Verpackung von Lebensmitteln: Lebensmitteltechnologische, verpackungstechnische und mikrobiologische Grundlagen

671 Pages·1999·20.85 MB·German

by  Professor Dr.-Ing. Norbert Buchner (auth.)

Verpackungvon Lebensmitteln
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Norbert Buchner
Verpackung von
Lebensmitteln
Lebensmitteltechnologische, verpackungstechnische
und mikrobiologische Grundlagen
Mit 107 Abbildungen und 66 Tabellen
i
Springer
Professor Dr.-Ing. Norbert Buchner
Seehaldenweg 68
71364 Winnenden
Die Deutsche Bibliothek -Cip-Einheitsaufnahme
Buchner, Norbert: Verpackung von Lebensmitteln: lebensmitteltechnologische, ver
packungstechnologische und mikrobiologische Grundlagen I Norbert Buchner. -
Berlin; Heidelberg; New York; Barcelona; Hongkong; London; Mailand; Paris;
Singapur; Tokio: Springer, 1999
ISBN 978-3-642-63658-5 ISBN 978-3-642-58585-2 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-58585-2
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© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New Y ork 1999
Softcover reprint ofthe hardcover 1st edition 1999
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In freundschaftlicher Verbundenheit gewidmet
Herrn Professor Dr. Ing. habil. h. c. Rudolf Heiss
dem (nach Marcus Karel, MTI., Mass.)
"pioneer of modern food packaging science worldwide"
Vorwort
Einfache Verpackungen gibt es, seit der Mensch Vorratswirtschaft und Handels
austausch betreibt. Sie beschrankten sich auf wenige Arten, wie Flechtwerk,
Topfe und Amphoren, Kisten und Ballen. Kunstvolle Rollsiegel aus der Zeit der
Sumerer (schon vor 3000 v.Chr.) und etwas spater Flachsiegel aus der Induskul
tur und von den Minoern auf Kreta sind Zeugen fur fruhe Warenkennzeichnung
und VerschluBsicherung von Verpackungen.
Die Neuzeit der Verpackung brach erst nach dem 2.Weltkrieg an, in Deutsch
land 1948 mit der Wahrungsreform, die den Wiederaufbau der Wirtschaft und
als erstrangige Notwendigkeit die Versorgung der Bevolkerung mit den Ver
brauchsgutern des taglichen Bedarfs einleitete. Eine weitere wesentliche Voraus
setzung war das Entstehen der modernen Packmittel aus Kunststoffen und die
Einfuhrung des Selbstbedienungssystems. In dieser Zeit wurde auch die Wissen
schaft von der Verpackung entwickelt, ganz wesentlich gepragt durch die Arbei
ten am Institut fur Lebensmitteltechnologie und Verpackung (ILV), Munchen.
Seither ist ein halbes Jahrhundert vergangen.lch selbst bin mit den Anfangen
der Verpackungswissenschaft zu Beginn der funfziger Jahre durch die Vorlesun
gen des Leiters des ILV, Herrn Prof. Dr. R. Heiss, an der damaligen Technischen
Hochschule Munchen in Kontakt gekommen. Es folgten Promotion und Tlitig
keit an dies em Institut. Nach Aufnahme von industriellen Entwicklungsaufga
ben blieb dieser Kontakt uber zahlreiche menschliche und fachliche Bindungen,
wie Mitarbeit in Fachausschussen, Forschungsbeirat und Vorstand, erhalten.
Es war mir beschieden, die Entwicklung der modernen Verpackungswirt
schaft mit Verantwortung fur Forschung und Vorentwicklung in Unternehmen
mit weltweiter Tlitigkeit zu begleiten und mitzugestalten. Diese internationale
Sichtweise war vor allem in den okologisch dominierten Jahren ein Vorzug, in
denen die deutsche Verpackungswirtschaft gezwungen wurde, auf Teilgebieten
internationale Entwicklungspfade zu verlassen. Ein Vierteljahrhundert parallel
durchgefiihrte akademische Lehre zur Verpackung von Lebensmitteln waren zu
satzlicher AnlaB, die Ergebnisse der allmahlich weltweit einsetzenden Verpak
kungsforschung zu verfolgen und sie durch Betreuung von Diplomarbeiten und
Dissertationen zu erganzen. So konnten neben zahlreichen fremden Erkennt
nissen eigene Erfahrungen aus Forschung, Lehre und Praxis in dieses Buch ein
flieBen.
