knusprigkeit<br />

nicht verliert, muss sie in einer<br />

ganz speziellen Verpackung transportiert<br />

werden.<br />

Eine neuartige Verpackung für Mitnehm-Pizza,<br />

bestehend aus expandiertem<br />

Polystyrol und Wasser-absorbierendem<br />

Polymer, wurde im<br />

Vergleich zu einer herkömmlichen<br />

Karton-Verpackung getestet. Die<br />

PS/Polymer-Kombination hielt die<br />

Pizza länger warm, als Karton, dabei<br />

blieb sie knusprig und sensorisch<br />

der frischen Pizza ebenbürtig.<br />

Mehrweg-PET<br />

H.L. Safa, F. Bourelle: Sorption-desorption<br />

of aromas on multi-use<br />

PET bottles. A test procedure. Packaging<br />

Technology and Science 12<br />

(1999), S. 37-44<br />

Mit Hilfe einer speziellen Testprozedur<br />

lässt sich die Effizienz des<br />

Waschvorgangs für wiederverwendbare<br />

PET-Flaschen ermitteln.<br />

Beim Waschen wird eine Natriumhydroxidlösung<br />

verwendet, um aus<br />

der ersten Füllung stammende und<br />

vom PET aufgenommene Substanzen<br />

zu entfernen. Die wichtigsten<br />

Kontaminaten sind Limonen, Linalool<br />

und Linylacetat. Die Untersuchungen<br />

wurden an drei definier-<br />

<strong>Verpackungs</strong>-<strong>Rundschau</strong> 3/2000<br />

ten Stellen im Lebensweg der PET-<br />

Flaschen durchgeführt: nach der ersten<br />

Befüllung und definierter Lagerzeit,<br />

nach dem Waschen und<br />

nach der zweiten Befüllung und gewisser<br />

Lagerzeit.<br />

Limonen stellte sich als einziger<br />

Kontaminant heraus, der in signifikanten<br />

Mengen vom PET absorbiert<br />

wurde; es wurde auch nach<br />

dem Waschvorgang noch gefunden.<br />

Linylacetat penetriert nur in geringem<br />

Maße, Linalool konnte dagegen<br />

nicht detektiert werden. Dieses Ergebnis<br />

korreliert mit den unterschiedlichen<br />

Löslichkeiten in Wasser,<br />

wobei die alkoholische Gruppe<br />

des Linaloor die ausschlaggebende<br />

Rolle spielt.<br />

Migrationsmodelle im<br />

Vergleich<br />

A. O’Brien, A. Goodson, I. Cooper:<br />

Polymer additive migration to foods<br />

- a direct comparison of experimental<br />

data and values calculated from<br />

migration models for high density<br />

polyethylene (HDPE). Food Additives<br />

and Contamination 16 (1999)<br />

Nr. 9, S. 367-380<br />

Zur schnellen Vorhersage der<br />

Migration von Additiven aus <strong>Verpackungs</strong>polymeren<br />

ins <strong>Lebensmittel</strong><br />

wird allgemein eine mathematische<br />

Modellierung eingesetzt.<br />

Die von unterschiedlichen Forschergruppen<br />

erarbeiteten Modelle<br />

unterscheiden sich dabei zum Teil<br />

erheblich. Im britischen <strong>Verpackungs</strong>institut<br />

Pira International<br />

wurde eine vergleichende Bewertung<br />

von zwei Modellen, dem Piringer-Modell<br />

und dem FDA-Modell<br />

durchgeführt.<br />

Das Migrations-Modell von Piringer<br />

ergab Migrationswerte, die zum<br />

Teil wesentlich über den experimentell<br />

ermittelten Werten der<br />

Studie lagen. Mit dem FDA-Modell<br />

ließen sich im Allgemeinen genauere<br />

Werte bestimmen. Allerdings<br />

neigt dieses Modell eher dazu, zu<br />

niedrige Migrationswerte vorherzusagen.<br />

Die Spezifikation der HDPE-Proben<br />

hatte generell keinen signifikanten<br />

Einfluss auf die Migrationswerte.<br />

Die Einsetzbarkeit der mathematischen<br />

Modelle hängt auch nicht von<br />

der chemischen Art der untersuchten<br />

Additive ab.<br />

Palettendesign<br />

T.G. Weigel, M.S. White: The effect<br />

of pallet connection stiffness, deck<br />

stiffness and static load level on the<br />

resonant response of pallet decks<br />

to vibration frequencies occurring<br />

in the distribution environment.<br />

Packaging Technology and Science<br />

12 (1999), S. 47-55<br />

Innerhalb der Distributionskette<br />

werden Waren wiederholt umgeladen<br />

und zwischengelagert. Zerbrechliche<br />

Güter besitzen eine<br />

bestimmte Resonanzfrequenz, bei<br />

der sie zerbrechen. Bei manchen<br />

Distributionsvorgängen sind aber<br />

gerade diese Frequenzen nicht zu<br />

vermeiden.<br />

Einheitspaletten tragen wesentlich<br />

zu einem reibungslosen Handling<br />

bei und bieten einen hohen Grad<br />

an Schutz für die geladenen Produkte.<br />

Neuere Untersuchungen<br />

zeigen, dass sich die Resonanzfrequenz<br />

durch ein geeignetes Palettendesign<br />

verändern lässt.<br />

Je steifer ein Palettendeck ist, desto<br />

schwächer ist die Übertragung im<br />

Resonanzfall. Bei steiferen Palettendecks<br />

erhöht sich auch die Resonanzfrequenz.<br />

Dadurch wird das<br />

Resonanzrisiko vor allem in den<br />

Fällen verringert, bei denen es zu<br />

häufigen Vibrationen bei niedrigen<br />

Frequenzen kommt.<br />

Wird dagegen die statische Belastbarkeit<br />

der Palette erhöht, sinkt die<br />

Resonanzfrequenz der Ladeeinheit<br />

und die Übertragbarkeit der Resonanz<br />

steigt.

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