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.Verpackung: Schutzfunktion von MAP bis Nanotech
Lebensmittelverpackungen haben eine Schutzfunktion und sind wichtig für das Hinauszögern des chemischen, physikalischen und biologischen Verderbs.


Selbst eine einfache Verpackung wie Glas, Metall, Kunststoff oder Papier kann die Haltbarkeitsdauer eines Produkts verlängern, die Qualität und Sicherheit verbessern, Foodwaste reduzieren und die Verfügbarkeit fördern.


Eine wichtige Aufgabe von Materialien für Lebensmittelverpackungen besteht darin, als physische Barriere zum Schutz des Inhalts gegen Mikroorganismen, Schädlinge und Geruchsannahme zu dienen. Sie verhindern Schäden durch mechanische Einwirkung, Vibration oder Erschütterungen und schützen vor möglichen Verschmutzungen oder Manipulation während Transport und Lagerung.

Ausserdem reagieren die meisten Lebensmittel auf Feuchtigkeit (z. B. werden Kekse weich oder Brot trocknet aus), so dass sie durch die entsprechende Verpackung geschützt werden müssen. Des Weiteren sind Sauerstoff und Licht an der Oxidation des Lebensmittels beteiligt, ein Prozess, der zu Geschmacksveränderungen, Verfärbungen bei Fleisch und einem Verlust des Vitamin-C-Gehalts bei Fruchtsaft führen.

Bei der MAP-Technik, dem Verpacken mit modifizierter Atmosphäre, wird die Luft in der Verpackung durch ein einziges Gas oder ein Gasgemisch ersetzt, das die Haltbarkeitsdauer dieser Lebensmittel verlängert. Beispielsweise lässt sich durch die Verringerung des Sauerstoffgehalts der Verpackung das Wachstum von Bakterien verlangsamen. Eine Kombination dieser Technik mit Verpackungsmaterialien, die den Gastransfer aus der Umgebungsluft begrenzen (z. B. um den Eintritt von Sauerstoff zu verhindern), und Lagerung bei niedrigen Temperaturen verhindert auch das Verderben und sorgt dafür, dass die Lebensmittel länger sicher sind.

Die Verpackung besteht häufig aus mehreren Schichten verschiedener Materialien, wobei jedes von ihnen eine nützliche Funktion hat. Beispielsweise lassen sich Behälter aus Pappe oder Karton zur Beibehaltung der Form mit einem harzbeschichteten Folienbeutel kombinieren, um das Produkt frisch zu halten, da er als eine Feuchtigkeits- oder Luftbarriere dient.

Lebensmittelverpackung und -technologie

In den letzten 50 Jahren wurden in diesem Bereich viele bedeutende bahnbrechende Technologien entwickelt, zum Beispiel: sterile (frei von Bakterien oder anderen Mikroorganismen) Verarbeitung und Verpackung, flexible und wiederverwendbare Behälter, Gasabsorber, mikrowellengeeignete Materialien, Originalitätsverschlüsse (man sieht wenn die Packung geöffnet wurde) und aktive, intelligente und recyclingfähige Verpackungssysteme. In diesem Zeitraum hat sich auch die Anzahl der Lebensmittelhersteller verringert, was zu längeren Lebensmittellieferketten führte, die sich oft über mehrere europäische Länder erstrecken. Dies bedingt insbesondere für frische und gekühlte Lebensmittel eine längere Haltbarkeitsdauer.

Ausserdem gewinnt die Verlängerung der Haltbarkeitsdauer von Lebensmittelprodukten immer mehr an Bedeutung und die Verringerung von Abfall hat in letzter Zeit zugenommen. Die Europäische Kommission hat als Ziel vorgegeben, bis 2030 die Lebensmittelverschwendung um 50 % zu reduzieren und das Recycling auf 75 % der Verpackungen zu steigern. Nachhaltige Alternativen für petrochemische (Kunststoff) Verpackungen können zum Umweltschutz beitragen:

Materialien aus Nebenprodukten der Lebensmittelverarbeitung sind leicht recycelbar oder biologisch abbaubar und tragen zur Reduzierung von Abfall und Verpackungsmüll bei. Zu den jüngsten Erfindungen bei nachhaltigen Lebensmittelverpackungen zählen beispielsweise Kartons aus Kartoffeln und Molke, ein biologisch abbaubarer Ersatz für Styropor aus Pilzkulturen, und Flaschen auf Zuckerrohrbasis.

