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ACR INNOVATIONSRADAR 2014 Aktuelle Technologietrends für österreichische KMU

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT


INHALT

ACR – AUSTRIAN COOPERATIVE RESEARCH Haus der Forschung, Sensengasse 1, 1090 Wien Tel. +431 219 85 73 office@acr.ac.at, www.acr.ac.at Dezember 2013 mit freundlicher Unterstützung


ACR INNOVATIONSRADAR 2014 Aktuelle Technologietrends für österreichische KMU

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT EINLEITUNG

4

TRENDS IN DER LEBENSMITTELVERARBEITUNG HALTBARKEIT

7

7

QUALITÄTSVERBESSERUNG

8

„FUNKTIONELLE“ LEBENSMITTEL LEBENSMITTELSICHERHEIT

8

11

(KUNSTSTOFF-) LEBENSMITTELVERPACKUNGEN

13

ANFORDERUNGEN AN LEBENSMITTELVERPACKUNGEN DIE VERPACKUNGEN ALS SPIEGEL DER GESELLSCHAFT THEMENSCHWERPUNKTE IN DER EUROPÄISCHEN VERPACKUNGSBRANCHE 16 TREND: KOSTENREDUZIERUNG 16 TREND: NACHHALTIGKEIT 17 TREND: POS (POINT OF SALE) DIFFERENZIERUNG 18 TREND: PRODUKTSCHUTZ 19 TREND: CONVENIENCE 22 GETREIDEERNTE 2013 UND WANZENSTICHPROBLEM 23

ACR-INNOVATIONSRADAR 2014

13 14


EINLEITUNG


Lebensmittelproduzenten sind gefordert, die Wünsche von Konsumentinnen und Konsumenten frühzeitig zu erkennen.

Die Lebensmittelbranche findet sich in

Ob Primär- oder Sekundärverpackung,

einem Spannungsfeld aus unterschiedli-

Lebensmittel- oder Getränkeindustrie,

chen Erwartungen. Anforderungen

einige Trends sind jedoch global

vonseiten des Gesetzgebers und aus

vertreten. Prominent sind zum Beispiel

Standardvorgaben bilden den Rahmen,

die Kostenreduzierung oder aber auch

in dem sich Produkt- und Verfahrensent-

die Nachhaltigkeit von Verpackungen.

wicklung abspielen können. Aufgrund

Des Weiteren sind eine verstärkte Diffe-

von Änderungen der Gesetzeslage und

renzierung am Point of Sale (POS), ein

Weiterentwicklung der Lebensmittelstan-

verbesserter Produktschutz und eine

dards ist dieser Bereich ständig in Be-

besonders einfache Handhabung

wegung, was eine große Herausforde-

(Convenience) der Verpackung mehr

rung insbesondere für KMU der Lebens-

denn je gefragt.

mittelbranche bedeutet. Im Bereich der Getreideverarbeitung ist Lebensmittelproduzenten sind zudem

aufgrund der Ergebnisse der Weizen-

gefordert, Konsumentenwünsche früh-

ernte 2013 eine im Durchschnitt gut bis

zeitig zu erkennen und Konsumtrends

sehr gute Qualität zu erwarten – etwas

proaktiv zu verfolgen. Innovative Tech-

unter dem sehr hohen Level des

nologien und Ergebnisse aktueller

Vorjahres. Das Hauptproblem stellt

Ernährungsforschung geben dabei

jedoch der auftretende Wanzenstich

entscheidende Impulse für die Weiter-

dar; hier sind Schnellverfahren zur

entwicklung bestehender Produktlinien

raschen Detektion und Beseitigung des

und Prozessschritte.

Problems erforderlich.

Wenn es um Entwicklungen und Trends in der Verpackungsbranche geht, finden sich zahlreiche Umfragen und Publikationen mit zum Teil abweichenden Inhalten oder Rankings. Gründe hierfür sind in der Auswahl der befragten Personen, den aktuellen Trends, der Region und dem jeweiligen Fachkreis zu sehen.

EINLEITUNG

5


LEBENSMITTELQUALITÄT UND –SICHERHEIT

6

ACR INNOVATIONSRADAR


Werden vom Konsumenten seit jeher qualitativ entsprechende und günstige Produkte bevorzugt, stehen nun zusätzlich Regionalität und Frische im Vordergrund.

TRENDS IN DER LEBENSMITTELVERARBEITUNG

teilweise bereits den Weg in die Praxis

werden. Zwar würden im Zuge der

geschafft haben, zählen die Hoch-

Umstellung zu erwartende Betriebskos-

druckpasteurisation (HPP), die Kalt-

tensenkungen die Investition amorti-

HALTBARKEIT

plasma-Entkeimung und die Lichtpuls-

sieren, in der aktuellen Wirtschaftslage

Das Thema der konservierten Frische

technologie.

werden Ausgaben jedoch noch gründli-

bleibt aktuell. Mit dem Begriff „conveni-

Die Neuartigkeit dieser Technologien

cher auf den Prüfstand gestellt.

ence“ wird ein Konsumentenwunsch

steht derzeit einer breiteren Anwen-

umschrieben, der vor allem aber nicht

dung in der Lebensmittelindustrie noch

Auf der anderen Seite bewirken die

nur mit bequemer Konsumierbarkeit ver-

entgegen. Die Unsicherheit bezüglich

derzeit hohen Energiekosten ein

bunden ist. Wurden vom Konsumenten

eines eventuell notwendigen Bewilli-

Effizienzdenken, das die Ressourcen-

ursprünglich schnelle und günstige Pro-

gungsverfahrens für eine europaweite

schonung in den Vordergrund stellt.

dukte bevorzugt, stehen nun Regionali-

Zulassung bedeutet ganz allgemein

Technologie, die im Vergleich zu bishe-

tät und Frische im Vordergrund.

eine nicht unwesentliche Hürde für die

rigen Verfahren Wasser und Energie

Im Bereich „convenience“ sind dem-

Durchsetzung neuer Technologieent-

einsparen, bekommen daher sehr wohl

nach Fertigprodukte anzusiedeln, die

wicklungen.

HPP2

wird beispielsweise

eine Chance, sich in der Lebensmittel-

schnell zubereitet werden können oder

in den USA bereits für eine Vielzahl

bereits verzehrsfertig, also „Ready-to-

von Produkten angewendet. Der

eat“ sind1. Dazu zählen auch (länger)

Einsatz von Kaltplasma-Desinfektion3

HPP, Kaltplasma und Lichtpuls-Verfahren

frische Lebensmittel, die durch eine ver-

für frisches Obst und Gemüse steht vor

zur Produktbehandlung bewirken eine

verarbeitung zu etablieren.

besserte Haltbarkeit einen längeren

der Marktreife und bietet großes Poten-

Haltbarkeitsverlängerung ohne Quali-

Lagerzeitraum und somit den Vorteil

zial für die Anbieter von frischen

tätseinbußen und vor allem ohne die

einer geringeren Einkaufsfrequenz mit

geschnittenen, unbehandelten Produk-

Anwendung von Zusatzstoffen. Dies ist

sich bringen. Auch das bringt „conveni-

ten. Intensive Praxistests werden derzeit

ein wichtiger Punkt in Hinblick auf die

ence“, insbesondere für berufstätige

mit der Lichtpulstechnologie durchge-

Akzeptanz durch die Kunden, da

Konsumenten, die für den Einkauf nicht

führt4. Zur Bewertung der Technologie

Konsumenten möglichst unbehandelte

genügend Zeit und Möglichkeit haben.

gibt es derzeit ein Guidance-Paper der

Lebensmittel, am besten mit „clean

In der Lebensmittelverarbeitung verfolgt

FDA, das die Auswirkungen des

label“ also ohne Zusatzstoffe bevor-

man daher das Ziel, die Qualität mög-

Einsatzes von Lichtpulsen beleuchtet

zugen. Eine lange Haltbarkeit und

lichst lange zu erhalten. Mithilfe neuar-

und beurteilt5.

Lagerfähigkeit im Handel ist auch

tiger Methoden können traditionell hergestellte Produkte in diesem Sinne auf-

vorteilhaft für die Logistik, wodurch Abgesehen von den legislativen Hür-

Transport und Lagerhaltung rationeller gestaltet werden können.

gewertet werden. Ein anderer Weg ist

den muss bei der Einführung neuartiger

die Anwendung von alternativen Mög-

Technologien mit einem gesteigerten

lichkeiten der Haltbarmachung.

apparativen Aufwand und damit mit

Die neuen Technologien der Haltbarma-

Zu den innovativen Technologien, die

erhöhten Investitionskosten gerechnet

chung haben verschieden Stärken,

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

7


Der Konsum eines Lebensmittels geht längst über die reine Versorgungsfunktion hinaus und ist Ausdruck eines Lebensgefühls, Trends oder sozialen Status.

sodass mit ihrer Hilfe jeweils für eine

Erfolg versprechen, als eine von Grund

zesses und erlaubt durch die verkürzte

bestimmte Lebensmittelgruppe ein opti-

auf neu konzipierte Innovation.

Verweilzeit eine optimale Produktscho-

males Ergebnis erzielt werden kann. Es

Ein Beispiel dafür sind getrocknete

nung8.

ist daher für jedes Produkt gesondert zu

Lebensmittel, die in der Kundenwahr-

entscheiden, welche Methodik in Frage

nehmung derzeit als geringwertig ein-

Ein umsatzstarker Bereich mit hohem

kommt, um sowohl verfahrenstechnisch

gestuft sind. Durch eine Hebung des

Innovationscharakter ist die Produktion

als auch in puncto Qualitätsverbesse-

Qualitätsniveaus beim Produkt soll sich

von Backwaren. Qualitätsverbesserung

rung ein ideales Resultat zu erhalten.

das Image dieser Produktgruppe ver-

bei Brot- und Backwaren wird von

bessern. Methoden zur Qualitätssteige-

vielen Konsumenten mit einer verlän-

Die Installation eines neuen Verfahrens-

rung bei getrockneten Lebensmitteln

gerten Haltbarkeit und länger anhal-

schrittes wirkt sich nicht nur auf die

wurden bereits entwickelt, die vor

tender Frische assoziiert. Innovative

Qualität des Produktes aus. Auch die

allem die Hitzebelastung beim Trock-

Zusätze wie modifizierte Stärken und

Herstellungsprozesse ändern sich

nungsprozess reduzieren. Damit

Enzyme haben hier bereits zu Produkt-

mitunter grundlegend, sodass die

erreicht man ein optisch und

entwicklungen geführt, die mit großem

Neuanschaffung auch einen umfangrei-

geschmacklich ansprechenderes Pro-

Interesse am Markt wahrgenommen

chen Schulungsbedarf für das Personal

dukt, ohne ähnlich hohe Kosten wie bei

werden.

nach sich zieht. Qualifizierte Mitar-

einer Gefriertrocknung erwarten zu

beiter und geschultes Fachpersonal

müssen.

