Durchlässigkeit von Lebensmittelverpackungen: Sauerstoff- und Feuchtigkeitsbarrierewerte vergleichen

Die Durchlässigkeit von Lebensmittelverpackungen beschreibt, wie Gase und/oder Dämpfe durch das Verpackungsmaterial dringen. Käufer sollten Messgrößen und Umgebungsbedingungen vergleichen, bevor sie Prüfberichte bewerten. Ein niedriger Sauerstoffwert aus einer Trockenmessung an einer Folie allein belegt nicht, wie sich eine befüllte Schale mit Deckel verhält.

Von GW · Aktualisiert im Oktober 2026

Barrierewerte mit dem Lebensmittel und dem tatsächlichen Lagerungsweg abgleichen

Die Leistung einer Lebensmittelverpackung hängt zunächst vom Lebensmittel und seinem Weg zum Kunden ab. Ermitteln Sie, welche Veränderung der Lebensmittelqualität verhindert werden soll, und legen Sie die Bedingungen für Abfüllung, Lagerung und Handhabung fest. Daraus entsteht ein Anwendungsbrief, der dem Labor vorgibt, was verglichen werden soll, und dem Einkauf zeigt, welche Aussagen Belege erfordern.

Ein getrockneter Snack kann Feuchtigkeit aufnehmen und seine Knusprigkeit verlieren. Eine zubereitete Mahlzeit kann Feuchtigkeit verlieren und mit anderen Zutaten austauschen. Im Inneren der Verpackung kann sich Kondenswasser bilden. Berücksichtigen Sie, wie viel Sauerstoff durch die Verpackung eingedrungen ist und wie viel zum Zeitpunkt der Abfüllung bereits vorhanden war. Beides trägt auf unterschiedliche Weise zur Haltbarkeit desselben Produkts bei.

Ein Behälter, der so ausgelegt ist, dass keine Flüssigkeit austritt, belegt damit weder seine Wasserdampfdurchlässigkeit noch seine Gasbarriereeigenschaften. Betrachten Sie die Behälterfamilie als Ausgangspunkt. Der umfassendere Leitfaden zu Einweg-Lebensmittelbehältern behandelt die Formatauswahl; Barriereprüfberichte decken einen engeren Teil dieser Entscheidung ab.

Die Lebensmittelwissenschaft verändert das Sauerstoffziel

Da frische Erzeugnisse atmen, ist eine allgemeingültige Regel, möglichst wenig Sauerstoff zuzulassen, unzuverlässig. In dem Versuch von Dai und Kollegen aus 2023 mit frisch geschnittenem Brokkoli enthielt jede PET-Packung 200 g Brokkoli und wurde bei 4 ± 0,5 °C gelagert. Bei den direkt versiegelten Kontrollproben sank der Sauerstoffgehalt stärker und der Kohlendioxidgehalt stieg stärker als bei der im Versuch mit Sauerstoff befüllten Variante; auch die sensorischen Ergebnisse waren schlechter. Die Studie belegt, dass sich die atmosphärischen Bedingungen verändern. Sie ermittelt jedoch nicht das optimale Gasgemisch für andere Lebensmittel. Folien mit unterschiedlichen Sauerstoffdurchlässigkeitsraten wurden in der Studie nicht geprüft.

Für rohen Fisch gilt eine andere Art von Grenze. Der Import Alert 16-125 der US Food and Drug Administration behandelt das Risiko von Botulinumtoxin in Fisch unter sauerstoffreduzierten Bedingungen. Käufer sollten diese fischspezifischen Hinweise nicht in einen allgemeinen Sauerstoffgrenzwert für zubereitete Mahlzeiten umdeuten. Eine Bewertung der Lebensmittelsicherheit ist produktspezifisch und hängt vom Prozess ab. Bei der Festlegung der Haltbarkeit von Lebensmitteln müssen Produkt und Verpackung gemeinsam bewertet werden.

Ein hypothetischer Kunde transportiert eine gekühlte Mahlzeit mit 450 g über eine kurze lokale Lieferstrecke und stellt nun auf eine lange Vertriebsstrecke um. Der Einkauf erhält ein günstigeres Angebot für Schalen mit denselben Nennmaßen. Die Produktion hält an ihrem Verschließverfahren fest, und die Qualitätssicherung benötigt eine Begründung für die geänderte Transportstrecke. Würde die Schale sofort bestellt, beruhte die Entscheidung allein auf ihrem Aussehen. Eine sinnvolle erste Anfrage würde das Gericht benennen und die tatsächlichen Zeit- und Temperaturdaten, die Füllmasse, den Aufbau des Deckels und den Weg durch den Betrieb angeben. Der Lieferant kann dann unterscheiden, ob ein vorhandener Prüfbericht die Frage beantwortet oder ob noch eine Prüfung beauftragt werden muss. In diesem Beispiel ist weder eine Lagerdauer noch eine Temperatur als Bedingung für die Freigabe des Lebensmittels validiert.