Es werden Zusatzstoffe für Verpackungen entwickelt, die die Kompostierdauer oder den biologischen Abbau von Verpackungsmaterialien steuern oder beschleunigen können. Essbare Beschichtungen und Überzüge (aus Inhaltsstoffen wie Kasein, Molke, Kollagen, Ei oder Mais), die sich direkt auf die Lebensmittelprodukte auftragen lassen, um Verpackung einzusparen, werden ebenfalls entwickelt. Auf lange Sicht dürften die nachhaltigen Verpackungsmaterialien die Kosten senken und die Wettbewerbsfähigkeit der Verpackungshersteller und des Agrar- und Nahrungsmittelsektors steigern.

Nanotechnologie wird ebenfalls als ein wichtiger Bereich der Entwicklung von innovativen Lebensmittelverpackungen erachtet. Diese angewandte Wissenschaft beinhaltet die Kontrolle von Materie im Atombereich, wobei Nanopartikel in der Regel eine durchschnittliche Grösse von 100 Nanometer oder weniger aufweisen. Diese neuen Materialien haben einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften wie grössere Belastbarkeit, geringeres Gewicht, antimikrobielle Eigenschaften oder gesteigerte Beständigkeit bei Hitze, Gasen, UV-Bestrahlung und Feuchtigkeit.

Zu den spannenden Forschungsbereichen zählen die Gestaltung von farbverändernden Nanosensoren zur sofortigen Aufdeckung von undichten Stellen bei vakuumverpackten oder mit Schutzgas verpackten Lebensmitteln, Temperaturschwankungen im Laufe der Zeit und mikrobiellem Wachstum (z. B. das Vorkommen und Wachstum von Bakterien, Viren oder Schimmelpilzen, die Lebensmittel verderben lassen). Ausserdem wurde eine aktive Verpackung entwickelt, die Konservierungsstoffe enthält, die nur dann kontrolliert abgegeben werden, wenn ein Lebensmittel zu verderben beginnt.

Es gibt auch immer mehr sogenannte intelligente Verpackungsmaterialien; sie können den Zustand des verpackten Lebensmittels überwachen und den Verbraucher oder die an der Lieferkette beteiligten Personen darüber informieren.

Beispielsweise können Indikatoren an der Verpackung die Farbe wechseln, um den Verbrauchern mitzuteilen, ob das Produkt über die kritische Temperatur erhitzt oder gekühlt wurde, was die Qualität oder Sicherheit des Produkts beeinträchtigen könnte (z. B. Einfrieren-Auftauen-erneutes Einfrieren).

Verordnung für Lebensmittelverpackungen

In der EU wird jedes Material als ein Lebensmittelkontaktmaterial definiert, das dafür vorgesehen ist, während Produktion, Transport, Lagerung oder Verbrauch von Lebensmitteln mit diesen in Kontakt zu kommen oder bei dem von einem Kontakt mit ihnen auszugehen ist, z. B. Verpackung, Besteck, Behälter, Maschinen etc. Die europäischen Verordnungen gewährleisten, dass die in der EU hergestellten und verwendeten Lebensmittelkontaktmaterialien für ihre vorgesehene Nutzung ungefährlich sind. Beispielsweise dürfen Verpackungsmaterialien, die die Lebensmittel umgeben, weder Zusammensetzung, Geschmack noch Geruch der Lebensmittel auf inakzeptable Weise beeinträchtigen.

Die Hersteller müssen auch dafür sorgen, dass Chemikalien und Partikel des Verpackungsmaterials nicht in das Lebensmittel gelangen und zu Gesundheitsschäden führen. Darüber hinaus gibt es bestimmte Massnahmen (mit detaillierteren Beschränkungen), die bestimmte Materialien wie recycelte Kunststoffe, aktive und intelligente Lebensmittelkontaktmaterialien, regenierte Cellulose und Keramik regulieren. (eufic)
(gb)

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