Moderne Verpackungen wollen mit biogener Herkunft und\/oder biologischer Abbaubarkeit punkten. Umfassende nachhaltige Verpackungskonzepte brauchen aber mehr. Spezielle Barriere-Eigenschaften sind zum Beispiel bei sensiblen Lebensmitteln gefragt. Die Hochschule Albstadt-Sigmaringen forscht unter dem Nachhaltigkeitsaspekt an Konzepten daf\u00fcr.<\/p>\n
Jeder kennt sie: durchsichtige Folien umh\u00fcllen \u2013 oft kombiniert mit Halbschalen \u2013 die vielf\u00e4ltigsten Lebensmittel von Fleisch- und Wurstwaren \u00fcber Molkereiprodukte bis hin zur ganzen Breite an Obst- und Gem\u00fcsesorten. Solche Verpackungen bieten gro\u00dfe Vorteile in puncto Haltbarkeit und machen das Produkt f\u00fcr den Verbraucher gut sichtbar. Grunds\u00e4tzlich sind sie also eine gute Sache, wenn nur das erd\u00f6lbasierte Verpackungsmaterial nicht w\u00e4re. Biogene Ersatzstoffe so zu entwickeln, dass sie einen ad\u00e4quaten, nachhaltigen Ersatz bieten, ist eine besondere Herausforderung. Und die geht das Sustainable Packing Institute SPI der Hochschule Albstadt-Sigmaringen an. Unter Leitung von Prof. Dr. Markus Schmid entwickelt das Forscherteam mit Partnern in mehreren nationalen und internationalen Verbundprojekten innovative Verpackungskonzepte f\u00fcr sensible Lebensmittel.<\/p>\n
\u201eDie Verpackungen sollen einerseits eine hohe Schutzfunktion bieten und andererseits schnell und vollst\u00e4ndig biologisch abbaubar sein. Diesen Zielkonflikt wollen wir l\u00f6sen\u201c, so Schmid. F\u00fcr die Folie selbst ist ein geeignetes Ausgangsmaterial bereits gefunden: Polymilchs\u00e4ure PLA. Sie kann alleine, als Co-Polymer oder als Mischung mit anderen Biopolymeren zu transparenten, flexiblen Folien verarbeitet werden, die sich kompostieren lassen. \u201eDie gew\u00fcnschten Abbaueigenschaften bietet das Material, jedoch nicht die zum Beispiel bei Wurst- und K\u00e4seaufschnitt geforderten Barriereeigenschaften\u201c, erkl\u00e4rt Schmid. Genau daran arbeitet er im Rahmen des von der EU gef\u00f6rderten Projekts \u201eBIOnTop<\/a>\u201c. Dabei haben sich 21 Partner aus acht EU-L\u00e4ndern unter Federf\u00fchrung des spanischen AIMPLAS – Instituto Tecnol\u00f3gico del Pl\u00e1stico zusammengetan, um kosteneffiziente, biobasierte Kunststoffkonzepte zu entwickeln, die auch f\u00fcr sensible Lebensmittel ausreichend Barriereeigenschaften bieten und gleichzeitig kreislauff\u00e4hig sind. Basis ist hier ein PLA-Co-Polymer.<\/p>\n Mit wenig Material so viel wie m\u00f6glich erreichen<\/p>\n Um ihre Schutzwirkung voll entfalten zu k\u00f6nnen, muss die Folie vor allem gegen Sauerstoff und Wasserdampf eine Barriere bieten. K\u00f6nnte beides in zu gro\u00dfen Mengen hindurchtreten, w\u00fcrde das zu einem fr\u00fchzeitigen Verfall des Lebensmittels f\u00fchren. \u201eDas PLA-basierte Co-Polymer alleine bietet keine ausreichende Barriere, deshalb wollen wir die Folie funktionalisieren\u201c, sagt Schmid. F\u00fcr die Sauerstoff-Barriere soll eine Proteinbeschichtung sorgen. Dabei arbeitet das Team mit bereits gut erforschten, tierischen Proteinen aus Molke. So gut die Proteinschicht vor Sauerstoff sch\u00fctzt, hat sie jedoch leider den Nachteil, empfindlich gegen Feuchtigkeit zu sein. Deshalb wollen die Forscher in einem zweiten Prozessschritt eine nanoskalige Schicht aus Fetts\u00e4uren aufbringen. Fetts\u00e4uren sind von Natur aus hydrophob, also wasserabweisend, und sorgen so f\u00fcr die gew\u00fcnschte Wasserdampfbarriere. Aber das ist noch nicht alles. Die Nanobeschichtung verbessert auch die Restentleerbarkeit der Verpackung. Es haftet weniger Produkt an, was ein weiterer Pluspunkt auf der Nachhaltigkeitsliste ist.<\/p>\n \u201eDa die Beschichtung nanoskalig ist, beeintr\u00e4chtigt sie nicht die mechanischen Eigenschaften der Verpackung und zeigt zudem eine hohe Materialeffizienz, was sie umso nachhaltiger macht\u201c, erg\u00e4nzt Schmid. Nat\u00fcrlich muss das Ganze nicht nur im Labor-, sondern auch im industriellen Ma\u00dfstab funktionieren, noch dazu kosteneffizient. Dieser Aspekt soll ebenso wie die Eignung zur Heimkompostierbarkeit von Industriepartnern im Konsortium untersucht werden.<\/p>\n