Dem Wunsch nach convenience wird

stellen zunehmend einen limitierenden

Eine in diesem Zusammenhang

mit solchen Entwicklungen ebenso

Faktor in der Lebensmittelwirtschaft dar.

mögliche Innovation im Bereich Lebens-

Rechnung getragen, wie dem Bedürfnis

Diesem Umstand wird durch verschie-

mitteltrocknung stellt die Anwendung

der Konsumenten nach Neuheiten, das

dene Schulungsprogramme auf Euro-

von Mikrowellen dar6, 7. Die Energie

sich ambivalent zum Sicherheitsdenken

päischer Ebene gegen gesteuert. Initia-

wird zielgerichtet in die Erhitzung des

von Kunden verhält. Wichtig ist

tiven wie z. B. LifeLongLearning

Wasseranteiles des Lebensmittels einge-

deshalb eine ausgefeilte Kommunikati-

Programme Leonardo Da Vinci haben

bracht, wodurch das Produkt selbst

onsstrategie. In Kombination mit einem

sich als Ziel gesetzt, Schulung und

thermisch weniger belastet wird und

offensiven Marketing werden innova-

Weiterbildung voranzutreiben.

trotzdem ein hoher Trocknungsgrad

tive Produkte mit positivem Image

erreicht werden kann. QUALITÄTSVERBESSERUNG

besetzt und erfolgreich am Markt eingeführt.

In der Lebensmittelbranche spricht man

Die Adaptierung der Sorptionstrock-

eine Kundenschicht an, die für Innova-

nung für Lebensmittel verspricht eben-

„FUNKTIONELLE“ LEBENSMITTEL

tionen nicht immer leicht zugänglich ist.

falls eine deutliche Qualitätsverbesse-

Über ihren reinen Nährwert hinaus

Eine Weiterentwicklung aus dem tradi-

rung der Produkte über die Erhöhung

werden Lebensmittel in der Wahrneh-

tionellen Angebot an Lebensmitteln

der Trocknungsrate. Dies führt zu einer

mung der Konsumenten zunehmend mit

heraus kann unter Umständen mehr

Beschleunigung des Trocknungspro-

anderen Attributen versehen9. Gesund-

8

ACR INNOVATIONSRADAR


FOTO: LVA

heitsfördernde Eigenschaften spielen

wie Oma“ spricht den Konsumenten in

nach wie vor eine große Rolle, in stei-

diesem Aspekt an.

gendem Maße treten soziale und

Die symbolischen Eigenschaften von Lebensmitteln wurden gerade erst in ihrer Wirksamkeit erkannt. Aber auch

psychologische Aspekte in den Vorder-

Lustgewinn gehört zum Verzehr von

die althergebrachten faktischen Anfor-

grund. Der Konsum eines Lebensmittels

Lebensmitteln auf völlig selbstverständ-

derungen an die Produkte, die vom

geht im neuen Jahrtausend längst über

liche Weise dazu. Erwartungsgemäß

Konsumenten erwartet werden, bleiben

die reine Versorgungsfunktion hinaus

sind Aussehen, Geschmack und Geruch

nach wie vor aktuell.

und ist Ausdruck eines Lebensgefühls,

die Parameter, nach denen ein Lebens-

eines Trends oder von sozialem Status.

mittel beurteilt wird. Es bleibt also

Dazu gehören gesundheitsbezogene

weiterhin dabei, dass der Konsument

Aspekte von Lebensmitteln. Die Diskus-

Die Ernährungsforschung spricht in

zu Produkten greift, die ganz einfach

sion hatte im Zuge der Health Claims-

diesem Zusammenhang von einem

schmecken und optisch ansprechend

Debatte einen vorläufigen Höhepunkt

Symbolgehalt von Lebensmitteln, der

sind.

erreicht, der inzwischen überschritten

ist. Es gibt bereits den Versuch einer

Zur Unterstreichung einer gesellschaftli-

für Konsumenten von starkem Interesse

Klassifizierung in die vier Dimensionen,

chen Position bzw. als Ausdruck der

geblieben. Funktionelle Zutaten sind in

die charakterisiert werden als Sicher-

Persönlichkeit bekommen Lebensmittel

diesem Zusammenhang ein starkes

noch Gegenstand von Untersuchungen

heit, Lust, Geltung und

Zugehörigkeit10.

ist, dennoch ist die Gesundheitswirkung

ebenfalls eine eigene Bedeutung zuge-

Zugpferd für die Vermarktung von

schrieben. Konsum bestimmter Produkte

Lebensmitteln. Dieser Umstand schlägt

Als Symbol wird Sicherheit bei Lebens-

der Lebensmittelpalette verleiht Geltung

sich unter anderem im höheren Markt-

mitteln nicht als gesundheitliche Unbe-

und signalisiert Gruppenzugehörigkeit.

wert von Lebensmitteln nieder, deren

denklichkeit verstanden, sondern

Lifestyle-Produkte zeichnen sich oft

Umsatz erst durch die Zulassung der

bedeutet das Versprechen, mit dem

durch eine maßgeschneidert ausgear-

entsprechenden gesundheitsbezogenen

Konsum ein emotionales Gleichgewicht

beitete Marketingstrategie aus.

Angabe merklich gestiegen ist. Dies

zu erlangen. Der Slogan „Wir backen

betrifft z.B. Hafer, der wegen des

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

9


zulässigen Health Claims zu -Glucan ein Nachfragehoch

erlebt11.

Ebenfalls in den Bereich der Optimie-

Neben diesen „harten Fakten“, die die

rung fallen die Entwicklung von alters-

Wissenschaft produziert, orientieren

gerechten Lebensmitteln und die Berück-

sich Konsumenten aber auch an

Die gesetzlichen Vorgaben zu Health

sichtigung der genetischen Veranlagung

„weichen“ Attributen, die Lebensmitteln

Claims konkretisieren sich nach und

für die Herstellung innovativer Produkte.

zugeschrieben werden. Auf der einen

nach, während man im Forschungsbe-

Das Ergebnis sind Lebensmittel, die auf

Seite sind das Eigenschaften wie „bio“,

reich nicht nur die positiven Auswir-

eine maßgeschneiderte Ernährung für

kungen einzelner Bestandteile von

einzelne Individuen abgestimmt sind.

Lebensmitteln nachzuweisen versucht,

„nachhaltig“ und „regional“, die sich durch Herkunftskontrollen oder Produktionsüberwachung noch objektiv nach-

EU-Ebene12, 13

sondern schon einen Schritt weiter

Zwei Großprojekte auf

denkt. Die Ernährungsforschung geht

werden zu diesen Themen zurzeit

weisen lassen und eher wegen der moralische Implikation für den Konsu-

der Frage nach, wie die Lebensmittel-

durchgeführt. Man erhofft sich Auf-

menten von Interesse sind. Auf der

matrix auf bioaktive Inhaltsstoffe wirkt,

schluss darüber, wie der Metabolismus

anderen Seite steht ein Wohlfühlfaktor,

und damit die Gesundheitswirkung

in fortschreitendem Alter bzw. unter

der sich am subjektiven Empfinden des

womöglich beeinflusst.

unterschiedlichen genetischen Disposi-

Kunden orientiert und am besten mit

tionen funktioniert, um daraus wiede-

dem Schlagwort „Genießen ohne Reue“

Erkenntnisse aus diesem Fachgebiet

rum Lebensmittel zu entwickeln, die

auf den Punkt gebracht werden kann.

können zur Entwicklung von optimierten

dem Individuum angepasst sind. Maß-

angereicherten Lebensmitteln führen,

geschneiderte Produkte für bestimmte

Der Anspruch, gesund zu essen und

indem passende Matrix-Wirkstoff-

Lebensphasen oder individuelle Bedürf-

ethisch korrekt einzukaufen, stellt für

Kombinationen identifiziert und reali-

nisse sind eine der großen Herausforde-

Konsumenten von Fall zu Fall eine

siert werden.

rungen der Zukunft.

Überforderung dar. Mit der Unsicherheit stellt sich Skepsis ein und das führt

10

ACR INNOVATIONSRADAR


Die Produktsicherheit in der Lebensmittelverarbeitung war nie besser gewährleistet als heute.

unter anderem dazu, dass die Glaub-

und Herkunftskontrolle spielen eine

All diese Systeme arbeiten auf hohem

würdigkeit von Gütesiegeln (z.B. RSPO-

wesentliche Rolle, Transparenz ist

Niveau und unter Verarbeitung einer

wichtig.

Vielzahl von Inputs. Die Anforderungen

die den Wunsch nach dem einfachen

Aus dem Blinkwinkel der Lebensmittel-

trieb, die die Qualitätssicherung verant-

Genuss wieder wach werden lässt.

produzenten bedeutet Sicherheit auch

worten und weiter entwickeln, sind

Dieser auf den ersten Blick wider-

Herstellung einer gleichbleibend guten

stark gestiegen. Permanente Aus- und

sprüchliche Trend, der tatsächlich aus

Qualität und Verfügbarkeit von

Weiterbildung sind notwendig, um mit

einem ambivalenten Konsumverhalten

geschützten Produktionsbedingungen

den Entwicklungen Schritt halten zu

entsteht, eröffnet ein Feld für Produkte,

(food defense).

können.

Palmöl) angezweifelt wisse

wird14.

