Fraunhofer-Innovation 05.05.2021, 07:00 Uhr

Lebensmittel haltbar verpackt – Ganz ohne Plastikmüll

Plastikmüll sollte vermieden werden. Das ist klar, doch gerade in der Lebensmittelproduktion wird viel Kunststoff verwendet, weil Alternativen in der Regel mit einer geringeren Haltbarkeitszeit verbunden sind. Das wollen Fraunhofer-Forscher ändern. Sie haben eine umweltfreundliche Beschichtung entwickelt, die auf Papier aufgetragen werden kann – und Lebensmittel gut konserviert.

eingeschweißte Gurken

Ein gewohnter Anblick: eingeschweißte Gurken. Hier könnte Plastikmüll vermieden werden.

Foto: panthermedia.net / gisne

Es ist heutzutage nicht leicht, beim Einkaufen bewusst auf Plastikmüll zu verzichten. Zwar gibt es beispielsweise Äpfel und Tomaten inzwischen in Papp-Verpackungen, doch haltbare Wurst, Käse, Fleisch und Fisch landen hingegen in der Regel in einer Kunststoffhülle im Wagen. Das Gleiche gilt für zahlreiche Convenience-Produkte, die auf diese Weise ein paar Tage länger frisch bleiben, bevor sie verzehrt werden. Plastikmüll ist allerdings ein Problem. Denn die Recyclingkreisläufe sind nicht geschlossen. Ein Teil des Kunststoffes landet in der Umwelt, wo er sich unter anderem zu Mikroplastik versetzt. Plastik verschmutzt die Meere und gelangt indirekt über die Nahrungskette sogar in den menschlichen Organismus. Wie stark er der Gesundheit schadet, ist noch nicht im Detail bekannt.

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Fest steht jedoch: Plastikmüll sollte vermieden werden. Tatsächlich verbrauchten die Deutschen 2017 jedoch 38,5 Kilogramm Kunststoff-Hüllen pro Kopf. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV und das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB wollen dieses Problem mit einer neuen Entwicklung jetzt zumindest verkleinern – sie haben eine neue Lösung für Lebensmittelverpackungen gefunden.

Statt Plastikmüll: Beschichtung auf Papier

Der Clou an der neuen Verpackung: Es handelt sich lediglich um eine Beschichtung, die auf herkömmliche Pappe aufgetragen wird. Die Schicht verlängert die Haltbarkeit, darf aber nach dem Gebrauch zusammen mit dem Rest ins Altpapier. Einem umweltfreundlichen Recycling steht also nichts im Wege. Entwickelt wurde das Prinzip im Rahmen des Projektes „BioActiveMaterials“.

Prototyp

Diese Papiertüte trägt die spezielle Beschichtung in sich.

Foto: Fraunhofer

Die Beschichtung besteht aus Proteinen, Wachsen und biobasierten Additiven. Aufgetragen wird sie mit einem Standardverfahren zum Beispiel auf Siegelrandbeutel und Einschlagpapier. Die Wissenschaftler setzen ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren ein, bei dem das Papier über Walzen geführt wird. Die Beschichtung gelangt dabei als wässrige Dispersion auf das Papier.

Haltbarkeit der Lebensmittel wird verlängert

Die Beschichtung kann dabei gleich mehrere Funktionen erfüllen. „Zum einen dienen die Proteine als Sauerstoffsperrschicht und die Wachse als Wasserdampfbarriere, so trocknet beispielsweise Obst nicht so schnell aus. Zum anderen verleihen die biobasierten Additive antioxidative und antimikrobielle Wirkung. Fleisch und Fisch verderben dann nicht so schnell. Insgesamt wird die Haltbarkeit des Lebensmittels deutlich verlängert“, erklärt Michaela Müller, Leiterin des Innovationsfelds Funktionale Oberflächen und Materialien am Fraunhofer IGB.

Auch die Proteine in der Beschichtung haben natürlich einen Sinn. Sie sorgen dafür, dass kein Mineralöl aus dem Papier auf die Lebensmittel übergeht. Gerade Altpapier enthält Reste von mineralölhaltiger Druckerfarbe. Insgesamt könnte diese Variante vermutlich nicht jede gängige Kunststoffverpackung ersetzen, grundsätzlich aber durchaus die Menge an Plastikmüll verringern.

Wachs und Proteine vermeiden Plastikmüll

Für die Verbraucher würde sich nichts ändern, da es keine Besonderheiten im Umgang mit der neuen Verpackung zu beachten gibt. „Unsere papierbasierten Verpackungen sind auch für Lebensmittel geeignet, die gekühlt werden müssen, beispielsweise Fleisch. Hierbei bleibt die Schutzfunktion vor Sauerstoff erhalten“, ergänzt Müller. Sogar Tiefkühlkost lässt sich darin verpacken.

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Der größte Vorteil gegenüber Plastikmüll liege jedoch darin, dass die Beschichtung biologisch abbaubar sei und das Papierrecycling nicht beeinträchtige. Selbstverständlich seien die Substanzen auch für die Gesundheit unbedenklich. Es handle sich ausschließlich um natürliche Inhaltsstoffe, die für Lebensmittel zugelassen seien. Für die Protein-Komponente probierten die Forscher beispielsweise Raps, Lupinen, Molke und Sonnenblumen aus. Praktisch könnte daher die Landwirtschaft mithelfen, Plastikmüll zu vermeiden – durch ein Zusatzgeschäft. Reste aus der Produktion fänden womöglich in der Lebensmittelindustrie Verwendung. Als Wachs testeten die Wissenschaftler Bienenwachs und Wachse, die aus dem in Nordmexiko vorkommenden Candelilla-Busch sowie aus der brasilianischen Carnauba-Palme gewonnen werden. Im nächsten Schritt geht es darum, die Beschichtung so weiterzuentwickeln, dass ein kommerzieller Einsatz möglich wird. Dann könnte zumindest im Supermarkt die Menge an Plastikmüll tatsächlich bald sinken.

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Ein Beitrag von:

  • Nicole Lücke

    Nicole Lücke macht Wissenschaftsjournalismus für Forschungszentren und Hochschulen, berichtet von medizinischen Fachkongressen und betreut Kundenmagazine für Energieversorger. Sie ist Gesellschafterin von Content Qualitäten. Ihre Themen: Energie, Technik, Nachhaltigkeit, Medizin/Medizintechnik.

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