Bei der Mahlzeit mit 450 g lässt ein Prüfbericht zu einer leeren Folienprobe Fragen zur Füllmenge, zum Kopfraum und zum Verschluss offen. Klären Sie diese Anwendungsfragen, bevor Sie einem niedrigeren Durchlässigkeitswert den Vorzug geben. Ein guter Einkauf stützt sich auf ein Nachweispaket, das mit der vorgesehenen Transportstrecke vergleichbar ist, gefolgt von einer produktspezifischen Validierung.

Einheiten lesen, bevor Sie Barrierewerte vergleichen

Durchlässigkeitsrate, Permeanz und Permeabilitätskoeffizient beschreiben verwandte Größen mit unterschiedlichen Bezugsgrößen. Die Durchlässigkeitsrate beschreibt den Durchtritt durch die unter festgelegten Bedingungen geprüfte Probe. Für ihre Quantifizierung müssen Fläche, Zeit und Einheit angegeben sein. Die Permeanz berücksichtigt die antreibende Druckdifferenz; ein Permeabilitätskoeffizient des Materials berücksichtigt unter geeigneten Annahmen zusätzlich die Dicke. Diese Unterschiede helfen, falsche Lieferantenvergleiche zu vermeiden.

Unterschiedliche Partialdrücke eines Gases auf beiden Seiten der Barriere bewirken einen Stofftransport. Kleine Moleküle wechselwirken mit dem Polymer und können dadurch hindurchtreten. Als Permeat bezeichnet man die „gemessene Spezies“, zum Beispiel „Sauerstoff“. Eine Folie kann mehrere Spezies mit unterschiedlichen Raten durchlassen. Ein Ergebnis für ein Gas lässt sich nicht auf ein anderes übertragen. Deshalb werden Nachweise für Kohlendioxid und Sauerstoff getrennt betrachtet, um ihre Auswirkungen auf die Verpackungsanwendung zu berücksichtigen.

Die Erläuterung des Institute of Food Technologists zu Berechnungen für Mehrschichtmaterialien zeigt, wie Fachbegriffe und Gleichungen Leser häufig verwirren. Übernehmen Sie die Bezeichnung der Messgröße und die vollständige Einheit aus dem Prüfbericht. Eine Tabellenkalkulationsspalte mit der bloßen Überschrift „Permeabilität“ lässt nicht erkennen, ob Druck oder Dicke angegeben wurde. Bewahren Sie die ursprünglichen Permeabilitätsdaten zusammen mit dem Vergleich auf.

Die Einheiten zeigen, warum Vergleiche zwischen Verpackungsfolien und vollständigen Verpackungen irreführend sind. Ein flächenbezogener Wert lässt sich nicht ohne ein begründetes Modell mit einem verpackungsbezogenen Wert vergleichen. Ecken, Wände, Deckel und Siegelnähte tragen unterschiedlich dazu bei. Wird ein Folienwert mit der Nennoberfläche einer Schale multipliziert, ergibt das eine Schätzung auf Grundlage einer Annahme, keine Messung der Verpackung.

Wie wird die Permeabilität berechnet?

Der Permeabilitätskoeffizient einer homogenen Folie lässt sich unter stationären Bedingungen mit P = J × L / Δp berechnen. Dabei ist J die gemessene Durchlässigkeitsrate pro Flächeneinheit, L die Foliendicke und Δp die Partialdruckdifferenz des Permeats. Die Einheiten müssen konsistent sein, und die Annahmen müssen zur Beschaffenheit des Materials und zur Messung passen.

Für eine ausdrücklich hypothetische Folie seien J = 2 cm³/(m²·day), L = 50 µm und Δp = 1 atm. Dann gilt P = 2 × 50 ÷ 1 = 100 cm³·µm/(m²·day·atm). Bei einer Dicke von 25 µm ergibt derselbe idealisierte Koeffizient J = 100 × 1 ÷ 25 = 4 cm³/(m²·day). Die Verdopplung der vorhergesagten Rate folgt aus dem angenommenen Modell. Sie ist kein messtechnischer Nachweis dafür, dass eine dünnere kommerzielle Verbundfolie dieses Ergebnis erzielt.

Eine Mehrschichtstruktur, eine feuchtigkeitsempfindliche Beschichtung oder beispielsweise eine beschädigte Folie ist möglicherweise nicht mit dieser einfachen Schätzung vereinbar. Fragen Sie das Labor, welchen Koeffizienten es angegeben hat und welche Annahmen der Berechnung zugrunde liegen, bevor Sie den Wert in einer Einkaufsspezifikation verwenden.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Druckwerte auszudrücken, die eine genauere Prüfung erfordern können. Ein Lieferant kann beispielsweise eine Sauerstoffdurchlässigkeitsrate unter einer festgelegten Prüfatmosphäre angeben, während ein anderer den Wert druckbezogen ausweist. Wird ein Wert nochmals durch den Druck geteilt, erfolgt die Korrektur doppelt. Bewahren Sie den unkorrigierten und jeden umgerechneten Wert zusammen mit der Gleichung und den Annahmen auf.

