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Innovative Verpackungslösungen: Analyse der SauerstoffdurchlÀssigkeit in Verpackungsfolien

Mit der AOIR-Methode (Ambient Oxygen Ingress Rate) können Sie die SauerstoffdurchlÀssigkeit von Folien in fertigen Verpackungen messen.

Wir sprachen mit der Erfinderin der AOIR-Methode ÃŒber ihre Arbeit, die jetzt in die patentierte PermMate-Inspektionstechnologie von Systech, unserer auf Permeationstests spezialisierten Marke, integriert ist.

Dieser SauerstoffdurchlÀssigkeitstest hat ein breites Anwendungsspektrum bei Produkten und Verpackungen. Möglicherweise benötigen Sie Verpackungen, die atmungsaktiv sind, oder Sie suchen nach einer vollstÀndig sterilen Verpackung, die alles draußen hÀlt. Permeationstests können helfen.

Es gibt viele internationale Testnormen, die im Hinblick auf die SauerstoffdurchlÀssigkeit entwickelt wurden. Dazu gehören ASTM D3985 und ASTM F1927 vom globalen Normungsgremium ASTM.

PrÃŒfung der Sauerstoffpermeation

Die meisten SauerstoffdurchlÀssigkeitsprÌfverfahren messen die SauerstoffdurchlÀssigkeitsrate einer Folie, bevor diese in eine Verpackung eingearbeitet wird. Dieses Verfahren berÌcksichtigt jedoch keine realen Szenarien.

Es ist besser, eine Folie in einer fertigen Verpackung und bei verschiedenen Temperaturen zu testen, um die Art von Problemen zu simulieren, die auftreten können, wenn eine Verpackung erst einmal draußen ist. Weitere Informationen erhalten Sie in unserem Leitfaden zur SauerstoffdurchlÀssigkeit.

Bei Lebensmitteln ist die Geschwindigkeit, mit der Sauerstoff durch eine Verpackungsfolie dringt, ein entscheidender Faktor. Sie werden unter einer modifizierten AtmosphÀre verpackt, die Sauerstoff ausschließt und das Wachstum von Mikroorganismen hemmt, wodurch die Haltbarkeit des Produkts verlÀngert wird.

Bei den meisten bestehenden Techniken wird die SauerstoffdurchlÀssigkeit der Folie gemessen, bevor sie in die Verpackung eingearbeitet wird. Dabei können die Eigenschaften der Folie durch den Vorgang des Erhitzens, Dehnens und Formens beeinflusst werden.

Die Erfinderin der AOIR-Methode, Dr. Hanne Larsen, erklÀrt

Dr. Hanne Larsen, Erfinderin der AOIR-Methode und Wissenschaftlerin am norwegischen Forschungsinstitut Nofima, erklÀrt, dass die SauerstoffdurchlÀssigkeit von Verpackungsfolien ÃŒblicherweise an einer flachen Folie bei einer bestimmten Temperatur – normalerweise 23 °C – gemessen wird.

„Es ist eine etablierte Methode und eignet sich sehr gut, um Folie A mit Folie B und Folie C zu vergleichen und Daten unter Standardbedingungen zu liefern. Beim Verpacken eines Lebensmittels bleibt die Folie jedoch nicht flach und gleichmÀßig – sie wird erhitzt und gedehnt, sodass einige Teile dÃŒnner sind als andere. Meine Idee war, dass es viel nÃŒtzlicher wÀre, die SauerstoffdurchlÀssigkeit der fertigen Verpackung zu messen.“

Da die Technik auf den fertigen Artikel angewendet werden kann, ist es möglich, DurchlÀssigkeitstests unter den Bedingungen durchzufÃŒhren, unter denen das Produkt gelagert wird – bei jeder beliebigen Temperatur und nicht nur bei einer einzigen Standardtemperatur.

„Das System ermöglicht eine Optimierung der Verpackung, sodass der Verarbeiter viel nÀher an das herankommt, was tatsÀchlich benötigt wird“, sagt Larsen. Eine wesentliche Konsequenz hiervon besteht darin, dass das Problem der Überspezifizierung eines Verpackungsmaterials durch die Verwendung einer dickeren Folie als nötig vermieden wird. Dies senkt die Kosten fÃŒr den Hersteller und reduziert die Abfallmenge fÃŒr den Verbraucher.

„Mit der Methode lassen sich auch potenzielle Schwachstellen in der Verpackung aufdecken“, ergÀnzt Larsen: „Zum Beispiel Lecks an Versiegelungsstellen. Der Prozess kann dann so angepasst werden, dass eine bessere Verpackung entsteht, die Haltbarkeit verlÀngert und der Verderb verringert wird. Insgesamt ermöglicht die Methode dem Hersteller Optimierungen, Vereinfachungen und Neugestaltungen, was alles Kosten senkt und Abfall reduziert.“

EinfÌhrung des PermMate-GaspermeationsprÌfgerÀts

Die AOIR-Methode wurde in eine patentierte Gaspermeationstesttechnologie namens PermMate integriert, die von Systech, unserer Marke fÌr Permeations- und Headspace-Gasanalysen, angeboten wird . Mit GerÀten wie dem Systech 8700 & 8701 OxySense® Oxygen Permeability Analyser können Sie Verpackungen unter verschiedenen Testbedingungen bei jeder Temperatur und Feuchtigkeit testen.

Unsere PermeationsprÃŒfung – die beste Erfindung seit geschnittenem Brot

Mithilfe unserer PermeationsprÌftechnologie konnte ein Brothersteller schnell Kosten und Abfall reduzieren. Das Unternehmen hatte ein Problem mit dem Eindringen von Sauerstoff in die Verpackung. Sie entschieden sich fÌr eine dickere Verpackungsfolie, von 180 Mikrometer auf 240 Mikrometer, in der Annahme, dass dies das Problem lösen wÌrde.

Sie testeten beide VerpackungssÀtze mit unserer Technologie und stellten fest, dass der Unterschied beim Sauerstoffeintritt zwischen den beiden Folien so gering war, dass sich ein Wechsel nicht lohnte. Das zusÀtzliche Verpackungsmaterial verursacht Kosten und wÌrde zu einer erhöhten Abfallmenge fÌhren, wenn der Verbraucher es entsorgt. Ohne unser PermeationsprÌfgerÀt konnten sie sich nur auf ihre Intuition verlassen, was zur Lösung des Problems jedoch nicht ausreichte.

Normen fÃŒr Permeationstests

Wir entwickeln Test- und MessgerÀte, die die Testanforderungen einiger der strengsten Testnormen fÌr GasdurchlÀssigkeit erfÌllen, darunter:

Experten fÃŒr Feuchtigkeits-, Gas- und Sauerstoffanalyse

Wir haben im Laufe der Jahrzehnte das eine oder andere Ìber GasdurchlÀssigkeitstests gelernt. Industrial Physics ist als Marke anerkannt, die gerne neue, innovative Sauerstofftester auf den Markt bringt.

Wir freuen uns immer, das Wissen, das wir bei unserer Arbeit im Bereich Permeationstests gewonnen haben, weiterzugeben. Im Wissensdatenbankbereich unserer Website finden Sie zahlreiche Blogs zu allen möglichen Themen, von der PrÌfung auf gelösten Sauerstoff bis hin zur Sauerstoff-Headspace-PrÌfung.

Sie könnten mit diesem Blog ÃŒber Permeationstests und Barrieren beginnen – was kann gemessen werden 
 und warum? Dann könnten Sie sich Folgendes ansehen.

Nehmen Sie sich etwas Zeit, um unser komplettes Angebot an Permeationstests durchzusehen , und wenden Sie sich dann bei Fragen an uns.

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