VIII Vorwort
Die Wissenschaft von der Verpackung von Lebensmitteln ist gereift, aber
nicht abgeschlossen. Ein halbes Jahrhundert Entwicklung ist aber AniaB genug
zu dem Versuch, den erreichten Entwicklungsstand zusammenfassend darzu
stellen, urn ihn fur Praxis, Forschung und Lehre besser nutzbar zu machen. Die
Verpackungsaufgaben werden hierbei in der Tradition meines Lehrmeisters,
Herrn Prof. Dr. R. Heiss, von den Grundanspruchen her abgeleitet, wie Schutz
bedurfnissen der Packguter, Erfordernissen von Behandlungsprozessen, von
Distribution und Logistik, Verbrauchererwartungen und gesetzlichen Anforde
rungen. Viele Prozesse verschmelzen heute miteinander und Verpackung ist ein
Teil von ihnen. Optimale Verpackungs16sungen lassen sich oft nur durch einen
ganzheitlichen Ansatz erzielen, wenn der GesamtprozeB analysiert und die Ein
zelaufgaben dann optimal zugeordnet werden. Dieses Buch wendet sich daher
nicht nur an den Verpackungsfachmann in der Lebensmittel-oder der Zuliefer
industrie bzw. in Forschung und Lehre, sondern in gleicher Weise an Lebensmit
teltechnologen und -Ingenieure, in deren Hand es liegt, die Voraussetzungen fUr
optimale Verpackungs- und Gesamtlosungen zu schaffen.
Zur Erleichterung des Verstandnisses sind die einzelnen Kapitel als Monogra
phi en, d.h. in sich abgeschlossen, gestaltet. Querverweise stellen den gegenseiti
gen Bezug dar. Die notwendigerweise konzentrierte Darstellung wird fur den
Leser, der an Vertiefung interessiert ist, durch ein reiches Angebot an Literatur
erganzt. Urn zu starke Uberschneidungen zu vermeiden, erfolgte eine Grundbe
schreibung dort, wo sie am wichtigsten erscheint. In anderen Kapiteln ist sie
dann nur zusammenfassend wiedergegeben.
Mikroorganismen spielen in vielen Bereichen eine wichtige Rolle. Deshalb
sind die mikrobiologischen Grundlagen, soweit sie fur das Verpacken wichtig
sind, in einem Zentralkapitel zusammengefaBt. In ahnlicher Weise ist die An
wendung von Inertgasen und von gasdichten Verpackungen oder Verpackungen
mit spezieller Durchlassigkeit nicht nur beim Oxydationsschutz wichtig: des
halb sind die grundlegenden Ausfuhrungen auch hier in einem ausfuhrlicheren
Kapitel wiedergegeben. Okologische Argumente haben das Geschehen bei Ver
packung uber langere Jahre dominiert und okologische Fragen haben sich in
den Katalog der Anforderungen an Verpackungen dauerhaft eingefUgt. Auch
wenn die Entwicklungen noch nicht ganz zum AbschluB gekommen sind, ware
ein solches Buch ohne Beschreibung des Wegs und der Position auf dies em Ge
biet unvollstandig.
Vielen, die zum Entstehen und Werden dieses Werks beigetragen haben, bin
ich zu Dank verpfiichtet. Ganz besonderen Dank schulde ich Herrn Prof. Dr. R.
Heiss, Munchen, der dieses Buch angeregt und sein Fortschreiten mit Interesse
begleitet hat, Herrn Prof. D. Berndt, Berlin, der ein eigenes Vorhaben zu Gunsten
dieses Werks zuruckgestellt hat, und Herrn Prof. Dr. w.P. Hammes, Stuttgart
Hohenheim, fur seine Unterstutzung in Teilbereichen des Kapitels zu Mikroor
ganismen. Fur mannigfache Hilfeleistungen durch Anregungen, Oberlassung
von Unterlagen und vor allem kritische Durchsicht von Einzelkapiteln danke ich
besonders den Herren Dipl. Ing. Eidenberger, Allershausen; Prof. K.R. Eschke,
Hamburg; Prof. Dr. K.H. Gierschner, Stuttgart-Hohenheim; Dr. P. Golz, Frank-
Vorwort IX
furt/M.; Prof. Dr. D. Knorr, Berlin; Dr. Chr. Langowski, Freising; Dr. W. Lotz,
Frankfurt/M; Dipl. Ing. c.D. Philipp, Winsen/Luhe; Dr. C. Reichmuth, Berlin; Dr.
W. Richter, Berlin; Dr. B. Wilke, Waiblingen und Dr. G. Ziegleder, Freising.
Nicht zuletzt danke ich meiner Frau fur viel Geduld und Verstandnis, die ich
ihr bei der Ausarbeitung dieses Buchs abverlangen mufSte.
Dem Springer-Verlag danke ich fur vertrauensvolle Zusammenarbeit und
sorgfaltige Gestaltung des Buchs.
