Innovative Verpackungslösungen: Analyse der Sauerstoffdurchlässigkeit in Verpackungsfolien

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

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

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

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

Prüfung der Sauerstoffpermeation

Die meisten Sauerstoffdurchlässigkeitsprüfverfahren messen die Sauerstoffdurchlässigkeitsrate einer Folie, bevor diese in eine Verpackung eingearbeitet wird. Dieses Verfahren berücksichtigt 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 Sauerstoffdurchlässigkeit.

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

Bei den meisten bestehenden Techniken wird die Sauerstoffdurchlässigkeit 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, erklärt

Dr. Hanne Larsen, Erfinderin der AOIR-Methode und Wissenschaftlerin am norwegischen Forschungsinstitut Nofima, erklärt, dass die Sauerstoffdurchlässigkeit von Verpackungsfolien üblicherweise 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 gleichmäßig – sie wird erhitzt und gedehnt, sodass einige Teile dünner sind als andere. Meine Idee war, dass es viel nützlicher wäre, die Sauerstoffdurchlässigkeit der fertigen Verpackung zu messen.“

Da die Technik auf den fertigen Artikel angewendet werden kann, ist es möglich, Durchlässigkeitstests unter den Bedingungen durchzuführen, 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 näher an das herankommt, was tatsächlich 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 für den Hersteller und reduziert die Abfallmenge für den Verbraucher.

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

Einführung des PermMate-Gaspermeationsprüfgeräts

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

Unsere Permeationsprüfung – die beste Erfindung seit geschnittenem Brot

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

Sie testeten beide Verpackungssätze 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 zusätzliche Verpackungsmaterial verursacht Kosten und würde zu einer erhöhten Abfallmenge führen, wenn der Verbraucher es entsorgt. Ohne unser Permeationsprüfgerät konnten sie sich nur auf ihre Intuition verlassen, was zur Lösung des Problems jedoch nicht ausreichte.

Normen für Permeationstests

Wir entwickeln Test- und Messgeräte, die die Testanforderungen einiger der strengsten Testnormen für Gasdurchlässigkeit erfüllen, darunter:

• ASTM D3985 ist eine globale internationale ASTM- Standardmethode zur Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit durch Kunststofffilme und -folien mittels eines coulometrischen Sensors.
• ASTM F1927 ist eine globale ASTM-Testmethode , mit der Sie die Sauerstoffgasdurchlässigkeit, Permeabilität und Permeanzrate von Barrierematerialien mithilfe eines coulometrischen Detektors bestimmen können.

Experten für Feuchtigkeits-, Gas- und Sauerstoffanalyse

Wir haben im Laufe der Jahrzehnte das eine oder andere über Gasdurchlässigkeitstests 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 Prüfung auf gelösten Sauerstoff bis hin zur Sauerstoff-Headspace-Prüfung.

Sie könnten mit diesem Blog über 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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