Schutzgas in der Lebensmittelverpackung

Frische länger bewahren mit der Hilfe von Vakuumpumpen!

 

1. Warum eine Schutzgasverpackung unverzichtbar ist

Ob frisches Fleisch, Käse, Backwaren oder Snacks: Haltbarkeit und Frische von Lebensmitteln sind entscheidend für den Verkaufserfolg und der Kundenzufriedenheit. Die Schutzgasverpackung (engl. Modified Atmosphere Packaging – MAP) ist heute eine der wichtigsten Methoden, um Lebensmittel länger frisch zu halten, ohne auf den Einsatz von zusätzlichen Konservierungsstoffen zurückgreifen zu müssen. Als Hersteller von Vakuumpumpen, zentralen Vakuumsystemen und Verdichtern zeigen wir in diesem Beitrag, wie Schutzgasverpackung funktioniert, welche Gase eingesetzt werden, welche Vorgaben und Richtlinien es zu befolgen gilt und wie Vakuumlösungen von Becker bei all dem eine Schlüsselrolle spielen.

 

2. Was ist Schutzgasverpackung (MAP)?

Bei der Schutzgasverpackung wird die natürliche Luft in einer Lebensmittelverpackung durch ein definiertes Gas oder Gasgemisch ersetzt, um die Haltbarkeit zu verlängern. Statt der „normalen Luft“ mit ca. 21 % Sauerstoff enthält die Verpackung danach eine optimierte Gasatmosphäre, meist Sauerstoff reduziert oder, je nach Einsatzbereich, sogar ganz ohne Sauerstoff.

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Vorteile der MAP-Technologie in der Lebensmittelindustrie:

  • Verlängerte Haltbarkeit ohne chemische Zusätze
  • Erhalt von Geschmack, Konsistenz und Farbe
  • Schutz vor Oxidation und mikrobiologischem Verderb
  • Attraktive Produktoptik

 

3. Typische Schutzgase und ihre Wirkung

Die Wahl des geeigneten Gases für Lebensmittelverpackung hängt entscheidend von der Lebensmittelart ab. Hier einige Anwendungsbeispiele:

Gas E-Nummer Wirkung
Stickstoff (N₂) E 941 Inertgas, verdrängt Sauerstoff, verhindert Oxidation
Kohlendioxid (CO₂) E 290 Hemmt Bakterien- und Schimmelwachstum
Sauerstoff (O₂) E 948 Erhält rote Fleischfarbe, hemmt anaerobe Keime

Oft werden Gasgemische verwendet, z. B. 70 % N₂ / 30 % CO₂ bei Käse oder 80 % O₂ / 20 % CO₂ bei rotem Fleisch, je nach speziellem Bedarf des Lebensmittels. Pro Lebensmittel lässt sich meist ein optimal geeignetes Gas oder Gasgemisch einsetzen.

 

Protective gas in food packaging – keep food fresh for longer with the help of Becker vacuum pumps

 

4. So funktioniert der Schutzgasverpackungsprozess

Schutzgasverpackungsprozesse funktionieren meist nach dem gleichen Ablauf. 

Im ersten Schritt wird die natürliche Umgebungsluft aus der Verpackung vollständig oder teilweise entfernt. Eine Vakuumpumpe sorgt dafür, dass Sauerstoff, Feuchtigkeit und mögliche luftgetragene Mikroorganismen reduziert werden. Je nach Produkt kann ein Teilvakuum oder ein nahezu vollständiges Vakuum erzeugt werden.

  • Ziel ist die Minimierung von Oxidation, die Verzögerung des mikrobiellen Wachstums und eine längere Haltbarkeit.
  • Geeignete Produkte: ölgeschmierte bzw. ölgedichtete Drehschieber-Vakuumpumpen von Becker bieten hier Vorteile, da sie eine hohe Prozesskonstanz gewährleisten und auch bei hohen Taktzahlen dauerhaft zuverlässig sind.
  • Special cases: For sensitive products (such as soft baked goods), the vacuum is adjusted so that the packaging is not deformed.

Im zweiten Schritt wird die Verpackung, nachdem die Luft entzogen wurde, mit einem vordefinierten Schutzgas oder Gasgemisch gefüllt. Dieser Schritt erfolgt in der Regel direkt nach der Vakuumphase, um den Sauerstoffanteil im Verpackungsinneren weiterhin möglichst gering zu halten.

  • Gasarten: Beispiele sind Stickstoff (E 941) als Inertgas, Kohlendioxid (E 290) zur Hemmung von Bakterien- und Schimmelwachstum, Sauerstoff (E 948) bei Fleischprodukten zur Farberhaltung.
  • Anforderungen: Das Schutzgas muss lebensmittelrechtlich rein sein (gemäß EU-Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 und den entsprechenden HACCP-Vorgaben).
  • Technische Umsetzung: Die Gaszufuhr erfolgt über präzise Dosier- und Mischanlagen, die oft in die Verpackungsmaschine integriert sind. Das Zusammenspiel aus Vakuumtechnik und Gaszuführung bestimmt an diesem Punkt maßgeblich die Haltbarkeit und Qualität.

Im letzten Schritt wird die Verpackung luftdicht versiegelt, um sicherzustellen, dass das eingebrachte Gasgemisch über die gesamte Lagerdauer hinweg erhalten bleibt. Hierbei sind folgende Parameter zu beachten:

  • Versiegelungstechniken: Siegeln mit Folien, Heißsiegelverfahren oder mechanisches Verschließen bei Behältern und Dosen.
  • Qualitätskontrolle: Moderne MAP-Anlagen führen interne Tests auf Lecks durch, um sicherzustellen, dass keine Gase entweichen.
  • Langzeitsicherheit: Eine stabile Versiegelung schützt nicht nur vor Gasverlust, sondern auch vor dem Eindringen von Feuchtigkeit, Keimen oder Gerüchen.

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5. Rolle von Vakuumpumpen und Systemen im MAP-Prozess

Vakuumpumpen spielen eine zentrale Rolle für die Effizienz und die Qualität bei der Schutzgasverpackung. Sie sorgen dafür, dass die Luft im Verpackungsprozess schnell und zuverlässig entfernt wird, wodurch sich die Taktzeiten in der Produktion deutlich verkürzen lassen. Eine schnelle Evakuierung bedeutet, dass mehr Verpackungseinheiten in kürzerer Zeit verarbeitet werden können, was die Produktivität erheblich steigert. Ebenso wichtig ist die konstante Prozessqualität: Durch einen gleichmäßigen und stabilen Unterdruck wird sichergestellt, dass jede Verpackung denselben hohen Standard erfüllt und das Schutzgas in der richtigen Konzentration eingesetzt wird. Für hygienisch besonders sensible Anwendungen, wie etwa in der Lebensmittel- oder Pharmaproduktion, sind ölfreie Ausführungen der Vakuumpumpen von Vorteil, da sie das Risiko einer Kontamination ausschließen.

 

Darüber hinaus gibt es kombinierte Druck-/Vakuumpumpen, die nicht nur den notwendigen Unterdruck erzeugen, sondern zusätzlich Druckluft bereitstellen können. Diese Druckluft lässt sich beispielsweise für Steuerungsaufgaben oder für das Handling von Produkten innerhalb der Verpackungsanlage nutzen, was den Gesamtprozess weiter optimiert.

 

Ein zentrales Vakuumsystem, bei dem die Anzahl und Leistung der Pumpen variabel ist, kann die nächste Stufe der Produktionseffizienz sein. Die Produktion und die Vakuumpumpen werden voneinander getrennt, die Anlage wird gemäß dem Produktionsbedarf automatisch gesteuert und der Energieaufwand für die Klimatisierung der Produktion wird reduziert. Vorteile eines zentralen Vakuumsystems:

  • Höherer Ertrag
    Ein zentrales Vakuumsystem verkürzt die Evakuierungszeiten und steigert die Leistung der Produktionsmaschinen.
  • Saubere Produktionn
    Der Entfall von dezentralen Einzelpumpen reduziert Lärm, Hitze und Ölnebel – für bessere Arbeits- und Produktionsbedingungen.
  • Höhere Betriebssicherheit
    Durch zuverlässige Reservepumpen lassen sich Ausfallzeiten minimieren, die Produktionseffizienz erhöhen und Betriebskosten senken.