Winnenden, Herbst 1998 Norbert Buchner
Inhaltsverzeichnis
I Funktionen der Verpackung ............................ .
1 Indirekte Funktionen der Verpackung .................... . 1
2 Direkte Verpackungsfunktionen (Oberlick) ............... . 4
II Wirtschaft und Verpackung ............................. . 13
1 Bedeutung der Verpackungswirtschaft .................... . 13
2 Anteil der Packmittel am Bruttosozialprodukt ............. . 14
2.1 Weltmarkt ............................................ . 14
2.2 Deutschland .......................................... . 15
3 Entwicklung des Markts fUr Packmittel ................... . 16
3.1 Entwicklung des Weltmarkts fur Packmittel ............... . 16
3.11 Einzelne Lander ....................................... . 17
3.2 Entwicklung des Packmittelmarkts in Deutschland ......... . 17
3.21 Grunde fur Entwicklung ................................ . 17
3.22 Daten fur Entwicklung ................................. . 18
3.23 Verschiebungen bei der Packmittelverwendung ............ . 19
4 Entwicklung bei Verpackungsmaschinen .................. . 20
4.1 Entwicklung des Weltmarkts ............................ . 21
4.2 Wichtigste Herstellerlander ............................. . 22
4.3 Deutscher Verpackungsmaschinenbau .................... . 22
4.31 Produktionsvolumen ................................... . 24
4.32 Export, Import und Inlandsinvestition .................... . 24
5 Vergleich von Ausgaben fur Verpackungsmaschinen
und Packmittel ........................................ . 25
III Kosten der Verpackung ................................. . 29
1 Anteilige Kosten der Packmittel. ......................... . 29
2 Packmittelkosten fur einzelne Lebensmittel ............... . 29
3 Gesamtkosten des Verpackens ........................... . 29
4 Logistik und Verpackungskosten ......................... . 32
5 Quantifizierbare Ersparnisse durch Verpackung ........... . 33
6 Minimierung der Verpackungskosten und des -Aufwands ... . 33
7 Schaden bei Unterverpackung und Kostenoptimierung ..... . 34
XII Inhaltsverzeichnis
IV Energie bei Verpackung ................................ . 37
V Qualitat bei Verpackung ................................ . 41
1 Qualitatssicherung und Zertifizierung nach DIN-ISO 9000-9004 42
1.1 Vorgehensweise bei der EinfUhrung von Qualitats-
sicherungssystemen .................................... . 43
1.2 Vorteile eines Qualitatssicherungssystems ................. . 44
VI Sicherheit bei Verpackung .............................. . 45
1 Sicherheit beim maschinellen Abpacken .................. . 45
2 Sicherheit beim Schutz fUr das Packgut ................... . 47
3 Sicherheit beim Schutz fUr den Verbraucher .............. . 47
3.1 Mechanische Gefahrdung ............................... . 48
3.2 Thermische Gefahrdung ................................ . 48
3.3 Chemische Gefahrdung ................................. . 48
3.4 Mikrobiologische Gefahrdung ........................... . 49
4 Sicherheit fUr den Handel ............................... . 50
5 Sicherheit fUr die Umwelt ............................... . 51
6 Prinzipien und Anwendungsfelder von Sicherheitsmerkmalen
bei Verpackungen ..................................... . 52
VII Recht der Verpackung .................................. . 55
1 Regelungen zum Schutze des Verbrauchers ................ . 55
2 Regelungen zum Schutz beim Verpacken und Behandeln .... . 57
3 Regelungen zum Schutz der Umwelt
(Regelungen zu Verpackungsabfall) ...................... . 57
4 Fertigpackungsverordnung (FPVO) ...................... . 57
4.1 Ziele der FPVO ........................................ . 57
4.2 Definition der Fertigpackung ........................... . 58
4.3 Entwicklungsweg der Regelungen zur FPVO ............... . 58
4.4 Mittelwertforderung der FPVO .......................... . 58
4.5 Vorgeschriebene Kontrollen ............................. . 60
5 Produkthaftung ....................................... . 61
VIII Normung bei Verpackung .............................. . 65
1 Deutsche Normen ..................................... . 66
2 Europaische Normung ................................. . 66
2.1 Normen mit Rechtsverbindlichkeit ....................... . 66
3 Hinweise auf Normen im Text ........................... . 67
IX Informieren und Deklarieren ............................ . 69
Vorgeschriebene Deklarierungen ........................ . 69
1.1 Verkehrsbezeichnung .................................. . 69
1.2 Hersteller-Angabe ..................................... . 69
1.3 Mengen-Kennzeichnung ................................ . 69