Unzufriedenheit15

Eine ge-

an die Mitarbeiter im Lebensmittelbe-

stellt sich ein,

die den Verbraucher auf einer subjektiven, emotionalen Ebene ansprechen16.

Die Qualitätssicherung im Herstellungs-

Die Sinnhaftigkeit einer Investition in

prozess kann sich laufend neu entwi-

Know-How ergibt sich aus der Umweg-

LEBENSMITTELSICHERHEIT

ckelter Methoden der Kontrolle

Rentabilität im Krisenfall: Ein gutes

Die Sicherheit in der Lebensmittelverar-

bedienen. Verbesserte Nachweisver-

Rückholsystem oder ein funktionie-

beitung war nie besser gewährleistet

fahren (Ultraschall, NMR) zeichnen sich

rendes Krisenmanagement hilft durch

als in heutiger Zeit. Gesetzliche

durch Anwendbarkeit in-line oder durch

punktgenaue Reaktion Kosten zu

aus17, 18.

Entwicklungen, Zertifizierungen nach

zerstörungsfreie Methodik

privaten Standards und der technische

Rückverfolgbarkeitssysteme werden

schützen. In weiterer Folge vermittelt

Fortschritt haben zu einem stark gestie-

zunehmend verfeinert und erlauben

eine gute Kommunikation im Krisenfall

genen Qualitätsniveau in der Lebens-

eine lückenlose Registrierung von

den Konsumenten Vertrauenswürdig-

mittelbranche geführt, trotzdem sind

Herstellung bis Verkauf (z.B. mittels

keit21 und baut eine Bindung auf, die

Konsumenten verunsichert und es exis-

RFID) und erstrecken sich auch auf die

die wichtigste Basis für Umsatzsicher-

tiert eine latente Skepsis gegenüber

Herkunftskontrolle z.B. mittels DNA-

heit darstellt.

den Methoden der Lebensmittelverar-

Barcoding19.

sparen und das Markenimage zu

Besonders für KMU der Lebensmittel-

beitung. Food defense dehnt den Sicherheitsge-

branche bedeutet der Aufwand für den

Der Gesetzgeber regelt zum Schutz des

danken bei Lebensmitteln weiter aus

Aufbau und die Wartung von Systemen

Konsumenten die Vorgaben zur Lebens-

und bedeutet unter anderem präventive

zur Rückverfolgbarkeit eine große

mittelsicherheit. Schutz der Gesundheit

Maßnahmen gegen unerwünschte

Belastung. Dennoch geht der Trend

und Schutz vor Täuschung stehen im

Eingriffe in das Produktionssystem. Dies

weiter zur Kontrolle von Produktionsver-

Vordergrund der Überlegungen. Aus

ist mit vielfältigen Überwachungsauf-

lauf und Herkunft22 und damit zu

Sicht der Verbraucher ist ein sicheres

gaben und der Ausarbeitung eines stra-

umfangreichen Dokumentationen und

Lebensmittel ein vertrauenswürdiges.

tegisch geplanten Krisenmanagements

der Zunahme von administrativen

Eigenschaften wie Rückverfolgbarkeit

verbunden20.

Aufgaben.

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

11


Neue Herausforderungen kommen im

Vergrößerung des Ausbreitungsgebietes

zenschutz sowie Lebensmittelhygiene.

Zuge des Klimawandels auf die Lebens-

von Krankheitserregern führt, weil sich

Über die Festlegung von „Guten Her-

mittelwirtschaft zu23, 24. Diesem Pro-

die Wachstumsbedingungen für Mikro-

stellpraktiken“ soll die Lebensmittelsi-

blemfeld begegnet man mit intensive-

organismen im Allgemeinen verbessern.

cherheit in Zeiten des Klimawandels

rem Monitoring und behördlich

Extreme Wettersituationen treten

gewährleistet bleiben.

organisierten Meldesystemen. Die

häufiger auf, die zusätzlich punktuelle

Wissenschaft hat Methoden des

Krankheitsausbrüche begünstigen.

Predictive Modelling entwickelt, die

Beide Szenarien werden weltweit in

dazu beitragen ein mögliches Gefah-

Verbindung mit dem fortschreitenden

renpotenzial frühzeitig zu erkennen

Klimawandel mit zunehmender Häufig-

und entsprechend reagieren zu können.

keit registriert.

Ein Bericht der FAO25 befasst sich

Es ist deshalb das erklärte Ziel, eine

eingehend mit den Zusammenhängen

intensivere interdisziplinäre Zusammen-

zwischen Klimawandel und Lebensmit-

arbeit auf globaler Ebene zu etablieren.

telsicherheit. Es ist bereits festzustellen,

Der Fokus liegt auf den Themen Um-

dass die globale Erwärmung zu einer

weltschutz, Tiergesundheit und Pflan-

12

ACR INNOVATIONSRADAR


Kaum ein Lebensmittel durchläuft seinen Produktzyklus ohne einmal verpackt zu werden.

(KUNSTSTOFF-) LEBENSMITTELVERPACKUNGEN

Des Weiteren sind eine verstärkte Diffe-

jeweilige Produkt abgestimmte Verpa-

renzierung am Point of Sale (POS), ein

ckung, ist mehr als nur Behältnis oder

verbesserter Produktschutz und eine

Träger von Marketinginhalten.

Wenn es um Entwicklungen und Trends

besonders einfache Handhabung

in der Verpackungsbranche geht,

(Convenience) der Verpackung mehr

finden sich zahlreiche Umfragen und

denn je

Zu ihren Aufgaben zählt mitunter der

gefragt26.

Schutz des Füllgutes (Lebensmittels) vor

Publikationen mit zum Teil abwei-

mechanischer Belastung, mikrobiellem

chenden Inhalten oder Rankings.

Der folgende Teil des ACR INNOVATI-

Verderb, elektromagnetischer Strahlung

Gründe hierfür sind in der Auswahl der

ONSRADARS beschäftigt sich daher

(Licht), Migration (Herauslösen eines

befragten Personen, den aktuellen

mit den Anforderungen an Verpa-

oder mehrerer Bestandteile aus der

Trends, der Region und dem jeweiligen

ckungen und deren Wandel im Laufe

Verpackung in das Produkt), Scalping

Fachkreis zu sehen.

der Zeit sowie aktuellen Themen aus

(Aufnahme von zum Beispiel Aromen

der Branche.

aus dem Produkt in das Verpackungs-

Ob Primär- oder Sekundärverpackung,

material) und inadequater Permeation

Lebensmittel- oder Getränkeindustrie,

ANFORDERUNGEN AN LEBENS-

(zu hoher oder zu niedriger Durchtritt

einige Trends sind jedoch global

MITTELVERPACKUNGEN

von zum Beispiel Sauerstoff, Wasser-

vertreten. Prominent sind zum Beispiel

Kaum ein Lebensmittel durchläuft seinen

dampf oder Aromen durch die Verpa-

die Kostenreduzierung oder aber auch

Produktzyklus ohne einmal verpackt

ckung) (Abbildung 1).

die Nachhaltigkeit von Verpackungen.

gewesen zu sein, denn eine, auf das

Abbildung 1: Anforderungsprofil einer Verpackung (erstellt auf Basis von Bergmair et al., 2010).

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

13


Die aktuellen Trends bei Lebensmittelverpackungen: Kostenreduzierung, Nachhaltigkeit, Differenzierung im Verkaufsregal, Produktschutz und Convenience.

Alle diese Eigenschaften und Wechsel-

DIE VERPACKUNGEN ALS

Erwartungen zu entsprechen, werden

wirkungen müssen, abgestimmt auf das

SPIEGEL DER GESELLSCHAFT

laufend neue, schonende aber zugleich

jeweilige Füllgut, im richtigen Maße

Seit je her sind Verpackungen einem

effektive Technologien und Prozesse

erfüllt sein, um dem Verderb entgegen-

kontinuierlichen Entwicklungs- und

entwickelt32, 33, 34. Bekannt sind hier

zuwirken und eine optimale Produktsi-

Verbesserungsprozess unterworfen und

mitunter nicht-thermale Entkeimungsver-

spiegeln dadurch Trends und Entwick-

fahren wie Hochspannungsimpulse

cherheit zu

gewährleisten27, 28.

lungen in der Gesellschaft

wider28, 31.

(Pulsed Electric Field, PEF), gepulstes

Zusätzlich ist es unabdingbar den

Licht (Pulsed Light, PL) und Hochdruck-

jeweiligen Bedürfnissen und Notwen-

Mögliche Impulse für Entwicklungs- und

behandlung (High Pressure Pasteurisa-

digkeiten der Stakeholder gerecht zu

Verbesserungsprozesse sind in Abbil-

tion, HPP)32, 35, 36, 37.

werden (Abbildung 2). Diese sind nicht

dung 2 zusammengefasst. Durch diese neuen Ansätze ergeben

nur, wie im Design- und Entwicklungsprozess einer Verpackung oft vorrangig

PRODUKT UND TECHNOLOGIE

sich im Vergleich zu herkömmlichen

behandelt, der Konsument oder Endab-

Gekoppelt an gesellschaftliche und

Technologien wie etwa thermische

nehmer sondern mitunter die Legislative

demographische Veränderungen als

Pasteurisation und Sterilisation nicht nur

und die gesamte Supply Chain vom

auch Konsumententrends, Erwartungen

Lebensmittel mit veränderten Eigen-

Produzenten von Packmitteln und Pack-

und Vorlieben ist auf dem nationalen

schaften (zum Beispiel Struktur und

stoffen über den Distributor bis hin zum

wie internationalen Markt ein stetiges

Zusammensetzung), es wird auch

Abnehmer (Verpacker), Endkonsu-

Steigen der Zahl an vorverpackten und

vermehrt möglich im finalen Gebinde –

hinaus29, 30.

