Lebensmittel - Verpackungs-Rundschau
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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.