DE102012214582A1

DE102012214582A1 - Detektion von Flaschen mit Fehlgeschmack

Info

Publication number: DE102012214582A1
Application number: DE201210214582
Authority: DE
Inventors: Albert Reischenböck
Original assignee: Adelholzener Alpenquellen GmbH
Current assignee: Adelholzener Alpenquellen GmbH
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-02-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zur Detektion von Verunreinigungen in Mehrweg-Verpackungen und ein Verfahren zur Detektion von solchen Verunreinigungen gerichtet.

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zur Detektion von Verunreinigungen in Mehrweg-Verpackungen und ein Verfahren zur Detektion von solchen Verunreinigungen gerichtet.
Es ist bekannt, dass bei Mehrweg-Verpackungen, die insbesondere mit zuckerhaltigen Resten befüllt waren, oftmals ein unangenehmer Geruch, z. B. Modergeruch, festgestellt wird, der selbst durch gründliche Reinigung der Verpackung nicht entfernt werden kann. Werden solche Verpackungen erneut befüllt, kann sich dieser Geruch auf das Füllgut übertragen und ggf. den Geschmack des Füllguts verändern.
Bisher konnte nicht festgestellt werden, woher diese Verunreinigungen herrühren. So wurde beispielsweise angenommen, dass die Verunreinigungen durch kontaminiertes Regenwasser, das während der Lagerung in die Mehrweg-Verpackung gelangt, eingetragen wird. Lange Zeit wurden wasserlösliche Bestandteile von Paletten als mögliche Quelle der Verunreinigungen vermutet. Der Verursacher, der diesen resistenten meist muffigen Geruch/Geschmack verursacht, konnte aber nie identifiziert werden.
Es ist nachvollziehbar, dass insbesondere bei Mehrweg-Verpackungen im Lebensmittel-Bereich, beispielsweise bei Pfandflaschen für Getränke, solche Verunreinigungen unbedingt vermieden werden müssen.
Auf dem Gebiet der Getränkeabfüllung haben sich Vorrichtungen, sogenannte Sniffer, etabliert, mit denen bestimmte Stoffe, die es in Mehrweg-Flaschen unbedingt zu vermeiden gilt, detektiert werden können. Übliche Sniffer-Systeme wie sie heute in Getränkeabfüllanlagen zum Einsatz kommen, prüfen die Rücklaufflaschen routinemäßig auf Flüssigkeitsreste und auf Stoffrückstände, wie z. B. Zigarettenkippen. Aufgrund der häufigen Lagerung von Fremdsubstanzen, die ggf. Fehlgeschmack/Fehlgeruch oder sogar Gesundheitsschäden verursachen, in Pfandflaschen, werden Sniffer-Systeme zur Detektion von Rückständen von Reinigungsmitteln (z. B Ammoniak, Ethanol, Methanol), Öl, Benzin (z. B. Benzol, Toluol, Xylol) oder Lösungsmitteln (z. B. Ethylacetat) angeboten. Kontaminierte Flaschen können so aus dem Kreislauf ausgeschleust werden. Insbesondere die hohen Abfüllgeschwindigkeiten mit bis zu 50.000 Flaschen pro Stunde und eine entsprechend hohe Anzahl an Einzelmessungen pro Zeiteinheit, stellen eine große Herausforderung für die Entwicklung solcher Systeme dar.
Nach aufwändigen Untersuchungen wurde nun gefunden, dass sich während der Lagerung von Verpackungen Mikroorganismen oder/und deren Metabolite bilden können, die insbesondere einen Fehlgeruch oder/und Fehlgeschmack verursachen. Diese Mikroorganismen oder/und deren Metabolite sind in der Lage in das Verpackungsmaterial zu migrieren und können durch übliche Reinigungsverfahren nicht mehr entfernt werden. Insbesondere bei erneuter Befüllung der Mehrweg-Verpackungen kann es zu einer unerwünschten Beeinträchtigung des Füllguts kommen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metabolite in Mehrweg-Verpackungen bereitzustellen.
In einem Aspekt ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Detektion von Verunreinigungen in Mehrweg-Verpackungen gerichtet, umfassend

a) eine Transporteinrichtung, welche die Mehrweg-Verpackungen entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert, und
b) mindestens eine Prüfeinheit zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Mehrweg-Verpackungen um kunststoffhaltige Behälter, insbesondere um kunststoffhaltige Flaschen. Bevorzugt sind auf dem Markt übliche Mehrweg-Kunststoffflaschen, die Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen, Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) oder/und PVC umfassen und ggf. beschichtet sind.
Die Transporteinrichtung, welche die Mehrweg-Verpackungen entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert, kann eine bei Abfüllanlagen herkömmliche Förderanlage sein. Üblicherweise haben solche Transporteinrichtungen eine Förderkapazität von mehr als 10.000, bevorzugt mehr als 20.000, stärker bevorzugt mehr als 30.000 und noch stärker bevorzugt mehr als 40.000 Verpackungen pro Stunde. Durch die Transporteinrichtung können die Mehrweg-Verpackungen, bevorzugt im geöffnetem Zustand, d. h. ohne Deckel, mindestens einer Prüfeinheit zugeführt und nach Detektion von dort wieder abgeführt werden.
Die Prüfeinheit zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten umfasst bevorzugt mindestens einen Detektor oder/und mindestens einen Massenspektrometer.
Der Detektor umfasst bevorzugt eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit, wobei die Sendeeinheit Strahlung aussendet, die von der Empfangseinheit erfassbar ist. Bevorzugt sendet die Sendeeinheit UV-, UV/Vis-, IR- oder Mikrowellenstrahlung aus. Als Detektoren können übliche in der UV-, UV/Vis-, IR- oder Mikrowellenspektroskopie verwendete Systeme eingesetzt werden. Die Untersuchung der Probe kann im Medium oder in der Gasphase erfolgen.
Dem Fachmann sind ferner geeignete Massenspektrometer zur Identifizierung organischer Moleküle in Gas- oder Fest/Flüssigphase bekannt. Bevorzugt werden Quadrupol-Massenspektrometer eingesetzt, in denen die Probe ionisiert und über elektromagnetische Felder auf einen Massen-Detektor gelenkt wird. Die Probe wird dabei nach Molekülmassen aufgetrennt. Bevorzugt ist dem Massenspektrometer ein Gaschromatograph vorangeschaltet. Der Gaschromatograph ermöglicht eine chemische Auftrennung von Gasgemischen in ihre einzelnen Bestandteile, bevor eine Messung im Massenspektrometer erfolgt. Bevorzugt wird der Gaschromatograph bei Temperaturen oberhalb Raumtemperatur (20°C), stärker bevorzugt oberhalb 50°C, am stärksten bevorzugt oberhalb 60°C betrieben.
Für Analysen in Abfüllanlagen haben sich wegen der hohen Geschwindigkeiten und der entsprechend hohen Anzahl an Einzelmessungen pro Zeiteinheit insbesondere Gasphasenanalysen als geeignet herausgestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird daher durch die Prüfeinheit insbesondere das Gasvolumen im Inneren der Mehrweg-Verpackungen analysiert. Bevorzugt wird eine gasförmige Probe berührungslos, beispielsweise durch ein Vakuumpumpensystem, entnommen und der Prüfeinheit zugeführt. Es ist allerdings auch eine Detektion des Gasvolumens im Inneren der Flasche durch das Verpackungsmaterial hindurch möglich.
Es wurde gefunden, dass Mikroorganismen oder/und deren Metabolite, insbesondere Pilze, z. B. Schimmelpilze, und Bakterien für Verunreinigungen, die insbesondere einen Fehlgeruch oder/und Fehlgeschmack (z. B. modrigen Geschmack oder Geruch) verursachen, verantwortlich sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese Verunreinigungen bevorzugt nicht durch übliche Reinigungsverfahren entfernt werden.
