Essbare Verpackung bietet eine biologisch abbaubare Alternative zu Plastikmüll

Forscher zeigen, dass essbare, schnell gelöste Beutel aus Nahrungsnahrungsnebenprodukten die Verpackung verändern können, wodurch Plastikabfälle geschnitten und gleichzeitig die Lebensmittel länger vorgefertigt werden.

Studie: Essbarbeutelverpackung für Lebensmittelanwendungen – eine Überprüfung. Bildnachweis: Bigacis/Shutterstock.com

Eine aktuelle Überprüfung in Prozesse präsentiert verschiedene Aspekte der Verpackung von essbaren Lebensmitteln und konzentriert sich auf einwendige, schnell lösliche essbare Beutel. Plastische Lebensmittelverpackungen, typischerweise nicht biologisch abbaubar, ist eine wesentliche Quelle für Umweltverschmutzung. Neuere Verpackungssysteme werden entwickelt, die hauptsächlich auf Biopolymeren oder multifunktionalen Materialien basieren, um Kunststoffe und andere synthetische Polymere zu ersetzen. Solche essbaren Beschichtungen und Filme halten das Essen frisch, intakt, geschmackvoll und aromatisch, während sie ihre Haltbarkeit aufrechterhalten.

Einführung

Etwa ein Drittel der globalen Lebensmittelproduktion verschwendet jedes Jahr, was einem Wert von rund 1,3 Milliarden Tonnen im Wert von über 1 Billion US-Dollar entspricht. Bessere Lebensmittelverpackungen könnten dazu beitragen, den Verderb zu minimieren, eine Hauptursache für Lebensmittelverschwendung.

Wie in der alten menschlichen Geschichte praktiziert, gehörten natürliche Lebensmittelverpackungen Blätter, Kürbisse, Muscheln und biologisch abbaubares Gras, Bambus oder Holzkörbe. Später kamen Keramik- und Glasgläser in Gebrauch und dann Papier.

Vor ungefähr 150 Jahren wurde Plastikverpackungen entwickelt und blieb bis heute prominent. Es wird in mehreren Methoden der Lebensmittelkonservierung verwendet, wie z. B. modifizierte Atmosphäreverpackungen, Vakuumverpackung, aseptische Verpackung und aktive Verpackung. Dies verhindert, dass Lebensmittel kontaminiert und verwöhnt werden, verblüfft und behält sein Aussehen bei. Es kann auch die Attraktivität des Produkts erhöhen.

Die Umweltkosten von Plastik haben jedoch dazu geführt, dass einige Verbraucher an Popularität gewonnen werden. Daher werden Bioplastik entwickelt. Laut der European Bioplastics Organization (EBO) sind dies Kunststoffe, die entweder biologisch basiert (abgeleitet von erneuerbaren Biomasse) oder biologisch abbaubar sind, wenn auch nicht immer beides.

Essbare Lebensmittelverpackung

Essbare Beschichtungen bestehen aus Verbindungen, die allgemein als Safe (GRAS) anerkannt und durch gute Herstellungspraktiken (GMP) hergestellt werden. Diese werden unter europäischen und US -amerikanischen Lebensmittelsicherheitsrahmen reguliert, und essbare Verpackungen unterliegen den gleichen Standards wie Lebensmittel.

Essbare Verpackungen entsprechen den Aspekten des Green Deal und der damit verbundenen Vorschriften der Europäischen Union, wie dem Green Deal und der Regulierung von EU 2020 von 1935/2004, der sich auf eine bessere lokale Abfallbewirtschaftung, das Recycling und eine Verringerung der Abhängigkeit von nicht biologisch abbaubaren Plastik konzentriert.

Essbare Beschichtungen und Filme werden entweder vorgeformt oder gebildet, indem das Material auf dem Essen getrocknet wird. Diese Filme können aus essbaren Polysacchariden, Lipiden und Proteinen gedreht werden. Erstere (wie Cellulose und Stärke) sind leicht biologisch abbaubar, widerstehen Feuchtigkeit und bieten eine wirksame Barriere gegen Gase. Sowohl Polysaccharid- als auch Proteinfilme (bestehend aus Gelatine oder Molkenprotein) liefern starke, flexible Barrieren, insbesondere letztere.

Fette (wie Wachse und Fettsäuren) widerstehen ebenfalls dem Wassereintritt, fühlen sich jedoch möglicherweise fettig oder liefern keine kontinuierlichen Filme. Daher ist es wichtig, das richtige Polymer für die richtige Anwendung und die Art der zu schützenden Lebensmittel auszuwählen.

Eine solche Verpackung wird auch für Beutel verwendet, die Feuchtigkeit, Kohlendioxid und Ethylen absorbieren, Verderb, Puff oder Aufruhr der Verpackung und Obst-Überreending verhindern. Die Überprüfung stellt fest, dass solche Systeme zu einer kreisförmigen Wirtschaft beitragen, und während EU -Strategien potenzielle Vorteile für die ländliche Entwicklung vorstellen, bleibt die direkten Auswirkungen der essbaren Verpackung unklar.

Weitere Vorteile sind:

• Bequeme Dosierung von Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Medikamenten
• Einhaltung der diätetischen oder medizinischen Empfehlungen
• Reduzierte Verpackungsbedürfnisse
• Einfacher Lagerung und Transport
• Nachhaltigkeit
• Umweltgesundheit
• Leichtigkeit der Verwaltung

Essbare Verpackungen müssen dick genug sein, Licht, Feuchtigkeit und Gase und hitzebeilich beständig sein. Dies wird erreicht, indem Parameter wie Materialkonzentration, Weichmachertyp, Lösungsmittelzusammensetzung, pH -Wert, Temperatur und Filmdicke bearbeitet werden.

Datenorientierte Methoden könnten dazu beitragen, leistungsfähigere und haltbarere Lebensmittelbeschichtungsmaterialien effizienter zu entwerfen. Die Nanotechnologie hat zur Herstellung extrem dünner Schutzbeschichtungen (auf der Skala der Nanometer) geführt. Einkapselung ist eine andere Methode, bei der hydrophile oder hydrophobe Materialien die Substanz von Interesse von der Außenseite fernhalten. Dies umfasst Makro-, Mikro- und Nano-Einkapselung.

Vorteile von essbaren Lebensmittelverpackungen

Die Nahrungsmittelverpackung bietet eine Barriere gegen Gase und mikrobielle Kontamination, hemmt bakterielles Verderb, Ranzigkeit und andere biochemische Veränderungen.

Darüber hinaus senkt essbare Verpackungen den Verpackungs-assoziierten CO2-Fußabdruck und verringert die Abhängigkeit von Nicht-Neulingen. Es reduziert auch die Notwendigkeit, mit Lebensmittelverpackungsabfällen umzugehen, und senkt die Emissionen schädlicher Produkte wie Chlor, Dioxine und Furanen aus Kunststoffverpackungsmaterial.

Bei Nebenprodukten der Lebensmittelproduktion verbessern sie die Herstellungseffizienz und Gewinne. Kompostierbare Verpackungen sind ein weiterer Fortschritt, obwohl dies häufig spezifische Bedingungen für eine vollständige Auseinandersetzung erfordert.

Die Übersicht zeigt die Wahrnehmung und Akzeptanz der Verbraucher als kritische Faktoren. Bedenken hinsichtlich Geschmacksänderungen oder Kontaminationen müssen angegangen werden, und einige synthetische Additive (wie Sulfite), die bei der Verpackung oder der Erhaltung verwendet werden, stellen gesundheitliche Bedenken aus.

Beispiele für essbare Beutel für Instantkaffee, Öl, Samen und getrocknete Kirschtomaten

Wasserlösliche Lebensmittelbeschichtungen

Ein vielversprechendes Format für essbare Verpackungen umfasst Einweg-schnell lösliche Lebensmittelbeutel aus erneuerbaren Materialien für Pflanzen- oder Tierorientierungen. Diese können als Filme, Wraps, Beutel oder Beschichtungen kommen. Sie werden direkt auf die Lebensmitteloberfläche aufgetragen und schützen sie vor Umweltkontakt.

Es wurde gezeigt, dass dünne, schnell lösliche Filme in verschiedenen Lebensmitteln gut abschneiden, von Ölen bis zu Fleisch. In der Rezension zitiert Fallstudien: Molkenproteinisolatfilme für Sofortkaffee, Sojabohnenpolysaccharid/Gelatine -Filme für Kokospulver, Maiszeinfilme für Käse und Gelatine/Chitosan -Mischung für Garnelenöl. Diese Beispiele zeigen sowohl vielversprechende als auch technische Kompromisse.

Es werden drei Arten schnelllöslicher Technologie beschrieben, von oralen Dünnfilmen bis hin zu komprimierten Tabletten und lyophilisierten Systemen.

Aktive gegen intelligente Verpackungen

Neuere Verpackungen sind nicht nur eine mechanische Beschichtung, sondern vieles mehr. Sowohl aktive als auch intelligente Verpackungen sind so konzipiert, dass sie den Zustand des Produkts überwachen und vor nachteiligen Ergebnissen schützen.

Aktive Verpackung umfasst Verbindungen für eine kontrollierte Lebensmittelumgebung, ohne sie der Lebensmittel selbst hinzuzufügen. Diese Moleküle können Sauerstoff, Wasserdampf, Ethylen, Kohlendioxid und bestimmte Gerüche entfernen. Sie können auch Regulatoren wie Antioxidantien oder Konservierungsmittel freisetzen oder einen akzeptablen Temperaturbereich beibehalten. Wichtig ist, dass diese Substanzen dem Essen selbst nicht hinzugefügt werden.

Intelligente Verpackungen sind das Ergebnis von Biosensoren und anderen Sensoren, die in die Verpackung eingebaut sind, um die Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln durch Parameter wie pH, Kohlendioxid, Sauerstoff, Bakterienverbindungen oder Toxine zu überwachen.

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Schlussfolgerungen

Während die aktuellen Richtlinien einzelne Gebrauchsformen herkömmlicher Kunststoffe abhalten, ist umweltfreundliche, biologisch abbaubare, schnell lösliche essbare Verpackungen ein vielversprechender Weg, insbesondere wenn sie aus nicht genutzten Lebensmittelkomponenten hergestellt werden.

Aktive Verpackungen gehen über die Verhinderung von Kontaminationen hinaus. Es überwacht die Oxidation, Temperatur, Verpackungsbedingungen und Ablaufdaten, um das Verbraucherprofil der Lebensmittel zu verbessern.

Die Verwendung von schnell löslichen Lebensmittelbeuteln, insbesondere solche, die sich in Kontakt mit Wasser auflösen, können eine skalierbare Revolution für Lebensmittelverpackungen einführen. Diese können einzelne Portionen trockener Lebensmittel und Instantgetränke servieren. Eine solche Verpackung ist auch für Öle und Pulver freundlich, wodurch die Effizienz von Verpackungen, Entfernung und Entsorgung von Packungen sowie die Bequemlichkeit dieser Formulierung ausnutzt.

Die Überprüfung betont jedoch, dass die Herausforderungen bestehen bleiben, wie die Verbesserung der mechanischen Stärke, die Gewährleistung von Feuchtigkeits- und Sauerstoffbarrieren, die Erlangung der regulatorischen Zulassung und die Überzeugung der Verbraucher von Sicherheit und Qualität.

„Essbare Beutelverpackungen, hergestellt aus sicheren und essbaren Materialien, bietet eine biologisch abbaubare Option, die sich auf natürliche Weise zersetzt, wodurch die Umweltverschmutzung und die Notwendigkeit der Entsorgung verringert werden.“

Quellen: