Lebensmittelverpackungen, insbesondere für sensible Produkte aus Fleisch oder alternativen Proteinen müssen vielfältige Anforderungen erfüllen. Produktschutz und Haltbarkeit stehen im Vordergrund. Ein verändertes Verbraucherverhalten hat dazu beigetragen, dass auch bei Verpackungen nachhaltige und umweltfreundliche Produkte im Fokus stehen. Zusätzlichen Druck üben immer strengere gesetzliche Vorgaben aus. Innovationen zielen deshalb auf geringeren Materialeinsatz, Recycelbarkeit und Verpackungen aus nachwachsenden Rohstoffen ab. Zu sehen gibt es diese auf der Iffa vom 14. bis 19. Mai 2022 in Frankfurt am Main.
Als Alternative zu Mehrschichtverbunden entwickeln Forschung und Industrie Monomaterial-Verpackungen. Laut Verpackungsgesetz dürfen sie einen maximalen Fremdstoffanteil von fünf Prozent aufweisen. Barriflex und Circular Foodpack sind entsprechende Projekte des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung. Monomaterialien bestehen aus reinen Polyolefinen wie PP, PE, EVOH, haben eine ebenso gute Schutzfunktion wie Mehrschichtfolien, sind aber leichter sortier- und recycelbar. Um eine Barrierewirkung gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf zu erzielen, werden Nanopartikel in ausgewählte Lacke und Klebstoffe integriert. Der Nachteil: Die Barrierefunktion lässt bei zunehmender Feuchtigkeit und steigender Temperatur nach. Die Industrie hat bereits Monomaterial-Verpackungen auf den Markt gebracht. Ein Beispiel ist ein Schrumpfbeutel aus Polyethylen für frisches und verarbeitetes Fleisch und Geflügel. Er verfügt über eine PA/EVOH-Barriereschicht, deren Anteil unter fünf Prozent liegt und deshalb keine Auswirkung auf das Recycling hat. Auf dem Markt ist ebenso eine Barrierefolie, mit der Hüllen für zahlreiche Fleisch- oder alternative Proteinprodukte hergestellt werden können, basierend auf recyceltem PE und PA. Vollständig recycelbar ist auch eine Tiefziehfolie aus Polypropylen.
Am einfachsten lässt sich der Plastikanteil in Verpackungen durch Materialeinsparung reduzieren. Auf dem Vormarsch sind Schlauchbeutelfolien als Ersatz für klassische Schalenverpackungen. Sie sind bis zu zehnmal dünner und leichter als herkömmliche MAP-Schalen mit Schutzgasatmosphäre (Modified Atmosphere Packaging) und sparen deshalb bis zu 70 Prozent Plastik pro Verpackungseinheit ein. Ein zehn Gramm leichter Schlauchbeutel genügt, um ein Kilogramm Hackfleisch zu transportieren. Anschließend landet der Beutel einfach im gelben Sack. Das Mono-Material Polypropylen ist vollständig recycelbar. Ein weiterer Vorteil im Vergleich zu konventionellen MAP-Schalen: Schlauchbeutel haben ein viel geringeres Packungsvolumen, sind aber dank ihrer Schutzatmosphäre genauso gut stapelbar. Im Ergebnis bedeutet das eine deutlich bessere Auslastung von Ladeflächen bei Lkw-Transporten und damit einen geringeren CO2-Ausstoß.
Die innovativen Schlauchbeutel bedeuten aber nicht das Aus für die traditionellen Tray-Verpackungen, bei denen Verbraucher eine Folie vom tragenden Karton abziehen müssen. Hinter dem Begriff „Eco Bowl“ verbirgt sich ein voll recycelbares Wellpapp-Tray mit modifizierter Atmosphäre (MAP) auf der Basis von Wellpappe. Der gegenüber herkömmlichen Plastik-Trays um 85 Prozent reduzierte Kunststoffanteil beschränkt sich auf die Skin- und die Oberfolie. Ein anderes Modell, „Foodtray“ besteht aus einer Kartonschale aus nachwachsenden Rohstoffen sowie zwei dünnen Folien aus recycelbarem Kunststoff. Der Hersteller Gea reduziert damit den Kunststoffverbrauch um etwa 80 Prozent.
Ein vielversprechender Forschungsansatz ist die biobasierte, also biologisch abbaubare, Verpackung auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Fraunhofer forscht im Projekt „Preserve“ an Molkeprotein, das ähnliche Barriereeigenschaften hat wie EVOH oder PVDC und im Meerwasser abbaubar ist. Experimentiert wird auch mit verschließbaren Papierbeuteln, deren Barriereschichten aus Proteinen und Wachsen bestehen. Auch hier dienen die Proteine als Sauerstoffsperrschicht, die Wachse als Wasserdampfbarriere. Die antimikrobielle Wirkung der biobasierten Additive verhindert, dass das verpackte Fleisch schnell verdirbt. Zuckerrohr, Algen, Pilze, oder Milchsäure sind weitere Rohstoffe, die für die Entwicklung biobasierter Verpackungen geeignet sind. Entsprechende Verpackungen sind bereits auf dem Markt. Ein Beispiel ist „Bio-Sampak“, eine kompostierbare Folie aus erneuerbarem Zellstoff, dem Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände. Die Verpackung für Wurst und Käse soll dieselben Hygiene- und Haltbarkeitsstandards haben wie Plastik.
Im Bemühen um mehr Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit von Verpackungen dürfen Qualität und Produktschutz nicht außen vor bleiben. Ein diesbezüglicher Forschungstrend sind smarte Verpackungen, die sich aktiv um das Produkt Fleisch kümmern, es schützen und somit auch nachhaltig wirken. Smarte, intelligente Verpackungen schützen vor Licht, regulieren die Feuchteentwicklung, halten die Temperatur stabil, absorbieren unerwünschte Reifegase und unterbinden den Keimbefall. Auch in diesem Bereich arbeiten Forscher des Fraunhofer IVV an entsprechenden Lösungen.
Die Entwicklung von nachhaltigen Verpackungen und den entsprechenden Maschinen zu deren Herstellung bzw. zur Verpackung von Lebensmitteln verläuft Hand in Hand. Häufig haben Verpackungshersteller gleich die passenden Maschinen zur Bearbeitung umweltschonender Materialien wie Papier und dünnen Folien im Programm. Eines von vielen Beispielen ist der „Thermoformer“ zur Herstellung der Verpackungslösung „Foodtray“. So kommt mit der neuen Generation an umweltfreundlichen Verpackungen gleich die nächste Maschinengeneration auf den Markt. Von den insgesamt rund 900 Ausstellern präsentieren über 160 Unternehmen ein umfassendes Angebot an Verpackungsmaschinen und -einrichtungen sowie an Packmitteln und Packhilfsmitteln. Zu den Anbietern gehören unter anderem Digi, Frimaq, Gea, Ilpra, Ishida, Italianpack, Mondini, Multivac, Reepack, Sealpac, Supervac, Tavil, Ulma, Variovac und Weber.
