Verpackung & Logistik

Innovative Konzepte der Produkt- und Prozessgestaltung

DIL-Seminarreihe zum Thema Fleisch- und Wurstwaren hat sich etabliert

Mit der zweiten Auflage des vom Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik e.V. (DIL) veranstalteten Seminars hat sich der Erfolg der Erstausgabe im vorherigen Jahr wiederholt. 60 Teilnehmer aus In- und Ausland fanden sich in Quakenbrück ein, um sich über aktuelle Entwicklungen bei der Herstellung von Fleisch- und Wurstwaren zu informieren. Die Produktverkostung im Anschluss zeigte, dass das vermittelte Wissen unmittelbar in die Praxis umsetzbar ist und in schmackhafte Fleisch- und Wurstwaren mündet.

Neue Technologien für neue Märkte

Eröffnet wurde die Veranstaltung im vergangenen Oktober mit dem Beitrag des DIL Institutsleiters Dr. Volker Heinz zu dem Thema „Neue Technologien für neue Märkte“. Es wurden produktschonende und energieeffiziente Verfahren vorgestellt, deren Mechanismen bereits lange bekannt sowie erprobt sind und die zunehmend an eine Anwendung in der Industrie ausgerichtet werden. Ein Beispiel ist die Hochdrucktechnologie. Ziel einer Behandlung von Lebensmitteln mit hydrostatischem Druck ist oftmals die Konservierung unter gleichzeitigem Erhalt der Wert gebenden Inhaltstoffe. Aber auch bei der Strukturgebung von Produkten, im Rahmen von biotechnologischen Anwendungen und bei der Funktionalisierung von Lebensmitteln findet diese Technologie ihren Einsatz. Die Stoßwellentechnologie hingegen ist ein Verfahren, bei dem gezielt hydrodynamische Druckwellen eingesetzt werden, um mechanische Einflüsse auf biologische Gewebe und andere Feststoffe auszuüben. Auf diese Weise können z.B. die Reifung und Zartmachung von Rindfleisch beschleunigt werden, damit die Produktqualität erhöht sowie Distributions- und Lageraufwand vermindert werden. Die Technologie, die sich die Pulsierenden Elektrischen Felder zu Nutze macht, kann z.B. zur Inaktivierung von Mikroorganismen und somit als Verfahren zur Haltbarmachung genutzt werden. Saucen, Würzen, Marinaden und Blut sind Beispiele für Anwendungsgebiete. Die Vorteile dieses Verfahrens liegen in einem reduzierten Energiebedarf und der Schonung des Produktes.

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Lebensmittelverpackungen aus Recyclingmaterialien müssen sicher sein

Neuntes BfR-Forum Verbraucherschutz beschäftigt sich mit gesundheitlichen Risiken durch Recycling-Verpackungen

Rund 300 Teilnehmerinnen und Teilnehmer diskutierten in der vergangenen Woche am Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) in Berlin auf dem 9. BfR-Forum Verbraucherschutz unter dem Titel „Lebensmittel sicher verpacken - Gesundheitliche Risiken bei recycelten Materialien?“ über Lebensmittelverpackungen aus Recyclingmaterialien, ihren Nutzen für nachhaltiges Wirtschaften und ihre gesundheitlichen Risiken für Verbraucher. So sind Kartonverpackungen aus Recyclingpapier in den letzten Monaten in die Diskussion geraten, nachdem darin Rückstände von Mineralöl nachgewiesen worden waren, die in relevanten Mengen auf die Lebensmittel in der Verpackung übergehen können. „Eine abschließende gesundheitliche Bewertung dieser Rückstände ist derzeit noch schwierig, weil es sich um komplexe Gemische handelt“, sagt BfR-Präsident Professor Dr. Dr. Andreas Hensel. Auch gibt es bisher nur wenige Labore, die über geeignete Analysengeräte zu deren Nachweis verfügen. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des BfR-Forums waren sich einig, dass dringend Lösungen für eine Reduzierung der Übergänge von Mineralöl aus Kartonverpackungen aus Recyclingpapier auf Lebensmittel gefunden werden müssen.

