Institut Kirchhoff Berlin GmbH

Prüfung der Funktionalität von Barriereschichten (Permeationsmessungen)

Hintergrund

Lebensmittelverpackungen, die unter Verwendung von Altpapier hergestellt sind, können mit unerwünschten Stoffen belastet sein, die auf das darin befindliche Lebensmittel übergehen können. Nach Artikel 3 Absatz 1 der Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 27. Oktober 2004 über Materialien und Gegenstände, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen, müssen Verpackungsmaterialien für Lebensmittel nach guter Herstellungspraxis hergestellt werden, so dass sie unter den normalen oder vorhersehbaren Verwendungsbedingungen keine Bestandteile auf Lebensmittel in Mengen abgeben, die geeignet sind, die menschliche Gesundheit zu gefährden oder eine unvertretbare Veränderung der Zusammensetzung der Lebensmittel herbeizuführen. Um den unerwünschten Übergang dieser Substanzen aus dem Verpackungsmaterial in die darin verpackten Lebensmittel zu vermeiden, werden heutzutage oft Barrierefolien oder Mehrschichtfolien eingesetzt. Es gilt vorab zu prüfen, ob die zu verwendende Folie eine Barriere für migrierfähige Substanzen darstellt. Um die Barriereeigenschaften der Folie zu testen, kann die Simulation einer Migration mit ausgewählten Modellsubstanzen, die typischerweise im Zeitungsdruck zu finden sind, erfolgen. Alternativ ist auch ein Test zur Überprüfung der Migration von Mineralöl durchführbar, wenn der Fokus lediglich auf der Migration von Mineralölbestandteilen liegt.

Analytik

Abbildung: Versuchsdesign des Migrationstests
Abbildung: Versuchsdesign

Es wird ein Migrationstest in Anlehnung an Biedermann et. al [1] durchgeführt.

In einer Migrationszelle aus Edelstahl wird ein mit Surrogat-Substanzen (versch. Polaritäten) oder Mineralöl imprägniertes Papier (Donor) eingebracht und darauf die zu testende Barriere gelegt. Als Absorptionsmaterial wird Tenax© verwendet (kein Direktkontakt von Barriere mit Tenax©, Versuchsaufbau siehe Abbildung). Die geschlossene Migrationszelle wird anschließend für eine definierte Dauer und bei einer definierten Temperatur gelagert (angepasst an das Mindesthaltbarkeitsdatum des verpackten Lebensmittels, ggf. berechnet nach der Arrhenius-Gleichung um den Test bei erhöhter Temperatur durchzuführen und so die Testdauer zu reduzieren). Im Anschluss an die Lagerung wird das Tenax© extrahiert und der Extrakt mittels GC-MS auf die Surrogat-Substanzen oder mittels online-HPLC-GC-FID auf Mineralöl geprüft. Neben einer Doppelbestimmung der Probe wird auch eine Positivkontrolle (statt der Barriere wird durchlässiges Papier verwendet) und eine Negativkontrolle (Aluminium als Barriere eingesetzt) mitgeführt.

[1] “Barriers Against the Migration from Recycled Paperboard into Food: Measuring Efficiency by Surrogate Components“ (Biedermann-Brem and Grob, Pack. Techno. Sci, 02/2014)

 

 

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