ACCEPT

Forschungstitel:
Algenextrakte und Algenpolysaccharide für nachhaltige Lebensmittelverpackungen

Arbeitsgruppe: Verpackungsmaterialien

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  1. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Freising, Dr. Siegfried Fürtauer

IGF-Vorhaben: 284 EN
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2021 – 2023

Das Cornet-Projekt „ACCEPT“ untersucht die Nutzbarmachung von Meeresalgen als Ausgangsstoff für biobasierte Verpackungsmaterialien, essbaren Beschichtungen für frisch geerntete Früchte sowie Einsatz als umweltfreundliche Pflanzenschutzmittel. Das Projektkonsortium besteht aus Forschungs- und Industriepartnern in Deutschland (Fraunhofer IVV, IVLV) und Brasilien (Companhia das Algas, USP – Universidade de Sáo Paulo, UNESP – Universidade Estadual Paulista, ITAL – Instituto de Tecnologia de Alimentos) sowie einem projektbegleitenden Ausschuss bestehend aus kleinen und mittleren Unternehmen.

Algen haben aufgrund ihres raschen Wachstums, nachhaltigen Gewinnung und wertvollen Inhaltsstoffe ein enormes Potential für eine zukünftige biobasierte Kreislaufwirtschaft. Die strukturgebenden Polysaccharide, wie Alginat, Carrageen und Agar, werden industriell bereits als Lebensmittelzusatzstoff oder für technische Anwendungen eingesetzt. Die Polysaccharide Ulvan, Fucoidan sowie niedermolekulare, antimikrobiell wirkende Pflanzeninhaltsstoffe, sollen in diesem Projekt für die oben genannten Anwendungen untersucht werden.

Die natürlich vorkommenden Meeresalgen werden von lokalen Fischern an Stränden im Nordosten Brasiliens gesammelt, gereinigt und getrocknet. Ein Teil wird in Brasilien zu wässrigen Extrakten oder Gelen verarbeitet. Diese werden auf frisch geerntete Früchte zu Schutz gegen Verderb aufgetragen, oder als natürliches Pflanzenschutzmittel auf Kulturpflanzen getestet. Ein weiterer Teil der gesammelten Algenbiomasse wird am Fraunhofer IVV mit einem fraktionierten Extraktionsverfahren verarbeitet. Dabei liegt die Herausforderung darin, aus dem natürlichen Algenmix möglichst reine Extrakte zu erhalten, welche eine gleichbleibende chemische Zusammensetzung und kontrollierbare technofunktionelle Eigenschaften aufweisen. Die Extraktionsverfahren werden zuerst im Labor entwickelt und anschließend an den Technikumsanlagen des Fraunhofer IVV auf Pilotmaßstab hochskaliert.

Beschichtungen aus Algenpolysacchariden auf Verpackungsfolien können die Barrierewirkung gegenüber Sauerstoff stark verbessern – diese ist für den Produktschutz von Lebensmitteln meist unabdingbar. Daher stellen sie eine potentielle biobasierte Alternative zu Beschichtungen auf fossiler Basis dar und sind zudem biologisch abbaubar. Für den Einsatz in Verpackungen können die gewonnenen Extrakte nativ oder modifiziert verwendet werden. Durch chemische Modifizierung (Quervernetzung) der Polysaccharide erhöht sich die Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit. Mögliche Ausführungen sind Beschichtungen auf konventionellen Biopolymerfolien (z.B. PLA) und Papier. Geplant ist auch die Entwicklung von freistehenden Filmen auf Algenbasis – ein neuartiges Material, das für verschiedene Lebensmittelverpackungsanwendungen eingesetzt werden könnte. Abhängig von den endgültigen Eigenschaften werden die Folienmaterialien für die Verpackung von trockenen und halbtrockenen Lebensmitteln verwendet, z. B. Cerealien, Brot, Nudeln, Mehl, Kaffee, Tee, Süßigkeiten und Snacks, aber auch frische Produkte mit kurzer Haltbarkeit wie Gemüse und Obst. Die Entwicklungen im Projekt stärken KmUs im Lebensmittel- und Verpackungsbereich, da diese damit eine neue, umweltbewusstere Kundenschicht erschließen können, gleichzeitig den Produktschutz der verpackten Lebensmittel gewährleisten und die Anforderungen des Gesetzgebers zu nachhaltigeren Verpackungen erfüllen.

Sitzungsunterlagen

Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben der Forschungsvereinigung Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e.V. (IVLV e.V.) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.