Denn

verzehrfertigen Lebensmitteln zu

der Verpackung selbst – zu entkeimen.

der Produktzyklus einer Verpackung ist

verzeichnen32, 33. Um im Hinblick auf

Daher ist es für einen kommerziell

nicht jäh beim Konsumenten durch-

organoleptische, diätarische, hygieni-

erfolgreichen Einsatz dieser neuen

laufen. Verwertbarkeit (zum Beispiel

sche und toxikologische Aspekte den

Technologien notwendig das konventio-

menten und darüber

thermische Verwertung), Recycelbarkeit, die Möglichkeit der Entsorgung sowie Umweltschutz spielen eine immer

Abbildung 2: Faktoren welche die Wahl des Verpackungsmaterials maßgeblich beeinflussen (übernommen von Coles, 2003).

größere Rolle30. Produkt

Faktoren welche

Distribution

die Wahl des

Materialien, Maschinen und Produktionsprozess

Verpackungsmaterials maßgeblich beeinflussen

Konsument Markttrends und -bedürfnisse Umweltverträglichkeit

14

ACR INNOVATIONSRADAR


LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

15


nell verwendete Verpackungssystem entsprechend anzupassen (siehe Abbildung

1)38, 39.

THEMENSCHWERPUNKTE IN DER EUROPÄISCHEN VERPACKUNGSBRANCHE

Kosten-

TECHNOLOGISCHE TRENDS

reduzierung Die Verknappung der Ressourcen und der

BEDÜRFNISSE UND NOTWENDIG-

In der europäischen Verpackungs-

KEITEN DER INTERESSENVERTRE-

branche können fünf Haupttrends,

und Energiekosten sind Diskussions-

TUNGEN

nämlich (i) Kostenreduzierung, (ii)

thema und treibende Faktoren wenn es

Wie im obigen Text bereits erwähnt

Nachhaltigkeit, (iii) Differenzierung am

darum geht Verpackungsmaterialien

haben neben dem Produkt und der

POS (Point of Sale), (iv) Produktschutz

und –kosten zu sparen. Groß- wie auch

Technologie die Bedürfnisse und

und (v) Convenience ausgemacht

Klein- und Mittelbetriebe setzen daher,

Notwendigkeiten der Stakeholder einen

werden (Abbildung

3)26.

Anstieg bei Material-

Die Aufzäh-

nach Analyse der bestehenden Verpa-

signifikanten Einfluss auf die Wahl des

lung stellt dabei jedoch kein Ranking

ckung, vermehrt auf die Beseitigung

Verpackungsmaterials (Abbildung 2).

nach Wichtigkeit dar.

von überflüssigem Verpackungsmaterial sowie die Entwicklung von gewichts-

Die zwei erst genannten Trends, Kosten-

und volumenreduzierten Verpackungen.

mende Verpackungstrends sind in den

reduzierung und Nachhaltigkeit,

Durch den geringeren Rohstoffeinsatz

Industriestaaten dabei folgende

werden von Unternehmen dabei oft

werden so nicht nur Ressourcen und

Entwicklungen richtungweisend:

gemeinsam im Zuge der „Sustainability

Herstellungskosten gespart, sondern

Challange“ genannt, da sie sich teil-

auch Folgekosten wie sie etwa bei der

weise überschneiden.

Entsorgung anfallen vermieden.

Im Hinblick auf aktuelle und aufkom-

• Demographische Trends und im Besonderen die alternde Gesellschaft • Nachhaltigkeit und „ethischer“ Konsum

Eine Reduktion des Gewichts bedingt

• Gesundheit und Wohlbefinden sowie

jedoch oftmals eine Auswahl neuer

das steigende Gesundheitsbewusstsein

Materialien oder die Optimierung des

• Wert, Konsumdenken und der Trend hin zu Premiumprodukten • Convenience und der „On-the-Go“

Abbildung 3: Trends in der europäischen Verpackungsbranche (übernommen von Fischer, 2010).

Lifestyle • Bedenken über Lebensmittel Sicher-

Kostenreduzierung

heit und Sicherung • Wachsende ethnische Vielfalt sowie die rapide Verstädterung40.

Verpackungstrends

Nachhaltigkeit

Europa

POS (Point of Sale) Differenzierung Produktschutz Convenience

16

ACR INNOVATIONSRADAR


Verbundaufbaus von Verpackungsfolien

eine Materialeinsparung von ca. 3,2

betriebe sowie Großunternehmen aus

um den Anforderungen des Füllgutes

Millionen Euro und eine Energieeinspa-

Österreich setzen auf Nachhaltigkeit.

gerecht zu werden. Auch werden neue

rung von 2,8 Millionen

kWh42.

Agrana oder aber auch Giko zu

Veredelungstechnologien zur ErhöNachhaltigkeit

hung der Barriere Eigenschaften bei Folien als Maßnahme gegen vorzeitigen Verderb des Füllgutes oder

Exemplarisch seien hier Vöslauer,

TECHNOLOGISCHE TRENDS

nennen46, 47, 48.

Nachhaltiges Handeln hat in der

moderne Berechnungsprogramme zur

Verpackungsbranche

Simulation der Eigenschaftsänderung

viele Gesichter.

BIOPOLYMERE „Biokunststoffe“ liegen bei den Konsumenten im Trend. Dabei ist „Biokunst-

(zum Beispiel mechanische Stabilität)

Während ein Gros darauf fokussiert ist

stoff“ aber nicht gleich „Biokunststoff“.

bei Materialreduktion eingesetzt.

recycelbare Stoffe zu verwenden oder

Zwar wird der Begriff oft synonym mit

Weitere Möglichkeiten Verpackungsma-

chen, arbeiten andere daran das

„biologisch abbaubarer Kunststoff“ oder

terialien und –kosten niedrig zu halten

Gewicht der Verpackungen zu redu-

„Kunststoff aus nachwachsenden Roh-

sind die Substitution von Standard-

zieren (siehe oben), Biopolymere einzu-

stoffquellen“ verwendet, gemeint ist

Verpackungsmaterialien durch innova-

setzen oder kompostierbare Verpa-

jedoch oftmals nicht dasselbe.

tive Packstoffe oder aber auch die

ckungen herzustellen43, 44.

Recycling ihrer Produkte zu ermögli-

den Bezeichnungen „Biopolymer“,

Konkret kann man zwischen den

begleitende Optimierung von Herstellungsprozessen und –verfahren,

In der „Sustainability“ Frage sind

folgenden Polymergruppen unter-

welches zu Ausschussminimierung und

Benchmarking- und Nachhaltigkeitsbe-

scheiden:

innerbetrieblichen Abfallvermeidung

richte der Marktbegleiter oft Ansporn

führt41.

für die eigene Verbesserung. Die

• Nicht abbaubare, biobasierte

Zahlen und Fakten an denen sich viele

Polymere:

Ein konkretes Beispiel im Kontext der

Unternehmen messen sind dabei zum

Diese Gruppe der Kunststoffe wird aus

Verpackungs- und Kostenreduktion ist

Beispiel: Einsatz für Umwelt- und Klima-

nachwachsenden Rohstoffen

ein bekannter Softdrink-Hersteller.

schutz, Materialeinsparung bei Primär-

(NAWAROs) mittels konventioneller

Diesem gelang es bei erhalt der Funk-

und Sekundärverpackungen, der Recy-

Synthese- und Verarbeitungswege

tionalität seiner Verpackung das

clat-Anteil und der Kohlendioxid

hergestellt. Die ersten Vertreter dieser

Gewicht der Kunststoffverschlüsse von

Ausstoß.

Kunststoffgruppe wurden vor mehr als hundert Jahren aus Cellulose und

42 auf 40 g (Materialersparnis 4,8 %) und das der 500 mL Flasche von 25

Ein international agierendes Unter-

auf 20 g (Materialersparnis 20 %) zu

nehmen, welches „Sustainable Living“

Rohstoffe noch nicht verfügbar waren.

reduzieren. Bei flächendeckender

bei seinem Internetauftritt besonders

Eine dezidierte Deklaration als „Bio-

Einführung dieser Flaschen ergäbe dies,

hervorkehrt wäre zum Beispiel

kunststoff“ fand zu dieser Zeit jedoch

im Vergleich zum Vorgängermodell,

Unilever45.

nicht statt.

Aber auch Klein- und Mittel-

Naturlatex hergestellt, da erdölbasierte

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

17


In den kommenden Jahren wird mit

• Bioabbaubare, petrobasierende

zunehmenden Umweltbewusstsein sind

einem Anstieg dieser Kunststoffe zu

Polymere:

diese Werkstoffe immer mehr gefragt

rechnen sein. Beispiele sind biobasierte

Diese Gruppe der Kunststoffe basiert

und gewinnen in Europa respektable

Massenkunststoffe wie Polyethylen (PE)

zwar auf fossilen Rohstoffen, ist aber

20 % an Zuwachs pro Jahr. Derzeit

und Polyethylentherephtalat (PET).

dennoch biologisch Abbaubar.

liegt die weltweite Produktionskapazität

Während konventionelle Kunststoffe

der Biopolymere jedoch nur bei circa

darauf ausgelegt sind eine besonders

1,2 Millionen Tonnen, die Gesamtpro-

Polymere:

hohe Beständigkeit gegen Umweltein-

duktion aller Kunststoffe zusammen liegt

Diese Gruppe der Kunststoffe wird aus

flüsse zu haben, sind die bioabbau-

weit höher und zwar bei insgesamt

NAWAROs produziert und ist biolo-

baren Vertreter leicht depolymerisierbar

280 Millionen Tonnen50, 51.

gisch abbaubar. Der Begriff „Biopo-

(ein Abbauen der Molekülketten).

lymer“ wurde erst durch diese Kunst-

Dies ist zum Beispiel auf die gezielte

• Bioabbaubare, biobasierende

stoffe populär. Als Rohstoff lässt sich

Einarbeitung von sogenannten Hete-

eine Vielzahl an pflanzlichen Roh-

roatomen (insbesondere Sauerstoff

stoffen wie zum Beispiel Zellulose,

und Stickstoff) zurückzuführen49, 50.

Of Sale) Differenzierung Gesehen, gekauft. Sechs von zehn

Zucker und Stärke verwenden. Letztere hat ein besonders attraktives Preis-Leis-

POS (Point

TECHNOLOGISCHE TRENDS

Obwohl biologisch abbaubare Kunst-

Einkäufen sind ungeplant und rund

tungsverhältnis und wird aus Mais,

stoffe keine ultimative Lösung für die

70 % der Kaufentscheidungen werden

Weizen oder Kartoffeln gewonnen.

Abfallproblematik darstellen, öffnen sie

spontan am Point of Sale (POS)

doch die Tür hin zur Entsorgungsoption

getroffen. Dabei dauert eine durch-

Beispiele für Kunststoffe sind thermo-

„Kompostierung“ während konventio-

schnittliche Betrachtungsdauer eines

plastiosche Stärke, Polymilchsäure (PLA,

nelle Wege wie etwa die thermische

Produktes nur 1,6 Sekunden und in

Polylacticacid) oder Polyhydroxyalko-

Rückgewinnung offen bleiben.

60 % der Fälle ist die Verpackung das

nate (PHA) mit dem einfachsten

Zusammen mit der Limitierung der

ausschlaggebende Kriterium für oder

Vertreter Polyhydroxybutyrat (PHB).

petrochemischen Ressourcen und dem

wider den Kauf – Grund genug die

18

ACR INNOVATIONSRADAR


Die Migration von Mineralölbestandteilen aus der Verpackung in das Lebensmittel bleibt aktuell.

Verpackung des Produktes so attraktiv

neue Macht am POS“ der Pro Carton

Wichtige Themenfelder sind hierbei

Studienreihe zu empfehlen. Erstere

allgemeine Anforderungen wie Unbe-

Studie stellt anschaulich und kompakt

denklichkeit der Lebensmittel oder Halt-

Eye-Tracking Studien haben gezeigt

dar welche psychologischen und

barkeit jedoch auch speziellere Themen

dass circa ein Drittel der Produkte aus

emotionalen Erwartungen Verbraucher

wie die Migration ungewollter Substan-

einer Warengruppe nicht wahrge-

mit dem Material einer Verpackung

zen in das Lebensmittel (Beispiele sind

nommen werden. Unabhängig von der

verknüpfen. Zweitere hingegen geht

tagesaktuelle Themen wie Mineralöl

wie nur möglich zu

gestalten52.

Platzierung im Verkaufsregal muss eine

tiefer auf das Image und die Leistungs-

oder hormonaktive Substanzen), Über-

Verpackung folglich aus den immer

fähigkeit von Verpackungen im

wachung der Lager- und Transportbe-

ähnlicher werdenden Produkten der

Vergleich zu anderen Medien aus der

dingungen sowie Schutz vor Fälschung

verschiedenen Anbieter herausstechen

Sicht der Konsumenten und Experten

oder Manipulation27, 40, 59.

und in kürzester Zeit zum Kauf

dar55. Einen guten Startpunkt für neue

animieren. Da viele der Kaufentschei-

Ideen im Verpackungsdesign liefern

STOFFÜBERGÄNGE

dungen emotional und nicht rational

auch diverse Verpackungspreise wie

Das medienträchtige Thema der Über-

auf Grund von zum Beispiel Preis oder

etwa der Deutsche Verpackungspreis

gänge ungewollter Substanzen (Migra-

Produktinformationen getroffen werden,

und der World Star Packaging Award

tion) in das Füllgut ist und bleibt interes-

bietet es sich daher an Symbole oder

oder aber Internetseiten wie „Inspira-

sant. Im Folgenden sind zwei der aktu-

Abbildungen zu wählen, welche eine

tion Verpackung“56, 57, 58.

ellen Themen der Verpackungsbranche, nämlich Mineralöle und Xenohormone,

schnelle Entscheidung über die „visuProduktschutz

elle Sprache“ zulassen. Dabei sollten die wesentlichen Unterscheidungsmerkmale leicht erkennbar sein um

TECHNOLOGISCHE TRENDS

ein Ranking der Produkte zuzulassen.

Lebensmittelkrisen

MINERALÖLPROBLEMATIK

und dem allge-

Die Thematik der Migration von Mine-

meinen Verlangen

Um den Konsumenten jedoch nicht zu

näher dargestellt.

Aufgrund diverser

ralölbestandteilen aus der Verpackung

verwirren sind zwei bis drei gut

nach Sicherheit rückt der Schutz des

in das Lebensmittel bleibt aktuell, da

gewählte Argumente ausreichend.

Füllgutes vor nachteiligen Einflüssen

die Gehalte bei diversen Lebensmitteln

Diese können zum Beispiel der

oder (Ver-)Fälschung immer mehr und

deutlich über den tolerierbaren

Geschmack, die Einfachheit der Hand-

mehr in den Vordergrund (Abbildung 1)

Mengen liegen59. So ergab eine

habung oder die Zuverlässigkeit sein53.

27, 40.

Schweizer Studie aus dem Jahr 2009,

Dabei kommt der Impuls jedoch

nicht allein aus der Verpackungs-

dass Tageszeitungen rund 3.000 mg

Als weiterführende Literatur und

branche oder der Supply Chain

Mineralöl pro Kilogramm enthalten und

Anwendungsleitfaden (auf dem Fachge-

sondern auch vermehrt von Seiten der

dass die daraus gefertigten Lebensmit-

biet der Verpackungen aus Karton) sind

Konsumenten40.

telkartonverpackungen noch 300 bis

die beiden im Internet verfügbaren

1.000 mg pro Kilogramm aufweisen.

Studien „Überrasch mich!“ und „Die

Praktisch bedeutet dies, dass mit einer

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

19


Xenohormone in Kunststoffverpackungen sind Thema für die breite Öffentlichkeit.

zehnfach höheren Belastung in unbe-

schen aromatischen Kohlenwasser-

schiedliche Altpapiersorten verwendet

drucktem Recyclingkarton als in Frisch-

stoffen (PAK) ein kanzerogenes Poten-

werden (Hoher Aufwand bei der Tren-

faserkartonverpackungen zu rechnen ist.

tial der MOAH bedingt. So ist es nicht

nung) oder aber auch die Druckfarbe

Die beiden Hauptfraktionen dieser

möglich einen Schwellenwert anzu-

entfernt werden (ca. 70 % Reduktion,

geben61.

bei gleichzeitig 20 % Rohstoffverlust und enormen Aufwand)60, 62, 63, 64, 65.

Mineralölrückstände sind dabei: • Paraffinartige und naphthenartige

Da die Migration dieser Substanzen

Kohlenwasserstoffe (<24 Kohlenstoff-

nicht nur bei direktem Kontakt vom

Das Thema der Mineralölproblematik

Atome), sogenannte MOSH (Mineral

Lebensmittel zum Karton sondern auch

wird daher auch in den nächsten

Oil Saturated Hydrocarbons)

über die Gasphase und Zwischenver-

Jahren ein aktuelles bleiben.

• Aromatische Kohlenwasserstoffe (1

packungen hindurch möglich ist

bis 4 Ringsysteme, oft hoch alkyliert),

arbeiten Forschung und Entwicklung an

XENOHORMONE

sogenannte MOAH (Mineral Oil

speziellen Barriereschichten (Aluminium

Seit 2009 der Film „Plastic Planet“ von

oder PET) für Applikationen wie zum

Regisseur Werner Boote im Kino zu

Beispiel Innenbeutel. Um die Mineralöl-

sehen war sind Kunststoffverpackungen

Aromatic

Hydrocarbons)60.

Aus toxikologischer Sicht ist die An-

problematik in den Griff zu bekommen

und im Besonderen „Xenohormone“ im

gabe eines Grenzwertes aktuell schier

bedarf es jedoch mehr als einer rein

Fokus der Öffentlichkeit. Diese

unmöglich. Zwar gab es für MOSH

auf den Produktschutz abgezielten

Substanzen sind in der Natur nicht

(niedrige bis mittlere Viskosität, Class I

Zwischenlösung wie dieser. Vielmehr

vorkommende Moleküle, welche

und II) einen abgeleiteten Wert für die

muss die Exposition des Verbrauchers

aufgrund ihrer Struktur ähnlich den

maximal akzeptable tägliche Aufnah-

mit Mineralölen, und im Besonderen

natürlichen Hormonen Testosteron oder

memenge (Acceptable Daily Intake,

der MOAH Fraktion gesenkt werden.

Östrogen wirken können. Da letztere

ADI), dieser wurde aber vom Joint

schon in geringsten Konzentrationen

FAO/WHO Expert Committee on Food

Da es aus ökologischen Gründen nicht

wirksam sind, vermuten einige Wissen-

Additives (JECFA) 2012 zurückge-

möglich ist nur Frischfaserkartonverpa-

schaftler eine Gesundheitsgefährdung

zogen da neue Daten die Unsicher-

ckungen zu verwenden, muss beim

des Menschen durch sogenannte Low-

heiten in der gesundheitlichen Bewer-

Eintrag der Mineralöle in den Papier-

dose Effekte. Wiederum andere weisen

tung nicht ausräumen konnten. Bei

kreislauf angegriffen werden (in der EU

darauf hin, dass wie viele andere

MOAH herrscht eine ähnliche Situation.

werden alleine 70.000 Tonnen jährlich

Xenohormone auch ein rasches

Hier ist es aufgrund fehlender toxikolo-

eingebracht). Das bedeutet, dass zum

Umwandeln und Ausscheiden über die

gischer Untersuchungen (nur wenige

Beispiel durch ausschließliche Verwen-

Nieren die Substanzen nicht im Körper

Einzelsubstanzen untersucht) nicht

dung von Mineralöl freien Druckfarben

verweilen. Direkte Rückschlüsse auf die

möglich ein Urteil zu fällen. Es wird

ein sukzessives Ausdünnen der Rück-

Wirkung im menschlichen Organismus

jedoch davon ausgegangen, dass die

stände im Recyclat ermöglicht werden

sind daher im Moment nicht möglich.

strukturelle Ähnlichkeit zu polyzykli-

könnte. Des Weiteren könnten unter-

20

ACR INNOVATIONSRADAR


Unumstritten ist aber, dass Xenohor-

Um die Produktsicherheit von Lebens-

die antimikrobielle Verpackung. Die

mone aus dem bewussten Einsatz von

mitteln zu garantieren ist daher ein

Wirkstoffpaltette ist groß und reicht von

Stabilisatoren, Antioxidantien oder

breites Screening der Lebensmittelver-

anorganischen über organische Sub-

Weichmachern in Kunststoffverpa-

packungen und weitere Forschung von

stanzen wie Fruchtsäuren oder Polyphe-

ckungen herrühren können. Weiters

Nöten66.

