Verpackungen schützen Lebensmittel vor äußeren Umwelteinflüssen wie Bakterien, Staub oder Feuchtigkeit im sogenannten Allerdings verfügen passive Verpackungen nur über eine eingeschränkte Funktionalität. Darüber hinaus sorgt eine aktive Verpackung für zusätzlichen Schutz und sorgt dafür, dass die Qualität der Lebensmittel unter günstigeren Bedingungen erhalten bleibt. Auf diese Weise wird ein schneller Verderb und die Verbreitung von Krankheitserregern verhindert, was zu einer längeren Haltbarkeit der verpackten Lebensmittel führt.
1.) Was ist eine aktive Verpackung und was ist das „Wesen“ ihrer Verwendung?
Aktive Verpackungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie aktiv wirkende Elemente enthalten und so die Umweltbedingungen rund um die verpackten Lebensmittel bewusst verbessern.
Aktive Verpackungen enthalten Komponenten, die dem Lebensmittel bestimmte Stoffe entziehen (z.B. indem sie der Luft in der Verpackung Sauerstoff entziehen) oder gewünschte Stoffe freisetzen (z.B. Konservierungsstoffe). Sie können aber auch z.B. steuern: Darüber hinaus können sie die Luftfeuchtigkeit in Lebensmittelverpackungen regulieren oder das Wachstum von Krankheitserregern stoppen.
Aktive Verpackungen können somit dazu beitragen, den Einsatz von Zusatzstoffen (z. B. Konservierungsmitteln) zu reduzieren oder vollständig zu vermeiden.
2.) Welche Produkte werden verpackt?
Zu den spezifischen Anwendungsgebieten aktiver Verpackungen zählen die folgenden Produkte:
- Getränke
- Aufschnitt, Fleischprodukte, Fertiggerichte
- Gemüse und Obst
- Medikamente, Nahrungsergänzungsmittel in Tablettenform
2.) Wie erhöhen aktive Verpackungen die Haltbarkeit von Lebensmitteln?
Um die Qualität von Lebensmitteln zu verbessern, enthalten Aktivverpackungen spezielle „aktive“ Komponenten, die in die Verpackung integriert – oder als separate Einlage hinzugefügt – werden.
Dadurch ist eine Kombination verschiedener Wirkmechanismen und unterschiedlicher Wirksysteme möglich.
Aktive Verpackung:
- reguliert den Feuchtigkeitsgehalt,
- bindet Sauerstoff;
- verhindert Veränderungen durch Licht,
- stoppt den Reifungsprozess,
- schützt vor Geschmacksverlust,
- reduziert das Wachstum von Bakterien und Krankheitserregern.
Die Lizenzierung aktiver Verpackungen wird durch eine EU-Verordnung geregelt.
Es gibt folgende Typen von Aktivverpackungen:
2.1. Feuchtigkeitskontrolle
Durch die Verwendung feuchtigkeitsregulierender Materialien wie Kieselgel oder Stärkepolymere hält die aktive Verpackung Lebensmittel in der Verpackung trocken.
Die feuchtigkeitsregulierenden Komponenten sind entweder im Verpackungsmaterial selbst enthalten oder werden in Einlagen, wie Säckchen o.ä., unter/neben dem Produkt platziert. Ein gängiges Anwendungsbeispiel ist der Einsatz von Saugeinlagen für unter Schutzgas verpackte Frischfleischprodukte. Die mit der Zeit austretenden Säfte werden von Polyacrylaten (Kunststoffen) aufgenommen, die bis zum 500-fachen ihres Eigengewichts aufnehmen können. Sammelt sich jedoch Fleischsaft in solchen aktiven Verpackungen, ist dies ein Zeichen dafür, dass die Aufnahmekapazität der Saugeinlage erschöpft ist und es besteht in einem solchen Fall eine erhöhte Fäulnisgefahr.
Auch als Unterlage für Plastikschalen mit Beeren werden oft Saugmatten verwendet.
2.2. Sauerstoffbindung
Sauerstoff verursacht die Oxidation von Lebensmitteln und beschleunigt das Wachstum aerober (sauerstoffliebender) Mikroorganismen. Dies führt wiederum zum Verderben von Lebensmitteln. Niedrigere Sauerstoffkonzentrationen in Lebensmittelverpackungen können diese Prozesse verzögern.
Sauerstofffänger wie Eisen können den Sauerstoffgehalt in Lebensmittelverpackungen aktiv reduzieren. Je nach Materialart können sie als separate Schicht in Verpackungsmaterialien wie Folien, Menüschalen oder PET-Flaschen oder als Dichtungseinlage in Getränkeverschlüssen eingesetzt werden.
Aktive Folien binden beispielsweise Sauerstoff in eingeschweißten Fleischprodukten und machen diese dadurch haltbarer. Lebensmittel wie Kartoffelpüree oder Sauerkraut behalten auf einem Tablett mit sauerstoffabsorbierender Schicht länger ihre Farbe. Verpackungsmaterialien mit derartigen Eigenschaften werden bereits für in PET-Flaschen abgefülltes Bier verwendet.
Die Verpackung kann in Form einer sog. Platzierung von Sachets (Einzeldosis-Kissenbeuteln), die ebenfalls der Sauerstoffbindung dienen.
2.3. Molkecoating statt Plastikverpackung
Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts haben eine natürliche Alternative aus Molke entwickelt, um synthetische Beschichtungen zu ersetzen. Molke fällt in großen Mengen als Nebenprodukt bei der Lebensmittelproduktion an und ist daher ein weitgehend nicht verwertbares Nebenprodukt.
Durch die Verwendung modifizierter Molkenproteine wird eine Beschichtung hergestellt, die über sehr gute Feuchtigkeits- und Sauerstoffbarriereeigenschaften verfügt. Darüber hinaus verfügen Proteine über natürliche antimikrobielle Eigenschaften, die die Haltbarkeit der Lebensmittel weiter verbessern. Auch der Kohlendioxidausstoß während der Produktion ist geringer als bei herkömmlichen Verpackungen.