Viele Produkte sind so konzipiert, dass sie in irgendeiner Weise mit Lebensmitteln in Kontakt kommen. Gegenstände wie Behälter, Verpackungen, Dosen und Flaschen, Küchenutensilien, Maschinen und Geräte können alle direkt oder indirekt mit Lebensmitteln in Berührung kommen, die dann verzehrt werden.
Es ist wichtig zu wissen, woraus Lebensmittel hergestellt sind, aber genauso wichtig ist es zu wissen, welche Materialien in Verpackungen und Küchenutensilien enthalten sind, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Manche Materialien sind giftig oder biologisch abbaubar und daher ungeeignet für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln, da sie dem Verbraucher ernsthaften Schaden zufügen könnten.
Aus diesem Grund müssen Lebensmittelhersteller viele Aspekte berücksichtigen. Sie benötigen nicht nur robuste, langlebige, kostengünstige und gut verarbeitbare Materialien, sondern auch lebensmittelsichere und rechtlich anerkannte Materialien.
Dieser Artikel behandelt die Materialoptionen (und -beschränkungen) für die Herstellung von Prototypen für Lebensmittelprodukte wie Behälter und Küchenutensilien. Er geht auf die US-amerikanischen und EU-Vorschriften für Lebensmittelkontaktmaterialien ein und betrachtet die Unterschiede zwischen verschiedenen Fertigungsverfahren – CNC-Bearbeitung, 3D-Druck usw. – bei der Herstellung von Lebensmittelprototypen.
Warum müssen Materialien lebensmittelecht sein?
Produkte, die mit Lebensmitteln oder Getränken in Berührung kommen, müssen aus bestimmten Materialien hergestellt sein, damit sie weder dem Menschen schaden, noch den Zustand der Lebensmittel, mit denen sie in Kontakt kommen, verändern oder nach dem Kontakt mit Lebensmitteln ihre Unversehrtheit verlieren.
Die größte Sorge, wenn ein nicht essbarer Stoff mit einem Lebensmittel in Berührung kommt – beispielsweise beim Schneiden von Gemüse mit einem Messer oder beim Aufbewahren von Milch in einem Karton –, besteht darin, dass Moleküle des nicht essbaren Stoffes in das Lebensmittel gelangen und dann vom Menschen aufgenommen werden können. Dieser Molekültransfer wird als Migration bezeichnet.
Wenn Moleküle von Metallen, Kunststoffen oder anderen Stoffen in Lebensmittel gelangen, können sie deren Geschmack oder Aussehen beeinträchtigen oder, schlimmer noch, sie gesundheitsschädlich machen. Lebensmittelsichere Stoffe weisen in der Regel eine geringe Migrationsrate auf.
Materialien für Lebensmittelverpackungen müssen zudem ausreichend beständig gegen die Lebensmittel sein, mit denen sie in Kontakt kommen. Beispielsweise muss ein Behälter für ein stark säurehaltiges Getränk ausreichend korrosionsbeständig sein, und ein mikrowellengeeigneter Behälter für ein Tiefkühlgericht muss hitzebeständig sein, damit er sich beim Gebrauch nicht verformt oder zerbricht.
Welche Materialien sind für Lebensmittel unbedenklich?
Die Eignung bestimmter lebensmittelechter oder lebensmittelkonformer Werkstoffe hängt vom Verwendungszweck der hergestellten Teile ab. Einige Werkstoffe gelten jedoch in der Branche als Standard.
Lebensmittelsichere Metalle umfassen:
- Edelstahl 316: Küchenutensilien, Behälter, Maschinenteile
- Edelstahl 304: Küchenutensilien
- Edelstahl 430: Behälter, insbesondere für korrosive Lebensmittel
- Titan: Küchenutensilien, Maschinenteile
- Gusseisen: Töpfe, Pfannen
- Aluminium: Dosen, Backbleche
Lebensmittelechte Kunststoffe umfassen:
- HDPE: Flaschen, Lebensmittelverpackungen, Vorratseimer
- LDPE: Frischhaltefolie, wasserdichte Innenschicht des Behälters, Sechserpack-Verbindungsringe
- PET: Flaschen, Gläser, Behälter
- PP: Joghurtbecher, mikrowellengeeignete Einwegbehälter
Welche offiziellen Vorschriften gelten für lebensmittelsichere Materialien?
Die Vorschriften für Lebensmittel variieren von Land zu Land, daher ist es wichtig, sich über die Regeln und Richtlinien in den Zielmarktregionen zu informieren.