nolen (Flavonoiden) aus Pflanzenex-

können auch Abbauprozesse der Kunst-

trakten hin bis zu Probiotika.

stoffe, Lebensmittelkontaktmaterialien

AKTIVE UND INTELLIGENTE

wie Papier, Pappe, Verbundkartons und

VERPACKUNGEN

Zu Absorber Systemen hingegen

beschichtete Metalle, Druckfarben,

Aktive und intelligente Materialien

können zum Beispiel Feuchte-, Sauer-

Pflanzenschutzmittel sowie Körperpfle-

können dazu beitragen den Produkt-

stoff-, Ethylen- und UV-Absorger gezählt

gemittel diese Substanzen enthalten.

schutz zu erhöhen und Auskunft über

werden.

den Zustand des Produktes liefern. Prominentestes Beispiel ist hier wohl

Als weitere aktive Verpackungen wäre

das phenolische Bisphenol A (BPA),

Laut EG VO 1935/2004 und

auch die bereits weit verbreitete

welches aus dem Kunststoff Polycar-

450/2009 sind diese Materialien

Anwendung von modifizierten Atmo-

bonat herrührt oder zum Beispiel in

„aktive Lebensmittelkontakt-Materialien

Innenbeschichtungen von Dosen

und Gegenstände: Materialien und

vorkommt. Kontrovers diskutiert sind

Gegenstände, die dazu bestimmt sind,

die Langzeiteffekte auf den menschli-

die Haltbarkeit eines verpackten

sphären (MAP, Modified Atmosphere Packaging) zu nennen. Im Gegensatz zu den aktiven Verpa-

chen Organismus schwer einschätzbar.

Lebensmittels zu verlängern oder zu

ckungen können intelligente Systeme

Daher hält die European Food Safety

erhalten bzw. zu verbessern.“ ... „Sie

Auskunft über die Produktintegrität, -

Authority (EFSA) einen Grenzwert von

sind derart beschaffen, dass sie gezielt

qualität und –authentizität liefern oder

600 µg BPA pro Kilogramm Lebens-

Bestandteile enthalten, die Stoffe an

sogar als Informationsträger fungieren.

mittel aufrecht. Zusätzlich wurden

das verpackte Lebensmittel oder die

Am weitesten bekannte Vertreter in der

Babytrinkflaschen aus Polycarbonat im

das Lebensmittel umgebende Umwelt

Lebensmittelwirtschaft sind sogenannte

Juni 2011 in der EU verboten. Weiter

abgeben oder entziehen können67, 68.“

Zeit-Temperatur-, Gas-, und Frischeindi-

gehen Länder wie Frankreich, Belgien

katoren sowie RDIF-Tags (Radio

und Dänemark. Sie verbieten BPA für

Man spricht also von sogenannten

den Einsatz als Verpackungsmaterial.

„Releaser“ und „Absorber“ Systemen.

Frequency Identification). Zeit-Temperatur-Indikatoren geben Auskunft

Weitere phenolische, hormonaktive

Die wirkenden Substanzen können hier

darüber ob und wie lange eine

Substanzen, welche in Kunststoffverpa-

in das Polymer eingearbeitet, auf die

bestimmte Temperatur über- oder unter-

ckungen vorkommen wären zum

Innenseite der Verpackung aufgebracht

schritten wurde, Gas-Indikatoren

Beispiel Nonylphenol, Phtalate und

oder chemisch an diese gebunden

zeigen eine Veränderung der Atmo-

Benzophenonderivate.

sowie in Form von Pads oder Kissen

sphäre wie zum Beispiel Lufteintritt auf

vorliegen. Das bekannteste Beispiel ist

und Frischeindikatoren können gezielt

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

21


auf Verderb des Produktes hinweisen.

Der Vorbearbeitungsgrad der Lebens-

dualen Familieneinkommen und arbei-

RFID-Tags ermöglichen zusätzlich das

mittel kann in 5 Stufen unterteilt

tenden Frauen ein Life Style Wechsel

elektronische Ablesen von Produktde-

werden:

hin zu außer Haus Verpflegung und im

tails oder Rückverfolgbarkeit in der

speziellen On-the-Go Verpflegung,

Supply Chain38. Welche Möglichkeiten

• 0. Die Grundstufe, welche zum

RFID-Tags im Supermarkt der Zukunft,

Beispiel Gemüse und Kartoffeln in ihrer

aber auch im Haushalt eröffnen können

Grundform entspricht.

zeigt die Metro Group Future Store

• 1. Küchenfertige Produkte wie zum

Initiative im Internet69. Convenience

TECHNOLOGISCHE TRENDS

europäischen

40, 70, 71.

den veränderten Bedürfnissen der

kühl Rahmgemüse.

• 4. Regenerierfertige Produkte, welche

ckungsbranche ist die steigende Nachfrage nach „Convenience“ Produkten

ohne Gewürze oder Zutaten).

des Kartoffelpüree-Pulvers

somit auch Verpa26,

Der Begriff Convenience

Die Verpackung spielt dabei eine wesentliche Rolle. Sie muss nicht nur

• 3. Mischfertige Produkte am Beispiel

Lebensmittel- und

zu verzeichnen40.

Beispiel Tiefkühlprodukte (Gemüse • 2. Garfertige Produkte wie etwa Tief-

Ein großer Trend der

Portionsverpackungen und Multipacks

Konsumenten sondern auch denen der Lebensmittel gerecht werden. Im Hinblick auf das Lebensmittel bedeutet das oftmals einen erhöhten Verpackungsaufwand durch Portionsverpa-

nur erhitzt werden müssen – Tiefkühl-

ckungen und die gesteigerte Sensibilität

Fertiggerichte fallen in diese Kategorie.

der Produkte (Haltbarkeit und Verderb).

• 5. Verzehrfertige Produkte am

(engl.: Bequemlichkeit, Nutzen,

Beispiel von Fertig-Salaten72.

Im Speziellen sind Convenience Trends

Komfort) beschreibt dabei Lebensmittel

Entstanden ist dieser Trend durch die

der Verpackungen im Bereich der

die vom Konsumenten besonders

gesellschaftlichen Änderungen der

verbesserten Handhabung zu sehen,

einfach oder arbeitssparend vor- und

letzten Jahrzehnte. So ist mit der stei-

denn gerade Kinder und Senioren

zubereitet werden können.

genden Anzahl an Single Haushalten,

schaffen es oft nicht Verpackungen

22

ACR INNOVATIONSRADAR


Speziell in Ostösterreich wurde 2013 starker Wanzenstichbefall bei Weizen festgestellt.

ohne Hilfsmittel zu öffnen. Beispiele

Die Protein- und Kleberqualität ist allge-

Jedoch sind diese in Folge angeführten

neuer Entwicklungen sind Verschlüsse

mein normal, wobei dieses Jahr ein

Verfahren sehr zeitaufwendig, da die

welche weniger stark haften, aber

verstärktes Aufkommen von Wanzen-

Wirksamkeit von Enzymen erst nach

dennoch sicher und mit wenig Kraftauf-

stichpartien zu sehr weichem Kleber

entsprechender Einwirkung erkennbar

wand zu öffnen sind oder Laschen an

und nachlassenden Teigeigenschaften

wird.

Wurstverpackungen welche leichter zu

führt. Speziell im Pannonischen Gebiet

erkennen und zu greifen

sind40, 72.

GETREIDEERNTE 2013 UND WANZENSTICHPROBLEM

Ostösterreichs (östliches Weinviertel,

Bei der Getreideannahme sind diese

Wiener Becken, Burgenland) wurde

Verfahren jedoch nicht geeignet, da ein

stärkerer Wanzenstichbefall festgestellt.

zügiges Ernteeinbringen dadurch nicht

Dies führte zu massiven Qualitätsschä-

möglich ist und sowohl Lagerstelle als

digungen. Es ist daher bei der Über-

auch Landwirt auf gut Glück die Lager-

nahme und Vermahlung sehr genau zu

zuteilung vornehmen müssen.

prüfen, ob in den betreffenden Partien Wanzenstich zu beobachten ist. Ein

Das Problem liegt darin, dass gesunde

allfälliger Wanzenstich ist grundsätz-

Partien durch eine wanzenstichgeschä-

Aufgrund der Ergebnisse der Ernteun-

lich visuell zu erkennen (dunkler Punkt

digte Lieferung ebenfalls unbrauchbar

tersuchungen ist die Qualität der

in hellem Hof, jedoch nicht immer

werden und somit ein großer Schaden

Weizenernte 2013 im Durchschnitt gut

eindeutig). Das objektive Ausmaß der

entsteht.

bis sehr gut und liegt etwas unter den

Schädigung ist in der proteolytischen

sehr hohen Vorjahreswerten. Das

Quellzahl Q30 sowie vor allem im

VORKOMMEN VON WANZEN

Hauptproblem stellt jedoch der auftre-

Extensogramm (niedrige Energie,

Wanzen zählen zu den Insekten, die

tende Wanzenstich dar; hier sind

weiche, nachlassende Teigeigen-

weltweit in beinahe allen Lebens-

schnelle Lösungen zur Erkennung des

schaften) und in der Farino-Abstehkurve

räumen vorkommen. Die größte Vielfalt

Problems erforderlich.

zu erkennen. All diese Verfahren

an Wanzen gibt es in den Tropen und

nehmen jedoch zumindest 70 min

Subtropen. Zurzeit sind weltweit rund

(Farino-Abstehkurve) in Anspruch.

40.000 Arten beschrieben, davon sind

Die Versuchsanstalt für Getreideverar-

in Österreich 885 Arten bekannt. Etwa

beitung beschäftigt sich sehr intensiv

12 bis 13 Wanzenarten können in

mit diesem Problem um Schnellver-

Österreich Schäden an Getreide

fahren zur Wanzenstich Detektion im

hervorrufen, wobei 4 Arten besonders

Zuge der Ernteannahme zu entwickeln.

oft vorkommen:

Unsere bis dato entwickelten und verwendeten Verfahren bringen klare und eindeutige Ergebnisse über eine mögliche überhöhte Proteaseaktivität.

