Lebensmittelverpackung Beschichtetes Papier kann Plastikverpackungen ersetzen

Redakteur: Katharina Juschkat

Lebensmittel werden fast immer in Plastik verpackt – Fraunhofer-Forscher haben jetzt eine Alternative entwickelt: Biobasierte, umweltfreundliche Beschichtungen für Papierverpackungen, die Lebensmittel haltbar machen und im Altpapier entsorgt werden können.

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Ein Siegelbeutel aus Papier mit der Beschichtung auf der Innenseite. Nach der Nutzung landet die Verpackung mit den bioaktiven Materialien in der Altpapiertonne.
Ein Siegelbeutel aus Papier mit der Beschichtung auf der Innenseite. Nach der Nutzung landet die Verpackung mit den bioaktiven Materialien in der Altpapiertonne.
(Bild: Fraunhofer)

Plastikverpackungen sind gerade bei Lebensmittel fast unumgänglich: Sie sorgen für die nötige Haltbarkeit und sind hygienisch. Doch aufgrund des steigenden Plastikmülls suchen Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft nach Alternativen und haben eine umweltfreundliche Beschichtung für Papierverpackungen entwickelt, die Plastik einspart und Lebensmittel haltbar macht.

Dahinter stehen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV und des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, die im Projekt „Bio-Active Materials“ zusammen die Beschichtung entwickelt haben.

Wie die Beschichtung funktioniert

Das Basismaterial ist Papier, aus dem gängige Verpackungen entwickelt werden wie verschließbare Siegelrandbeutel oder Einschlagpapier. Das Papier wird über Standardverfahren mit einer speziellen Beschichtung versehen. Für diese Beschichtung nutzen die Forschenden Proteine und Wachse mit biobasierten Additiven. Die spezielle Formulierung der langzeitstabilen Beschichtung erfüllt gleich mehrere Funktionen:

  • Die Proteine dienen als Sauerstoffsperrschicht. Zudem verhindern sie, dass Mineralöl aus dem Papier auf die Lebensmittel übergeht. Gerade Altpapier enthält Reste von mineralölhaltiger Druckerfarbe.
  • Die Wachse sind eine Wasserdampfbarriere – so trocknet beispielsweise Obst nicht so schnell aus.
  • Die biobasierten Additive sorgen für eine antioxidative und antimikrobielle Wirkung. Fleisch und Fisch verderben dann nicht so schnell. Insgesamt wird die Haltbarkeit des Lebensmittels deutlich verlängert.

Plastikvermeidung tut Not

Plastik ist ein praktisches Verpackungsmaterial, sorgt aber für riesige Müllberge: In Deutschland wurden allein im Jahr 2017 pro Einwohner insgesamt 38,5 Kilogramm Müll aus Plastikverpackungen erzeugt. Der Plastikmüll schwimmt auf den Ozeanen oder wird zur Entsorgung in asiatische oder afrikanische Länder exportiert. Durch Abrieb oder Zerfall entsteht Mikroplastik, das am Ende in der Nahrungskette landet. Eine Reduzierung der Kunststoffverpackungen auch im Bereich der Lebensmittel tut also Not.

Die neuen beschichteten Papiere stellen eine Alternative zu derzeitigen Verpackungen für Lebensmittel aller Art dar, egal ob Obst und Gemüse, Fleisch und Fisch, Käse oder auch Süßwaren. Verbraucher können die papierverpackten Lebensmittel genauso lagern und handhaben wie die mit Kunststoff verpackten. Auch für gekühlte Lebensmittel sind die Packungen geeignet, die Schutzfunktion vor Sauerstoff bleibt erhalten. Sogar Tiefkühlkost lässt sich darin verpacken.

Der Clou dabei: Die Beschichtung ist biologisch abbaubar und kann in der Altpapiertonne entsorgt werden. Dort stört sie das Papierrecycling nicht.

Woraus die Beschichtung besteht

Bei der Wahl der Rohstoffe für die Beschichtung setzte das Fraunhofer-Team auf natürliche, lebensmittelrechtlich zugelassene Substanzen. Für die Protein-Komponente etwa experimentierten sie mit Raps, Lupinen, Molke und Sonnenblumen. In der Praxis könnten landwirtschaftliche Betriebe nicht verwertete Reststoffe aus der Produktion an die Verpackungsindustrie liefern.

Bei den Wachsen setzen die Forschenden auf Bienenwachs und auf Wachse, die aus dem in Nordmexiko vorkommenden Candelilla-Busch sowie aus der brasilianischen Carnauba-Palme gewonnen werden. Diese Wachse sind biologisch abbaubar, lebensmittelrechtlich zugelassen und auf dem Markt leicht verfügbar.

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In der Herstellung kommt klassische Labortechnik zum Einsatz, also Zerkleinern, Erhitzen, Rühren und Mixen. Mit dem Mischungsverhältnis können bestimmte Eigenschaften besonders hervorgehoben werden: So könnte etwa eine Verpackung für Fleisch durch mehr Antioxidantien eine besonders starke antimikrobielle und antioxidative Wirkung entfalten, während der Salat in der Tüte durch eine Wachsbeschichtung besonders gut vor Austrocknung geschützt ist.

Beschichtung auf Kartons oder direkt dem Lebensmittel

Neben Papier lässt sich auch Karton mit der bioaktiven Beschichtung ausstatten. Die Verpackung kann zudem bedruckt werden. Zudem experimentieren die Projektpartner vom Fraunhofer IVV und vom Fraunhofer IGB damit, die Beschichtung direkt auf Lebensmittel wie etwa Obst oder Gemüse aufzutragen und so die Haltbarkeit zu erhöhen. Aus gesundheitlicher Sicht ist die essbare Beschichtung unbedenklich, so die Forscher.

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