Innoform GmbH Testservice ist Mitglied bei der Finat. Das hat gute Gründe. Wir prüfen und bewerten Eigenschaften von Etiketten aller Art und eben auch Selbstklebe-Etiketten, was viele noch nicht wissen. Dazu nutzen wir die von der FINAT im Technischen Handbuch veröffentlichten Prüfmethoden. Es handelt sich dabei um Prüfungen, mit deren Hilfe man genormt z.B. Hafteigenschaften auf unterschiedlichen Oberflächen mit verschiedenen Abzugswinkeln bestimmen und für eine Qualitätsbewertung zu Rate ziehen kann.
Barriere und Verpackung, ein Thema, das wieder mehr in den Focus rückt und Schwerpunkt der Innoform und SKZ Kooperationstagung „Barriere-Verbundfolien – Verbesserte Haltbarkeit von Lebensmitteln“ am 23.09/24.09 2015 in Würzburg ist.
Auf der diesjährigen Tagung, die 2-jährig stattfindet, dreht sich alles um die Haltbarkeitsverbesserung von Lebensmitteln mittels Barrierefolien.
Gegenstand der Tagung sind relevante Folien – sowohl mit organischen (Kunststoff-) als auch anorganischen Barriereschichten – die eine Barriere gegen Licht, Wärme, Gase oder zunehmend auch gegen Migration unerwünschter Stoffe aus der Umwelt schaffen.
Experten aus Lebensmittelproduktion, Folienherstellung und Maschinenbau referieren über Einsatzmöglichkeiten von Barrierefolien.
Nicht nur die eigentlichen Barrierefolien, deren Herstellung und Verarbeitung sind Thema der Tagung, sondern auch neue Sterilisationsmethoden und deren Einfluss auf Material und Maschine.
Mit der rasanten Zunahme der industriellen Lebensmittel- und Verpackungsproduktion steigt der Bedarf an Barrierefolien, um das Produkt sicher zum Konsumenten zu bringen, mit wachsendem Umweltbewusstsein und steigenden Rohstoffpreisen verschiebt sich die Verwendung konventioneller Rohstoffe immer mehr in Richtung nachwachsender bzw. biobasierter Rohstoffe. Gleichzeitig rückt eine qualitative und bewusste Ernährung immer mehr in den Vordergrund. Die Verbraucher fordern natürliche und auf ursprüngliche Art und Weise hergestellte Lebensmittel.
Hier ergibt sich ein neues, spannendes Feld für Barrierefolien – Erhöhung des Verbraucherschutzes durch Barriere gegen alle möglichen, unerwünschten Stoffe. Sei es das viel besprochene Mineralöl aus Zeitschriften in Recyclingkartons, die Geruchsträger, die beim Transport und Lagerung übergehen können oder einfach die unerwünschten Gase z.B. beim Vertrieb an Tankstellen.
Drei Viertel der Verbraucher legen Wert auf das Recycling der Verpackung. Rund 40 % wollen seriöser über Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit des Produkts und des Verpackungsmaterials informiert werden
In Forschungsprojekten wird daran gearbeitet, biobasierte Barriereschichten zu entwickeln und die Barriereeigenschaften von Biopolymeren wie z.B. Proteine, Polysaccharide und Lipide für die Anwendung in Lebensmittelverpackungen zu verbessern. Verschiedene Proteine, wie z.B. Molke, Casein, oder Gelatine werden bereits als Rohstoff für Verpackungskonzepte verwendet; Protein basierte Folien und Beschichtungen können durch unterschiedliche Technologien wie Lackieren und Extrusion verarbeitet und hergestellt werden.
Die Forderung nach ursprünglich hergestellten Lebensmitteln hat Einfluss auf neue Methoden der Haltbarmachung: Frisch und knackig sollen Lebensmittel schmecken, gesund aussehen und sich dann auch noch gut anfühlen. Maschinenbauer, Folienhersteller und Abpacker müssen sich hier neuen Herausforderungen stellen. Was ist bei der Auswahl der Materialen zu berücksichtigen und welchen Einfluss hat diese Methode auf die Füllgüter und das Material?
Welche Anforderungen ergeben sich für die Materialien? Was muss bei der Entwicklung neuer Maschinenkonzepte berücksichtigt werden und welche Folien kommen zum Einsatz?