• die Maurische Breitbauchwanze (Eurygaster maura L.) • die Österreichische Breitbauchwanze (Eurygaster austriaca Schrank)

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

23


• der Mittlere Spitzling (Aelia acuminata L.) • und der Große Spitzling (Aelia rostrata Boh.)

kann nur die Qualitätsanalyse eine

30-minütigen Teigruhe überlassen wird

endgültige Aussage bringen. Da die

– sehr aussagekräftig hinsichtlich einer

eiweißabbauenden Enzyme aus dem

gegebenenfalls vorhandenen Wanzen-

Speichel der Wanzen zur Entfaltung

schädigung. Der Proteingehalt sowie

ihrer Wirkung Zeit benötigen, sind es

der Sedimentationswert sind nicht

In Kleinasien sowie im Nahen Osten ist

vor allem eher zeitaufwändige

geeignet, einen Wanzenbefall zu

die Art Eurygaster integriceps Put. die

Verfahren, die über technologische

erkennen.

wirtschaftlich bedeutendste Getreide-

Beeinträchtigungen des Weizens zuver-

wanze.

lässige Informationen liefern. In der

QUALITÄTSSCHÄDIGUNG

Praxis weit verbreitet ist die Anwen-

Die Wanzen stechen die Getreide-

dung des Extensogrammes. Bei dieser

körner im milchreifen Zustand an.

Für den Landwirt ist es oft schwierig,

Methode werden nach 45, 90 und 135

Ertragsminderungen sind bei uns nicht

die Wanzen im Getreidebestand zu

Minuten Dehnprüfungen am Teig durch-

zu befürchten. Gravierend sind

finden. Sie lassen sich bei der

geführt. Wanzenstichige Weizen

hingegen die Auswirkungen auf die

geringsten Gefahr fallen und sind am

zeigen einen verminderten Dehnwider-

Kleberqualität. Damit das Eiweiß in

ANALYSEN BRINGEN KLARHEIT

Boden fast nicht mehr sichtbar. Am

stand und niedrige Energiewerte.

einen löslichen Zustand gebracht

Erntegut kann man die Symptome meist

Wobei die Werte nach 90 und 135

werden kann, wird mit dem Speichel

einwandfrei feststellen: Im typischen

min deutlich abfallen.

ein eiweißspaltendes Enzym (Protease)

Fall zeigen die Getreidekörner helle

eingebracht, das im Korn verbleibt und

Flecken mit dunklen Einstichstellen in

Geeignet zur Untersuchung auf

schließlich zu Kleberschädigungen

der Mitte. Die Flecken können

Wanzenstichigkeit sind natürlich auch

führt. Mit zunehmendem Befall an

außerdem eingesunken oder aber

andere teigrheologische Verfahren, wie

Wanzenstich wird der ausgewaschene

etwas herausgewölbt sein. Manchmal

Farinogramm und Alveogramm. Die

Kleber weicher bis zum Extrem des

ist nur der Hof zu erkennen, manchmal

Wirkung der Proteasen wird aber bei

Leimklebers. Ein Anteil von 1% wanzen-

auch nur die Einstichstelle. Eine eindeu-

diesen Methoden durch die kürzeren

stichiger Körner im Erntegut wird

tige Identifizierung ist daher nicht

Analysenzeiten (außer Farino-Absteh-

derzeit in vielen Fällen als vertretbar

immer möglich.

kurve, und Wanzenstich-Alvoe mit

angesehen, bei mehr als 1,5 bis 2%

längerer Analysenzeit) weniger stark

treten starke Störungen im Backprozess

Da die optische Feststellung des Befalls

gefördert als beim Extensogramm. Bei

auf. Ab 3 bis 4% ist die Ware in der

am Erntegut somit nicht immer einfach

Untersuchung der Kleberqualität mit

Regel nur mehr für Futterzwecke

ist, und weil festgestellt wurde, dass

Hilfe der Quellzahl nach Berliner ist vor

brauchbar. Wanzenstichigkeit hat auch

zwischen dem Prozentanteil befallener

allem der Kleberabbau – die Differenz

zu Problemen beim Weizenexport

Körner und der tatsächlich vorhan-

zwischen Strukturquellzahl und proteo-

geführt, der italienische Markt reagiert

denen technologischen Schädigung oft

lotischer Quellzahl, bei welcher der

diesbezüglich sehr sensibel.

kein enger Zusammenhang besteht,

Teig vor der Kleberauswaschung einer

24

ACR INNOVATIONSRADAR


Teige von wanzenstichigen Weizen sind meist klebrig, verursachen Störungen im Backprozess und führen zu kleinem, mangelhaft ausgebundenen Gebäck.

HÖCHSTZULÄSSIGER ANTEIL 1%

Teig 2 bis 3 Minuten über die Entwick-

lungen und eine flächendeckende,

Bei Weizen enthalten die vielen Anbau-

lung geknetet und der dabei entste-

schnelle Untersuchung von Getreide

Lieferverträge einen Hinweis auf den

hende Winkel nach der Entwicklung

und Getreideprodukten möglich.

höchstzulässigen Anteil an wanzensti-

erfasst. Nach diesem Kneten (meist 6

chigen Körnern. Sowohl bei Qualitäts-

bis 8 Minuten) wird eine 20 minütige

Das Ziel der aktuellen Forschung für im

wie auch bei Mahlweizen beträgt

Knetpause eingelegt und im Anschluss

Bereich Nah-Infrarot-Reflexions- und

dieser 1,0%. Partien, bei denen mehr

wieder 2 Minuten geknetet. Dabei

Transmissions- Technologie ist der

als 3,0% der Körner charakteristische

entsteht ein entsprechender Drehmo-

Ausbau der Qualitätsanalytik für

Symptome zeigen, werden nur mehr

mentabfall > dieser wird einer Auswer-

Getreide und Mehl neben den teigrheo-

mit dem Futterweizenpreis übernom-

tung in Relation nach des (über der

logischen Eigenschaften im speziellen

men. Für nicht vertragsgebundene

Entwicklung) entstehenden Winkels

auch die Detektion von Wanzenstich

Ware gelten die Börseusancen. Die

zugeführt.

und dessen Auswirkungen in Weizen.

Stoßungsgrenze bei 7% Kornbesatz.

Mit diesem Verfahren soll die Erken-

Kostengünstige, schnelle und zuverläs-

Da bei Weichweizen aber auch

nung eines Wanzenstichproblems inner-

sige Qualitätsanalysen im Bereich von

Toleranzgrenze liegt bei 5,0 und die

Schmachtkorn, Fremdgetreide, weiterer

halb von 30 Minuten möglich sein.

Feuchtigkeit, Protein, Kornhärte oder

Schädlingsfraß, Keimverfärbungen

Damit kann die Analysezeit auf rund

Fett sind bereits ausreichend kalibriert.

sowie durch Trocknung überhitzte

die Hälfte des bis dato erforderlichen

Die Kalibration als Grundlage für neue

Körner dazu gerechnet werden, ist

Zeitaufwand gesenkt werden. Nichts

Qualitätsuntersuchungsparameter erfor-

desto trotz stellt sich nun die Frage

dert eine zuverlässige Referenzanalytik.

diese 5%-Marke betreffend Wanzenstich nur eine theoretische Größe.

„kann es noch etwas schneller gehen?“

Die Spektroskopieverfahren nutzen den Nahen Infrarotbereich (800–2500nm)

Teige von wanzenstichigen Weizen

Das zweite Verfahren mittels NIR Tech-

und sind kalibrationsabhängig.

sind meist klebrig (Leimkleber), verursa-

nologie: Die Nah-Infrarot-Spektroskopie

chen Störungen im Backprozess und

(Nah-Infrarot-Reflexions- und Transmis-

Das heißt, dass es sich hierbei um eine

führen zu kleinen, mangelhaft ausge-

sions- Technologie NIR/NIT-Technik) hat

sekundäre Meßmethode handelt, die

bundenen Gebäckstücken.

bei der Untersuchung von Getreide,

eine Referenzanalytik erfordert. Die

Neue Verfahren zur schnelleren Detek-

Mehl und Schrot und Ölsaaten einen

Refelxionswerte der Probe, z.B. mittels

festen Platz eingenommen73.

NIR-System gemessen, werden mit den

tion sind nun in der Versuchsanstalt für

Referenzwerten innerhalb einer Modell-

Getreideverarbeitung im Test bzw. in

Die Vorteile der Nah-Infrarot-Spektro-

Entwicklung.

skopie als Schnellmethode hat sich vor

berechnung verglichen und so kalibriert.

allem der Getreidehandel zu Nutze

Anschließend erfolgt eine sogenannte

Das Erste Verfahren ist eine abgeän-

gemacht. Mit Hilfe von NIR- bzw. NIT-

Validierung (Überprüfung) der Kalibra-

derte Farinoabstehkurve. Hier wird der

Geräten werden qualitative Beurtei-

tion mit unbekannten Proben.

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

25


Die NIR-Geräte liefern demnach als

Das Kalibrierprogramm muss daher mit

Neue Sorten können zu Problemen bei

Rohdaten die optischen Reflexionsei-

Proben „gefüttert“ werden, die

NIR-Messungen führen, wenn die

genschaften der Proben. Diese opti-

möglichst große Variationen in den

Sortenvielfalt nicht berücksichtigt ist. In

schen Daten sind komplex zusammen-

Einflussfaktoren aufweisen.

den Kalibrationen sollten möglichst

gesetzt und werden sowohl durch die chemischen Bestandteile als auch durch

viele Proben aus den Wertprüfungen Aus diesem Grunde verbessert sich die

enthalten sein, um diese Fehlerquelle

physikalische Eigenschaften der Proben,

Kalibrierung mit den Jahren, in denen

auszuschließen. Auch unterschiedliche

wie z.B. Temperatur, Oberflächenbe-

viele unterschiedliche Proben mit unter-

Wachstumsbedingungen aufgrund von

schaffenheit usw., bestimmt. Hier soll

schiedlichen Erntebedingungen gesam-

Bewirtschaftung und Klima können zu

unter anderem Wanzenstich aufgrund

melt werden können.

fehlerhaften Ergebnissen führen.

