Mit der zunehmenden Komplexität der Produktions- und Verpackungsverfahren bei der Herstellung von Lebensmitteln ist auch das Risiko von Produktverunreinigungen durch Fremdkörper gestiegen. Nach mikrobiologischen Erregern ist die Kontamination mit Fremdkörpern wie Glas, Metall oder Kunststoffpartikeln mittlerweile der zweithäufigste Grund für Lebensmittelwarnungen und Rückruf­aktionen in Europa. So listet das Europäische Schnellwarnsystem RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed) 856 Einträge von Fremdkörper-Warnungen allein für das erste Quartal 2018. 

Die Anzahl der Kontaminationen durch Fremdkörper hat sich EU-weit im Vergleich von 1970 bis 1990 und 2011 bis 2014 verzwölffacht. Der aktuelle Jahresbericht des RASFF führt aus, dass die drei häufigsten Typen von Fremdkörpern in Nahrungsmitteln Metall, Plastik und Glas sind. 

Risikoanalyse mit HACCP- oder HARCP-Audit

Dank rasanter Fortschritte in der Produkt­inspektions-Technologie sind heute in der Lebensmittelproduktion viele Arten von Fremdkörpern zuverlässig detektierbar. Für Hersteller stellt sich in erster Linie die Frage, ob sie hierzu ein Metallsuchgerät, ein Röntgeninspektionssystem oder beides installieren sollten. Der einfachste Weg, sich bei der Wahl des geeigneten Verfahrens zwischen Metalldetektion und Röntgeninspektion zu entscheiden, beginnt mit einem genauen Blick auf die Anwendung. Im ersten Schritt sollte hierzu ein HACCP- (Hazard Analysis and Critical Controlpoints) oder HARCP-Audit (Hazard Analysis and Risk-based Preventive Controls) erfolgen. 

Ein HACCP-Audit identifiziert Kontaminationsrisiken im Herstellungsprozess und welche Arten von Fremdkörpern dabei auftreten können. An den im Audit erkannten kritischen Kontrollpunkten (Critical Control Points = CCPs) ist eine entsprechende Produktinspektions-Technologie zur Risikominimierung zu installieren. Ein HARPC-Audit deckt ebenfalls mögliche Kontaminationsgefahren im Herstellungsprozess ab, berücksichtigt aber zusätzlich weitere sicherheitsrelevante Faktoren wie etwa Besucherzugang und -kontrolle. In jedem Fall ist es ratsam, auch Produkttests durchzuführen, um die am besten geeignete Technologie zu ermitteln. Große Supermarktketten fordern – so die international zu beobachtende Tendenz – von ihren Lieferanten verstärkt darüber hinaus die Einhaltung strenger Code-of-Practice-Vorgaben, deren Anforderungen die internationalen Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit übertreffen.

Fremdkörper-Erkennung mit Metallsuchtechnik

Eine Möglichkeit zur Produktinspektion sind Metallsuchsysteme: Sie identifizieren alle metallischen Fremdkörper, einschließlich eisenhaltige (etwa Chrom oder Stahl) und nicht eisenhaltige Metalle (etwa Messing oder Aluminium) sowie magnetische und nicht magnetische Edelstähle. Die Systeme lassen sich sowohl zur Inspektion der für das Lebensmittel angelieferten Rohmaterialien vor der Verarbeitung als an zahlreichen Punkten im Produktionsprozess sowie am Ende der Produktions- oder Verpackungslinie installieren. Die Metallsuchtechnik eignet sich zur Überprüfung einer Vielzahl unterschiedlicher Produktarten, so etwa für lose, unverpackte oder pastöse Erzeugnisse, gepumpte Produkte wie Flüssigkeiten, Schüttgüter, lose Pulver und Feststoffe in Freifallsystemen sowie auch für verpackte Produkte. Sie kann darüber hinaus zur Inspektion von großen robusten Behältern wie Flaschen, Gläser und Verbundbehälter eingesetzt werden. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass die Überprüfung des Produkts auf metallische Fremdkörper vor dem Anbringen eventueller Metallverschlüsse erfolgt. 

Einfluss der Produkteigenschaften

Produkte mit hohem Feuchtegehalt erzeugen beim Durchlaufen eines Metallsuchsystems ähnliche Signale wie metallische Fremdkörper. Dieser sogenannte Produkt­effekt lässt sich durch Software-Algorithmen eliminieren.

© Mettler-Toledo

Die Entscheidung, ob Metallsuchtechnik das Mittel der Wahl ist, muss neben der Ausrichtung am Herstellungs- und Verpackungsverfahren auch die Beschaffenheit des Produkts – insbesondere dessen Trockenheit oder Leitfähigkeit – berücksichtigen. 

Generell gilt: Bei trockenen Produkten gestaltet sich die Erkennung metallischer Fremdkörper relativ problemlos. Durch den fehlenden Feuchtegehalt sind diese Produkte in der Regel nicht leitfähig und die Metallsuchtechnik erzielt eine sehr große Detektionsgenauigkeit auch gegenüber äußerst kleinen metallischen Fremdkörpern. Anders die Situation bei Erzeugnissen mit hohem Feuchtegehalt wie gekühlte und salzige Produkte sowie Erzeugnisse mit einem hohen Wasseranteil: Diese sind für die Fremdkörper-Erkennung besonders anspruchsvoll, da sie wie Metall selbst leitfähig sind. Beim Durchlaufen des Metallsuchsystems verursachen diese Produkte eine Störung des Erkennungsfelds und erzeugen damit ähnliche Signale wie metallische Fremdkörper. Dieser sogenannte Produkt­effekt kann größtenteils durch die Anwendung von Software-Algorithmen und die Einstellung der optimalen Betriebsfrequenz eliminiert werden. Ein hochwertiges Metallsuchgerät lässt sich daher mit unterschiedlichen Frequenzen betreiben und bietet dadurch eine ausreichend hohe Suchempfindlichkeit für die Erkennung kleiner Metallverunreinigungen auch bei feuchten und leitfähigen Produkten. 

Problemfall metallisierte Folie

Produkte in metallisierten Folienverpackungen können in der Regel mit Metallsuchgeräten im Niederfrequenzbetrieb zuverlässig überprüft werden. Dies kann jedoch, je nach Dicke der Folie, zu einer Reduzierung der erreichbaren Suchempfindlichkeit führen. In einzelnen Fällen ist es bei sehr dicken metallisierten Folienverpackungen daher empfehlenswert, diese Produkte vor dem Verpacken auf metallische Fremdkörper zu überprüfen.

Ein genereller Vorteil der Metallsuchtechnik ist die mögliche Systemauslegung auf sehr unterschiedliche Produktgrößen. Die Metalldetektor-Schleusen an Flug­häfen machen deutlich, welche Verpackungs- und Produktgrößen bei Bedarf mittels Metallsuchtechnik auf Fremdkörper detektiert werden können. Dabei gilt die Faustregel: Je höher die Durchgangsöffnung für das Produkt, desto geringer ist die Erkennungsempfindlichkeit des Metallsuchgeräts. Diese Reduzierung der Erkennungsempfindlichkeit kann jedoch durch die Einstellung des Abstands des Spulensystems im Metallsuchgerät weitgehend ausgeglichen werden. Auch der Einsatz der variablen Frequenztechnologie, bei der für jede Anwendung automatisch die am besten geeignete Frequenz eingestellt wird und somit eine Vielzahl von Produkten mit wechselndem Feuchtegehalt kontrolliert werden kann, hilft, eventuelle Probleme mit der Erkennungsempfindlichkeit zu lösen.