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Aktive Verpackungen

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"Aktive Verpackungen" geben entweder bestimmte Substanzen an das verpackte Lebensmittel ab (etwa Konservierungsstoffe) oder entziehen dem Lebensmittel oder dessen unmittelbarer Umgebung bestimmte Stoffe (zum Beispiel den Sauerstoff aus der Rest-Luft in der Verpackung).

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Sie enthalten gezielt Bestandteile, die Stoffe an das verpackte Lebensmittel oder dessen Umwelt abgeben oder dem Lebensmittel oder dessen Umwelt entziehen können. Die aktive Komponente kann in die Verpackung integriert sein, aber auch separat in Form von Einlagen beigefügt werden.

Bei aktiven Verpackungen sind verschiedene Wirkprinzipien möglich, auch eine Kombination verschiedener aktiver Systeme ist möglich.

Feuchtigkeitsregulation

Mittels feuchteregulierender Materialien, wie zum Beispiel Silicagel (= Kieselerde) oder Stärkepolymere, die sich entweder im Verpackungsmaterial selbst befinden, oder in Form von Einlagen, kleinen Tütchen oder Ähnlichem beigegeben werden, können die verpackten Lebensmittel trocken gehalten werden. Ein weit verbreitetes Anwendungsbeispiel ist der Einsatz von Saugeinlagen bei Verpackungen von Frischfleischprodukten unter Schutzgas. Der mit der Zeit austretende Fleischsaft wird dabei von vernetzten Polyacrylaten (= Kunststoffe) aufgesaugt, die das bis zu 500-fache ihres Eigengewichts aufnehmen können.

Sammelt sich Fleischsaft in einer solchen Verpackung, so deutet dies darauf hin, dass die Kapazität der Saugeinlage erschöpft ist. Da in einem solchen Fall das Risiko der Keimvermehrung und des Stoffübergangs besteht, sollten Verbraucher ein solches Produkt nicht kaufen und das Personal auf dieses Problem hinweisen.

Sauerstoffabsorption

Sauerstoff führt die Oxidation von Lebensmitteln herbei, beschleunigt das mikrobielle Wachstum von aeroben (= sauerstoffliebenden) Mikroorganismen und führt schließlich dazu, dass Lebensmittel verderben. Eine geringe Sauerstoffkonzentration innerhalb der Lebensmittelverpackung kann folglich dazu beitragen, diese Prozesse zu verzögern. Durch sauerstoffabsorbierende Materialien, wie zum Beispiel Eisen, kann der Sauerstoffgehalt aktiv gesenkt werden. Sauerstoffabsorbierende Materialien können je nach Art des Materials entweder als eine gesonderte Schicht in Verpackungsmaterialien wie Folien, Menüschalen, PET-Flaschen usw. zum Einsatz kommen, aber auch als Dichteinlage in Verschlüssen von Getränken. Aktive Folien können beispielsweise den Rest-Sauerstoff aus eingeschweißten Fleischprodukten binden und auf diese Weise deren Haltbarkeit erhöhen. In einer Menüschale mit integriertem Sauerstoffabsorber behalten Gerichte wie Kartoffelpüree oder Sauerkraut länger ihre Farbe. Auch bei Bieren in PET-Flaschen finden Verpackungsmaterialien mit diesen Eigenschaften bereits Anwendung.
Wissenschaftler des Fraunhofer Institutes haben jüngst eine natürliche Alternative zu synthetischen Beschichtungen entwickelt. Eine Schicht aus modifiziertem Molkeprotein hält Feuchtigkeit und Sauerstoff ab und weist darüber hinaus noch antimikrobielle Eigenschaften auf.

Lichtregulation

Der Einfluss von Licht kann bei Lebensmitteln zu unterschiedlichen Veränderungen führen und dadurch unter anderem die sensorische Wahrnehmung der Produkte nachteilig verändern. Zum einen kann es durch Licht zu Geschmacksfehlern kommen (zum Beispiel der sogenannte "Lichtgeschmack" bei Milch in Weißglasflaschen), zum anderen kann Licht eine Oxidation auslösen (zum Beispiel Ranzigwerden von Speiseölen in Weißglasflaschen). Dunkles Glas schafft in diesen Fällen Abhilfe, gilt jedoch nicht als aktive Verpackung.

Licht kann aber auch zum Verblassen von Pflanzenfarbstoffen führen, die immer mehr als Alternative zu künstlichen Farbstoffen zum Färben von Lebensmitteln verwendet werden, zum Beispiel Extrakte aus Roter Bete oder Karotten. Mit Hilfe eines integrierten UV-Schutzes in durchsichtigen Kunststoffverpackungen können die Lichtdurchlässigkeit verringert und diese Veränderungen reduziert werden.

Ethylenabsorption

Ethylen (= Ethen) ist eine gasförmige Verbindung, die im natürlichen Reifungsprozess bei Obst und Gemüse in unterschiedlichen Mengen entsteht. Manche Arten produzieren mehr von diesem Gas als andere; dazu gehören zum Beispiel Äpfel, Zitronen und Tomaten. Sie sollten daher im Haushalt nicht in direkter Nähe von anderem Obst und Gemüse gelagert werden. Ethylen wird aber auch zur Beschleunigung der Reifung von Äpfeln, Bananen oder Tomaten eingesetzt.

Auf dem langen Transport von Früchten, wie beispielsweise Bananen und anderen exotischen Früchten, sollen Reifungsprozesse jedoch nicht ausgelöst, sondern vielmehr unterbunden werden. So wird einerseits durch Kühlung die Produktion des Reifegases gehemmt. Zusätzlich können Verpackungen Ethylen-Absorber wie Kaliumpermanganat oder Aktivkohle enthalten, die das Ethylen binden und so den Reifungsprozess während des Transportes unterbrechen. In Deutschland angekommen, werden diese Früchte aber wieder mit Ethylen begast, um sie zur Genussreife zu bringen.

Aromaregulation

Verpackte Lebensmittel sollen sowohl vor der Aufnahme sogenannter Fehlaromen aus der Umgebung, als auch vor dem Verlust gewünschter produkttypischer Aromen geschützt werden. Unerwünschte Gerüche können durch bindende Stoffe wie Aktivkohle oder Cyclodextrine (= Abbauprodukte von Stärke, die in ihren Hohlräumen Düfte einschließen können) reduziert werden. Das Problem beim Einsatz dieser Stoffe ist, dass Verbraucher unter Umständen leicht verdorbene Lebensmittel nicht mehr über den Geruch identifizieren können, da jegliche Gerüche, die einen Verderb anzeigen, in der Verpackung gebunden werden. Da Aroma bindende Stoffe nicht gekennzeichnet werden müssen, erfahren wir derzeit nicht, bei welchen Produkten sie bereits eingesetzt werden.

Antimikrobielle Wirkung

Mikroorganismen in oder auf Lebensmitteln verändern die sensorischen Eigenschaften der Lebensmittel, führen den Verderb herbei und verursachen bei Verzehr zum Teil Erkrankungen, zum Beispiel des Magen-Darm-Traktes. Um diese Prozesse zu unterbinden, wurden Verpackungen entwickelt, die das Wachstum von Keimen hemmen. Dabei wirken Silberverbindungen, organische Säuren oder andere Konservierungsmittel antimikrobiell. In Japan kommt für diese Zwecke auch Wasabi zum Einsatz.

Da die Bestandteile aktiver Verpackungen nicht gekennzeichnet werden müssen, erfahren Verbraucher auch in diesem Fall nicht, bei welchen Produkten diese Technik bereits zum Einsatz kommt. Grundsätzlich dürfen aber nur zugelassene Stoffe eingesetzt werden.

 

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