Eine neue Generation biobasierter Verpackungsfolien setzt auf eine ungewöhnliche Mischung an Rohstofflieferanten – Bienenstöcke, Wälder und Zellstoffwerke. Bienenwachs macht die Folie wasserabweisend. Lignin, das als Industrienebenprodukt der Papierherstellung millionenfach anfällt, bringt UV-Schutz und antioxidative Eigenschaften ein. Cellulose bildet das mechanische Grundgerüst. Eine in der Fachzeitschrift Industrial Crops and Products veröffentlichte Studie beschreibt, wie diese drei nachwachsenden Rohstoffe zu einer aktiven Hochbarrierefolie kombiniert werden können, die für empfindliche Lebensmittel geeignet ist und vollständig biologisch abbaubar ist.

Rohstoffe mit komplementären Eigenschaften

Der entscheidende Ansatz der Studie liegt im gezielten Zusammenspiel der Komponenten. Cellulose, der häufigste Naturstoff der Erde, liefert Stabilität und Filmbildung, ist aber von Natur aus wasseraffin und lässt Feuchtigkeit leicht durch. Lignin, ein phenolreicher aromatischer Biopolymer, wirkt als UV-Absorber und Antioxidationsmittel und reduziert gleichzeitig die Sauerstoffdurchlässigkeit. Bienenwachs schließlich ist hochgradig wasserabweisend und schließt die Poren des Cellulosefilms. In Kombination gleichen die drei Komponenten ihre jeweiligen Schwächen aus. Die Folie erreicht dabei Barrierewerte bei Wasserdampf und Sauerstoff, die mit herkömmlichen Kunststofffolien vergleichbar sind, und übertrifft andere „single-component“ Biofolien deutlich. Gleichzeitig bleibt das Material transparent genug für Verpackungsanwendungen, bei denen das Produkt sichtbar sein soll.

Aktive Verpackung durch natürliche Wirkstoffe

Die neuartige Folie ist über die reine Barrierefunktion hinaus aktiv. Bienenwachs und Lignin geben antioxidative Wirkstoffe an das verpackte Lebensmittel ab und können so oxidative Prozesse verlangsamen, die Lebensmittel verderben lassen. Dieser Ansatz entspricht dem Konzept der sogenannten aktiven Verpackung, bei der das Verpackungsmaterial aktiv in die Haltbarkeit des Inhalts eingreift, statt ihn nur passiv zu umhüllen. Die Folie wurde in der Studie erfolgreich zur Verpackung frischer Lebensmittelproben getestet. Sie ist durch Kompostierung vollständig abbaubar, was sie im Nachgang der Nutzung von konventionellen Kunststofffolien abhebt. Noch befinden sich Material und Herstellungsverfahren im Forschungsstadium. Skalierung, Kostenwettbewerbsfähigkeit und lebensmittelrechtliche Zulassung sind die nächsten notwendigen Schritte auf dem Weg zur industriellen Anwendung.

ag