Dichtheitsprüfung von Verpackungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie
Die Wichtigkeit der Integrität von Verpackungen und wie innovative, zerstörungsfreie Lecksuchgeräte die Verpackungsqualität verbessern
Einführung in die Dichtheitsprüfung
Die Siegelintegrität und Dichtheit von Verpackungen sind entscheidend, um die Qualität und Sicherheit von Produkten in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie zu gewährleisten. Die Sicherstellung der Siegelintegrität entlang der gesamten Lieferkette gewährleistet nicht nur die Produktqualität und -sicherheit, sondern stärkt auch das Vertrauen der Verbraucher. Eine undichte Verpackung kann zu Kontamination, Verderb oder Verlust der Produktwirksamkeit führen. Daher ist es unerlässlich, dass Verpackungen gründlich auf ihre Dichtheit geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie den Inhalt zuverlässig schützen.
Verpackungslecks trotz Leckprüfung
Neben mikroskopischen Lecks im Verpackungsmaterial oder Fehlern beim Versiegeln der Verpackungen, können die Auswirkungen von Umweltfaktoren wie Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit oder Lichteinwirkung die Integrität von Verpackungen und Verpackungsmaterialien beeinträchtigen und zur Kontamination oder zum Verderb der Ware führen.
Besonders problematisch ist es, wenn Lebensmittel wie Kaffee trotz bestandener Leckprüfung undicht sind und in der Folge vorzeitig verderben. Dies kann zu erheblichen Verlusten und einem Rückgang des Verbrauchervertrauens in den jeweiligen Hersteller bzw. die jeweilige Verpackungsform führen. Eine gründliche Überprüfung der Verpackungen schützt damit im Gegenzug nicht nur die Produkte, sondern fördert auch das Vertrauen und die Zufriedenheit der Kunden.
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Die folgende Übersicht zeigt häufige Themen und Methoden bei der Verpackungsprüfung:
Siegelnahtprüfung und Siegelnahttest
Lecks oder Löcher treten bei Verpackungen häufig an den Siegelnähten auf. Die Siegelnahtprüfung, auch als Siegelnahttest bekannt, ist ein Oberbegriff für verschiedene Methoden zur Überprüfung der Dichtheit von Siegelnähten in Verpackungen. Solche Tests sind besonders wichtig, um sicherzustellen, dass die Siegelnähte keine Lecks aufweisen und die Verpackung vollständig dicht ist. So wird beispielsweise verhindert, dass Feuchtigkeit in die Verpackung gelangen kann oder der Inhalt anderweitig kontaminiert wird.
Dichtheitsprüfung an Schutzgasverpackungen (MAP)
Zur Verpackung empfindlicher Lebensmittel wird häufig modifizierte Atmosphäre (MAP) eingesetzt. Neben dem eigentlichen Produkt wird die Verpackung statt mit Luft mit einem passenden Gas gefüllt, um eine längere Haltbarkeit des Produktes zu gewährleisten. Durch eine Dichtheitsprüfung der Verpackung wird sichergestellt, dass diese modifizierte Atmosphäre für einen langen Zeitraum in der Verpackung verbleibt und kein Austausch mit der Umgebungsluft stattfindet, was die Frische und Sicherheit der Produkte bewahrt.
Integritätsprüfung von Behälterverschlüssen (CCIT)
Die Dichtheitsprüfung von Behälterverschlüssen (Container Closure Integrity Testing, CCIT) ist wichtig, um sicherzustellen, dass Behälterverschlüsse keine Lecks aufweisen. Diese Tests sind besonders in der Pharmaindustrie von Bedeutung, wo die Dichtigkeit der Behälter entscheidend für die Sicherheit und Wirksamkeit der Produkte ist.
