Biologisch abbaubare Hightech-Verpackung für Käse und Nudeln
Methoden zur Lebensmittelkonservierung sind so alt wie die Menschheit selber, denn es gab schon immer den Wunsch, Lebensmittel für einen späteren Verzehr länger sicher und frisch zu halten. Die Verschlechterung von frischen Nudeln und Käseprodukten aufgrund von Temperatur und relativer Feuchtigkeit wirkt sich sofort auf Geschmack und Aussehen aus und beschränkt die Haltbarkeit des Produkts. Eine kontrollierte Atmosphäre, antimikrobielle Effekte und eine selektive Gasbarriere sind erforderlich, um diese Probleme zu lösen. Die EU-finanzierte Initiative BIO4MAP (Transparent and high barrier biodegradable film and sheet for customized modified atmosphere food packaging) nahm sich der Aufgabe an, ein biologisch abbaubares, mehrschichtiges, flexibles und transparentes Material für die Verpackung von frischen Nudeln und Käse zu entwickeln. Die Partner wollten dieses Material durch die Kombination von Polymilchsäure (PLA) und Polyvinylalkohol (PVOH) - zwei verschiedene biologisch abbaubare thermoplastische Materialien - herstellen. Die Forscher nutzten die Unterschiede in der Permeabilität zwischen traditionellen und den von BIO4MAP vorgeschlagenen Verpackungsmaterialien, um Gas-Kombinationen zu optimieren und vollständig biologisch abbaubare Verpackungen zu erhalten. Sie entwickelten eine neue biologisch abbaubare thermoplastische Bindeschicht auf Basis der Modifikationen von PLA und PVOH. Das Team formte den preisgünstigen kommerziellen PVOH mit Weichmachern um, um einen thermoplastischen PVOH zu erhalten. Danach entwickelten sie dieses Polymer und verwendeten es als die innere Schicht der Verpackung, um die Sauerstoffbarriereeigenschaften zu erhalten. BIO4MAP verarbeitete die besten Verbindungen, die sie zuvor in einer Kunststoff-Pilotanlage produziert hatten, zu Bögen. Die Forscher maßen die mechanischen und Barriereeigenschaften der Bögen, um diejenigen mit den besten Eigenschaften zu identifizieren. Die Forscher entwickelten PVOH-Typen, die perfekt an die Guss-Extrusionsanlagen angepasst wurden. BIO4MAP entwickelte transparente und homogene Bögen mit mechanischen Eigenschaften ähnlich wie Hi-Selon. Um natürliche Beschichtungen auf Wachsbasis zu entwickeln, identifizierte BIO4MAP Olivenblätter als vielversprechenden Rohstoff für das erzeugen einer Wasserdampfsperre. Die Wissenschaftler extrahierten die benötigten Materialien, indem sie ein Verfahren entwickelten, mit dem sich die Eigenschaften und insbesondere die Wasserdampf-Eigenschaften der erhaltenen Wachse bewerten lassen. Da die Wachsausbeuten niedriger als erwartet waren, nutzten die Forscher Wachs aus Olivenblättern, um einen proof of Concept im Labormaßstab zu entwickeln. Die Forscher nutzten kommerzielles Wachs, um eine Pilotformulierung für Beschichtungen zu entwickeln und Verpackungsproben zu produzieren. Diese neuen Verpackungen ermöglichen eine einfache Recyclingfähigkeit von PLA aufgrund seiner mühelosen Trennung von PVOH.
Schlüsselbegriffe
biologisch abbaubar, Käse, Nudeln, Verpackung, Lebensmittelkonservierung, BIO4MAP