FreshInPac

Forschungstitel:
Aktive Verpackungen zur Haltbarkeitsverlängerung bei Obst, Gemüse und Schnittblumen

Arbeitsgruppe: Erhalt der Lebensmittelqualität

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  1. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, Dr. Marius Arz
  2. Leibnitz-Institut für Agrartechnik (ATB), Dr. Pramod Mahajan

IGF-Vorhaben: 252 EBG
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2019 – 2021

FreshInPac hat sich zum Ziel gesetzt, biobasierte Verpackungen für verderbliche Lebensmittel (Obst und Gemüse, Blumen) mit mehreren Funktionalitäten (Ethylen-Absorption, Freisetzung von pflanzlichen antimikrobiellen Stoffen, Kontrolle der Wasserdampfkondensation) zu entwickeln. Diese verderblichen Produkte haben eine hohe wirtschaftliche Bedeutung, sind aber mit den jährlichen Verlusten bei Obst und Gemüse sowie Blumen in Höhe von 45 % bzw. 15-20 % (nach Gewicht) äußerst verderblich; einige der Hauptursachen für Verluste sind Schimmelpilzwachstum und die hohe Stoffwechselaktivität durch das "Pflanzenreifehormon" Ethylen. Die angestrebten Funktionalitäten des Verpackungsmaterials werden so gewählt, dass diese Hauptursachen des Verderbs angegangen werden und damit die Haltbarkeit der Produkte verlängert wird.

FreshInPac wird dem Ansatz folgen, die Anforderungen des Produkts und die Funktionalitäten des Verpackungsmaterials in einem aktiven biobasierten Verpackungssystem zu kombinieren. Die Verpackungsentwicklung erfolgt durch eine numerische Simulation, die bisher für solche multifunktionalen Verpackungsmaterialien nicht durchgeführt wurde. Das Projekt umfasst:

  1. Eine Analyse von Ethylen-Absorbern und eine Bewertung der antimikrobiellen Aktivität von pflanzlichen antimikrobiellen Stoffen und insbesondere von antimikrobiellen Gewürzen.
  2. Die Absorptionskinetik der ausgewählten Ethylen-Absorber und die Freisetzungskinetik der antimikrobiellen Substanzen werden untersucht und mathematisch modelliert. Die Simulation wird verwendet, um die richtige Verpackungsmatrix und die notwendige Stoffkonzentration für die Zielprodukte zu identifizieren.
  3. Ausgewählte Ethylen absorbierende und antimikrobielle Substanzen werden dann in Biopolymere mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit eingebettet oder auf Folien, Papier- und Faserformschalen aufgebracht.
  4. Anschließend werden die ausgewählten Früchte, Gemüse und Blumen in das neu entwickelte Verpackungsmaterial verpackt und es wird die Haltbarkeit bewertet.

Das entwickelte Verpackungsmaterial wird hinsichtlich der einzelnen Funktionalitäten oder eines synergistischen Effektes auf Obst, Gemüse und Blumen unter praktischen Bedingungen getestet und es werden Fallstudien bei den beteiligten Unternehmen durchgeführt. Darüber hinaus werden praktische Versuche in Form von Lackierversuchen, Bedruckbarkeitstests und Recyclingfähigkeitstests realisiert. Die Kostenanalyse des neuen Verpackungskonzeptes wird ebenfalls durchgeführt und der wirtschaftliche Nutzen der Anwendung des neuen Konzeptes zur Verlängerung der Haltbarkeit wird bewertet.

Bevorzugt werden die Materialien der beteiligten KMU-Partner verwendet und weiterentwickelt. Die Prüfverfahren werden so durchgeführt, dass die beteiligten Unternehmen die Projektergebnisse direkt für die Gestaltung ihrer Verpackungsmaterialien nutzen können. Anwender von Ethylen absorbierenden, antimikrobiellen und wasserdurchlässigen Verpackungsmaterialien können diese Ergebnisse nutzen, um richtige Entscheidungen bei der Auswahl von Verpackungsmaterialien und Lagerbedingungen zu treffen.

Im CorNet-Projekt FreshInPac arbeiten die Forschungsorganisationen MateriaNova und Celabor aus der Wallonie (Belgien); Fraunhofer IVV und ATB aus Deutschland; ZUT aus Polen; und KCPK aus den Niederlanden zusammen. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit wird zwischen den vier Ländern geteilt. Durch den Austausch von Ergebnissen und die gemeinsame Zusammenarbeit wird die Zusammenarbeit zwischen den vier Regionen intensiviert.

Projektberichte

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.