Von der Ernte bzw. Herstellung eines Lebensmittels bis zum Verzehr des Produktes vergehen Stunden bis Monate, in einigen Fällen sogar Jahre. Um Lebensmittel zu lagern, zu transportieren und vor Verderb zu schützen, werden sie verpackt. Lebensmittelverpackungen haben sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Ging man vor 50 Jahren beispielsweise Milch einkaufen, brachte man dazu noch die Milchkanne aus Glas oder Metall mit, heute kauft man in der Regel einen Verbundkarton, der nach dem Verzehr der Milch dem Recycling zugeführt wird.

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Funkchip und Sensor in einem

Mal über den Tellerrand geschaut

Die RFID-Technologie ist auf dem Vormarsch. Doch bisher liefern Funkchips im Wesentlichen nur Daten zur Identifikation von Produkten. Forscher haben jetzt einen Transponder entwickelt, der Temperatur, Druck und Feuchtigkeit misst. Der Chip mit Sensorfunktion könnte den Anwendungsmarkt revolutionieren.

 Hinweise dieser Art findet man in vielen Beipackzetteln: »Das Serum muss zwischen +2° und +8° C aufbewahrt werden. Sowohl Einfrieren als auch Lagerung bei erhöhter Temperatur ist zu vermeiden, da die Wirksamkeit und Verträglichkeit beeinträchtigt werden können.« Medikamente, Impfseren oder Blutkonserven sind sehr temperaturempfindlich. Dafür haben Ärzte, Apotheker und Krankenhäuser auch einen Kühlschrank. Aber was passiert beim Transport vom Pharmahersteller zum Endabnehmer? Um die Temperaturen während der Lieferwege zu überwachen, könnten Hersteller künftig auf eine neue RFID-Technologie setzen. Steigt die Temperatur während des Kühltransports unerwartet, registriert der intelligente Chip die Schwankung sofort und meldet sie an das Lesegerät.

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Noch ganz dicht? Dresdner Forscher messen, ob Verpackungen wirklich dicht sind

Jeder kennt sie, jeder nutzt ihre Eigenschaften: Verpackungsfolien! Ob Wurst, Käse oder Brot: Verpackungsfolien schützen das Lebensmittel und halten es länger frisch. Die im Supermarkt allgegenwärtige Verpackungsfolie muss dabei eine zunächst einfach erscheinende Aufgabe erfüllen: Sie muss das Lebensmittel wirksam vor den für die Alterung des Lebensmittels verantwortlichen Gasen der Atmosphäre schützen. Diese “schädlichen” Gase sind im Wesentlichen Wasserdampf und Sauerstoff.

Das Prinzip, ein empfindliches Produkt mit einem sogenannten Barrierematerial zu schützen, wird nicht nur in der Lebensmittelindustrie angewandt. Auch im Pharmabereich müssen die produzierten Medikamente lange Haltbarkeiten besitzen. Und im Technologiebereich der Photovoltaik oder der organischen Leuchtdioden (OLEDs) muss das Prinzip “Vor Feuchte schützen!” angewandt werden, denn Pixelfehler mindern die Energieausbeute der Solarzellen oder trüben buchstäblich das Fernseherlebnis an OLED-Bildschirmen. Während Lebensmittelverpackungen täglich etwa 1 g Wasserdampf durch eine Folienfläche von einem Quadratmeter durchschlüpfen lassen (der Fachmann sagt “permeieren”), dürfen die Barrierefolien in der OLED- Fertigung nur noch für einen millionsten Teil davon, also 1 - 10 µg H2O durchlässig sein. Weltweit arbeiten Forscher daran, Folien mit solch einer Ultrabarrierewirkung zu entwickeln.

