Ob Käse, Fleisch, Fertigwaren oder Obst und Gemüse – die meisten Lebensmittel werden heute in Kunststoffverpackungen eingepackt. Diese schützen die Lebensmittel vor Verunreinigen und Schäden beim Transport. Allerdings steigt dadurch auch der Plastikmüll enorm an. Der Plastikmüll gelangt in die Ozeane oder wird ins Ausland exportiert und verunreinigt dort die Ökosysteme. Zudem zerfällt er zu Mikroplastik und wird etwa von Tieren aufgenommen.

Um die zunehmenden Plastikmassen durch Lebensmittelverpackungen zu reduzieren, haben Wissenschaftler um Cornelia Stramm vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung nach einer umweltfreundlicheren Alternative zu den Lebensmittelverpackungen aus Plastik gesucht. Als Grundlage für ihre Verpackung wählten sie verschliessbare Papierbeutel sowie Einschlagpapier.

Um Lebensmittel darin lange und hygienisch aufbewahren zu können, entschied sich das Forscherteam dazu, eine pflanzenbasierte Beschichtung für das Papier zu entwickeln. Dafür nutzten die Forscher Proteine und Wachse mit biobasierten Additiven. Für die Protein-Anteile in der Beschichtung experimentierte das Team beispielsweise mit Raps, Lupinen, Molke oder Sonnenblumen, die etwa als Reststoffe von landwirtschaftliche Betriebe übrigbleiben. Beim Wachsanteil der Beschichtung testeten Stramm und ihre Kollegen Bienenwachs und andere Wachse.

„Wir haben uns für diese Wachse entschieden, da sie biologisch abbaubar, lebensmittelrechtlich zugelassen und auf dem Markt leicht verfügbar sind“, so Michaela Müller vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik. Aus den Proteinen und Wachsen stellte das Forscherteam mit verschiedenen Techniken potenzielle Beschichtungen her.

Vor Austrocknung und Verderben geschützt

Wie sich die beschichteten Bioverpackungen in der Anwendung bewähren, testeten die Wissenschaftler im Anschluss. Es zeigte sich: Die Komponenten der plastikfreien Lebensmittelverpackung erfüllten die gleichen Funktionen wie die herkömmlichen Verpackungen. „Zum einen dienen die Proteine als Sauerstoffsperrschicht und die Wachse als Wasserdampfbarriere, so trocknet beispielsweise Obst nicht so schnell aus“, berichtet Müller.

„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.“ Die Proteine in der Beschichtung verhindern zudem, dass Mineralöl aus dem Papier auf die Lebensmittel übergeht. Denn gerade Altpapier kann Reste von mineralölhaltiger Druckerfarbe enthalten, so die Forscher.

Durch diese Eigenschaften eignet sich die neuartige Verpackung laut der Wissenschaftler für alle Lebensmittel – ob Fleisch, Käse, Obst, Gemüse oder Süsswaren. „Unsere papierbasierten Verpackungen sind auch für Lebensmittel geeignet, die gekühlt werden müssen, beispielsweise Fleisch“, bestätigt Müller. „Hierbei bleibt die Schutzfunktion vor Sauerstoff erhalten.“

Und sogar Tiefkühlkost sollen sich darin verpacken lassen. Die papierverpackten Lebensmittel können dabei genauso gehandhabt und gelagert werden wie die mit Kunststoff verpackten, ergänzen Stramm und ihre Kollegen. „Nach der Nutzung wandert die Verpackung in die Altpapiertonne, die Beschichtung ist biologisch abbaubar und stört das Papierrecycling nicht“, erklärt Stramm. Die bioaktive Beschichtung ist zudem vielseitig einsetzbar: Neben Papier könnte sich auch Karton damit beschichten lassen. Auch ein Bedrucken der Verpackung sei kein Problem. (Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft)

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(gb)