Verpacken unter Schutzatmosphäre
Hersteller sensibler oder verderblicher Produkte möchten eine erstklassige Produktqualität über lange Zeiträume gewährleisten. Verpackungen mit Schutzatmosphäre erhalten Frische und Güte von Produkten und verlängern so für Lebensmittelproduzenten Regalzeiten.
Deshalb hat sich das Verpacken unter Schutzgas besonders in der Lebensmittel- und Genussindustrie fest etabliert. Neben kompromissloser Hygiene gelten höchste Anforderungen an die technische Ausstattung zur Qualitätssicherung. Zur Überwachung von Schutzgas-Verpackungen werden daher unsere hochwertigen Gasanalysatoren eingesetzt.
Verpackung unter Schutzgas - Wie funktioniert das?
Das Prinzip: Vereinfacht gesagt wird die natürliche Umgebungsluft in der Verpackung durch ein verändertes Gasgemisch ersetzt. Dabei kommen Stickstoff (N2), Kohlendioxid (CO2) und Sauerstoff (O2), je nach Einsatzzweck, in unterschiedlichen Konzentrationen zum Einsatz.
Welche Schutzgase werden eingesetzt?
Typische Schutzgase sind Stickstoff (N2), Kohlendioxid (CO2) und auch Sauerstoff (O2). Diese Schutzgase existieren als natürlich vorkommende Bestandteile in der Luft. In der Verpackung unter Schutzatmosphäre werden diese Gase jedoch in einer von der Luft abweichenden Mischung (relative Zusammensetzung) verwendet. Diese veränderten Gasmischungen unterliegen ständigen Kontrollen, sowohl an der Verpackungslinie als auch im Labor oder auf dem Handelsweg.
Schutzgasverpackung prüfen mit Gasanalysatoren
In der Qualitätssicherung erfolgt die Prüfung sehr einfach: Die Einstichstelle der Verpackung wird mit einem Septum versehen. Der Prüfende sticht mit der Nadel in die Verpackung. Durch Tastendruck wird die Messung gestartet und das Gasgemisch wird aus der Verpackung in das Messgerät gesaugt. Das Ergebnis wird in 5 – 15 s (abhängig von Sensorausstattung & Anwendung) angezeigt. Gasanalysatoren arbeiten mit moderner Sensorik. Sie sind präzise und benötigen nur eine sehr geringe Gasmenge (ca. 3 – 7 ml). Erhobene Messdaten werden gespeichert und können zur dauerhaften, vollständigen Dokumentation der Qualitätskontrolle archiviert werden.
Praxisbeispiele im Überblick
Bei Snacks, Nüssen, Gewürzen oder Kaffee besteht ihre größte Verderbgefahr im hohen Fettgehalt. Oxidation bewirkt, dass Fette schnell ranzig werden. Um dies zu hemmen, wird in der Verpackung der Sauerstoff stark reduziert und durch eine reine Stickstoffatmosphäre (N2) ersetzt. Zur Prüfung solcher speziellen Schutzatmosphäre eignet sich hier der sehr wirtschaftliche MAT1100 — Gasanalysator. Der eingebaute EC-Sensor ermöglicht die Konzentrationsmessung in einem Bereich von 0,5 – 35 Vol.% O2. Er ist die ideale Lösung, wenn lediglich die Sauerstoff-Konzentration von Interesse ist oder ausschließlich mit Stickstoff begast wurde.
Pflanzliche Lebensmittel benötigen Sauerstoff für die Zellatmung
Frisches Obst oder Gemüse (besonders in vorbereiteter, geschnittener Form) stellen spezielle Anforderungen an Verpackungen unter Schutzgas-Atmosphäre. Anders als andere Lebensmittel atmet frisches Obst und Gemüse nach der Ernte weiter. Außerdem darf die Verpackungsfolie nicht vollkommen dicht sein. Die Zusammensetzung des Schutzgases soll gleichermaßen Verderb in Form von Oxidation oder mikrobiologischer Veränderungen reduzieren und die Zellatmung aufrechterhalten. Man spricht von einer gleichgewichtigen Schutzatmosphäre (Equilibrium Modified Atmosphere = EMA). Hier empfiehlt sich der MAT1200 — Gasanalysator, zur Messung von O2—und CO2—Konzentrationen.
Schutzgasverpackung sichert Qualität für sensible Produkte
Zur Verlängerung der Haltbarkeit von Milchpulver, vor allem dem hochsensiblen Produkt der Babynahrung, wird auf die Verdrängung von Sauerstoff aus der Verpackung geachtet. In der Praxis wird Babymilchpuver häufig unter reinem Stickstoff verpackt, bei möglichst geringem Restsauerstoffanteil. Zur Prüfung arbeitet die Qualitätssicherung hier mit dem MAT 1400 —Gasanalysator . Er hat eine Messzelle für sehr geringen Messgasbedarf, mit hoher Genauigkeit für sehr niedrige O2—Konzentrationsbereiche. Seine Zirkoniumdioxid-Messzellen messen die O2—Konzentration im Messbereich von 0 – 100 Vol.-%. Das Gerät wird auch zur Überprüfung von sterilisierten Fertigprodukten eingesetzt.
Schutzgasverpackung als wichtiger Nachhaltigkeitsaspekte
Gerade bei frischen Lebensmitteln, wie schnellverderblichem Biofleisch, kommt der Nachhaltigkeitsaspekt zum Tragen. Diese hochwertigen Lebensmittel sind unter Schutzgasverpackung teilweise doppelt bis dreifach solange haltbar, ohne dass sie an Qualität verlieren. Abfall und Lebensmittelverschwendung wird vermieden, Verpackungsmaterial reduziert. Hier wird häufig der MAT1500—Gasanalysator für Kontrollen eingesetzt. Wichtigste Schutzgasanwendung ist die Frischfleisch-Verpackung (70-80% Sauerstoff und 20-30% Kohlendioxid). Das Gerät verfügt über einen Zirkoniumdioxid-Sensor (O2-Messung) und einen nichtdispersiven Infrarotsensor (CO2-Messung). Eine Messung mit dem Gerät dauert nur ca. 10 —15 Sekunden. Die Sensoren sind auch bei tiefen Temperaturen an einer typischen Verpackungslinie der Fleischindustrie einsetzbar. Zudem ist der Messgasbedarf gering, sodass auch fertig verpackte Wurstwaren mit geringem Headspace hervorragend gemessen werden können.
Gasanalysatoren unverzichtbare Geräte in modernen Verpackungsprozessen
Einsatz- und Anwendungsbereiche:
Gasanalysatoren unterstützen in zahlreichen Unternehmen die Qualitätskontrolle von Schutzgasverpackungen und helfen, dass beim Kunden ein hochwertiges frisches Produkt in bester Qualität ankommt.
- Stichprobenmessungen an der Linie während des Verpackungsvorgangs
- Prüfung nach Revision: Änderung der Folien- oder Verpackungsmaterialien
- Änderung an der Verpackungsmaschine: Siegelnähte, Schweißnähte
- Rückstellproben, Qualitätssicherung im Labor
- Prüfungen auf dem Lieferweg