Aktive Verpackungen - Lösungen gegen Sauerstoff und Feuchtigkeit

Sauerstoff, Bakterien, Feuchtigkeit - all das schadet frischen Lebensmitteln. Verpackungen können sie davor schützen, allerdings unterschiedlich gut. Manche Folien sind so beschichtet, dass sie den Sauerstoff und die Feuchtigkeit besonders gut abhalten. Zusätzlich gibt es Verpackungslösungen, die aktiv gegen Sauerstoff oder Bakterien ankämpfen, oder den optimalen Feuchtigkeitsgehalt in der Packung einstellen. Diese Lösungen fasst man unter dem Begriff »active packaging«, also »aktives Verpacken«, zusammen. Es handelt sich um unterschiedliche Beschichtungen von Verpackungsfolien, die die Haltbarkeit der Lebensmittel länger erhalten.

Molke hält Sauerstoff, Feuchte und Bakterien fern

Folienverpackungen von frischen, leicht verderblichen Lebensmitteln, wie Käse, Wurst, Fisch und Fleisch, sind häufig mit synthetischen Polymerschichten versehen. Diese halten Feuchtigkeit und Sauerstoff vom Produkt fern. Als Barriereschicht wird meist Ehtylvinylalkohol (EVOH) verwendet, ein nicht-nachwachsender Rohstoff auf Erdölbasis.

In dem europäischen Verbundprojekt »Wheylayer« haben nun Wissenschaftler vom IVV in Kooperation mit Partnern eine nachwachsende natürliche Alternative entwickelt: Eine Schicht aus modifiziertem Molkeprotein. Molke fällt bei der Käseherstellung in großen Mengen an, in Deutschland werden etwa 40 Prozent verworfen. Die Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Molkeproteine aufreinigen und isolieren lassen. Danach werden sie chemisch und enzymatisch modifiziert. Anschließend wird eine Formulierung erstellt. Diese kann dann als Schicht aufgetragen werden, die sehr gute Barriereeigenschaften gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff aufweist.

Zusätzlich besitzen die Proteine von Natur aus antimikrobielle Eigenschaften, die die Haltbarkeit der Lebensmittel noch weiter verbessern. Und auch für die Umwelt ist es besser: die CO2-Emission bei der Herstellung ist geringer als bei konventionellen Verpackungen.

Antimikrobielle Verpackung

Keime wie Bakterien oder Schimmelpilze lassen Lebensmittel schneller verderben und können außerdem gesundheitsschädlich sein. Konservierungsmittel wirken den Erregern entgegen. Wissenschaftler vom IVV haben mit Sorbinsäure, einem gängigen Konservierungsmittel, eine antimikrobielle Beschichtung für Verpackungen entwickelt. Kommt die Folie mit dem Lebensmittel in Kontakt, so gibt sie die Wirkstoffe an die Oberfläche des Produkts ab. Zusätzlich dient sie als Siegelschicht. Die Verpackung schützt somit vor Kontamination, kann aber auch bereits vorhandene bekämpfen. Sorbinsäure hat mehrere Vorteile. Sie wirkt gegen relevante Lebensmittelkeime, gleichzeitig ist sie für den Menschen weder toxisch noch allergen. Sie riecht und schmeckt neutral und ist sowohl für Kunststoffe als auch für viele Lebensmittel bereits zugelassen.

Aktiv gegen Sauerstoff

Lässt man Wurst offen liegen, wird sie schnell grau. Aber auch zahlreiche andere Lebensmittel leiden unter Sauerstoffeinfluss: Sie werden ranzig, schmecken und riechen schnell schlecht, Vitamine und andere Inhaltsstoffe werden abgebaut. Dazu reichen schon geringe Mengen an Sauerstoff in der Verpackung. Sauerstoff-Scavenger verbrauchen diesen Sauerstoff und schützen somit das Lebensmittel. Verschiedene Stoffe werden hier bereits eingesetzt. Wichtig ist dabei, dass der Absorber schneller als das Lebensmittel ist, den Sauerstoff also schneller verbraucht, ehe er das Produkt schädigen kann. Außerdem muss der Stoff natürlich lebensmittelverträglich sein. Wissenschaftler vom Fraunhofer IVV haben selbst auch schon solche Scavenger entwickelt. Sie untersuchen aber auch kommerziell erhältliche Systeme. Dabei testen sie deren Geschwindigkeit beim Abbau, schätzen ab, ob sich der Einsatz des Absorbers lohnt und überprüfen die Verträglichkeit.

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