Traditionelle Methoden der Dichtheitsprüfung
Die Blasenprüfung (Blasenlecktest), auch als Blasendichtiheitsprüfung oder Wasserbad-Test bekannt, ist eine weit verbreitete Methode, um einfach und kostengünstig Undichtigkeiten in Verpackungen zu finden. Die mit Gas gefüllte Verpackung wird dabei in ein Wasserbad gegeben und anschließend beobachtet, ob Gasblasen aufsteigen. Die Methode ist daher nur für wasserdichte Verpackungsarten geeignet. Der große Vorteil dieser Methode ist, dass der Anwender ein leicht zu interpretierendes Ergebnis erhält: Steigen Blasen auf, ist die Verpackung undicht. Steigen keine Blasen auf, gilt die Verpackung als dicht. Zu den Einschränkungen dieser Methode gehört, dass kleine Leckagen leicht übersehen werden können und ein Auffinden sehr kleiner Leckagen nicht möglich ist. Außerdem muss der Inhalt einer undichten Verpackung vernichtet werden und kann nicht neu verpackt werden. Teilweise platzen die geprüften Verpackungen unter dem Druck im Wasserbad auf, was eine Reinigung des Wasserbades notwendig machen kann. Des Weiteren ist keine Angabe einer Leckrate möglich, wodurch ein objektiver Vergleich zweier Verpackungen nicht möglich ist.
Farbstoffpenetrationstests
Farbstoffpenetrationstests, wie der Rhodamin-Farbstofftest, sind invasive und zerstörende Methoden zur Dichtheitsprüfung. Bei diesen Tests werden Farbstofflösungen auf eine der beiden Seiten (innen oder außen) der Verpackung gegeben und visuell geprüft, ob der Farbstoff auf die andere Seite gelangt. Obwohl sie effektiv sind, führen sie zur Zerstörung der getesteten Verpackung und sind daher nicht für alle Anwendungen geeignet. Auch bei Farbstoffpenetrationstests ist eine Quantifizierung der Leckgröße kaum möglich.
Druckabfall-Tests
Druckabfall-Tests sind eine weitere Methode zur Dichtheitsprüfung. Bei dieser Methode wird der Druck in der Verpackung überwacht. Häufig wird hierfür mit einem Stempel großflächig auf die Verpackung gedrückt und die Verpackungshöhe bestimmt. Nachdem auf die Verpackung für einen definierten Zeitraum ein möglichst großer Druck ausgeübt wurde, wird erneut die Höhe bestimmt. Hat diese im Verlauf abgenommen, weist das auf ein Leck hin. Diese Methode ist gut automatisierbar, kann aber kleinste Lecks nicht erkennen. Wie auch beim Blasenlecktest besteht außerdem die Gefahr eines Platzens der Verpackung im Test.
Druckanstiegsmessung
Als besonders effektive Methode zur Lecksuche hat sich in den letzten Jahren die Druckanstiegsmessung etabliert. Hierbei wird die Verpackung in eine Vakuumkammer gegeben und über Drucksensoren ein eventueller Druckanstieg in der Kammer beobachtet. Ist die Verpackung undicht, strömt Gas aus der Verpackung in die Vakuumkammer und führt damit zu einem messbaren und quantifizierbaren Druckanstieg.
Mit der Contura S steht ein Siegelnahtprüfgerät zur Verfügung, das diese Methode auf höchstem Niveau umsetzt. Zwei flexible Membranen legen sich direkt an die Oberfläche der Verpackung. Dies schützt einerseits die Verpackung, die andernfalls im Vakuum aufplatzen könnte. Andererseits wird durch die Minimierung der Kammergröße die Genauigkeit der Lecksuche verbessert. Die flexible Kammer ermöglicht die schnelle Prüfung verschiedenster Verpackungsarten. Diese können sowohl starr (z.B. Dose) als auch flexibel (z.B. Chipstüte) sein. Auch ein Wechsel zwischen unterschiedlichen Verpackungstypen ist einfach und ohne Umbau möglich. Die Contura S bietet eine präzise und zuverlässige Lecksuche und ist ideal für die Dichtheitsprüfung in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie geeignet. Sie setzt neue Maßstäbe in diesem Bereich und bietet eine herausragende Genauigkeit und Zuverlässigkeit.
Fazit
Die Wahl der richtigen Methode zur Dichtheitsprüfung hängt von den spezifischen Anforderungen und Bedingungen ab. Mit der Weiterentwicklung der Lebensmittel- und Pharmaindustrie müssen auch die Methoden und Technologien zur Verpackung und Prüfung auf dem neusten Stand bleiben.
Moderne Technologien wie die Druckanstiegsmessung mit der Contura S stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Leckprüfung von Verpackungen dar und überwinden die Einschränkungen herkömmlicher Methoden wie die visuelle Prüfung im Wasserbad. Sie setzen so neue Maßstäbe in der Qualitätssicherung.