Eine hypothetische 50 µm dicke Folie, die bei einer Partialdruckdifferenz von 1 atm eine Rate von 2 cm³/(m²·day) aufweist, ergibt einen Koeffizienten von 100 cm³·µm/(m²·day·atm). Die Berechnung hilft bei der Prüfung der Einheiten. Sie sagt nichts über die Sauerstoffexposition im Lebensmittel aus, solange Verpackungsgeometrie, Anfangsatmosphäre und weitere relevante Transportwege unbekannt sind.

Prüfungen der Sauerstoffdurchlässigkeitsrate: ASTM D3985 und feuchte Bedingungen

Eine Prüfung der Sauerstoffdurchlässigkeit ist nur innerhalb ihres Anwendungsbereichs aussagekräftig. Prüfen Sie die Ausgabe und vergleichen Sie Verfahren, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit sowie Gaszusammensetzung und -druck. Das Labor sollte erklären können, warum diese Bedingungen verwendet wurden und für welchen Bereich das Ergebnis gilt.

Die öffentlich zugänglichen Seiten zu ASTM D3985-24, ASTM F1927-20 und ASTM F1307-20 geben Auskunft über die jeweiligen Grenzen. Eine Verfahrensnummer belegt, welches Messverfahren verwendet wurde. Sie bestätigt nicht, dass ein Lieferant „ASTM-zertifiziert“ ist, und macht aus einer Folienprüfung keine Haltbarkeitsstudie.

„Die OTR ist ein wichtiger Faktor für den Schutz, den Barrierewerkstoffe der Verpackung bieten.“

Die Erläuterung von ASTM weist darauf hin, dass die OTR nicht der einzige Faktor für den Schutz durch eine Barrierefolie ist. Verlassen Sie sich nicht auf ein OTR-Angebot mit einem niedrigen Wert, wenn die Probe nicht beschrieben wird. Fordern Sie den Probeneintrag im Prüfbericht an, bevor Sie den Wert für den Einkauf zugrunde legen.

Angenommen, ein Labor prüft eine Folie bei 23 °C und 0 % relativer Luftfeuchtigkeit, ein anderes bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit. Gleiche Temperaturen machen die Prüfberichte nicht gleichwertig. Eine feuchtigkeitsempfindliche Schicht kann Wasser aufnehmen, wodurch sich ihr Transportverhalten verändert. Fordern Sie übereinstimmende Bedingungen oder eine Erklärung auf Grundlage eigener Materialdaten an; erfinden Sie keinen Korrekturfaktor.

Ein Käufer könnte einwenden, dass die zusätzlichen Kosten und die Wartezeit für eine neue Prüfung unnötig sind. Klären Sie zuerst die Unsicherheit, deren Klärung am wenigsten kostet: Eine im Prüfbericht fehlende Angabe zur Luftfeuchtigkeit findet sich möglicherweise in den Laborunterlagen. Eine bestätigte Abweichung der Prüfbedingungen ist etwas anderes. Die Qualitätssicherung muss entscheiden, ob die vorhandenen Nachweise zur Klärung ausreichen oder eine Prüfung unter übereinstimmenden Bedingungen nötig ist.

Ein Vergleich von Daten bei 23 °C/0% relativer Luftfeuchtigkeit mit Daten bei 23 °C/50% lässt eine Materialfrage offen, selbst wenn beide Prüfberichte dasselbe Gas betreffen. Ermitteln Sie fehlende Angaben zu den Prüfbedingungen, bevor Sie die nächste Prüfung ansetzen. Wiederholen Sie die Prüfung, wenn der Unterschied für die Entscheidung relevant ist und sich kein Vergleich mit ausreichender Beleggrundlage herstellen lässt.

Feuchtigkeitsbarriere von Verpackungen: Wasserdampfbedingungen richtig lesen

Feuchtigkeitsbarrieren wirken abhängig von der treibenden Kraft des Wasserdampfs und davon, wie das Material ihm ausgesetzt ist. Dokumentieren Sie die Bedingungen auf beiden Seiten der Barriere und die Richtung des Stofftransports. Dass eine Verpackung das Eindringen von Flüssigkeit verhindert, bedeutet nicht, dass sie auch Wasserdampf abhält. Eine äußere Barriere kann den Feuchtigkeitstransport zwischen Lebensmitteln nicht verhindern.

Der aktuelle öffentlich angegebene Anwendungsbereich von ASTM F1249-25 umfasst die Wasserdampfdurchlässigkeitsrate flexibler Barrieren bis zu einer Dicke von 3 mm. Die Hinweise zur Dicke und zum Verhältnis der Wasserdampfpartialdrücke sind für die Auswertung von Prüfberichten nützlich; eine proportionale Skalierung ist nicht immer zulässig. Fragen Sie besser nach der geprüften Dicke. Eine höhere Barriereleistung gegen Feuchtigkeit steigt nicht unbedingt proportional mit der Dicke der Barriere.

Für Angaben zu Wasserdampfbarrieren müssen die Expositionsbedingungen beschrieben werden. „Hohe Wasserbeständigkeit“ kann sich auf den Kontakt mit Flüssigkeit beziehen, während ein hohes Wasserdampfgefälle die treibende Kraft der Messung beschreibt. Keine der beiden Formulierungen verrät dem Käufer den gemessenen Massentransport. Das Verhalten von Verpackungsmaterialien gegenüber Wasser muss mit Begriffen beschrieben werden, die zum untersuchten Problem passen.

