Edible Food Packaging: Eat Your Food and the Wrapping Too

Lebensmittelwissenschaftler Souha Guenoun schreibt darüber, wie essbare Lebensmittelverpackungen den Weg in eine nachhaltige Zukunft ebnen. Titelbild: Essbare Lebensmittelverpackungen von Evoware

Es ist erstaunlich, dass die Konservierung von Lebensmitteln keine zeitlichen Grenzen kennt. Das Wissen um die Konservierung von Lebensmitteln war im Laufe der Menschheitsgeschichte von grundlegender Bedeutung; es half uns zu überleben, indem es nicht nur die Haltbarkeit unserer Lebensmittel verlängerte, sondern auch die Erhaltung gesunder Lebensmittel ermöglichte. 

Heute, Tausende von Jahren später, ist die Verpackung von Lebensmitteln genauso wichtig wie damals, wenn nicht sogar noch wichtiger; die Ansprüche der Verbraucher sind gestiegen und haben dazu geführt, dass der Markt seine Produkte erweitert hat. In jedem Supermarkt eines beliebigen Landes findet man eine große Auswahl an einheimischen oder aus anderen Ländern importierten Lebensmitteln, was zum Teil der Verpackung zu verdanken ist.

Während wir also die Vorteile dieser Kunststoffverpackungen genießen, sind wir uns der Folgen nicht ganz bewusst. Der technische Aufwand, der für die mehrschichtigen Strukturen betrieben wird, und die Energiemenge, die für ihre Herstellung erforderlich ist, sind nicht so hoch, dass sie höchstens ein paar Wochen lang genutzt werden können.

Was geschieht dann mit ihr?  Er verschwindet nicht auf magische Weise, sobald wir ihn wegwerfen. Es wird geschätzt, dass 150 Millionen Tonnen Kunststoffe derzeit verweilen im der Weltmeere, wobei mehr als 60% aus Plastikverpackungen stammen – [1] bis zu 400 Jahre lang [2] nachdem wir sie verbraucht haben, und alles um sie herum verschwindet vor ihr, da sie sich langsam auflöst. Die Lösung für dieses Dilemma könnte darin bestehen, die Art und Weise, wie wir Lebensmittelverpackungen herstellen, zu erneuern.

Doch bevor wir uns auf die Verpackungsinnovationmüssen wir zunächst verstehen, was eine Verpackung ausmacht.

Theoretisch muss der Designer nur einige Materialien aus einer breiten Palette auswählen, um einen Container zu konstruieren - einfach, oder? Ist es aber nicht. Wissenschaftler müssen eine Vielzahl von Parametern berücksichtigen, z. B. Nährwert, physikalische/chemische/mikrobiologische Veränderungen durch Temperaturen, Feuchtigkeit, Sauerstoff, mechanische Einwirkungen während des Transports, Gesundheit und Sicherheit, Kosteneffizienz, neue Technologien, Verbrauchergewohnheiten, Marketing, Gesetzgebung, Vertriebstrends und nicht zuletzt Umweltauswirkungen usw. [3]

Kunststoffverpackungen haben sich allmählich in unser Leben geschlichen und verdrängen Metall-, Papier- und GlasbehälterIn den letzten Jahren hat sich jedoch die Kritik an diesem Verfahren verstärkt, da es die Umwelt schädigt. Auch wenn Recyclinganlagen weltweit etabliert sindNur 14 Prozent des Kunststoffs werden recycelt. [4] Ganz zu schweigen davon, dass das Recycling von Kunststoffverpackungen zwar weniger Energie erfordert als die Herstellung neuer Verpackungen, aber immer noch nicht so umweltfreundlich ist, wie es sein sollte: Für das Recycling von Verpackungen werden Wasser, Energie und der Transport von Materialien benötigt, um dem Kunststoff ein zweites Leben zu geben.

Aus diesem Grund geht der aktuelle Trend bei der Entwicklung von Lebensmittelverpackungen dahin, dass sie, wo immer möglich, nicht nur natürlich und "umweltfreundlich", sondern auch funktionell und kostengünstig sein sollen. [5]

So What Is Edible Food Packaging?

Essbare Filme und Beschichtungen können willkürlich als dünne Materialschichten definiert werden, die vom Verbraucher als Teil des gesamten Lebensmittels verzehrt werden können. [6] Wenn eine Verpackung wie eine Folie, ein Blatt, eine dünne Schicht oder ein Überzug ein integraler Bestandteil eines Lebensmittels ist und mit diesem verzehrt wird, dann wird sie als "essbare Verpackung" bezeichnet. [7]

Es ist ein Biopolymer so konzipiert, dass sie die Lebensmittel enthalten und vor Verderb schützen und die Fähigkeit haben, sich wie die darin enthaltenen Lebensmittel biologisch abzubauen. Als Lebensmittelbestandteile müssen essbare Folien und Überzüge in der Regel so geschmacksneutral wie möglich sein, damit sie beim Verzehr des verpackten Lebensmittels nicht wahrgenommen werden. Wenn essbare Folien und Überzüge einen signifikanten oder besonderen Geschmack und ein besonderes Aroma haben, müssen ihre sensorischen Eigenschaften mit denen des Lebensmittels kompatibel sein.

