Nachhaltige und multifunktionelle Verpackungen sorgen de sicherere Lebensmittel
Das von der EU finanzierte Projekt NANOBARRIER (Extended shelf-life biopolymers for sustainable and multifunctional food packaging solutions) hatte die Aufgabe, eine neue Nanotechnologieplattform zu entwickeln. Die Projektpartner entwickelten eine Plattform auf Grundlage anorganisch-organischer Hybridpolymere, mikrofibrillärer Zellulose, eines Zeit-Temperatur-Indikators, Nanokapseln mit kontrollierter Permeabilität und Additivtechnologie. Diese werden mit ressourcenschonenden Verarbeitungstechnologien kombiniert, um eine Verpackung mit längerer Haltbarkeitsdauer und aus Biopolymeren bereitzustellen. Das NANOBARRIER-Team hat Sensoren erfunden, die Sauerstoff, mechanischen Bruch, Temperatur und Veränderungen im pH-Wert erfassen. Die entwickelten Sensoren und Barrierepromotoren für intelligente Verpackungen und deren Herstellung wurden großmaßstäblich umgesetzt. Die Barrierepromotoren verringern die Durchdringbarkeit von Lebensmittelverpackungen aus Pappe, Gläsern, Flaschen und Schalen in Bezug auf Feuchtigkeit und Luftsauerstoff erheblich. Sensoren können den Verderb bei verpackten Lebensmitteln, hervorgerufen durch beschädigte Verpackungen oder falsche Lagerbedingungen, feststellen. Sie nehmen die Form von Nanopartikeln oder Nanokapseln an, die auf die Verpackung oder hitzeempfindliche Etiketten aufgedruckt oder aufgetragen werden. Diese Sensoren reagieren gleichermaßen auf Änderungen des pH-Werts und Feuchtigkeit innerhalb einer Verpackung aufgrund von Nahrungsmittelverderb oder Temperaturveränderungen während unsachgemäßer Lagerung. Die Forscher entwickelten verschiedene Demonstratoren und verknüpften diese Entwicklung eng mit Ökodesign-Methodik und Nachhaltigkeitsbewertung, um zu gewährleisten, dass die Lösungen zu der gesamten, mit der Verpackung verbundenen Wertschöpfungskette kompatibel sind. Die Demonstratoren wurden an vorhandenen ressourcenschonenden Verarbeitungsanlagen realisiert, um realisierbare Lösungen für das Verpackungsgeschäft sicherzustellen. Eine Lebenszyklusanalyse ergab, dass Biokunststoffe je nach Produkt und Anwendung im Vergleich zu konventionellen Kunststoffen Kohlendioxideinsparungen (CO2) von bis zu 40 % ermöglichen. Die in den Demonstratoren eingesetzten Materialien wurden in Hinsicht auf ihre Sicherheit und Umwelteigenschaften bewertet. Bei den Versuchen zeigte sich, dass sämtliche Materialien eine geringe Toxizität aufweisen, die in Zellkulturen ausgewertet wird. NANOBARRIER konnte eine nachhaltige hochdichte Schutzverpackung für Lebensmittel von hohem wirtschaftlichen Stellenwert zur Verfügung stellen. Damit wird man die Position der EU auf dem Weltmarkt für Produkte, die besonders sorgfältig verpackt werden müssen, stärken können. Von der Verpackungslösung werden insbesondere die Rohstoffhersteller und Kunststoffverarbeiter profitieren.
Schlüsselbegriffe
Lebensmittelverpackung, Lebensmittelsicherheit, NanoBarrier, Biopolymere