Sichere Materialien für Lebensmittelkontakt-Prototypen: Praktischer Leitfaden

Viele Produkte sind darauf ausgelegt, mit Lebensmitteln in Kontakt zu kommen – direkt oder indirekt. Artikel wie Behälter, Verpackungen, Dosen und Flaschen, Küchenutensilien, Maschinen und Geräte können mit essbaren Gütern in Berührung kommen, die dann verzehrt werden.

Es ist wichtig zu wissen, woraus Ihr Essen besteht, aber ebenso wichtig: Was steckt in diesen lebensmittelkontaktierenden Artikeln wie Verpackungen und Utensilien? Einige Materialien sind giftig oder abbaubar und daher für engen Lebensmittelkontakt ungeeignet, da sie dem Verbraucher ernsthaften Schaden zufügen könnten.

Deshalb haben Lebensmittelhersteller viel zu bedenken. Nicht nur müssen sie Materialien nutzen, die stark, langlebig, erschwinglich und fertigungstauglich sind – sie müssen lebensmittelsichere Materialien verwenden, die auch rechtlich als solche anerkannt sind.

Dieser Artikel diskutiert Materialoptionen (und -beschränkungen) bei der Prototypenherstellung von Lebensmittelprodukten wie Behältern und Küchenutensilien. Er behandelt US- und EU-Vorschriften zu Lebensmittelkontaktmaterialien und betrachtet Unterschiede zwischen Fertigungsverfahren – CNC-Bearbeitung, 3D-Druck etc. – bei der Prototypenherstellung von Lebensmittelprodukten.

Warum müssen Materialien lebensmittelsicher sein?

Produkte, die mit Lebensmitteln oder Getränken in Kontakt kommen, müssen aus spezifischen Materialien bestehen, damit sie dem Menschen nicht schaden, den Zustand der berührten Lebensmittel nicht verändern oder nach der Interaktion mit Lebensmitteln ihre Integrität verlieren.

Die Hauptsorge beim Kontakt eines nicht-essbaren Materials mit einem Lebensmittel – z. B. wenn ein Messer durch Gemüse schneidet oder Milch in einem Karton gelagert wird – ist, dass Moleküle des nicht-essbaren Materials in das Lebensmittel gelangen und vom Menschen konsumiert werden. Dieser Molekültransfer nennt sich Migration.

Wenn Moleküle von Metallen, Kunststoffen oder anderen Materialien das Lebensmittel kontaminieren, können sie Geschmack oder Aussehen beeinflussen oder, schlimmer noch, es gefährlich machen. Lebensmittelsichere Materialien weisen tendenziell eine niedrige Migrationsrate auf.

Materialien für Lebensmittelprodukte müssen auch ausreichend beständig gegen die Lebensmittel sein, mit denen sie in Kontakt kommen. Ein Behälter für stark säurehaltige Getränke muss z. B. ausreichend korrosionsbeständig sein, und ein mikrowellengeeigneter Behälter für Tiefkühlkost muss hitzebeständig sein, um nicht zu verformen oder zu brechen.

Welche Materialien sind für Lebensmittelprodukte sicher?

Die Eignung bestimmter lebensmittelsicherer oder lebensmittelgeeigneter Materialien hängt vom Endverwendungszweck der herzustellenden Teile ab. Dennoch sind einige Materialien als Industriestandard anerkannt.

Lebensmittelsichere Metalle umfassen:

• Edelstahl 316: Utensilien, Behälter, Maschinenteile
• Edelstahl 304: Utensilien
• Edelstahl 430: Behälter, besonders für korrosive Lebensmittel
• Titan: Utensilien, Maschinenteile
• Gusseisen: Töpfe, Pfannen
• Aluminium: Dosen, Backbleche

Lebensmittelsichere Kunststoffe umfassen:

• HDPE: Flaschen, Lebensmittelverpackungen, Vorratsbehälter
• LDPE: Frischhaltefolie, wasserdichte Innenschichten, Sechserpack-Ringe
• PET: Flaschen, Gläser, Behälter
• PP: Joghurtbecher, mikrowellengeeignete Einwegbehälter

Was sind die offiziellen Vorschriften zu lebensmittelsicheren Materialien?