Ein Prüfbericht mit einer Messung zwischen 90 % und 0 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 38 °C ist nicht mit einem Bericht über eine Messung zwischen 50 % und 0 % bei 23 °C austauschbar. Die Temperatur verändert sowohl die Wasserdampfdruckdifferenz als auch das Materialverhalten. Wer die angegebenen Luftfeuchtigkeitsprozentsätze in ein Verhältnis umrechnet und die Rate entsprechend skaliert, verschleiert diese Auswirkungen. Senden Sie dem Prüflabor beide vollständigen Berichte, wenn der Vergleich aus geschäftlicher Sicht wichtig ist.

In Packaging Worlds Erläuterung zur Wasserdampfdurchlässigkeit hebt Sterling Anthony gebräuchliche Angaben wie g/m²/day und g/100 in²/day hervor. Eine Flächenumrechnung ist eine Einheitenumrechnung; sie gleicht unterschiedliche Umgebungsbedingungen nicht aus. Führen Sie diese beiden Schritte in der Vergleichstabelle getrennt auf.

Wenn selbst eine gute Feuchtigkeitsbarriere das Problem nicht löst

Claire Koelsch Sands IFT-Artikel zur Feuchtigkeitskontrolle beschreibt die Feuchtigkeitsbewegung und die irreführend gute scheinbare Barriereleistung mancher essbarer Folien bei begrenzten Wasseraktivitätsgefällen. Eine Beschichtung, die Wasser adsorbiert, kann sich je nach Exposition unterschiedlich verhalten. Fragen Sie, ob das betrachtete Material biobasiert ist und ob das Ergebnis für den relevanten Bereich gilt.

Auch die Feuchtigkeitsbewegung innerhalb einer Verpackung muss berücksichtigt werden. Eine knusprige Komponente neben einer feuchten Komponente kann die Textur der knusprigen Komponente beeinträchtigen, selbst wenn nur wenig Feuchtigkeit durch die Verpackung dringt. Eine Verbesserung der äußeren Barriere beantwortet anhand der verfügbaren Informationen keine Frage zur Gestaltung der Fächer. Die Anordnung der Produkte, ihr Feuchtigkeitsgehalt und die Wasseraktivität des Lebensmittels müssen für die jeweilige Anwendung geprüft werden.

Wenn ein Lieferant behauptet, ein dickerer Deckel löse das Problem, legen Sie fest, welchen Fehler er beheben soll. Der Anwendungsbereich eines Prüfverfahrens sieht eine Dickenbegrenzung von 3 mm vor; eine empfohlene Deckeldicke ist damit nicht gleichzusetzen. Unterscheiden Sie zwischen Flüssigkeitsaustritt, äußerem Wasserdampfdurchtritt und interner Umverteilung von Feuchtigkeit. Wählen Sie anschließend die Nachweise, die den vermuteten Transportweg am besten belegen.

PE, PP, PET und beschichteten Faserstoff nach ihrem Aufbau vergleichen

Die Durchlässigkeit verschiedener Materialfamilien bietet eine Grundlage, um Optionen zu kategorisieren. Eine allgemeingültige und zuverlässige Vergleichsgrundlage fehlt jedoch. Auch Faktoren wie Qualität, Dicke und zusätzliche Schichten können das Ergebnis beeinflussen. Berücksichtigen Sie den vorgesehenen Aufbau und die Messbedingungen. Prüfen Sie anschließend, ob Umform- oder Verschließvorgänge die Probe verändert haben, auf die sich der Prüfbericht des Lieferanten bezieht.

Polymereigenschaften erklären, warum eine Materialbezeichnung allein nicht ausreicht. Eine höhere Kristallinität kann bestimmte Transportwege behindern, doch die Angabe der Qualität allein beschreibt nicht die fertige Folie. Ein Zusatzstoff kann das Polymer verändern; auch die thermische und/oder Feuchtigkeitshistorie kann sich auf die fertige Folie auswirken. Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Wärmebeständigkeit beantworten andere Fragen als der Sauerstoffdurchtritt. Für den Einkauf sind neben dem Barrierewert die für den Einsatz relevanten thermischen und mechanischen Nachweise nötig, um die Eignung des Produkts für seinen vorgesehenen Zweck zu belegen.

Was ist besser: PE- oder PP-Kunststoff?

PE und PP lassen sich für Lebensmittelverpackungen nicht allein anhand ihrer Bezeichnungen bewerten. Für eine fundierte Auswahl vergleicht man konkrete Werkstofftypen und Konstruktionen bei gleicher Dicke, Temperatur und Luftfeuchtigkeit und berücksichtigt anschließend Formgebung, Verschluss und Verwendungszweck. Wählen Sie die Konstruktion, die die definierten Anforderungen des Produkts nachweislich erfüllt, statt sich für das Polymer mit den günstigsten allgemeinen Kennwerten zu entscheiden.