In den Vereinigten Staaten ist die Food and Drug Administration (FDA) für die Einhaltung dieser Vorschriften zuständig. Sie behandelt Lebensmittelprodukte in einem Dokument mit dem Titel „Indirekte Lebensmittelzusatzstoffe: Allgemeines“. Die FDA betont die Bedeutung guter Herstellungspraxis und erklärt, dass ein „Stoff, der als Bestandteil von Artikeln verwendet wird, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, eine für seinen Verwendungszweck geeignete Reinheit aufweisen muss“.
In der Europäischen Union werden die Vorschriften von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) erlassen. Die EU legt fest , dass Lebensmittelkontaktmaterialien „ausreichend inert sein müssen, sodass ihre Bestandteile weder die Gesundheit der Verbraucher beeinträchtigen noch die Qualität der Lebensmittel mindern“.
Diese Dokumente – oder die entsprechenden Dokumente anderer Länder – sollten bei der Vorbereitung der Herstellung eines Produkts für den Lebensmittelgebrauch konsultiert werden.
Was sollten Sie bei der Herstellung lebensmittelsicherer Prototypen beachten?
Es ist wichtig zu beachten, dass die Entwicklung eines Prototyps nicht mit der Serienproduktion gleichzusetzen ist und dass Prototypen nicht der gleichen regulatorischen Aufsicht unterliegen wie Produkte, die auf den Markt gebracht werden.
In den meisten Fällen ist es sinnvoll, einen Prototyp aus einem lebensmittelechten Material – dem Material, das später in der Produktion verwendet wird – herzustellen, um dessen Leistungsfähigkeit während der Forschungs- und Entwicklungsphase zu testen. Ist dies nicht möglich, sollte ein ähnliches Material in Betracht gezogen werden.
Die Verwendung lebensmittelechter Materialien beim Prototyping bietet zwar praktische Vorteile, jedoch müssen nicht alle Phasen des Prototyping-Prozesses strengen regulatorischen Standards entsprechen. Beispielsweise müssen in der Produktion alle eingesetzten Maschinen den Lebensmittelstandards genügen, während dies beim Prototyping nicht der Fall ist , da der Prototyp nicht von Endverbrauchern verwendet wird. Dadurch ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten zur Kosteneinsparung, ohne die Funktionalität des Prototyps zu beeinträchtigen.
Die Prototypenerstellung kann den Einsatz von Fertigungsanlagen erfordern, die in der Serienproduktion nicht verwendet werden. Obwohl Prototypen, die ihren Endprodukten möglichst genau entsprechen, nützlicher sind, kann es bei der Prototypenerstellung notwendig sein, ein kostengünstigeres Fertigungsverfahren anzuwenden , insbesondere wenn nur eine geringe Stückzahl benötigt wird.
Welche Herstellungsverfahren werden für lebensmittelsichere Prototypen angewendet?
Während der Prototypenphase der Produktentwicklung stehen Ihnen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, einen lebensmittelsicheren Prototyp herzustellen. (Einige dieser Optionen, wie beispielsweise der 3D-Druck, sind bei der Serienproduktion weniger praktikabel.)
CNC-Bearbeitung : CNC-Bearbeitungszentren können nahezu alle lebensmittelechten Metalle und Kunststoffe bearbeiten. Ideal für Küchengeräte und Mehrwegartikel.
Metallguss : Obwohl teurer als die spanende Bearbeitung, kann der Guss für gusseiserne Pfannen und andere robuste Kochgeschirre verwendet werden.
Vakuumgießen : Beim Vakuumgießen werden Silikonformen verwendet, die selbst lebensmittelecht sind und sich daher ideal für kleine Lebensmittelbehälter und andere Kunststoffgegenstände eignen.
Spritzgießen : Spritzgießen ist ein branchenübliches Verfahren für lebensmittelechte Materialien wie HDPE, LDPE, PET und PP. Bei der Bestellung von Prototypen in kleinen Mengen kann es jedoch teuer sein.
3D-Druck : Mit 3D-Druck lassen sich einige lebensmittelechte Artikel herstellen, allerdings können durch die raue Oberflächenstruktur der gedruckten Teile Lücken entstehen, in denen sich Bakterien vermehren können.
Blechbearbeitung : Lebensmittelgeeignete Edelstähle wie 304 und 316 eignen sich ideal für die Blechbearbeitung und können so zu Backblechen, robusten Restaurantgeräten und vielem mehr verarbeitet werden.
3ERP verfügt über jahrelange Erfahrung in der Prototypenfertigung für diverse Kunden. Bei Fragen zu lebensmittelechten Prototypen und Materialien kontaktieren Sie uns gerne.