Bevorzugt werden die Mehrweg-Verpackungen daher auf Mikroorganismen ausgewählt aus mindestens einer Penicillium-, Sphaerulina-, Cercospora-, Meruliaceae- und Enterobacter-Art untersucht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. sp. cluster 15_2, P. sp. Cluster 10, P. sp. cluster 5, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes,
stärker bevorzugt aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus und Enterobacter aerogenes,
am stärksten bevorzugt aus Bjerkandera.
Bevorzugte zu detektierende Metabolite der oben genannten Mikroorganismen sind 2-6-Di-tert-butyl-p-benzochinon, Benzophenon, 7,9-Di-tert-butyl-1-oxaspiro(4,5)-deca-6,9-dien-2,8-dion, Beta-Ionon, 6-Phentylpyran-2-on, Tributylacetylcirtat, Decansäurethylester, 4-Methoxybenzaldehyd, 1,4-Dichlor-2,5-dimethoxybenzol, 2-Chlor-1,4-dimethoxybenzol, 3-Chloro-4-methoxybenzaldehyd, 3-Hexenylvalerat und beta-Damascenon, insbesondere 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, 2-6-Di-tert-butyl-p-benzochinon und Benzophenon, am stärksten bevorzugt 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner bevorzugt eine Ultraschalleinrichtung. Durch Behandeln der Mehrweg-Verpackungen mit Ultraschall vor Eintritt in die Prüfeinheit kann die Konzentration an Mikroorganismus oder/und deren Metaboliten in der Gasphase angereichert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann integraler Bestandteil einer (Getränke-)Abfüllanlage sein. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist daher eine Abfüllanlage, insbesondere Getränkeabfüllanlage, umfassend die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Wie oben ausgeführt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere vor der Waschstraße der (Getränke)abfüllanlage angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch nach der Waschstraße angeordnet sein. Im letzteren Fall werden der Prüfeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die bereits gereinigten Flaschen zugeführt.
In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf ein Verfahren zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in Mehrweg-Verpackungen gerichtet, umfassend die Schritte

a) Entnehmen einer Probe aus einer Mehrwegverpackung und
b) Detektieren von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in der Probe.

Bei den Mehrweg-Verpackungen im erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich insbesondere um die oben beschriebenen Mehrweg-Verpackungen. Insbesondere werden die bereits gebrauchten Mehrweg-Verpackungen, wie sie von den Kunden nach Entnahme des Füllguts in den Rückgabekreislauf gegeben werden, verwendet.
Aus der Mehrweg-Verpackung wird bevorzugt eine gasförmige Probe entnommen. Die Probenentnahme kann durch eine Sonde, z. B. ein Rohr, das durch die Verpackungsöffnung in das Gasvolumen der Verpackung eingeführt wird und durch eine an das Rohr angeschlossene (Vakuum-)Pumpe eine gasförmige Probe entnimmt, erfolgen. Alternativ wird die Probe durch Fluten der Mehrweg-Verpackung mit Inertgas, z. B. Stickstoff, Luft, CO₂, Sauerstoff, und Sammeln der dadurch verdrängten Probe in einem Leitungssystem, erhalten.
Bevorzugt wird die Probe direkt der oben beschriebenen Prüfeinheit zugeführt. In der Prüfeinheit werden die Proben auf eventuell vorhandene Mikroorganismen oder/und deren Metabolite untersucht.
Insbesondere werden Mikroorganismen oder/und deren Metabolite detektiert, die einen Fehlgeschmack oder/und Fehlgeruch, beispielsweise einen modrigen Geruch oder/und Geschmack verursachen.
Insbesondere werden die Mehrweg-Verpackungen auf Mikroorganismen ausgewählt aus mindestens einer Penicillium-, Sphaerulina-, Cercospora-, Meruliaceae- und Enterobacter-Art oder/und deren Metabolite untersucht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. sp. cluster 152, P. sp. Cluster 10, P. sp. cluster 5, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes,
insbesondere aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus und Enterobacter aerogenes,
insbesondere bevorzugt Bjerkandera.
Neben einer direkten Detektion der Mikroorganismen ist auch eine indirekte Detektion anhand der Lysate der Mikroorganismen möglich. Die Detektion der Mikroorganismen beinhaltet daher in einer Ausführungsform eine vorhergehende Lyse des Mikroorganismus und die Detektion der Lyseprodukte. Die Lyse kann durch auf dem Gebiet bekannte Lyseverfahren, beispielsweise mittels chemischer Lyse (z. B. durch Zugabe von Chelatbildnern, chaotropen Reagenzien, Detergenzien, Alkalien, organischen Lösungsmitteln), biologischer Lyse (z. B. durch Zugabe von Enzymen, Infektionen mittels Phagen, Autolyse), physikalischer Lyse (z. B. durch Thermolyse, Einfrieren/Auftauen, oder mechanischer Lyse (z. B. durch Zellmühlen, Drucksysteme) durchgeführt werden. Bevorzugt wird die alkalische Lyse verwendet.
Bevorzugte zu detektierende Metabolite der oben genannten Mikroorganismen sind 2-6-Di-tert-butyl-p-benzochinon, Benzophenon, 7,9-Di-tert-butyl-1-oxaspiro(4,5)-deca-6,9-dien-2,8-dion, Beta-Ionon, 6-Phentylpyran-2-on, Tributylacetylcirtat, Decansäurethylester, 4-Methoxybenzaldehyd, 1,4-Dichlor-2,5-dimethoxybenzol, 2-Chlor-1,4-dimethoxybenzol, 3-Chloro-4-methoxybenzaldehyd, 3-Hexenylvalerat und beta-Damascenon, insbesondere 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, 2-6-Di-tert-butyl-p-benzochinon und Benzophenon, am stärksten bevorzugt 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Mehrweg-Verpackungen auf Metabolite der o. g. Mikroorganismen untersucht.
Die Mikroorganismen und/oder Metabolite werden mit mindestens einem Detektor oder/und mindestens einem Massenspektrometer, wie oben beschrieben, detektiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere in einer Abfüllanlage, stärker bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage durchgeführt. In diesem Fall wird das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere dadurch erschwert, dass mehr als etwa 10.000, bevorzugt mehr als 20.000, bevorzugt mehr als 30.000, bevorzugt mehr als 40.000, bevorzugt mehr als 50.000 Einzelmessungen pro Stunde durchgeführt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Verfahren zum Aussortieren von Mehrweg-Verpackungen, die Fehlgeschmack oder/und Fehlgeruch verursachen, umfassend die Schritte

(a) Entnehmen einer Probe aus einer Mehrweg-Verpackung und
(b) Detektieren von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in der Probe,
(c) Entfernen der Mehrweg-Verpackung, die in Schritt (b) positiv auf Mikroorganismen oder/und deren Metabolite getestet wurde.

Mit Fehlgeschmack oder/und Fehlgeruch werden alle sensorischen Abweichungen, z. B. in Geruch, Geschmack oder Konsistenz, vom Normalzustand definiert. Insbesondere wird als Fehlgeschmack/Fehlgeruch ein modriger/muffiger Geruch oder/und Geschmack oder ein Geruch oder/und Geschmack nach Lösungsmitteln angesehen.
Die Schritte a) und b) entsprechen den zuvor beschriebenen Schritten a) und b) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in Mehrweg-Verpackungen (siehe oben).
Ferner schließt sich ein weiterer Schritt c) an, gemäß dem Mehrweg-Verpackungen, die im Schritt b) positiv auf Mikroorganismen oder/und deren Metabolite getestet wurden, aus dem Kreislauf entfernt werden.
Als positiv getestete Mehrweg-Verpackungen gelten solche, die eine gewisse zuvor festgelegte Grenzkonzentration an Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in der untersuchten Probe überschreiten. Geeignete Grenzkonzentrationen sind abhängig vom jeweiligen Mikro-Organismus oder Metabolit und können beispielsweise bei > 1000 ppm, stärker bevorzugt bei > 100 ppm oder stärker bevorzugt bei > 1 ppm liegen.
