In diversen Projekten forscht das OFI in Wien an der Anwendbarkeit antimikrobiell wirkender Verpackungssysteme zur Erhöhung der Lebensmittelqualität und -sicherheit und fungiert damit als kompetenter Entwicklungspartner nicht nur für Verpackungshersteller. (Bild: Fotolia)
Sowohl gesellschaftliche und demografische Veränderungen als auch Konsumententrends, Erwartungen und Vorlieben führen zu einer stetig steigenden Anzahl an vorverpackten und verzehrfertigen Lebensmitteln auf dem nationalen und internationalen Markt. Diese Produkte sollen exzellente Qualität im Hinblick auf organoleptische, hygienische und toxikologische Aspekte haben.
Basierend auf diesen Voraussetzungen tendieren Lebensmittel fett-, salz- und nitrit-reduziert und immer weniger gesäuert oder chemisch behandelt zu sein. Sie sollen zudem minimal prozessiert, einfach handzuhaben und von frischem Aussehen und Geschmack sein. Simultan lassen Faktoren wie fehlendes Wissen über den richtigen Umgang mit Lebensmitteln, Preisdruck, steigende Anzahl an Personen in Risikogruppen (YOPIs: Young, Old, Pregnant, Immunosuppressed), komplexe Distribution, Konsumentenbefürchtungen und beeinflusstes Kaufverhalten den Druck auf die Lebensmittelhersteller wachsen. Auch offizielle Stellen und Konsumentenorganisationen haben ihren Aufmerksamkeitsfokus auf der Lebensmittelsicherheit.
Weltweit ist es Thema, das vorhandene Risiko von pathogenen und verderbserregenden Mikroorganismen einzudämmen. Wissenschaft und Technik sind gefragt, neue, alternative Methoden zur Keimreduzierung zu etablieren und zugleich die enorme Menge an Lebensmittelabfällen zu verringern. Im Bereich aktiver und intelligenter Verpackungssysteme besteht in Bezug auf die mikrobielle Produktsicherheit heutzutage sehr großes oft ungenutztes Potenzial. Während einerseits existierende Verpackungskonzepte aus Unwissenheit nicht eingesetzt werden, fehlt es andererseits an maßgeschneiderten Lösungen für einzelne Produktbereiche. Das OFI setzt genau hier an. Langjährige Erfahrung und detailliertes, interdisziplinäres Experten-Know-how bilden die Basis, um maßgeschneiderte Lösungsansätze professionell umzusetzen.
Antimikrobielle Verpackungssysteme (aktive Verpackungen)
Aktive und intelligente Materialien sind seitens der Europäischen Union unter Art. 2 Regulation (EU) No. 1935/2004 und Art. 3 Regulation (EU) No. 450/2009 geregelt. Hierbei sind aktive Lebensmittelkontaktmaterialien und -Gegenstände als „Materialien und Gegenstände definiert, die dazu bestimmt sind, die Haltbarkeit eines verpackten Lebensmittels zu verlängern oder dessen Zustand zu erhalten bzw. zu verbessern. […] Sie sind so beschaffen, dass sie gezielt Bestandteile enthalten, die Stoffe an das verpackte Lebensmittel oder die Lebensmittel umgebende Umwelt abgeben oder entziehen können“.
Die rechtlichen Voraussetzungen für diese Materialien sind in aller Kürze wie folgt beschreibbar:
• Die EU muss die jeweilige wirkende Substanz nach Begutachtung durch die European Food Safety Authority (EFSA) freigegeben haben und auf die Positivliste „Community List“ gesetzt haben.
• Ausnahmen bilden in das Lebensmittel abgegebene, aktive Substanzen mit technologischem Effekt, welche als Lebensmittelzusatzstoff zulässig sind, als auch aktive Substanzen, welche durch eine funktionelle Barriere vom Lebensmittel getrennt sind.
• Es darf zu keiner Änderung der organoleptischen Eigenschaften des Lebensmittels oder gar zur Konsumententäuschung kommen.
• Nicht essbare Bestandteile müssen als solche gekennzeichnet sein (zum Beispiel mittels Piktogramm).
• Das Material muss als „aktives oder intelligentes Material gekennzeichnet“ sein.
Um einen rechtlichen Konflikt zu vermeiden, bietet es sich daher an, mit zugelassenen Lebensmittelzusatzstoffen oder gar mit herkömmlich verwendeten Lebensmittel(zutaten) zu arbeiten. Diese umfassen zum Beispiel alternative, natürliche Konservierungsmittel, wie Gewürz- und Pflanzenextrakte mit signifikant keimreduzierender Wirkung.
Vor allem Flavonoide könnten hier in der Zukunft eine wichtige Rolle spielen und sind auch heute schon zum Teil in Gebrauch. Es ist daher abzusehen, dass sich das Forschungsfeld um bioaktive Säure-Flavonoidkomplexe in den nächsten Jahren ausweiten wird.
Pflanzen (Beispiel: Zitrusfrüchte) sind reich an phenolischen Komponenten wie Flavonoiden und weisen eine Reihe an biologischen Effekten auf. Diese umfassen eine antioxidative und antimikrobielle Wirkung. Direktes Ein- oder Aufbringen auf das Lebensmittel kann jedoch aufgrund des oft starken Eigengeschmacks der Substanzen die sensorischen Eigenschaften des Produktes nachteilig verändern. Zudem können sich Interaktionen der antimikrobiellen Substanzen mit den Lebensmittelbestandteilen negativ auf die antimikrobielle Aktivität auswirken. Daher ist die Kombination dieser Systeme mit dem Verpackungsmaterial von großem Interesse.
Die Anwendung antimikrobieller Substanzen, wie etwa Flavonoide, in Verpackungskonzepten kann dabei in mehrere Kategorien unterteilt werden. Diese sind mitunter die Integration der Substanzen in das Verpackungsmaterial selbst, Coating der Verpackung mit den Substanzen, Immobilisierung der Substanzen an der Oberfläche der Verpackung, Antimikrobielle Einsätze oder Pads, Kissen mit flüchtigen Substanzen beziehungsweise Coating des Lebensmittels mit antimikrobiellen Substanzen.
In diversen Projekten forscht das OFI in Wien an der Anwendbarkeit antimikrobiell wirkender Verpackungssysteme zur Erhöhung der Lebensmittelqualität und -sicherheit und fungiert damit als kompetenter Entwicklungspartner nicht nur für Verpackungshersteller.
Autoren: Victoria Heinrich, Johannes Bergmair, Michael Washüttl, OFI, Wien