Einflussfaktoren bei der Kalibrationser-

Es kommt immer wieder vor, dass

stellung ergeben sich neben den

Proben nicht erkannt werden, weil sie

Um aus diesen optischen Werten die

großen Spannen im Feuchte- und

irgendwie »anders« sind. Die Ursache

gewünschten Parameter wie Feuchte-,

Protein- bzw. Ölgehalt auch durch den

dieser »Andersartigkeit« ist häufig

Protein- und Ölgehalt zu bestimmen,

Faktor, Sorten, »Extreme« Proben

unbekannt. Als Beispiel wäre eine

werden Kalibrationen mit entspre-

aufgrund von ungewöhnlichen Wachs-

Weizenprobe zu nennen, wo während

chenden Referenzwerten benötigt.

tumsbedingungen (alle 3 Jahre tritt

der Kornfüllungsphase eine Trockenheit

von geänderten Oberflächenbedingungen erfasst werden.

verstärkter Wanzenstich auf), Tempe-

vorlag, so dass die Pflanzen nur wenig

Die komplexe Natur der optischen

ratur und Feuchtegehalt bei der Protein-

Stärke in den Körnern einlagern

Daten erfordert komplexe Kalibrationen,

bestimmung.

konnten und sich Kümmerkörner

die alle Einflussfaktoren berücksichtigen.

26

ACR INNOVATIONSRADAR

bildeten.


Durchschnittlich alle drei Jahre tritt verstärkter Wanzenstich auf.

Der Proteingehalt wäre daher sehr

bei jeder Messung einer Probe, auch

Die Kalibrationserstellung für teigrheo-

hoch, und die äußere Beschaffenheit

dessen Temperatur durch einen im

logische Eigenschaften ist äußerst

wäre stark verändert. Ein NIR-Gerät

Feeder befindlichen Sensor bestimmt

komplex, da z.B. ein Extensogramm

könnte diese Probe nicht richtig

und der Protein- (aber auch Feuchte-

(teigrheologischer Dehnungsversuch)

bestimmen, wenn sie nicht im Kalibrier-

und Öl-) Gehalt entsprechend korrigiert

folgende Informationen liefert:

satz enthalten wäre. Durch das

wird. Dieses Verfahren ist nicht neu und

Einfügen solcher »extremen« Proben

wurde auch in den vergangenen Jahren

Im Extensogramm wird der Dehnwider-

können die Kalibrierungen für diese Art

verwendet. Neu ist, dass der Korrektur-

stand und die Dehnbarkeit des Teiges

der Proben verbessert werden.

faktor (Temperaturkoeffizient) indivi-

gemessen. Dadurch erhalten wir eine

duell für jedes Gerät und je Kalibrie-

Information über das spätere Backver-

rung bestimmt wird.

halten des Teiges (Verhalten auf Gare,

Jede NIR-Messung von biologischem Material ist temperaturabhängig. Um

Gebäckvolumen). Je höher der Wider-

trotzdem korrekte Messergebnisse zu

FEUCHTEGEHALT BEI DER PRO-

stand, desto höher ist die Kleberqua-

bekommen werden zwei Verfahren zur

TEINBESTIMMUNG

lität. Bei dieser Untersuchung wird der

Kompensation verwendet:

Wasser hat starke Absorptionsbanden

Teig jeweils 45 Minuten homogenisiert

im NIR und beeinflusst daher jede NIR-

und anschließend bis zum Reißen

EINBRINGEN UNTERSCHIEDLICH

Messung. Eine gute Kalibrierung muss

gedehnt.

TEMPERIERTER PROBEN IN DIE

dem Rechnung tragen und korrekte

KALIBRIERUNG

Protein- und Ölgehalte liefern. Dies

Dieser Vorgang wird noch zweimal

Beispielsweise hätte eine Kalibrierung

wird auch bei hohen Feuchtegehalten

wiederholt, wobei die Teigreifung

ohne Berücksichtigung der Temperatur

dadurch erreicht, dass unterschiedlich

jeweils zunimmt. Die dritte Kurve (nach

zur Folge, dass bei einer Erhöhung der

feuchte Proben in der Kalibrierung

135 min. Teigruhe) wird ausgewertet.

Probentemperatur um 10°C der Protein-

enthalten sind. In der neuen Kalibrie-

Mit zunehmender Teigreifung wird das

wert um 0,4% zu niedrig angezeigt

rung sind gezielt Proben mit einer

Klebergerüst stabiler. Außer es liegt

würde. Die heute vorliegenden Kalibra-

Feuchte bis zu 20% einbezogen

Wanzenstich vor, dann kommt es zu

tionen, die unterschiedlich temperierte

worden.

einem kontinuierlichem Abfall.

Proben enthalten und entsprechend unempfindlich gegenüber Temperatur-

Die Herausforderung der Nah-Infrarot-

Die vorhandenen Kalibrationen geben

schwankungen sind, würden bei einer

Reflexions- und Transmissions- Techno-

bereits Auskunft über die theoretische

Erhöhung der Probentemperatur um

logie in der Qualitätsanalytik für

Kleberbildung. Die Schwierigkeit bei

10°C eine Abweichung von 0,1%

Getreide und Mehl im Fokus der

der Kalibration zur Kleberbildung liegt

Protein anzeigen.

teigrheologischen Eigenschaften und

in der zurzeit noch nicht klaren Erfas-

Wanzenstich von Weizen ergibt sich

sung des Wasserbindevermögens der

nun aus folgenden Aspekten:

Gluten Proteine.

Dieser verbleibende Temperatureinfluss wird nun dadurch kompensiert, dass

LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

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Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIR) in Kombination mit Bildimaging soll für einen Einsatz zur Qualitätsprüfung von Mehlen weiterentwickelt werden.

Damit zusammenhängend ist auch die Glutenqualität und damit die Dehneigenschaften sowie der Dehnwiderstand des gebildeten Klebers bzw. des erstellten Teiges zu sehen. In weiterer Folge wird aufgrund dieser Informationen das Verhalten auf Gare und auf

tern erzielt werden: • Produktfeuchtigkeit sowohl bei

erwarten, wobei die Technologie wie bereits erwähnt im Bereich Quellver-

Getreide als auch bei Mehlen und

mögen von Weizenkleber oder der

Schroten,

Dehn- und Knetbarkeit von Teigen die

• Rohproteingehalt (Getreide und Mehlen), • Mineralstoffgehalt bei Mehlen (Basis

bisher herkömmliche Teigrheologie nicht ersetzten konnte. Durch die Kombination von NIR und Bildimaging

das theoretische Gebäckvolumen

für die Typenregelung der Mehle

glauben wir aber einen wesentlichen

geschlossen. Das Extensogramm ist

gemäß Codexkapitel B20 Mahl- und

Schritt, besonders in der Wanzensti-

auch gut geeignet, die Wirkung und

Schälprodukte),74

cherfassung, weiter zu kommen.

Dosierung von Mehlbehandlungsmitteln

• Kornhärte,

oder Backmitteln (Ascorbinsäure,

• Fett- Ölgehalt.

Cystin, Cystein, Proteinasen) zu testen,

Dies bedeutet für unsere Kunden, dass der Einsatz der Nah-Infrarot-Reflexions-

da die Kurven das sehr deutlich

Um schnelle Entscheidungen über die

und Transmissions- Technologie zur

anzeigen.

Lagerung und Trennung von Partien mit

Schnellbestimmung der Qualität in den

unterschiedlichen Qualitäten treffen zu

Bereichen Feuchtigkeit, Rohprotein,

In diesem Zusammenhang ist festzu-

können, wird intensiv an den Kalibrie-

Mineralstoffgehalt, Kornhärte und Fett-

halten, dass eine derartige Auskunft

rungen der noch unsicheren Qualitäts-

Ölgehalt bereits zuverlässige Ergeb-

(also die Wirkung von Enzymen wie

ermittlung in unterschiedlichen Berei-

nisse liefert. Die Aussagekraft der NIR-

z.B. Proteasen durch Wanzenstich

chen gearbeitet. Es gibt bereits

Technologie über teigrheologische

verursacht) durch die NIR- Technologie

Entwicklungsfortschritte im Bereich

Eigenschaften ist zurzeit noch nicht

künftig in Kombination mit Bildimaging

Gelbpigmentmessung in Durum Weizen,

zuverlässig möglich.

möglich sein könnte.

wobei diese Kalibrierung noch nicht am Markt verfügbar ist.

Durch die Abhängigkeit der Enzymwir-

Sollte sich die NIR-Technologie in Kombination mit Bildimaging auch in

kungen von Zeit und Temperatur wird

Ziel ist es auch, Aussagen über

der Teigrheologie durchsetzen, könnten

die Komplexität einer derartigen Kali-

teigrheologische Eigenschaften treffen

die Betriebe in Qualitätssicherung und

brierung verdeutlicht wodurch die

zu können. Hierbei stößt die Techno-

–analyse enorme Kosten und vor allem

Abschätzung von Qualitätsinforma-

logie jedoch immer wieder an ihre

Zeit einsparen. Besonders bei der

tionen mittels NIR-Technik zurzeit noch

Grenzen.

Ernteeinbringung ist dies die wertvolle

mit größeren Unsicherheiten behaftet ist.

Zeit die über Einlagerung und Stoßung Die NIR-Technologie soll für einen

von Wanzenstichpartien entscheiden

Bereits sehr zuverlässige Ergebnisse für

Einsatz zur Qualitätsüberprüfung von

kann.

die Qualitätssicherung mittels NIR-Tech-

Mehlen weiterentwickelt werden. In

nologie können bei folgenden Parame-

diesem Bereich sind Fortschritte zu

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ACR INNOVATIONSRADAR


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Koordination

LITERATUR

Julian Drausinger (LVA) AutorInnen

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Julian Drausinger (LVA) Victoria Heinrich (OFI) Christian Kummer (VG-OMV) 2

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LEBENSMITTELQUALITÄT UND -SICHERHEIT

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