Eine auf dünne Folien ausgelegte PP-Qualität, eine dickere PP-Schale und eine Siegelschicht aus Polyethylen niedriger Dichte sind drei unterschiedliche Konstruktionen mit unterschiedlichen Funktionen. Der Lieferant sollte angeben, welche davon in seinem Prüfbericht erfasst ist. Werden für die vorgeschlagene Verpackung sowohl das Harz als auch die Dicke geändert, fordern Sie Daten zur neuen Konstruktion an, statt die Änderung dem Harz zuzuschreiben. Eine hohe Gasdurchlässigkeit kann in einer Anwendung unerwünscht und in einer anderen Teil des Gasaustauschs sein. Auch bei einer Angabe wie „hohe Durchlässigkeit“ müssen das Gas und die Messbedingungen genannt werden.

Eine veröffentlichte Materialübersicht eignet sich zur Vorauswahl, hat aber ihre Grenzen. Die Studie zur Kartierung der Gasdurchlässigkeit von Yeh und Turan aus dem Jahr 2026 führte Literaturdaten zusammen und verwendete Annahmen, wenn Angaben zur Dicke oder zu den Prüfbedingungen fehlten. Die Materialgruppen dienen dem Forschungsvergleich und belegen keine geprüfte Leistung gemäß einer Einkaufsspezifikation. Prüfen Sie die Herkunft der Daten, bevor Sie eine scheinbar genaue Angabe als messtechnische Gleichwertigkeit behandeln.

Der Wonhi-Katalog mit Klappschalen aus Bagasse und PLA-Innenbeschichtung veranschaulicht das Problem der Produktidentifikation. Er führt WH-BG-88-1C und WH-PLA-88-1C im Format 8 × 8 × 3 in auf: einmal aus Bagasse und einmal aus Bagasse mit PLA-Innenbeschichtung. Laut Katalog handelt es sich um zwei unterschiedliche Produkte. Vergleichbare Messwerte zur Sauerstoff- oder Feuchtigkeitsdurchlässigkeit sind darin nicht enthalten. Die für diesen Leitfaden geprüften öffentlichen Wonhi-Seiten belegen keine geprüfte Kombination aus Schale und Deckel mit hoher Barrierewirkung. Fordern Sie vor der Auswahl die Prüfunterlagen zum konkreten Produkt an.

Das Format 8 × 8 × 3 in kann also mehr als eine Konstruktion bezeichnen. Möchte ein Käufer eine Schale austauschen, ohne die Anordnung im Versandkarton zu ändern, sollte er die Maßvorgabe beibehalten und Nachweise zur Barrierewirkung und zum Verschluss der neuen SKU anfordern. Gleiche Außenmaße bedeuten nicht denselben Schutz.

Hochbarrierefolie: Schichtaufbau und Feuchtigkeitsverhalten prüfen

In einer mehrschichtigen Hochbarrierefolie erfüllen die einzelnen Schichten unterschiedliche Funktionen. Ermitteln Sie die Gasbarriereschicht, das Trägermaterial sowie die zur Lebensmittel- und Umgebungsseite gerichteten Schichten. Prüfen Sie, wie Feuchtigkeit zu den empfindlichen Schichten gelangt und ob die untersuchte Probe beim Verpacken Formgebung, Erwärmung und Biegung erfahren hat.

Mehrschichtige Verpackungen bestehen häufig aus einer Strukturschicht, Klebstoff, einer Haftvermittlerschicht, einer Gasbarriere und einer Siegelschicht. Eine Laminatzeichnung macht diese Funktionen sichtbar, ersetzt aber keine Durchlässigkeitsmessung. „Hohe Gasbarriere“ beschreibt eine Funktion; im Prüfbericht zur Folie müssen das Gas, die Bedingungen und die geprüfte Konstruktion angegeben sein.

EVOH ist Ethylen-Vinylalkohol. Das Feuchtigkeitsverhalten ist einer der Gründe, den gesamten Schichtaufbau zu untersuchen und die Schichten zu konditionieren, statt sich auf eine trockene Folie zu verlassen. Die umgebenden Schichten beeinflussen die Feuchtigkeitseinwirkung; auch die Dicke der einzelnen Schichten ist wichtig. Behandeln Sie Fragen zu Sauerstoff und Wasserdampf getrennt, selbst wenn beides im selben Datenblatt des Lieferanten steht.

Ein Laborbeispiel zeigt die Grenzen und das Potenzial einer Beschichtung. Die Studie von Moody und Kollegen aus dem Jahr 2025 zu PET mit Pektinbeschichtung nennt für unbeschichtetes PET Messwerte von 92.00, 92.98 und 91,44 cm³/(m²·day), gegenüber 3.22, 3.32 und 3.79 für die P-L-Beschichtung. Gemessen wurde bei 23 °C und 0 % relativer Luftfeuchtigkeit. Eine Leistung bei hoher Luftfeuchtigkeit und an geformten Verpackungen wurde damit nicht nachgewiesen.

Dieselbe Studie nennt für P-IPA zwei Messwerte von weniger als 0,05 cm³/(m²·day) und einen dritten von 0.22. Wegen der zensierten Messwerte lässt sich kein exakter Mittelwert berechnen. Wird ein Wert unterhalb der Nachweisgrenze angegeben, darf das Kleiner-als-Zeichen nicht verändert oder weggelassen werden. Übernehmen Sie beim Übertragen eines Prüfberichts sowohl die Kleiner-als-Zeichen als auch die Nachweisgrenze. Sie durch null oder 0.05 zu ersetzen, verändert die Aussage der Messdaten.

Häufige Fehler nach der Weiterverarbeitung

Die Geschlossenheit der Beschichtung kann ebenso wichtig sein wie ihre nominelle chemische Zusammensetzung. Der Abstract der Dissertation von Ashutos Parhi an der Washington State University aus dem Jahr 2021 berichtet, dass mikroskopische Risse und Nadellöcher in Metalloxid-beschichteten Folien die Sauerstoff- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit erhöhen können. Der Abstract begründet Vorsicht wegen solcher Defekte, legt aber keine allgemeingültige Toleranz für Schäden an handelsüblichen Verpackungen fest.

Bei der Bewertung einer bestimmten Konstruktion ist es wichtig zu wissen, in welchem Verarbeitungszustand der Lieferant die Probe geprüft hat. Flachfolie vor der Weiterverarbeitung kann andere Fragen beantworten als Folie nach einem Wärmezyklus oder Material aus einem geformten Teil. Folien können aus verschiedenen Gründen Defekte aufweisen. Deshalb sollte die Prüfung nach der Verarbeitung die Einhaltung der Anforderungen belegen. Nicht jede Beschichtung versagt zwangsläufig.

Ein häufiger Fehler beim Einkauf besteht darin, für eine weitere nominelle Barriereschicht zu zahlen, ohne die Ursache für das Versagen der vorherigen zu untersuchen. Die Qualitätssicherung kann zunächst unterscheiden, ob es um die Durchlässigkeit des Materials oder um einen Kanal im Verschluss geht. Gleichzeitig dokumentiert die Produktion die Abfolge der Verarbeitung und Handhabung. Decken die vorgelegten Nachweise nur unverarbeitete Folie ab, sind für eine Aussage zur vollständigen Verpackung weitere Belege erforderlich. Änderungen an Beschichtung, Formgebung oder Verschluss sollten als klar definierte Änderung der Prüfanforderung behandelt werden.

Ergebnisse bei 23 °C und 0 % relativer Luftfeuchtigkeit können weitere Untersuchungen der Beschichtung unter diesen Bedingungen rechtfertigen. Sie belegen jedoch nicht die Wirkung der Beschichtung in einer feuchten, geformten Schale. Fordern Sie vor der Zahlung für eine Hochbarriereausführung Nachweise zum vorgeschlagenen Schichtaufbau nach den relevanten Verarbeitungsschritten an.

Schale, Deckel und Lieferantennachweise gemeinsam prüfen

Vor der Auswertung der Sauerstoff- und Feuchtigkeitswerte müssen die Nachweise des Lieferanten die konkrete Probe eindeutig identifizieren. Bewerten Sie Schale, Deckel und Verschluss als Gesamtsystem und unterscheiden Sie die Durchlässigkeit des Materials von einer Undichtigkeit. Vollständige Nachweise verringern die Unsicherheit einer Messung, entscheiden aber nicht automatisch über den anschließenden Einkauf oder die Freigabe des Lebensmittels.

Abgleich von Barrieredaten anhand von 9 Kriterien

Beim Abgleich von Barrieredaten anhand von 9 Kriterien werden Prüfberichte des Lieferanten anhand der Probenidentität sowie der Mess- und Expositionsbedingungen als „vergleichbar“, „zu klären“ oder „erneut zu prüfen“ eingestuft.

Nutzen Sie den folgenden ausgefüllten Vergleich als Leseübung. Die Prüfberichte A und B sind erfunden; ihre Werte stammen nicht aus Wonhi-Prüfungen. Ziel ist es, gleichwertige oder vergleichbare Daten zu erkennen, die sich auswerten lassen, bevor Geld für Prüfungen oder die Materialauswahl ausgegeben wird.

„Vergleichbar“ bedeutet, dass die Prüfberichte dieselbe konkret beschriebene Messfrage unter ausreichend ähnlichen Bedingungen beantworten. Es bedeutet nicht, dass einer der Werte die Anforderungen der Lebensmittelanwendung erfüllt. „Zu klären“ bedeutet, dass sich eine Angabe möglicherweise aus den vorhandenen Unterlagen ermitteln lässt. „Erneut zu prüfen“ bedeutet, dass eine Abweichung bekannt ist, sich nicht durch einen belegten Vergleich auflösen lässt und für die Entscheidung relevant ist. Diese Einstufung sollten das Labor und die für Qualität verantwortliche Person vornehmen.

Führen Sie die einzelnen Messwerte und die Berichtsgrenze zusammen mit dem Kennwert auf. Ein einzelner Mittelwert kann sowohl Streuungen als auch zensierte Messwerte verdecken. Fragen Sie außerdem, ob eine Nenndicke berechnet oder gemessen wurde. Solche Fragen bringen üblicherweise mehr als die Forderung nach einer weiteren Nachkommastelle.