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Types of Edible Packaging

Zunächst wollen wir erklären, was Biopolymere sind: Sie sind polymere Biomoleküle, d. h. große Strukturen, die aus kleinen, miteinander verbundenen Einheiten bestehen und von lebenden Organismen hergestellt werden, wie Proteine, DNA usw.

Es gibt zwei Arten von essbaren Verpackungen: Folien und Überzüge. Der Unterschied zwischen den beiden besteht darin, dass Folien zunächst separat geformt und dann auf das Lebensmittel aufgebracht werden, während Beschichtungen geformt und direkt auf das Lebensmittel aufgebracht werden. Dabei kann es sich um oberflächliche Beschichtungen oder um Schichten zwischen Fächern desselben Lebensmittels handeln. 

Polysaccharide, Proteine und Lipide sind Biopolymere, die zur Herstellung von essbaren Folien oder Beschichtungen für Verpackungen verwendet werden. Polysaccharide (Stärke und ihre Derivate, Gummi usw.) und Proteine (Gelatine, Gluten usw.) bieten zwar essbare Folien mit zufriedenstellenden mechanischen und optischen Eigenschaften, sind aber überempfindlich in Bezug auf Feuchtigkeit [8] was in der Lebensmittelindustrie von entscheidender Bedeutung ist, da der Feuchtigkeitsgehalt zu einem schnellen Verderben der Lebensmittel führen kann.

Das Gegenteil ist der Fall, Filme, die aus Lipiden (Wachsen, Lipiden oder Derivaten) bestehen, bieten gute Wasserdampfbarriereeigenschaften, sind aber undurchsichtig, unflexibel und ranzig. [8]

The Technology of Edible Packaging

Als Lebensmittelbestandteile müssen essbare Folien und Überzüge in der Regel so geschmacksneutral wie möglich sein, damit sie beim Verzehr des verpackten Lebensmittels nicht wahrgenommen werden. Wenn essbare Folien und Überzüge einen signifikanten oder besonderen Geschmack und ein besonderes Aroma haben, müssen ihre sensorischen Eigenschaften mit denen des Lebensmittels kompatibel sein.

Und da die Bestandteile der essbaren Verpackungen (Proteine, Lipide usw.) Defizite aufzeigen Wenn sie einzeln verwendet werden, werden die essbaren Verpackungen in der Regel aus mehreren Komponenten zusammengesetzt, um die sich ergänzenden funktionellen Eigenschaften der einzelnen Komponenten zu kombinieren und ihre Nachteile zu verringern. [6]

Normalerweise erfolgt die Herstellung von essbaren Filmen und Beschichtungen, die als essbare Verpackungen dienen, nach dem Lösen, Dispergieren oder Emulgieren eines filmbildenden Polymers in einem Lösungsmittel (Wasser, Ethanol, organische Säure usw.), das dann unter Verdunstung des Lösungsmittels direkt auf Lebensmittel oder Träger aufgetragen wird. [7]

Herausforderungen 

In Wirklichkeit sind essbare Verpackungen gar nicht so neu, wie manche meinen, denn die Forschung dazu läuft schon seit Jahrzehnten. Dennoch, Und dann ist da noch das Problem der menschlichen Natur: Manche Menschen gehen davon aus, dass es normal ist, ihre Verpackungen irgendwo wegzuwerfen, weil sie in der Natur verschwinden würden. Die Vereinten Nationen stellten in einem Bericht fest: "Die Kennzeichnung eines Produkts als biologisch abbaubar kann als technische Lösung angesehen werden, die den Einzelnen aus der Verantwortung entlässt, was dazu führt, dass man nicht bereit ist, Maßnahmen zu ergreifen." [9]

Und dann ist da noch das Problem, dass die Verbraucher ihr Besteck oder ihre Lebensmittelverpackungen nicht essen wollen. Hinzu kommt, dass sie skeptisch sein können, was die hygienische Seite der essbaren Verpackungen angeht, ob sie die Lebensmittel vor Verunreinigungen schützen, wie es bei normalen Verpackungen der Fall ist.

Ein weiterer Nachteil ist, dass einige Nicht essbare Umhüllungen sind in der Regel auch dann erforderlich, wenn essbare Folien oder Überzüge verwendet werden (aus hygienischen Gründen). Darüber hinaus sind essbare Verpackungen empfindlicher gegenüber verschiedenen Umgebungen und erfordert eine sorgfältige Behandlung während der Lagerung und des Versands.

Auch wenn essbare Verpackungen noch einen weiten Weg vor sich haben, bevor sie zur Norm und nicht zur Ausnahme werden, stellen sie doch eine weitaus bessere nachhaltige Alternative zu Einwegverpackungen für Lebensmittel dar. 

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Quellen:

1. https://cen.acs.org/articles/94/i41/cost-plastic-packaging.html
2. https://archive.epa.gov/epawaste/conserve/smm/wastewise/web/html/factoid.html
3. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/%28SICI%291099-1522%28200001/02%2913%3A1%3C29%3A%3AAID-PTS489%3E3.0.CO%3B2-R
4. https://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/the-new-plastics-economy-rethinking-the-future-of-plastics-catalysing-action 
5. https://www.newfoodmagazine.com/article/215/edible-biodegradable-packaging-for-food
6. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/pts.2770080607
7. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10408699891274219
8. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4615-2173-0_9
9. https://www.unenvironment.org/news-and-stories/press-release/biodegradable-plastics-are-not-answer-reducing-marine-litter-says-un