Die positiv getestete Verpackung kann nach einem positiven Testergebnis entweder direkt aus der Prüfeinheit entfernt werden. Alternativ wird die positiv getestete Verpackung registriert und zu einem späteren Zeitpunkt entnommen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Durchführung in einer Abfüllanlage, insbesondere in einer Getränkeabfüllanlage. Wie oben ausgeführt, muss in diesem Fall gewährleistet sein, dass mehr als etwa 10.000, bevorzugt mehr als 20.000, mehr als 30.000, stärker bevorzugt mehr als 40.000, am stärksten bevorzugt mehr als 50.000 Einzelmessungen pro Stunde durchgeführt werden können.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von mindestens einem von 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon und 2-6-Di-tert-butyl-p-benzochinon, insbesondere von 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, als Marker für Geschmack- oder/und Fehlgeruch-verursachende Verunreinigungen, insbesondere in Mehrweg-Verpackungen.
Die Marker können durch die oben beschriebenen Verfahren detektiert werden. Die Marker werden bevorzugt in der Lebensmittelindustrie, insbesondere in der Getränkeindustrie, eingesetzt.
Die Erfindung wird anhand folgender Beispiele näher erläutert.
Tabelle 1: Auswertung der Verkostung
1: UV-Vis-Spektrum von lysiertem Bjerkandera, P. echinulatum und P. expansum.
Beispiel 1:
Identifikation der Verunreinigungen in Mehrweg-Verpackungen
PET-Mehrwegflaschen, die zuvor mit Fruchtsaftschorlen gefüllt waren und wegen Modergeruchs/-geschmack reklamiert wurden, wurden chemisch und biologisch untersucht. Die Mikroorganismen in den Reklamationsflaschen wurden kultiviert, isoliert und bestimmt.
Die folgenden Mikroorganismen wurden identifiziert:
Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. sp. cluster 15_2, P. sp. Cluster 10, P. sp. cluster 5, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus und Enterobacter aerogenes.
Beispiel 2
Identifikation der Fehlgeruch/Fehlgeschmack verursachenden Verunreinigungen
Bei Reklamationen von Flaschen mit Fehlgeschmack oder/und Fehlgeruch wird am häufigsten ein modriger Muffton des Füllguts angegeben. Die Ursache dieses Mufftons wurde im folgenden untersucht.
Neue PET-Flaschen wurden mit den in Beispiel 1 identifizierten Mikroorganismen beimpft und inkubiert. Nach mehreren Wochen Bebrütungszeit bei Raumtemperatur (20 bis 25°C) wurden die Flaschen nach einem festgelegten Reinigungsprotokoll gewaschen und mit Mineralwasser von Adelholzener^® befüllt. Nach 10 Tagen bei 40°C wurde das Füllgut durch drei Testpersonen blind verkostet.
Insbesondere bei mit Bjerkandera sp., P. solitum, P. echinulatum und P.expansum beimpften Flaschen wurde Schimmelgeschmack festgestellt. Bei mit Bjerkandera, P. solitum, P. echinulatum und Enterobacter cancerogenus beimpften Flaschen wurde ein signifikanter Lösungsmittelgeschmack beobachtet (siehe Tabelle 1).
Beispiel 3
Detektion der Fehlgeruch/Fehlgeschmack verursachenden Verunreinigungen
Detektion der Mikroorganismen
Die direkte Analyse von Mikroorganismen ist nur mit großem apparativen Aufwand möglich. Darum bietet sich für das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere eine indirekte Methode an. Hierzu werden Mikroorganismen zunächst aufgeschlossen, d. h. lysiert.
In Getränkeabfüllanlagen hat sich die Lyse mit wässriger NaOH im Hinblick auf Aufschlusszeit, Kosten und Toxikologie als Mittel der Wahl herausgestellt.
Die Mikroorganismen Bjerkandera, P. solitum, P. expansum, P. echinulatum und Enterobacter aerogenes wurden mit 1M NaOH inkubiert. Nach 10 min. wurde die vollständige Lyse des Mikroorganismus festgestellt.
Das Lysat wurde mit einem UV/VIS-Spektrometer DR5000 (Messbereich 200–700 nm; Extinktion) untersucht. Die Spektren zeigen für jeden Mikroorganismus einen spezifischen Fingerprint im Bereich von 320–500 nm, anhand dessen eine Identifizierung vorgenommen werden kann. In 1 sind beispielhaft die UV/Vis-Spektren des Lysats von Bjerkandera, P. echinulatum und P. expansum gezeigt.
Detektion der Metabolite
Für Analysen in Abfüllanlagen haben sich wegen der hohen Geschwindigkeiten und der entsprechend hohen Anzahl an Einzelmessungen pro Zeiteinheit insbesondere Gasphasenanalysen als geeignet herausgestellt.
Aus diesem Grund wurden die Metabolite der Fehlgeschmack/Fehlgeruchverursachenden Mikroorganismen untersucht. Metabolite sind niedermolekulare organische Stoffwechselprodukte und können üblicherweise leicht aus der Gasphase detektiert werden.
In GC-MS Analysen wurden die Metabolite von Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. sp. cluster 15_2, P. sp. Cluster 10, P. sp. cluster 5, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes untersucht.
Folgende Verbindungen wurden identifiziert:
2-6-Di-tert-butyl-p-benzochinon, Benzophenon, 7,9-Di-tert-butyl-1-oxaspiro(4,5)-deca-6,9-dien-2,8-dion, Beta-Ionon, 6-Phentylpyran-2-on, Tributylacetylcirtat, Decansäurethylester, 4-Methoxybenzaldehyd, 1,4-Dichlor-2,5-dimethoxybenzol, 2-Chloro-1,4-dimethoxybenzol, 3-Chloro-4-methoxybenzaldehyd, 3-Hexenylvalerat und beta-Damascenon
Neue PET-Flaschen wurden mit den identifizierten Verbindungen beimpft und inkubiert. Nach mehreren Wochen Bebrütungszeit bei Raumtemperatur (20 bis 25°C) wurden die Flaschen nach einem festgelegten Reinigungsprotokoll gewaschen und mit Mineralwasser von Adelholzener^® wiederbefüllt. Nach 10 Tagen bei 40°C wurde das Füllgut durch drei Testpersonen blind verkostet. In den Testversuchen wurden als besonders intensiv riechende und Fehlgeruch bzw. Fehlgeschmack verursachende Komponenten 3-Chloro-4-methoxybenzaldehyd (muffig), Benzophenon (blumig) und 2,6-Di-tert-butyl-p-benzochinon (stechender Geruch) ausfindig gemacht.
Es wird angenommen, dass die Metabolite in die Mehrweg-Flasche migrieren und deshalb auch durch aufwändige Reinigungsverfahren nicht vollständig entfernt werden können. Nach Wiederbefüllung der Verpackung migrieren die Mikrorganismen und/oder Metabolite aus dem Verpackungsmaterial in das Füllgut und verursachen dort einen Fehlgeschmack bzw. -geruch.
Durch Detektion der Mikroorganismen und/oder deren Metabolite besteht nun erstmals die Möglichkeit, betroffene Mehrweg-Verpackungen zu identifizieren und ggf. aus dem Mehrweg-Kreislauf auszuschleusen.
Folgende Punkte sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung:

1. Vorrichtung zur Detektion von Verunreinigungen in Mehrweg-Verpackungen, umfassend (a) eine Transporteinrichtung, welche die Mehrweg-Verpackungen entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, und (b) mindestens eine Prüfeinheit zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten.
2. Vorrichtung nach Punkt 1, wobei die Mehrweg-Verpackungen kunststoffhaltige Behälter, insbesondere Flaschen, sind.
3. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 2, wobei die Transporteinrichtung die Mehrweg-Verpackungen der Prüfeinheit einzeln zuführt und wieder abführt.
4. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 3, wobei die Prüfeinheit mindestens einen Detektor oder/und mindestens ein Massenspektrometer umfasst.
5. Vorrichtung nach Punkt 4, wobei der Detektor eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit umfasst, wobei die Sendeeinheit Strahlung aussendet, die von der Empfangseinheit erfassbar ist.
6. Vorrichtung nach Punkt 5, wobei die durch die Sendeeinheit ausgesendete Strahlung UV-, UV/Vis-, IR- oder Mikrowellenstrahlung ist.
7. Vorrichtung nach einem der Punkte 4 bis 6, wobei der Massenspektrometer mit einem Gaschromatographen gekoppelt ist (GC-MS).
8. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 7, wobei die Prüfeinheit das Gasvolumen im Inneren der Mehrweg-Verpackungen detektiert.
9. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 8, wobei der zu detektierende Mikroorganismus mindestens einer von Pilzen und Bakterien, insbesondere von Penicillium-, Sphärulina-, Cercospora-, Meruliaceae- und Enterobacter-Arten, oder/und deren Metaboliten ist.
10. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 9, wobei die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes.
11. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 10, wobei die zu detektierenden Metabolite ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon und 2,6-Di-tert.-butyl-p-benzochinon, insbesondere 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd.
12. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 11, ferner umfassend eine Ultraschalleinrichtung.
13. Abfüllanlage, insbesondere Getränkeabfüllanlage, umfassend eine Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 12.
14. Verfahren zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in Mehrweg-Verpackungen, umfassend die Schritte (a) Entnehmen einer Probe aus einer Mehrweg-Verpackung und (b) Detektieren von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in der Probe.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Mehrweg-Verpackung bereits gebraucht ist.
16. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 15, wobei die Mehrweg-Verpackungen kunststoffhaltige Behälter, insbesondere Flaschen, sind.
17. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 16, wobei die Probe gasförmig ist.
18. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 17, wobei die Probenentnahme durch eine Sonde oder durch Fluten der Verpackung mit Inertgas erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 18, wobei der zu detektierende Mikroorganismus oder/und deren Metabolite einen Fehlgeschmack oder/und Fehlgeruch, insbesondere einen modrigen Geruch oder/und Geschmack, verursachen.
20. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 19, wobei die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Pilzen und Bakterien, insbesondere Penicillium-, Sphärulina-, Cercospora-, Meruliaceae- und Enterobacter-Arten, oder/und deren Metaboliten.
21. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 20 wobei die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes.
22. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 21, wobei die zu detektierenden Metabolite ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon oder 2,6-Di-tert.-butyl-p-benzochinon, insbesondere 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd.
23. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 22, wobei die Mikroorganismen oder/und deren Metabolite mit mindestens einem Detektor oder/und mindestens einem Massenspektrometer gemäß einem der Punkte 4 bis 7 detektiert werden.
24. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 23, zur Durchführung in einer Abfüllanlage, insbesondere in einer Getränkeabfüllanlage.
25. Verfahren nach einem der Punkte 14 bis 24, wobei die Mehrweg-Verpackung bereits vor der Probennahme einer Reinigung unterzogen wurde.
26. Verfahren zum Aussortieren von Mehrweg-Verpackungen, die Fehlgeschmack oder/und Fehlgeruch verursachen, umfassend die Schritte (a) Entnehmen einer Probe aus einer Mehrweg-Verpackung und (b) Detektieren von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in der Probe, (c) Entfernen der Mehrweg-Verpackung, die in Schritt (b) positiv auf Mikroorganismen oder/und deren Metabolite getestet wurde.
27. Verfahren nach Punkt 26, wobei die Mehrweg-Verpackungen kunststoffhaltige Behälter, insbesondere Flaschen, sind.
28. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 27, wobei die Mehrweg-Verpackung gebraucht ist.
29. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 28, wobei die Mehrweg-Verpackungen, die aussortiert werden sollen, einen modrigen Geruch und/oder Geschmack im Füllgut verursachen.
30. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 29, wobei die Probe gasförmig ist.
31. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 30, wobei die Probenentnahme durch eine Sonde oder durch Fluten der Verpackung mit Inertgas erfolgt.
32. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 31, wobei der zu detektierende Mikroorganismus ausgewählt ist aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Pilzen und Bakterien, insbesondere Penicillium-, Sphärulina-, Cercospora-, Meruliaceae- und Enterobacter-Arten, oder/und deren Metaboliten.
33. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 32, wobei die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes,
34. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 33, wobei die zu detektierenden Metabolite ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon oder 2,6-Di-tert.-butyl-p-benzochinon, insbeondere 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd.
35. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 34, wobei die Mikroorganismen oder/und deren Metabolite mit mindestens einem Detektor oder/und mindestens einem Massenspektrometer gemäß einem der Punkte 4 bis 7 detektiert werden.
36. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 35, zur Durchführung in einer Abfüllanlage, insbesondere in einer Getränkeabfüllanlage.
37. Verfahren nach einem der Punkte 26 bis 36, wobei die gebrauchte Mehrweg-Verpackung bereits vor der Probennahme einer Reinigung unterzogen wurde.
38. Verwendung von 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon oder/und 2-6-Di-tert-butyl-p-benzochinon, insbesondere von 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, als Marker für Geschmack- oder/und Fehlgeruch-verursachende Verunreinigungen, insbesondere in Mehrweg-Verpackungen.

Claims

Vorrichtung zur Detektion von Verunreinigungen in Mehrweg-Verpackungen, umfassend (a) eine Transporteinrichtung, welche die Mehrweg-Verpackungen entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, und (b) mindestens eine Prüfeinheit zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mehrweg-Verpackungen kunststoffhaltige Behälter, insbesondere Flaschen, sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Prüfeinheit mindestens einen Detektor oder/und mindestens ein Massenspektrometer umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zu detektierende Mikroorganismus mindestens einer von Pilzen und Bakterien, insbesondere von Penicillium-, Sphärulina-, Cercospora-, Meruliaceae- und Enterobacter-Arten, oder/und deren Metaboliten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zu detektierenden Metabolite ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon und 2,6-Di-tert.-butyl-p-benzochinon, insbesondere 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd.
Abfüllanlage, insbesondere Getränkeabfüllanlage, umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verfahren zur Detektion von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in Mehrweg-Verpackungen, umfassend die Schritte (a) Entnehmen einer Probe aus einer Mehrweg-Verpackung und (b) Detektieren von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in der Probe.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Pilzen und Bakterien, insbesondere Penicillium-, Sphärulina-, Cercospora-, Meruliaceae- und Enterobacter-Arten, oder/und deren Metaboliten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die zu detektierenden Metabolite ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon oder 2,6-Di-tert.-butyl-p-benzochinon, insbesondere 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd.
Verfahren zum Aussortieren von Mehrweg-Verpackungen, die Fehlgeschmack oder/und Fehlgeruch verursachen, umfassend die Schritte (a) Entnehmen einer Probe aus einer Mehrweg-Verpackung und (b) Detektieren von Mikroorganismen oder/und deren Metaboliten in der Probe, (c) Entfernen der Mehrweg-Verpackung, die in Schritt (b) positiv auf Mikroorganismen oder/und deren Metabolite getestet wurde.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die zu detektierenden Mikroorganismen ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Bjerkandera, P. camemberti, P. commune, P. crustosum, P. echinulatum, P. solitum, P. expansum, P. olsonii, P. brevicompactum, P. glabrum, P. mali, P. aurantiogriseum, P. fellutanum, P. spinulosum, Sphärulina polyspora, Pseudocercospora, Enterobacter cancerogenus, und Enterobacter aerogenes,
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die zu detektierenden Metabolite ausgewählt sind aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon oder 2,6-Di-tert.-butyl-p-benzochinon, insbeondere 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd.
Verwendung von 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, Benzophenon oder/und 2-6-Di-tert-butyl-p-benzochinon, insbesondere von 3-Chlor-4-methoxybenzaldehyd, als Marker für Geschmack- oder/und Fehlgeruch-verursachende Verunreinigungen, insbesondere in Mehrweg-Verpackungen.