Vier Nachweisaufgaben mit unterschiedlichen Verantwortlichen

Die Messung des Stofftransports durch eine definierte Probe fällt in den Bereich der Materialprüfung. Die Bewertung des Verschlusses umfasst das Öffnen und unerwünschte Durchtrittswege. Eine Haltbarkeitsprüfung untersucht ein verpacktes Produkt während der festgelegten Nutzung und Distribution. Die Prüfung des Lebensmittelkontakts betrifft die vorgesehene Verwendung und die enthaltenen Stoffe. Der Einkauf kann die Unterlagen koordinieren, doch für jede Aufgabe gelten eigene Akzeptanzkriterien. In der Lebensmittelindustrie liegen Materialprüfung und Entscheidung über die Freigabe von Lebensmitteln in unterschiedlichen Verantwortungsbereichen.

Laut den Leitlinien der FDA zu Komponenten von Lebensmittelkontaktmaterialien hängt eine Zulassung vom Stoff, seinen Spezifikationen und der vorgesehenen Verwendung ab. Bestimmte Mitteilungen zu Lebensmittelkontaktmaterialien gelten zudem nur für den jeweiligen Hersteller. Fordern Sie Nachweise an, die sich auf die gelieferte Konstruktion und den vorgesehenen Lebensmittelkontakt beziehen. Eine allgemeine Erklärung des Unternehmens reicht dafür nicht aus.

Zwischen einem Schnappdeckel und einem heißversiegelten Deckel bestehen Unterschiede beim Verschluss. Die Eigenschaften des Verpackungsverschlusses und die Maßnahmen, mit denen die Siegelbereiche frei gehalten werden, müssen ebenso beschrieben werden wie die Ausrichtungen, denen die Verpackung beim Versand und bei der Handhabung ausgesetzt ist. Eine hohe Schälfestigkeit allein schließt eine Undichtigkeit über einen Kanal nicht aus. Die Angabe „auslaufsicher“ sollte nicht als Spezifikation akzeptiert werden. Prüfbereich und Akzeptanzkriterien müssen bewertet werden.

Angenommen, ein Einkaufsteam erhält zwei Prüfberichte für Folien, die beide einen Wert von 2 cm³/(m²·day) ausweisen. Der eine bezieht sich auf eine ungeformte Probe bei 23 °C und 0 % RH; der andere beschreibt ein anderes Laminat, enthält aber keine Angaben zur Luftfeuchtigkeit. Die Finanzabteilung sieht keinen Grund für weitere Prüfungen, da die Kennwerte gleich sind. Die Qualitätssicherung fragt beim zweiten Labor nach den fehlenden Prüfbedingungen und Angaben zur Probe. Klären die fehlenden Angaben die Frage, hat das Team eine doppelte Prüfung vermieden. Beschreiben die fehlenden Angaben eine andere Konstruktion und/oder andere Umgebungsbedingungen, kann das Einkaufsteam eine Vergleichsprüfung anfordern. Bei der nächsten Prüfung sollten die Verschluss- und Formgebungsschritte berücksichtigt werden, die bei der Herstellung der zu bewertenden Verpackung zum Einsatz kommen.

Die Übung mit den neun Kriterien ist abgeschlossen, wenn für jede Abweichung eine Entscheidung und eine verantwortliche Person festgelegt sind. Ungünstige Ergebnisse und Abweichungen müssen erhalten bleiben. Sie können erklären, warum eine Probe zur weiteren Bewertung angenommen oder zurückgestellt wurde.

Zwei Prüfberichte mit jeweils 2 cm³/(m²·day) sind erst vergleichbar, wenn Proben und Bedingungen geprüft wurden. Bei fehlenden Angaben kann eine Rückfrage per E-Mail erforderlich sein. Eine ausdrücklich festgestellte Abweichung kann eine Prüfung rechtfertigen. Keine der beiden Entscheidungen ersetzt die separate Bewertung der zusammengesetzten Verpackung, des Lebensmittelkontakts oder der vorgesehenen Haltbarkeit.

Änderungen der Verpackungstechnik: Nach einer Neugestaltung die Nachweise erneut prüfen

In der Lebensmittelverpackungsbranche sollte eine Änderung des Aufbaus eine Prüfung der weiterhin gültigen Nachweise auslösen. Dünnere Wände und eine andere Beschichtung können dazu führen, dass sich die im Prüfbericht beschriebene Probe unterscheidet. Legen Sie sowohl den bisherigen als auch den neuen Aufbau vor, damit der Lieferant die veränderte Einflussgröße bestimmen und begründen kann, welche Nachweise weiterhin gelten.

Neue Studien sollten im Zusammenhang mit den zugrunde liegenden Daten gelesen werden. Die Studie zur Kartierung von Gasdurchlässigkeit aus dem Jahr 2026 führte beispielsweise veröffentlichte Daten zusammen, statt eine neue Serie handelsüblicher Schalen zu prüfen. Der Datensatz umfasste zunächst 49 Studien. Die Autoren ermittelten 295 Datenpunkte zur Durchlässigkeit und behielten davon 249 für die Gruppierung bei. Für fehlende Angaben wurden Annahmen getroffen. Eine aktuelle Studie enthält deshalb nicht zwangsläufig aktuelle oder vergleichbare Daten.

