Wheylayer: nachhaltig verpacken mit Molkeprotein

© Fraunhofer IVV

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Die Anforderungen an moderne Verpackungslösungen für Lebensmittel sind hoch: Gefragt sind u.a. Ökologie, Ökonomie, Nachhaltigkeit und Funktionalität. Dementsprechend gehört die Entwicklung von Biopolymeren zu den top aktuellen Trends auf dem Forschungsgebiet neuer Verpackungsmaterialien. Das Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV präsentierte jetzt die ersten Ergebnisse des europäischen Forschungsprojektes "Wheylayer".

14 Partner aus sieben EU-Ländern arbeiten derzeit an einer Revolution in Sachen Lebensmittelverpackung: „Wheylayer" heißt das Projekt, in dessen Rahmen ein nachhaltiges Verpackungsmaterial und dessen wirtschaftliches Herstellungsverfahren entwickelt wird, dass die hervorragenden Barriere-Eigenschaften von Molkeproteinen gegen Sauerstoff und Feuchtigkeit nutzen soll, um herkömmliche Polymerschichten in Verpackungen durch ein Naturprodukt zu ersetzen.

Materialien für Lebensmittelverpackungen müssen besonders hohen Anforderungen genügen - von verarbeitungstechnischen bis hin zu Barriere-Eigenschaften gegenüber Wasserdampf und Sauerstoff. Die Entwicklung von Biopolymeren, die diesen Anforderungen gerecht werden, steht ganz oben auf der Agenda aktueller Forschungsaktivitäten. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV mit Sitz in Freising, Deutschland, befasst sich in zahlreichen öffentlich geförderten und Industrieprojekten mit dem Thema "Biopolymere in Papier- und Folienanwendungen". Und es geht immer um das Ziel, eine ökologische und ökonomische Verpackung zu entwickeln.

Ergebnis-Präsentation auf der interpack 2011

Um das zu erreichen, müssen die Materialien nachhaltig sein, den Anforderungen einer Lebensmittelverpackung genügen und zu marktfähigen Preisen hergestellt werden können. Das schaffen bisherige Biopolymere nur bedingt. An diesem Punkt setzen die Forschungsaktivitäten des europäischen Verbundprojekts "Wheylayer" an. Das Projekt ist auf insgesamt drei Jahre - von 2008 bis 2011 - angelegt, und das endgültige Produkt soll nach Abschluss dieses Zeitraums auf der interpack 2011 präsentiert werden: eine innovative Folienbeschichtung mit Molkeprotein, die eine längere Haltbarkeit von Lebensmitteln, eine materialsparende Produktion und gleichzeitig die Reduktion von CO²-Emissionen erzielen soll.

Der Einsatz von Biopolymeren in Verpackungsmaterialen verbessert die Nachhaltigkeit und Kompostierbarkeit von Verpackungen. Dabei können die positiven Eigenschaften dieser Stoffgruppe genutzt werden, wie zum Beispiel die antimikrobielle und antioxidative Wirkung einer mit Molkeprotein beschichteten Folie. Dazu sollen besonders reine Proteinisolate gewonnen und die filmbildenden Eigenschaften von Molkeproteinen aus Süß- und Sauermolke durch chemische Modifizierungen und enzymatische Partialhydrolyse optimiert werden. Innovative Molkeproteinformulierungen auf Basis dieser Proteine sollen sowohl eine hohe Barrierewirkung als auch eine ausgezeichnete Haftung und Resistenz gegenüber mechanischer Beanspruchung aufweisen.

Nachhaltige Naturprodukte können petrochemisch basierte Polymerschichten allerdings nur dann ersetzen, wenn sie die notwendigen Barriere-Eigenschaften gegenüber Sauerstoff und Wasserstoff aufweisen. Ein Prototyp eines solchen Proteinfilms aus Molke wurde als Zwischenergebnis bereits vorgestellt. Und im Augenblick erhoffen sich die Experten vom Endergebnis ein sehr großes Potenzial.