Gefördertes Forschungsprojekt

Projektbeschreibung

Hintergrund

Biobasierte Materialien wie Polymilchsäure(PLA)-Folien sind bereits sehr gut erforscht und ausreichend, um als Packmittel für eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem für die Verpackung von wenig sensiblen Lebensmitteln, eingesetzt zu werden. Um den Anforderungen zur Verpackung von sensibleren Lebensmitteln, wie Käse-/Wurstaufschnitt oder Convenience Produkte im Backwaren- und Snackbereich zu genügen, müssen die Barriereeigenschaften von PLA erhöht werden. Dadurch können auch sensible Produkte, die unter modifizierter Atmosphäre (Modified Atmosphere Packaging - MAP) Anforderungen verpackt werden müssen, in PLA-basierten Folien abgepackt werden. Prinzipiell kann eine Erhöhung der Sauerstoffbarriere durch Beschichtung mit Proteinen und eine Erhöhung der Wasserdampfbarriere durch Wachsbeschichtung erreicht werden. Ein Verbund aus biobasierten Materialien kann die Bedürfnisse von MAP-Verpackungen erfüllen, was das Kernziel des Vorhabens PLA4MAP ist und in der nachfolgend dargestellten Zielsetzung beschrieben wird.

Zielsetzung

Im Projekt PLA4MAP steht die Entwicklung von biobasierten und recyclingfähigen Verpackungskonzepten für Lebensmittel, die unter modifizierter Atmosphäre verpackt werden müssen, im Fokus. Um dieses Ziel zu erreichen sollen tiefgezogene Schalen aus einem Verbund mit PLA als Hauptkomponente hergestellt werden. Die Herausforderung liegt in der Entwicklung eines biobasierten Verbundes aus PLA und beschichteten Proteinen und Wachsen. Protein- und Wachsbeschichtungen sind notwendig, um die Gas- und Wasserdampfbarriereeigenschaften zu erhöhen. Des Weiteren werden quervernetzende Elektronenstrahlbehandlungen getestet, die dazu führen sollen, dass stärkere Quervernetzungen die Eigenschaften des Verbundes positiv beeinflussen. Der angestrebte Verbundaufbau ist in der Projektabbildung ersichtlich. Inbesondere die Protein-Beschichtungen und die Quervernetzung mit Elektronenstrahlen ist Aufgabe des Sustainable Packaging Institute (SPI) an der Hochschule Albstadt-Sigmaringen. In einem aufbauenden Schritt sollen die Prozesse zur Herstellung der biobasierten Verbunde so angepasst werden, dass diese auf kommerziellen Anlagen verarbeitet werden können. Des Weiteren sollen Abpackversuche mit Produkten unternommen werden, um die Prozessparameter des Wärmekontaktsiegelns zu optimieren. Um die ganzheitliche Betrachtung des Verpackungskreislaufes zu berücksichtigen, wird die entwickelte Verbund-Verpackung hinsichtlich ihrer mechanischen und lösemittelbasierten Recyclingfähigkeit bewertet. Die Ergebnisse des Projektes PLA4MAP werden in einem öffentlich zugänglichen Anwenderhandbuch publiziert, um die Etablierung von PLA-basierten Verpackungen am Markt zu fördern.

Schlagworte

Nachhaltige Verpackungskonzepte; Polymilchsäure-basierte Verpackungen; Bio-basierte und recyclingfähige Verpackung für modifizierte Atmosphäre Verpackungen

Interdisziplinäre Forschungsschwerpunkte:

NESP | Nachhaltige Entwicklung - Smarte Materialien und Produkte
GEB | Gesundheit - Ernährung - Biomedizin