Vorschriften zu Lebensmittelprodukten variieren je nach Land – wichtig, sich mit Regeln und Richtlinien der Zielmärkte vertraut zu machen.

In den USA regelt die Food and Drug Administration (FDA) dies in einem Dokument namens „INDIRECT FOOD ADDITIVES: GENERAL“. Die FDA betont „gute Herstellungspraxis“ und fordert, dass ein „als Bestandteil von Gegenständen, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen, verwendeter Stoff eine für seinen Verwendungszweck geeignete Reinheit aufweisen muss.“

In der EU stellt die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) die Vorschriften. Die EU schreibt vor, dass Lebensmittelkontaktmaterialien (FCMs) „hinreichend inert sein sollen, sodass ihre Bestandteile weder die Verbrauchergesundheit nachteilig beeinflussen noch die Qualität des Lebensmittels beeinträchtigen.“

Diese Dokumente – oder entsprechende anderer Länder – sollten konsultiert werden, bevor ein Produkt für Lebensmittelkontakt gefertigt wird.

Was bei der Herstellung lebensmittelsicherer Prototypen zu beachten ist

Wichtig: Prototyping ist nicht Produktion, und Prototypen unterliegen nicht derselben regulatorischen Aufsicht wie marktreife Produkte.

In den meisten Fällen ist es sinnvoll, einen Prototyp aus lebensmittelgeeignetem Material – dem Material, das später in der Serie verwendet wird – zu fertigen, um dessen Leistung in der F&E zu testen. Falls nicht möglich, sollte ein ähnliches Material in Betracht gezogen werden.

Aber obwohl praktische Vorteile bestehen, ein lebensmittelsicheres Material beim Prototyping zu nutzen, muss nicht jeder Prototyping-Schritt strenge Regulierungsstandards bestehen. Beispiel: In der Produktion müssen alle eingesetzten Maschinen regulatorische Standards für Lebensmittelprodukte erfüllen, im Prototyping nicht, da der Prototyp nicht vom Verbraucher genutzt wird. Das ermöglicht Kosteneinsparungen beim Prototyping ohne Nutzenverlust.

Prototyping kann Fertigungsanlagen nutzen, die in der Produktion nicht verwendet werden. Zwar sind Prototypen, die ihren Endprodukten nahekommen, nützlicher, aber manchmal ist ein kostengünstigeres Fertigungsverfahren beim Prototyping nötig, besonders bei geringen Stückzahlen.

Welche Fertigungsverfahren für lebensmittelsichere Prototypen?

In der Prototyping-Phase der Produktentwicklung haben Sie mehrere Optionen für lebensmittelsichere Prototypen. (Manche, wie 3D-Druck, werden in der Produktion weniger praktikabel.)

• CNC-Bearbeitung: Bearbeitungszentren verarbeiten nahezu alle lebensmittelsicheren Metalle und Kunststoffe. Ideal für Küchenutensilien und nicht-wegwerfbare Artikel.
• Metallguss: Teurer als Zerspanung, aber nutzbar für Gusseisenpfannen und schwere Kochgeschirre.
• Vakuumguss: Nutzt Silikonformen, die selbst lebensmittelsicher sind – ideal für kleine Lebensmittelbehälter und andere Kunststoffartikel.
• Spritzguss: Industriestandard für lebensmittelsichere Materialien wie HDPE, LDPE, PET, PP. Bei kleinen Stückzahlen für Prototypen jedoch teuer.
• 3D-Druck: Kann einige lebensmittelsichere Artikel herstellen, aber die raue Oberflächenstruktur gedruckter Teile kann Lücken schaffen, in denen Bakterien wachsen.
• Blechbearbeitung: Lebensmittelgeeignete Edelstähle wie 304 und 316 eignen sich ideal für Blechbearbeitung – Backbleche, schwere Gastronomieausrüstung u. v. m.

3ERP hat jahrelange Erfahrung in der Prototypenherstellung für diverse Kunden. Bei Fragen zu lebensmittelsicheren Prototypen und Materialien zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren.