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Aktive Verpackungen

Länger haltbar dank Polymer

Jedes Jahr landen in Deutschland mehrere Millionen Tonnen Lebensmittel im Müll, weil sie angeblich nicht mehr genießbar sind. Ein Polymer der Universität Bonn und FH Münster soll für eine längere Haltbarkeit der Lebensmittel sorgen. Doch wie sieht dieses Polymer aus und kann es wirklich etwas bewirken? // Von Christopher Hostert und Jens Weede

20.07.2017// Nicht alle Lebensmittel schaffen den Weg von der Produktion bis auf den Teller des Verbraucher. "Alleine in Deutschland landen jährlich pro Kopf 82 Kilogramm Lebensmittel im Müll", so Anne-Catrin Hummel von der Deutschen Welthungerhilfe. Dabei spielen viele Faktoren eine wichtige Rolle. "Der größte Teil der Verschwendung findet nicht beim Verbraucher statt, sondern entlang der Wertstoffkette", so Hummel weiter. Aber auch die Verpackung der Produkte spiele eine entscheidende Rolle. Neueste Forschungsprojekte arbeiten an Verpackungen, die die Lebensmittel besser schützen und damit länger haltbar machen sollen.

Aktiv und intelligent

Grundsätzlich wird dabei zwischen aktiven und intelligenten Verpackungen unterschieden. Während aktive Verpackungen in direktem Kontakt mit dem Lebensmittel stehen, können intelligente Verpackungen Informationen über das Produkt geben. So kann eine intelligente Verpackung zum Beispiel Informationen zum Temperaturverlauf, zum aktuellen Zustand und zur Haltbarkeit des Produktes geben. Aktive Verpackungen hingegen tragen aktiv zum Schutz des Produktes bei. Sie schützen das Lebensmittel vor schädlichen Mikroorganismen, binden Sauerstoff oder kontrollieren die Feuchtigkeit in der Verpackung. "Aktive Verpackungen werden bereits eingesetzt, der Konsument merkt das aber meistens nicht: Beispiele sind Sauerstoff-Scavenger in PET-Flaschen, in Verschlüssen oder in Menüschalen", ergänzt Prof. Kajetan Müller von der Hochschule Kempten.

Direkter Schutz ganz ohne Chemie

Die meisten aktiven Verpackungen arbeiten derzeit noch mit chemischen Wirkstoffen, was oft zu geschmacklichen Veränderungen beim Lebensmittel führt und damit für den Konsumenten unattraktiv wird. Speziell die antimikrobiell wirksamen Verpackungssysteme stehen derzeit im Fokus der Forschung. Diese hemmen das Wachstum der Mikroorganismen aktiv durch eine Schädigung der Zellwand, der Erbsubstanz oder des Stoffwechsels. Gerade bei leicht verderblichen Lebensmitteln, wie zum Beispiel Fisch oder Fleisch, besteht eine erhöhte Anfrage nach diesen Verpackungssystemen. "Der Kernnutzen dieser neuen Materialien wird bei der Erhöhung der Lebensmittelhaltbarkeit und Sicherheit und damit verbundenen längeren Verkaufsfenster gesehen", so die promovierte Ernährungswissenschaftlerin Sophia Dohlen von der Universität Bonn.

Verbundprojekt "Safe-Pack"

Die Universität Bonn und FH Münster arbeiten derzeit an einer aktiven Verpackung. Hierbei handelt es sich um ein antimikrobiell kontaktwirksames Polymer mit dem Namen "Poly(TBAMS)". Die Wirkung soll hierbei ausschließlich an der Kontaktfläche zwischen Verpackungsmaterial und Lebensmittel stattfinden. "Es handelt sich hierbei um einen rein physikalischen Oberflächeneffekt", ergänzt Dr. Sophia Dohlen. Bereits unterschiedliche Verpackungsmaterialien, wie Verpackungsfolien und Saugvliese mit einer hohen Wirksamkeit gegen verschiedene Bakterien, konnten innerhalb des Projekts "Safe-Pack", welches von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung gefördert wurde, hergestellt werden.

So funktioniert das Polymer in der Praxis , 23.06.2017, Christopher Hostert und Jens Weede

Blick in die Zukunft

Es ist bereits vorstellbar, dass antimikrobielle Verpackungsmaterialien für bestimmte Produkte auf den Markt kommen. So sollen sie beispielsweise bei Fleischwaren und verzehrfertigen Produkten angewendet werden. Sophia Dohlen erstellte im Rahmen Ihrer Dissertation eine Kosten-Nutzen-Analyse an einem konkreten Beispiel:"Wenn die Haltbarkeit von frischem Geflügelfleisch um zwei Tage verlängert werden könnte, könnten nach Schätzungen insgesamt über die gesamte Wertschöpfungskette um die 6.000 Tonnen Geflügelfleisch im Jahr in Deutschland weniger verworfen werden. Am meisten Fleisch würde auf der Stufe der Konsumenten eingespart werden". Allerdings sind bis dahin noch einige weitere Tests und Pilotprojekte notwendig, um mögliche Gefahren für den Verbraucher auszuschließen. "Die Forschung zum Polymer ist sehr weit fortgeschritten, jedoch muss die Einbindung des Polymers in die Verpackung noch optimiert werden", verrät Sophia Dohlen.

Kajetan Müller, Professor im Studiengang Lebensmittlerverpackungstechnik, musste in seiner Arbeit im Bereich der Materialentwicklung beim Fraunhofer IVV feststellen, wie schwer es ist, neue Entwicklungen auf den Markt zu bringen. Müller warnt: "Wenn die Verpackung mit aktiver Funktionalität deutlich teurer ist als eine herkömmliche Verpackung, dann werden die Unternehmen darauf verzichten." Erste Einschätzungen der Uni Bonn zeigen, dass es durch das Polymer zu keinen höheren Kosten für den Verbraucher kommen soll.

Ein Artikel von Christopher Hostert und Jens Weede

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Jens Weede & Christopher Hostert