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"Intelligente Etiketten" im Abfall? Studie erschienen

Das Umweltbundesamt veröffentlicht eine Studie zu Folgen der RFID- Technologie. Studienleiter Lorenz Erdmann vom Berliner IZT - Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung: "Landen RFID-Tags eines Tages massenhaft ohne durchdachtes Vorsorgekonzept im Abfall, kann es zu nicht rückholbaren Verunreinigungen der Recyclinggüter Glas und Plastik kommen". Die Forscher empfehlen daher einen Dialog zwischen Herstellern und Entsorgern. Forschungspartner war die EMPA - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt in St. Gallen.

Bisher sind "intelligente Etiketten" im Einzelhandel fast nur auf den Verpackungen hochwertiger Rasierklingen und teurer Parfums zu finden, wo sie den Strichcode ergänzen. In Zukunft werden diese Hightech-Chips mit Metallantenne ("RFID-Tags") möglicherweise auf jede Verpackung im Einzelhandel aufgebracht und könnten den Barcode sogar völlig ersetzen. Die entscheidende Neuerung ist: Die RFID-Tags lassen sich berührungslos per Funk durch spezielle Lesegeräte auslesen, das verändert in den Läden die Diebstahlsicherung, das Abkassieren und das System der Nachbestellungen. Die Abkürzung RFID steht für: Radio Frequency Identification.

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Sauerstoff - MAP wirkt auf Fleisch nachteilig

Quelle: Packaging Technology and Science 22 (2009), 85-96.

Dass Sauerstoff die sensorische Qualität von Fleisch und Fleischwaren deutlich negativ beeinflusst, ist zwar allgemein bekannt, wird aber aufgrund der als verkaufsfördernd angesehenen roten Farbwirkung aufoxygenierten Muskelfarbstoffes bei der Verpackung von Frischfleisch noch immer als „nicht vorhanden“ oder „belanglos“ negiert. Solche Packungen werden dann auch gerne noch den wahren Zweck vernebelnd als Schutzgasverpackungen deklariert, wobei dies ja einen Begriff für Verpackungstypen darstellt, die gerade vor dem Kontakt des Füllgutes mit Sauerstoff schützen. CLAUSEN et al. wiesen auch in ihrer Arbeit detailliert die Schädlichkeit von Sauerstoff für die Verpackung von Fleisch durch vergleichende Untersuchungen verschiedener MAP-Packungen (MAP = modified atmosphere package) nach (Modified Atmosphere Packaging Affects Lipid Oxidation, Myofibrillar Fragmentation Index and Eating Quality of Beef ). Als Probenmaterial dienten Rindersteaks (M. longissimus dorsi ), bei denen in Abhängigkeit von 11 verschiedenen Verpackungstypen TBARS (= thiobarbitursäurereaktive Substanzen) wie üblich als Indikator für Fettveränderung, der myofibrialläre Fragmentationsindex (= MFI) zum Aufschluss der Muskulatur, der sensorische Status, die Proteinoxidation, Vitamin E Gehalt, Gewichts- und Garverlust erfasst wurden. Als Verpackungsgase dienten O2, CO2, N2, verschiedene Gemische daraus und auch die Verpackung in Vakuum. Dabei wurden die Proben nicht nur schlachtfrisch aufgeschnitten, sondern auch zunächst am Stück in Vakuumverpackung für 14 bis 18 Tage vor dem Aufschneiden gealtert verpackt. Generell zeigten die Proben aus sauerstoffhaltigen Verpackungstypen deutliche Zunahmen eines Aufwärmgeschmackes und von TBARS-Gehalten verbunden mit einer Abnahme ihrer Saftigkeit, Zartheit und Vitamin E Gehalt. Zusätzlich war der MFI als Ausdruck für den Aufschluss der Fleischproteinfraktion niedriger in Verpackungstypen mit hohen O2-Konzentrationen – dies in Kombination mit einer gestiegenen Proteinoxidation.

Das legt laut CLAUSEN et al. den Schluss nahe, dass die bei Sauerstoffanwesenheit deutlich geringer ausgebildete Zartheit von Fleisch auf eine verzögerte Proteolyse, die ja als Fleischreifung zu Tage tritt, in Verbindung mit einer Proteinoxidation begründet liegt. Zusätzlich fehlte bei den gegarten Proben aus Verpackungen mit höheren Sauerstoffkonzentrationen ein rosa Anschnitt auch bei niedrigen Kerntemperaturen von lediglich 62 °C, so, wie er gerade bei der Zubereitung von Steaks oft als „medium“ gegart gewünscht wird. Vielmehr sah der Anschnitt grau und wie durchgegart aus, wobei zusätzlich die Außenseite dunkler gebraten erschien im Vergleich zu den identisch erhitzten Kontrollproben. Im Gegensatz dazu waren bei unter Stickstoff verpackten Proben keinerlei Veränderungen zu vakuumverpackten Proben messbar. Steaks, die 20 Tage vakuumverpackt gelagert worden waren, wiesen eine geringere Zartheit als 18 Tage identisch unter reinem Stickstoff und dann für die restlichen zwei Tage sogar noch an Luft gelagerte Proben auf.

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Internetbasierte Fallstudiendatenbank mit Anwendungsfällen der RFID - Technologie

Das International Performance Research Institute hat eine internetbasierte Fallstudiendatenbank zur Dokumentation von Einsatzmöglichkeiten, Vor- und Nachteilen sowie Erfahrungswerten der RFID-Technologie erstellt. Die im Rahmen eines von der Stiftung Industrieforschung geförderten Forschungsprojekts erstellte Datenbank ist unter http://www.rfidiki.de verfügbar. Interessierte Unternehmen können gern eigene Fallstudien einstellen, sich über die RFID- Technologie informieren und sich mit anderen Nutzern austauschen.

Im Rahmen des von der Stiftung Industrieforschung geförderten Projekts "RFID-spezifische Extended Performance Analysis zur umfassenden Bewertung von RFID-Investitionen" hat das International Performance Research Institute u.a. eine internetbasierte Fallstudiendatenbank aufgebaut. Ziel dieser Datenbank ist es, Einsatzfälle der RFID- Technologie in Unternehmen zu dokumentieren und Erfahrungswerte bereitzustellen. Darüber hinaus werden Informationen zur Technologie selbst, zu Verbänden und Anbietern von RFID sowie Forschungsprojekten, welche sich mit dem Thema beschäftigen, bereitgestellt.

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Aufrötung von Rindfleisch durch Sauerstoffdruckbehandlung - 3. Einfluss auf den sensorischen Status

Zusammenfassung

In den letzten Jahren taucht im Handel zunehmend Fleisch auf, welches eine unnatürlich starke Rotfärbung besitzt. Dies trifft sowohl auf Thekenware als auch verstärkt auf den SB-Bereich zu. Es weist eine intensiv rote Farbe im gesamten Anschnitt auf, bei größeren Stücken auch einen breiten, intensiv kirschroten Rand um einen scharf begrenzten, dunklen Kern, weil es oxygeniert worden ist. Dazu setzt man es Sauerstoff in hohen Konzentrationen unter erhöhten Drücken aus.

In dem Beitrag von P. Nitsch wird anhand der Untersuchungsergebnisse aus Dreieckstests von 163 O2-druckbehandelten, 72 unter Vakuum und 89 unter Stickstoff gelagerten Proben dargelegt, dass derartig behandeltes Fleisch abweichend und negativ im sensorischen Status beeinflusst wird.

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"PackAssistant" berechnet jetzt auch Schüttgut und reduziert Daten zur Packungsoptimierung komplexer Teile

Der "PackAssistant" ist jetzt noch flexibler! Die Software zur Packungsoptimierung vom Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI und der MVI SOLVE-IT GmbH wurde aktuell durch wichtige Neuerungen ergänzt. So berechnet sie jetzt auch Schüttgut-Verpackungen, reduziert große Datenmengen automatisch und schöpft vorhandene Prozessorkerne voll aus. PackAssistant wird in der Logistik- und Produktionsplanung zur Berechnung optimierter Befüllungen von Transportbehältern eingesetzt, und ermöglicht eine schnelle, Platz sparende und kostengünstige Verpackungsplanung.

Ideale Behälterauslastungen, keine zeitaufwendigen Packversuche mehr, bessere Planungsmöglichkeiten und eine vorausschauende Angebotserstellung - PackAssistant erleichtert die Verpackungsplanung von Bauteilen in der Industrie enorm. Die Software berechnet bestmögliche Befüllungen von Transportbehältern mit baugleichen Teilen anhand beliebig komplexer 3D-CAD-Modelle.

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Die Packspezialisten aus Mainz: Weltweit die Nummer eins

Mainzer Wissenschaftler schlagen Weltrekorde zur besten Anordnung von Kreisscheiben - Veröffentlichung in Physical Review E

Wie belade ich ein Auto, damit alles hineinpasst? Wie kann ich ein Päckchen so packen, dass es gut ausgefüllt ist? Wie viel Geschirr geht in einen Küchenschrank? Wenn es ums Packen geht, sind Mainzer Wissenschaftler unschlagbar. Die Weltrekorde, die bei einem internationalen Wettbewerb um die beste Lösung für ein spezielles Packproblem aufgestellt wurden, konnten sie allesamt einstellen oder schlagen.

"Wir arbeiten in einem interdisziplinären Projekt zwischen theoretischer Physik und Informatik seit einiger Zeit daran, einen möglichst optimalen Computer-Algorithmus für Packprobleme zu entwickeln", erklärt Dr. Johannes Josef Schneider vom neu gegründeten Schwerpunkt für rechnergestützte Forschungsmethoden in den Naturwissenschaften an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Als die Wissenschaftler dann eher zufällig von dem Wettbewerb kurz vor dessen Ende erfuhren, konnten sie nur noch einen Weltrekord aufstellen, ansonsten waren die Ergebnisse einiger anderer Gruppen etwas besser. Getrieben vom Ehrgeiz, die weltweit besten Gruppen, die teilweise schon seit vielen Jahren an derartigen Problemen arbeiteten, schlagen zu wollen, entwickelten sie ihre Computer-Algorithmen weiter und konnten  nun die während des Wettbewerbs aufgestellten Weltrekorde unterbieten, und dies zum Großteil deutlich. Die Arbeit wurde in dem renommierten Fachjournal für statistische Physik Physical Review E veröffentlicht.

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Anuga FoodTec: Recycling von Verpackungsmaterialien

Wiederverwertung ist aktueller denn je - auch in der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie spart sie Rohstoffe und Entsorgungskosten

Seit dem 1. Januar 2009 gilt in Deutschland die 5. Novelle zur Änderung der Verpackungsverordnung, die schärfere Regelungen für die Wiederverwertung von Verkaufsverpackungen beinhaltet. Seitdem müssen Handel und Industrie alle Verkaufsverpackungen, die in den Verkehr gelangen, bei einem dualen System anmelden, das die Entsorgung und die Wiederverwertung im Rohstoffkreislauf übernimmt. Bisher gab es immer wieder Lücken und Unklarheiten im System. Künftig sind Handel und Industrie auch verpflichtet, jedes Jahr eine so genannte Vollständigkeitserklärung abzugeben, die belegt, welche Verpackungsmaterialien in welchen Mengen zum privaten Endverbraucher gelangt sind. So soll dafür Sorge getragen werden, dass Trittbrettfahrer keine Verpackungen mehr in Umlauf bringen können, ohne für Entsorgung und Recycling Sorge zu tragen. Für den Endverbraucher ändert sich nichts Grundlegendes. Er wird weiter seine Verpackungen in die gelbe Tonne, sein Altpapier in die blaue Tonne und Behältergläser nach weiß, grün und braun getrennt in öffentliche und private Sammelbehälter werfen.

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