Durch neue Möglichkeiten der (Hochdruck-)Sterilisation bleiben Lebensmittel frisch und knackig, das Risiko einer Verunreinigung durch Mikroorganismen wird auf ein Minimum reduziert, ernährungsphysiologisch wertvolle Inhaltsstoffe wie Enzyme und Aromen bleiben fast unverändert und das bei einer Reduzierung des Energieaufwands im Vergleich zu konventionellen Verfahren wie die thermische Erhitzung.
Auch für die klassischen Haltbarmachungsverfahren Sterilisation und Pasteurisation sind neue Folien am Markt – auch hier diskutieren Fachleute die neuen, sicheren Folien.
Neben Haltbarkeit verbessernden Methoden runden neue Entwicklungen in der Maschinenbautechnik zur Folienherstellung ab:
Wie kann das bestehende Folienspektrum durch die Aufrüstung vorhandener Maschinen erhöht werden? Welche Kosten und Rohstoffeinsparungen ergeben sich daraus? Wie viel nachhaltiger kann das im Vergleich zum Neuinvest sein?
Zum ersten Mal widmet sich ein Vortrag dem Thema Wärmebarriere mit Folien – hier als Beitrag zum Convenience-Trend, der nach wie vor die Verpackungsbranche in Schwung hält.
Auf dieser Tagung erfahren die Teilnehmer alles über die neuesten Trends und Entwicklungen in der Barrierefolientechnologie. Es werden Lösungen für verbesserte Folien und ganze Verpackungssysteme vorgestellt und die neuen wie bekannten Anforderungen an die Barriere im Verarbeitungsprozess detailliert diskutiert.
Eine Hauptfunktion von Verpackungen ist es, die Ware vor Verderb und Verunreinigung zu schützen. Dies trifft besonders für Lebensmittel zu: Verschiedene Lebensmittelgruppen erfordern unterschiedliche Verpackungskonzepte. Während das eine Lebensmittel bei der Verpackung eine hohe Barriere benötigt, ist bei dem anderen Lebensmittel eine hohe Durchlässigkeit notwendig. Kurz gefasst: Lebensmittel müssen mit geeigneten Packmitteln und angepassten Barriereeigenschaften verpackt werden, um produktspezifischen Schutz zu gewährleisten.
Alle, die Lebensmittelfolien einkaufen, verwenden, entwickeln oder verkaufen, erhalten in diesem Seminar die notwendigen Grundlagen und aktuelles Fachwissen über moderne Strukturen und typische Anwendungen von Barrierefolien. Es werden die spezifischen Barriereigenschaften der verfügbaren Packstoffe und moderne Techniken in der Herstellung von Barrierefolien vorgestellt.
Zur Beurteilung und Charakterisierung verpackungsrelevanter Eigenschaften werden unterschiedliche Messmethoden als Qualitätssicherungsinstrumente vorgestellt und anhand von Praxisbeispielen näher erläutert. In diesem Zusammenhang werden die Themen Spezifikation von Packmitteln sowie die aktuellen EU-lebensmittelrechtlichen Anforderungen an Lebensmittelverpackungen behandelt.
Auch der Einfluss von Licht und Sauerstoff auf die Produktqualität wird am Beispiel sauerstoffempfindlicher Lebensmittel veranschaulicht und entsprechende Verpackungskonzepte abgeleitet. Dabei spielen neben den produktspezifischen Anforderungen auch die Lagerbedingungen und der Abpackprozess eine entscheidende Rolle für die Auslegung der Barrierefolie.
Nach dem Seminar kennen die Teilnehmer die spezifischen Barriereeigenschaften der kommerziell verfügbaren Packstoffen und wissen, wie diese zielführend miteinander kombiniert werden, um Packmittel für produktspezifische Verpackungskonzepte zu erzeugen. Die Teilnehmer können die Permeationseigenschaften von Barrierefolien berechnen und Verpackungskonzepte entsprechend optimieren und sie wissen, wie geeignete Verpackungskonzepte aus Barrierefolien nicht nur die Qualität und Sicherheit dieser Lebensmittel positiv beeinflussen können, sondern die Barrieredimensionierung auch der Kosteneinsparung dient.
In den ersten drei Teilen dieser Reihe von INNO-Lettern haben wir aufgeführt, welche Belege erforderlich sind um eine Konformitätserklärung gemäß Anhang IV der Verordnung (EU) Nr. 10/2011 zu erstellen, wie die gesammelten Daten auszuwerten sind und wie die Einhaltung von spezifischen Grenzwerten überprüft werden kann. In diesem Teil werden wir uns mit dem 10ppb-Screening beschäftigen, das immer mehr an Bedeutung gewinnt.
1 Wofür kann das „10 ppb Screening“ eingesetzt werden
1.1 Risikobewertung von nicht absichtlich zugesetzten Stoffen (NIAS)
Materialien und Gegenstände aus Kunststoff können Verunreinigungen enthalten. Derartige Verunreinigungen werden z.B. bei der Herstellung des Kunststoffmaterials unbeabsichtigt eingebracht (unbeabsichtigt eingebrachter Stoff — non-intentionally added substance, NIAS). Alle eingesetzten Stoffe müssen über eine technische Qualität und Reinheit verfügen, die für die vorhersehbare Verwendung der Materialien geeignet ist. Daher sollten Verunreinigungen, die relevant für die Konformitätsbeurteilung sind, in den Konformitätserklärungen angegeben werden.
Typische Verunreinigungen können im Beurteilungsrahmen von Stoffen durch die EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) bereits enthalten sein. Es sind jedoch üblicherweise nicht alle Reaktions- und Abbauprodukte in der Zulassung eines Stoffes aufgeführt und berücksichtigt. Leider gibt es derzeit unserer Kenntnis nach keine Veröffentlichung, aus der eindeutig zu entnehmen ist, ob die EFSA diese Stoffe regelmäßig mit bewertet. Da der Hersteller von Bedarfsgegenständen aus Kunststoff von Reaktions- und Abbauprodukten ausgehende mögliche Gesundheitsrisiken im fertigen Material oder Gegenstand gemäß international anerkannten wissenschaftlichen Grundsätzen der Risikobewertung beurteilen soll, muss er diese Stoffe kennen.
Die Prozesskette zur Fertigung von Verpackungsmaterialien oder Bedarfsgegenständen kann mitunter sehr lang sein. Daher sollten die Informationen zu diesen Stoffen auch innerhalb der Kette weitergegeben werden. Leider funktioniert das oft noch nicht in hinreichender Form. Eine Möglichkeit der Einschätzung möglicher Gefahren durch unbeabsichtigt eingebrachte Stoffe oder Abbauprodukte, sind Migrationsscreenings. Die Methode Gaschromatographie-Massenspektrometerkopplung (GC-MS) stellt eine ausgezeichnete Methode zur Risikominimierung hinsichtlich möglicher Migrationen durch NIAS dar, wohlwissend, dass eine Methode, die umfassend die Ab- bzw. Anwesenheit aller möglichen Stoffe detektiert, in absehbarer Zeit nicht zu erwarten ist.
1.2 Plausibiliätsprüfungen
Die Verpackungen, die von Lebensmittelherstellern verwendet werden, setzen sich oftmals aus einer Vielzahl von Einzelkomponenten zusammen. Bei der Konformitätsarbeit ist jeder Bestandteil der fertigen Verpackung, bzw. des Bedarfsgegenstandes, zu berücksichtigen, wie z.B. auch Etiketten, Kennzeichnungsdruck, etc. Die Herstellung erfolgt dabei regelmäßig in unterschiedlichen Unternehmen, die jeweils nur einen Teil der Herstellkette abdecken.
Jedes Unternehmen der Fertigungskette erstellt für das von ihm vertriebene Produkt eine Konformitätserklärung, bzw. stellt hinreichende Informationen zur Beurteilung der lebensmittelrechtlichen Konformität durch die nachfolgenden Unternehmen zur Verfügung. Bei der Konformitätserklärung für die fertige Verpackung handelt es sich um eine Zusammenfassung aller Informationen, die innerhalb der Lieferkette zusammengetragen werden. Zur Kontrolle der Angaben aus den Konformitätserklärungen sind GC-MS- Screenings eine kostengünstige und geeignete Möglichkeit, um zu prüfen, ob die Angaben hinsichtlich einzuhaltender Grenzwerte vollständig sind.
1.3 Orientierungsprüfungen zur Einhaltung von Begrenzungen von
Stoffen
In der Unionsliste der Verordnung (EU) Nr. 10/2011 ist eine Vielzahl an Monomeren, Hilfsstoffen und Additiven aufgeführt, die zur Herstellung von Kunststoffverpackungen eingesetzt werden können. Einige dieser Stoffe können über Screeningmethoden halbquantitativ in einer einzigen Analyse bestimmt werden. Ist sichergestellt, dass die vorgefundenen Stoffe in der verwendeten Simulanz besser löslich sind als im bestimmungsgemäß vorgesehenen Lebensmittel oder der geregelten Simulanz, so kann bei deutlicher Unterschreitung des Grenzwertes (z.B. bis max 20 % des Grenzwertes) auf sehr wirtschaftliche Weise eine Konformität abgeleitet werden. Dieses trifft in vielen Fällen zu.
2 Welche Arten von Screenings gibt es?
Wie im dritten Teil dieser Inno-Letter Serie erläutert, gibt es eine Vielzahl an Stoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften, die mit unterschiedlichen Methoden analysiert werden können. Für die Bewertung sind Stoffe mit einer Molekülgröße bis 1000 Dalton entscheidend. Um möglichst viele NIAS nachweisen zu können, ist eine Kombination aus unterschiedlichen Methoden wie GC/MS, Headspace-GC/MS, LC-TOF, LC-UV, LC-MS, ICP notwendig. Hierbei ist die Identifizierung besonders schwierig. Bisher gibt es noch keine einheitliche Methode.
Sehr häufig wird die GC/MS angewendet. Hier wird ein Migratansatz mit Ethanol 95%, Isooctan oder Poly(2,6-diphenyl-p-phenylenoxid) (Tenax ®) durchgeführt. Dem Migrat wird ein interner Standard zugesetzt, was eine halbquantitative Mengenbestimmung aller nachgewiesenen Stoffe ermöglicht, ohne eine aufwändige Einzelkalibrierung für jede einzelne Substanz durchführen zu müssen.
Die Messung auf Anwesenheit flüchtiger Stoffe kann bekanntlich nicht über einen Migrationsansatz mit einer flüssigen Simulanz erfolgen; dafür wird die Einfachgasextraktion nach der Headspace- Methode mit nachgeschalteter GC/MS- Detektion verwendet.
3 Wie sieht das Ergebnis aus?
Abbildung 1: GC/FID-Chromatogramm eines Screenings
4 Welche Mengen sind relevant?
Leider gibt es dazu seitens der EFSA, BgVV oder anderer Behörden noch keine klaren Vorgaben. Im “The Exposure Matrix Project” der Plastics Europe, EuPC, FPE und CeficFCA wurde ein “level of interest” (LOI) vorgestellt, ein berechneter Wert basierend auf Expositionsdaten (Studien zur tägliche Nahrungsaufnahme, unterteilt nach Lebensmittelgruppen und Verpackungsarten) für unterschiedliche Verpackungsmaterialien, oberhalb dessen eine Bewertung erforderlich ist. Alternativ könne eine Orientierung am Grenzwert für nicht beurteilte Stoffe hinter einer funktionellen Barriere von 10 µg/kg Lebensmittel (10 ppb) erfolgen. Bei Anwendung eines Oberflächen/Volumen-Verhältnisses von 6 dm²/kg Lebensmittel wären das etwa 1,3 µg/dm² Verpackungsmaterial.
Zur Ableitung toxikologischer Schwellenwerte kann der „Treshhold of Toxicological Concern“ (TTC) ebenfalls verwendet werden. Hierbei handelt es sich um die mittlere tägliche Dosis, unter der eine nicht evaluierte Substanz mit 95%iger Wahrscheinlichkeit harmlos ist, selbst wenn diese im Prinzip toxisch oder die Exposition chronisch wäre. Für unbekannte Substanzen, wie möglicherweise genotoxische Kanzerogene, liegt der Wert bei 15 µg/d.
5 Welche Maßnahmen sind daraus abzuleiten?
Stoffe, die in Konzentrationen oberhalb des LOI oder des TTC nachgewiesen werden, müssen zunächst eindeutig identifiziert werden. Wenn es sich um Abbauprodukte eines Inhaltsstoffes handelt, scheitert dieses häufig an Ermangelung z.B. geeigneter Standards zur Identifizierung bzw. kann nur durch die jeweiligen Rohstoffhersteller erfolgen. Zum Teil kann auf Basis des Massenspektrums in Verbindung mit Kenntnissen zu den eingesetzten Substanzen ein Identifizierungsvorschlag abgeleitet werden.
Ist eine Substanz nicht zu identifizieren, muss diese bewertet werden.