 

6. Branchen und Lebensmittel, die von Schutzgas profitieren

Besonders die Lebensmittelindustrie profitiert von Schutzgasverpackungen, die die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängern und für eine appetitliche Optik sorgen. Produktbeispiele, bei denen Schutzgasverpackungen häufig zum Einsatz kommen, sind:

  • Fleisch & Wurst: Sauerstoffhaltige Gasgemische für rote Farbe
  • Käse & Milchprodukte: Stickstoff/CO₂-Mischung gegen Schimmelbildung
  • Backwaren: Stickstoff zum Schutz vor Oxidation
  • Snacks & Nüsse: Stickstoff gegen Ranzigkeit
  • Fertiggerichte: Gasgemische für lange Haltbarkeit bei gleichbleibendem Geschmack

 

7. Hygiene und gesetzliche Anforderungen

In der Lebensmittelindustrie gelten strenge Hygiene- und Sicherheitsvorschriften, um die Gesundheit der Verbraucher zu schützen und eine gleichbleibend hohe Produktqualität zu gewährleisten. Die Grundlage dafür bilden unter anderem die EU-Verordnung (EG) Nr. 1333/2008, die die Zulassung und den Einsatz von Lebensmittelzusatzstoffen – und damit auch von Schutzgasen – regelt, sowie internationale Standards wie ISO 22000 und HACCP, die ein umfassendes Lebensmittelsicherheits-Management vorschreiben. Darüber hinaus geben die EHEDG-Richtlinien (European Hygienic Engineering & Design Group) konkrete Vorgaben für das hygienische Design von Maschinen und Anlagen, um Kontaminationsrisiken zu minimieren und eine einfache, gründliche Reinigung zu ermöglichen. Becker-Vakuumpumpen lassen sich nahtlos in hygienegerecht konzipierte MAP-Anlagen (Modified Atmosphere Packaging) integrieren, sodass der gesamte Verpackungsprozess sowohl technisch als auch hygienisch den geltenden Normen entspricht. Damit wird nicht nur die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen sichergestellt, sondern auch die Sicherheit und Qualität der verpackten Lebensmittel nachhaltig unterstützt.

 

8. Häufige Fehler und wie man sie vermeidet

Im Verpackungsprozess mit Schutzgas können verschiedene Fehler auftreten, die die Haltbarkeit und Qualität der Produkte deutlich beeinträchtigen. Einer der häufigsten ist ein zu langer Sauerstoffkontakt vor der Verpackung. Wird das Lebensmittel vor dem Versiegeln zu lange der Umgebungsluft ausgesetzt, kann dies die Oxidation beschleunigen, was sich negativ auf Geschmack, Farbe und Nährstoffe auswirkt.

 

Ein weiterer kritischer Punkt ist ein unzureichendes Vakuum: Wenn beim Evakuieren nicht genügend Luft entfernt wird, verbleiben Reste von Sauerstoff in der Verpackung, die den Verderbprozess fördern und die Haltbarkeit verkürzen.

 

Becker bietet hier hochpotente Vakuumpumpen für beste Ergebnisse. Ebenso problematisch ist ein falsches Gasgemisch, das nicht optimal auf das jeweilige Produkt abgestimmt ist. Dadurch können Farbe, Konsistenz oder Geschmack leiden. Schließlich stellen Leckagen in der Verpackung ein erhebliches Risiko dar: Entweicht das Schutzgas durch undichte Stellen, geht der gewünschte Effekt verloren und die Lebensmittel verderben schneller. Durch eine sorgfältige Prozesskontrolle, den Einsatz passender Gase und die regelmäßige Überprüfung der Anlagen lassen sich diese Fehler zuverlässig vermeiden.

 

9. Fazit – Frische, die länger hält

Die Schutzgasverpackung hat sich heute als anerkannter Stand der Technik etabliert, wenn es darum geht, Lebensmittel frisch, sicher und zugleich optisch ansprechend zu präsentieren. Sie ermöglicht nicht nur eine längere Haltbarkeit, sondern trägt auch dazu bei, Geschmack, Farbe und Konsistenz der Produkte über einen längeren Zeitraum zu bewahren. Eine zentrale Rolle in diesem Prozess spielen Vakuumpumpen, die als Herzstück der Anlage fungieren. Sie entfernen die Luft aus der Verpackung schnell und effizient, schaffen den notwendigen Unterdruck und ermöglichen anschließend die präzise Befüllung mit dem optimal abgestimmten Gasgemisch. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass jedes Produkt unter idealen Bedingungen verpackt wird und die Qualität vom ersten bis zum letzten Tag der Lagerung erhalten bleibt.

 

Becker ist stolz darauf, als erfahrender Hersteller von Vakuumpumpen die Lebensmittelindustrie bei der Schutzgasverpackung professionell unterstützen zu dürfen.

 

Nehmen Sie Kontakt auf und halten Sie Lebensmittel länger frisch!