Auch die Pektinstudie aus dem Jahr 2025 liefert eine andere Art von Nachweis. Ihre Ergebnisse zur Beschichtung können eine Entwicklungsfrage aufwerfen. Sie lassen sich jedoch nicht ohne Weiteres auf einen Formfaserstoff übertragen, nur weil beide Materialien pflanzliche Bestandteile enthalten. Trägermaterial, Beschichtungsabdeckung und vorgesehene Umgebungsbedingungen müssen zur Aussage passen.

Auch die Überarbeitung einer Norm gehört zur Änderungskontrolle. Auf der offiziellen Webseite zu F1249 wird die Ausgabe 2025 aufgeführt, während in älteren Branchendiskussionen möglicherweise die vorherige Ausgabe genannt wird. Geben Sie die verwendete Ausgabe an und fragen Sie das Prüflabor nach der Vergleichbarkeit. Die in diesem Dokument aufgeführte Ausgabe von ASTM F1249 wurde für die Vergleiche verwendet. Das Ausgabedatum allein belegt weder eine verbesserte Materialleistung noch, dass alle früheren Prüfberichte ungültig sind.

Bei Änderungen in der Herstellung von Lebensmittelkontaktmaterialien sollten Sie festlegen, welche Schicht, Formgebung oder welcher Verschluss geändert wird. Möchte der Einkauf eine Schicht von 50 µm auf 40 µm reduzieren, muss vor der Anwendung eines Materialmodells zunächst klar sein, welche Schicht geändert werden soll. Der wirtschaftliche Vorteil ist eine gültige, gezielte Anfrage für eine Entwicklungsstudie; eine allgemeine Forderung, „alles erneut zu prüfen“, ist ineffizient.

Eine Ausschreibungsanfrage für vergleichbare Daten erstellen

Eine Ausschreibungsanfrage (RFQ) sollte die Lebensmittelanwendung und die vom Lieferanten verfügbaren Nachweise umfassen. Beschreiben Sie den Aufbau, die Füllung und die Annahmen zur Distribution und fordern Sie Prüfberichte mit Angaben zu den neun Vergleichskriterien an. Übertragen Sie die Akzeptanzentscheidungen den zuständigen Fachleuten und bitten Sie den Lieferanten, offene Punkte zu benennen, bevor er ein Prüfprogramm oder Ersatzmaterial anbietet.

Das folgende ausgearbeitete Briefing beruht auf einer hypothetischen gekühlten Mahlzeit von 450 g und dem Zielformat 8 × 8 × 3 in. Dies sind beispielhafte Käuferangaben, keine Leistungsangabe von Wonhi und keine zugelassene Spezifikation zur Lebensmittellagerung. Übernehmen Sie die Struktur für Ihre Anfrage und ersetzen Sie die Eingaben durch die für Ihr Produkt festgelegten Anforderungen. Die Spalte „Bereich“ enthält Anwendungsanforderungen, wenn sich kein allgemeingültiger Zahlenbereich empfehlen lässt.

Zunächst muss das Einkaufsteam entscheiden, ob das angebotene Produkt ausreichend genau identifiziert ist, um es bewerten zu können. Die Akzeptanzkriterien liegen in der Verantwortung der Qualitätssicherung. Die Produktion prüft, ob sich die vorgeschlagene Konstruktion wie vorgesehen formen und verschließen lässt. Eine allgemeingültige prozentuale Kapitalrendite gibt es nicht. Die Finanzabteilung vergleicht die Kosten für die Klärung fehlender Unterlagen mit denen einer neuen Prüfung und entscheidet, welche Option günstiger ist.

In einem Forumsbeitrag von 2021 auf IFSQN schreibt ein Verpackungshersteller, dass manche Lieferanten für unbenutzte Kunststoffverpackungen unterschiedliche Lagerfristen angeben. Fragen Sie, wie lange der Leerbestand gelagert werden kann und unter welchen Bedingungen. Dies ist etwas anderes als die Haltbarkeit des später darin abgefüllten Lebensmittels.

Der Abschnitt Bedeutung und Anwendung von ASTM D3985-24 sieht eine Einigung über Probenahme, Prüfbedingungen und Akzeptanzkriterien vor. Nehmen Sie diese Vereinbarung in das Angebot auf.

BITTEN SIE DEN LIEFERANTEN, ein Briefing mit Nachweisen und gekennzeichneten ungeprüften Fragen zurückzusenden. Eine hilfreiche Antwort erläutert Probe, Verfahren und Bedingungen und unterscheidet zwischen einem vorgeschlagenen Versuch und einer abgeschlossenen Prüfung. So lässt sich der nächste Schritt für ein Muster festlegen, statt lange darüber zu diskutieren, ob ein Material „besser“ ist.

SENDEN SIE DAS BRIEFING, wenn Sie über Einweg-Lebensmittelbehälter von Wonhi Meal Box sprechen. Geben Sie die Anforderungen an Deckel und Innenbeschichtung sowie das Schalenformat an, damit die erste Antwort die gesamte vorgeschlagene Konstruktion berücksichtigt.

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Häufig gestellte Fragen