Neue Verpackungsmaterialien aus Molke
Aus Erdöl hergestellte Verpackungen geraten durch strengere Gesetzte und kritische Verbraucher zunehmend unter Druck, da sie umwelt- und möglicherweise auch gesundheitsschädlich sind. Dieser Druck war Anlass des Projekts WHEYLAYER 2 (WHEYLAYER2: Barrier biopolymers for sustainable packaging), in dem Kunststoffbeschichtungen entwickelt wurden, die aus Molke erzeugt werden, einem natürlichen Nebenprodukt der Käseherstellung. Aus Molkenprotein produzierte das Konsortium ein Biopolymer für Verpackungen, das aus Erdöl gewonnene Kunststoffe ersetzen und durch Enzyme abgebaut und wiederverwertet werden kann. Des Weiteren wird das Material bessere schützende Eigenschaften als aktuelle Biopolymere haben. Ein Patent wurde eingereicht, und die Projektpartner arbeiten nun an der vollmaßstäblichen industriellen Produktion und Vermarktung. Eine industrielle Beschichtungs- und Trocknungsmaschine wurde hergestellt, und Simulationen des Beschichtungsverfahrens wurden getestet. Produktionsversuche und Lagerprüfungen wurden mit Röhren und thermogeformten Gefäßen der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie sowie mit Tablettenverpackungen der pharmazeutischen Industrie durchgeführt. Für eine hinsichtlich der Kosten wettbewerbsfähigere Lösung untersuchten die Wissenschaftler die Anwendung von Molkenproteinkonzentrat anstatt reiner Molkenproteinisolate. Dieser Ersatzstoff konnte erfolgreich Sauerstoff abschirmen und erzielte ähnlich gute Ergebnisse wie die Proteinisolate. Das Konsortium produzierte beschichtete, weichmacherfreie Tray-Verpackungen aus Polyvinylchlorid mit akzeptablen Sauerstofftransmissionsraten für die Verpackung unter Schutzatmosphäre. Diese Trays verdeutlichten eine mögliche Bedruckbarkeit, und Druckprüfungen wurden durchgeführt. Zertifizierte Lebensmittelsicherheitstests wurden durchgeführt, und Materialsicherheits-Datenblätter und technische Datenblätter wurden erstellt. Umweltdatenblätter wurden mithilfe expertengeprüfter Lebenszyklusanalyse ausgearbeitet. Das Projekt WHEYLAYSER 2 war eine Antwort auf die Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlichen Produkten und auf den instabilen Erdölpreis. Verpackungshersteller und Endverbraucher wurden mit einem Biopolymerprodukt ausgestattet, das ihnen ermöglicht, wiederverwertbare mehrschichtige Verpackungen oder vollständig kompostierbare Lösungen zu entwickeln. Darüber hinaus wird WHEYLAYER 2 neue Anwendungen für Molkenprotein eröffnen und dazu beitragen, dass weniger Molke in den Abfallströmen Europas endet und dort die Umwelt belastet. Das Projekt wird somit die Käseindustrie auf europäischer Ebene durch eine höhere Nachfrage nach Molke unterstützen. Dies wird wiederum positive Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit ländlicher Regionen haben, da die Milchindustrie das Rückgrat vieler ländlicher Wirtschaften der EU bildet.
Schlüsselbegriffe
Verpackungsmaterialien, Käsenebenprodukte, Biopolymere, Kunststoffbeschichtungen, Verpackung unter Schutzatmosphäre