Wie man Barrierefolien für die Verpackung unter modifizierter Atmosphäre (MAP) auswählt

Die Wahl der richtigen Folie für die Verpackung unter Schutzatmosphäre (MAP) ist keine allgemeingültige Entscheidung. Sie hängt vollständig von der biologischen Beschaffenheit des zu verpackenden Lebensmittels ab. Atmende Lebensmittel (wie frisches Obst und Gemüse) benötigen atmungsaktive Folien wie PE, um ein Ersticken zu verhindern. Nicht atmende oder gekochte Lebensmittel (wie verarbeitetes Fleisch oder Snacks) hingegen benötigen hochdichte Barrierefolien mit EVOH oder Nylon, um den Sauerstoff vollständig zu blockieren und Verderb zu verhindern.

Was ist MAP-Verpackung und wie verlängert sie tatsächlich die Haltbarkeit?

MAP funktioniert, indem die Umgebungsluft in einer Verpackung durch ein Schutzgasgemisch (typischerweise Kohlendioxid, Stickstoff und Sauerstoff) ersetzt wird. Diese Gasspülung zielt auf drei Hauptverderbnisfaktoren ab:

• Enzymatische Aktivität: Durch die Reduzierung des Sauerstoffgehalts wird die Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen, die zu Bräunung und Weichwerden führen, deutlich verlangsamt.
• Mikrobielles Wachstum: Hohe CO₂-Konzentrationen hemmen das Wachstum aerober Bakterien und Schimmelpilze durch Erhöhung des Säuregehalts im Zellmilieu.
• Oxidation: Spülen mit Stickstoff – einem Inertgas – verdrängt Sauerstoff und verhindert so die Oxidation von Fetten und Ölen, die zu Ranzigkeit und Fehlgeschmack führt.

Warum benötigen gekochte Speisen und frische Produkte völlig unterschiedliche Versiegelungsfolien?

Der grundlegende Unterschied liegt darin, ob das Produkt aus metabolischer Sicht „lebendig“ oder „tot“ ist.

1. Nicht atmende Produkte (gekocht/verarbeitet): Lebensmittel wie Wurstwaren oder Nudeln benötigen eine extrem sauerstoffarme Umgebung. Ohne eine hohe Barriere dringt Sauerstoff ein und fördert Schimmelbildung.
2. Atmende Produkte (Frischwaren): Obst und Gemüse nehmen auch nach der Ernte weiterhin Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid ab. Werden sie in einer hochdichten Folie luftdicht verpackt, verbrauchen sie den gesamten verfügbaren Sauerstoff, es kommt zu anaerober Gärung, und sie verderben schnell. Diese Produkte benötigen Folien mit einer bestimmten Atmungsaktivität, um ein Gleichgewicht der Gaskonzentration aufrechtzuerhalten.

Wie schneiden Nylon, EVOH und PE im Vergleich hinsichtlich ihrer Sauerstoffisolierung ab?

Die Effizienz einer Folie wird anhand ihrer Oxygen Transmission Rate (OTR) gemessen. Während herkömmliches Polypropylen (PP) mit der Zeit Rest-Sauerstoff in der Verpackung hinterlassen kann, lässt sich dies durch Schichtverbindungen deutlich verbessern. Durch das Hinzufügen einer EVOH-Schicht zu Nylon kann die OTR gesenkt werden.

• Hohe Barrierewirkung (Gekochtes/Fleisch): EVOH (der Goldstandard für Gasdichtigkeit), Polyamid (Nylon) und PET.
• Hohe Durchlässigkeit (Obst und Gemüse): LDPE, LLDPE und Standard-PP.

Welche Materialien eignen sich am besten für Verpackungen unter modifizierter Atmosphäre?

• PET (Polyethylenterephthalat): Bietet hervorragende Transparenz und eine starke Barriere gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff. Aufgrund seines Glanzes und seiner guten Bedruckbarkeit wird es häufig als äußere Laminierschicht verwendet.
• Polyamid (PA/Nylon): Bekannt für seine ausgezeichnete Durchstoßfestigkeit. Es ist die ideale Wahl für rohes Fleisch mit Knochen oder Tiefkühlprodukte, die dünnere Folien durchstoßen könnten.
• Polyethylen (PE): Obwohl es eine gute Wasserdampfbarriere darstellt, weist es eine geringe Gasbarriere auf. Aufgrund seiner hervorragenden Heißsiegeleigenschaften wird es häufig als innere „Siegelschicht“ verwendet.
• Polyvinylchlorid (PVC): Wird aufgrund seiner Steifigkeit und der einfachen Formbarkeit häufig für tiefgezogene Bodenschalen in MAP-Anwendungen eingesetzt.

Wie beeinträchtigen Mikrolecks die Effektivität Ihres MAP-Systems?

Selbst die teuersten EVOH-Hochbarrierefolien sind nutzlos, wenn die Verpackung undicht ist. Die Dichtigkeit der Siegelnaht ist die Schwachstelle von MAP-Verpackungen. Wird die Heißsiegelung durch Lebensmittelpartikel verunreinigt oder ist der Maschinendruck ungleichmäßig, entweicht die Schutzatmosphäre und Sauerstoff strömt ein, wodurch sich der Sauerstoffgehalt innerhalb weniger Stunden mit dem der Außenluft ausgleicht.

• Leck Tester: Zunächst können wir qualitative Prüfungen durchführen. Mithilfe eines C660B-Prüfgeräts(Leak Test Apparatus for flexible packages of different sizes and materials | Labthink) gemäß ASTM D3078 können wir feststellen, ob unsere MAP-Verpackungsbeutel undicht sind.

• Leck- und Dichtungsfestigkeitsprüfer: Alternativ können wir quantitative Prüfungen durchführen. Mithilfe eines C660M-Prüfgeräts (C660M Leak and Seal Strength Tester) gemäß ASTM F1140 können wir den maximalen Druck ermitteln, dem unsere MAP-Verpackungsbeutel standhalten und der zum Bersten führt.

Warum sind Präzisions-OTR- und Dichtigkeitsprüfungen so wichtig?

Vor der Massenproduktion ist es unerlässlich, sicherzustellen, dass die gewählte Folie unter realen Bedingungen die erwartete Leistung erbringt. Labthink bietet präzise Lösungen für Verpackungstests, die kostspielige Rückrufaktionen verhindern.

• Sauerstoffdurchlässigkeitsprüfung (OTR): Die Geräte der Labthink’s C-Series messen präzise, ​​wie viel Sauerstoff die Folie bei bestimmten Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten durchdringt.
• Wasserdampfdurchlässigkeitsprüfung (WVTR): Gewährleistet, dass das Produkt weder Feuchtigkeit verliert (Gewichtsverlust) noch Feuchtigkeit aufnimmt (feuchte Textur).

Fazit

Erfolgreiche MAP-Verpackungen erfordern ein ausgewogenes Verhältnis der benötigten Materialien. Ob Sie die absolute Isolation einer EVOH-Hochbarrierefolie für gekochtes Fleisch oder die berechnete Permeabilität von PE für Frischwaren benötigen – die Überprüfung der Materialleistung ist der einzige Weg, Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten.

Labthink Instruments ist ein weltweit führender Anbieter professioneller Qualitätskontrolllösungen für die Verpackungsindustrie. Mit unseren fortschrittlichen Prüfgeräten unterstützen wir Lebensmittelhersteller weltweit dabei, sicherzustellen, dass ihre Barrierefolien höchsten Integritätsstandards entsprechen. Besuchen Sie Labthink und finden Sie die passende Prüflösung für Ihre MAP-Anwendung.