6 Bewertung
Werden Stoffe mit Begrenzungen ermittelt, muss das Ergebnis durch spezifische Messungen verifiziert werden, wenn Mengen > 20% des Grenzwertes ermittelt werden, da es sich um ein halbquantitatives Verfahren mit einer Messunsicherheit von ca. 80% handelt. Berücksichtigt werden muss zusätzlich die Löslichkeit der Substanz in der ausgewählten Simulanz in Zusammenschau mit den gewählten Prüfbedingungen.
Ob die im Screening entdeckten Stoffe ohne Evaluierung durch die EFSA den Forderungen der Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 für Lebensmittelkontaktmaterialien entsprechen, ist gemäß international anerkannten wissenschaftlichen Grundsätzen für Risikobewertungen zu beurteilen. Diese Risikobewertung ist Bestandteil der Konformitätsarbeit und muss den zuständigen Behörden auf Verlangen vorgelegt werden. PlasticEurope hat auf ihrer Webseite Leitlinien veröffentlicht, auf deren Basis eine Risikobewertung aufgebaut werden kann. Ein Risiko setzt sich zusammen aus der Gefährdung und der Exposition. Wenn ich einer Gefährdung nur in sehr geringen Mengen ausgesetzt bin, ist das Risiko geringer, als wenn ich ihr in hohen Mengen ausgesetzt bin. Wird der Stoff also in einer Verpackung für ein Lebensmittel festgestellt, das üblicherweise nur in geringen Mengen konsumiert wird (z.B. Verpackung für Gewürze) ist das Risiko als geringer einzuschätzen als wenn der Stoff in einer Verpackung für ein Produkt enthalten ist, das oft und in großen Mengen konsumiert wird (z.B. Getränkeverpackung).
Gerne übernehmen wir die Konformitätsarbeit für Sie. Für ein unverbindliches Angebot sprechen Sie uns gerne an.
Wussten Sie schon, dass weltweit fast jede zweite Frucht verdirbt, anstelle der gesunden Ernährung der Weltbevölkerung zu dienen? Im Rahmen der Initiative Save-Food (http://www.fao.org/save-food )sind nicht nur diese Daten abrufbar. Wie hoch ist der Anteil, der durch optimierte Minimalverpackungen vermieden werden könnte? Zwar bleibt Save-Food diese Antwort schuldig, doch schaut man sich das Potenzial genauer an, so dürften einige Milliarden Äpfel realistisch sein, da ein großer Teil einfach auf und unter den Bäumen verdirbt, da keine Abnehmer zeitnah gefunden werden. Auch hier kann Flexpack im Wortsinne sicher neue Absatzmärkte erschließen. Packen wir´s doch an bzw. ein.
Kennen Sie die 10 Topp-Trends in der Lebensmittelindustrie lt. Innova? Wie können wir als Verpackungsindustrie diese Trends unterstützen und betonen?
1. VON CLEAN ZU CLEAR LABEL
2. CONVENIENCE FÜR FOODIES
3. MILLENIALS ERREICHEN (Starke Marken und aufgeklärte Konsumenten)
4. GELEGENHEITSSNACKING (unterwegs essen)
5. GUTE FETTE, GUTE KOHLENHYDRATE
6. PROTEINE – NEUE QUELLEN
7. NEUE WEGE FÜR OBST (Natürliche Zusatzstoffe)
8. EIN FRISCHER BLICK IN DIE TK-ABTEILUNG (Gefroren gilt als frisch)
9. HANDELSMARKEN POWERN WEITER (und werden stark wie alte Marken?)
10. TEXTUREN LIEGEN WEITER IM TREND (Knusprig mit weichem kern oder extra knackig etc)
Diese Liste wurde in Anlehnung an eine Präsentation der Innova Market Insights (www.innovadatabase.com) während eines Webinars zur Anuga FoodTec 2015 erstellt.
Swiss Recycling legt Leistungsbericht 2015 vor: Recyclingsystem kompensiert den Wohnenergiebedarf von knapp 790.000 Einwohnern.
Man kann darüber denken wie man will. Doch Energiegewinnung und vor allem Einsparung ist sicher besser als das, was unsere Großeltern mit dem Müll getan haben, auch wenn es damals noch wesentlich weniger Müllaufkommen gab. Und genau hier steckt großes Potenzial für Folienhersteller und –Experten.
Auch wenn es in diesem Bericht nicht um Folienverpackungen geht, zeigt eer doch das Potenzial des Recyclings auf. Zur Meldung
