Sauerstoff absorbieren statt abgrenzen

Der Clou liegt imInnenleben der Box. Die sauerstoffabsorbierende Beutel-Folie in der Bag-in-Box-Weinverpackungen sorgt dafür, dass der Wein länger haltbar ist, trotz reduzierter Schwefel-Konzentration. (Quelle: Albis)

Für eine längere Haltbarkeit von verpackten Lebensmitteln sollte der Kontakt mit Sauerstoff verhindert oder reduziert werden. Das kann beispielsweise mit vakuumierten Verpackungen oder mit Folien gelingen, die sauer-stoffundurchlässig sind. Clever ist die Alternative, den Sauerstoff mithilfe der Folie zu absorbieren. Albis Plastic, Hamburg und Jura-Plast, Reichenschwand, haben gemeinsam eine sauerstoffabsorbierende 3-Schicht Folie aus LDPE oder PP entwickelt. Anwendung findet die PE-Folie in den Bereichen Bag-In-Box sowie als Laminierfolie für Pouches oder Barriere-Oberfolie.

Gehalt von gelöstem Sauerstoff in verschiedenen Weinen nach Abfüllung in Beutel-Verpackungen mit sauerstoffabsorbierender Funktion. (Quelle: Albis

Die PP-Variante wird für sterilisierende Pouches und Oberfolien angeboten. Sie kann sowohl festsiegelnd als auch mit „peel“  gegen PP geliefert werden.  Für beide Folien ist zudem eine Corona-Vorbehandlung möglich.
Jürgen Müller, Geschäftsführer bei Jura-Plast, erklärt: „Die sehr gute Dispergierung des eisenbasierten Absorbers erlaubt uns, in Schichten von nur 20 µm zu gehen.“ Die Gesamtdicke einer derartigen Folie auf Basis PE beziehungsweise PP mit A/B/A-Struktur liegt bei 40 µm. Allerdings sind auch andere Schichtstärken und eine A/B/C-Struktur möglich.

Roland M. Schultz, Director Marketing Packaging bei Albis Plastic: „Wir freuen uns, mit Jura-Plast einen technisch versierten und flexiblen Entwicklungspartner gefunden zu haben.  Die  A/B/A  Shelfplus O2-Folie versetzt Beutel- und Oberfolienhersteller, auch ohne eigene Extrusion, in die Lage,  Projekte für aktive Verpackungen einfach umzusetzen.“

Der Trend zu natürlicheren Lebensmitteln mit weniger Zusatzstoffen, Konservierungsmitteln und Farbstoffen sowie die damit einhergehende gestiegene Empfindlichkeit gegen Sauerstoff sind weitere Gründe für den Einsatz von Sauerstoffabsorbern.  Auch  kleinere Siegelfehler von bis zu 10 µm, sogenannte „pinholes“, können über einen längeren Zeitraum durch den Einsatz des Additivs ausgeglichen werden.

Zurzeit testen die Unternehmen gemeinsam mit deutschen und französischen Weinabfüllern die aktiven Folien als Innenbeutel für Bag-in-Box Weinverpackungen. Ziel ist eine längere Haltbarkeitszeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Schwefelgehalts.

Intelligent konservieren ohne Zusatzstoffe

Die erste Testphase zeigt bereits Erfolge. Der Sauerstoffgehalt im Wein konnte gegenüber Standardbeuteln deutlich reduziert werden. Gleichzeitig wurde der Verbrauch von sogenannter freier Schwefliger Säure messbar verringert. Dies unterstreicht eindeutig die absorbierende Funktion der aktiven Folie. Die Voraussetzungen für eine längere Haltbarkeit des Weines –auch bei geringerer Zugabe von Schwefel – sind somit gegeben. Insbesondere für Abfüller von Biowein, der von Natur aus mit weniger Schwefel abgefüllt wird, ist diese Entwicklung somit interessant.  Die europäischen Wein Verordnungen EG 1493/1999 und EG 606/2009 regeln die Grenzwerte für den Zusatz schwefliger Säure.

Auch in anderen Folienanwendungen wird der O2-Absorber derzeit getestet. Bei Tuben für die Kosmetikbranche wurde eine 5-Schicht-Verbundfolie mit dem Additiv ausgestattet. Eine Studie des Fraunhofer IVV hat in diesem Zusammenhang die Abwesenheit von Sauerstoff während 43 Tagen nach der Abfüllung nachgewiesen und verspricht damit neue Marktchancen für das Additiv.

Nachgehakt

Potenziale für aktive Folien

Roland M. Schultz,Director Global Marketing Packaging, Albis Plastic, Hamburg (Quelle: Albis)

Albis hat seit 2010 die Lizenzrechte für Shelfplus O2 inne. Wie haben Sie seither das Additiv weiter entwickelt?
Seit Übernahme der Rechte für das Additiv haben wir verstärkt an der Erhöhung der Sauerstoffabsorption, der Verbesserung der Dispergierung sowie an der Erweiterung des Programmes auf weitere Trägermaterialien wie PA und EVA gearbeitet. Durch diese Verbesserungen können wir jetzt auch in extrem dünne Folienschichten von nur 20 µm gehen.

Wie funktioniert die Sauerstoffabsorption?
Der Vorteil Eisen-basierender Sauerstoff-Absorber ist, dass die Folien oder Schalen, die unter Verwendung des Additivs hergestellt werden, solange stabil sind, bis sie mit einen feuchten Produkt, Lebensmittel oder Kosmetika, gefüllt werden und dann, im gewünschten Moment mit der Absorption beginnen. Shelfplus ist der leistungsstärkste und gleichzeitig mit Abstand der am feinsten dispergierte Eisen-basierende Absorber auf dem Markt.
Das Additiv selbst hat keine Sauerstoff-Barriere sondern benötigt, um zum abgefüllten Gut hin wirken zu können, eine Gasbarriere nach außen. Es wird also immer in Kombination mit Barriereschichten wie EVOH, PA, Aluminium, SiOx oder AlOx eingesetzt.

Lässt sich die längere Haltbarkeit am Beispiel des Weins in der Bag-in-Box in wirtschaftlicher Hinsicht beziffern?
Das ist eine schwierige Frage, da wir nicht die Verkaufspreise unserer Kunden kennen. Wir gehen jedoch davon aus, dass eine Verlängerung der Haltbarkeit von bis zu 50 Prozent mit einem Folien-Aufpreis im einstelligen Prozentbereich möglich ist. In Euro ausgedrückt, können 2 Cent einen 3 Liter Wein im Wert von 5 bis 10 EUR um einige Monate länger haltbar machen. Diese Relation ist überzeugend. Noch wichtiger ist meines Erachtens die Möglichkeit die Abfüller nun haben, Zusätze wie Sulfite zu reduzieren oder den Bio-Wein, der von Natur aus nur wenige Sulfite enthalten darf auch nach Übersee zu exportieren.

Ist das Produkt für den direkten Lebensmittelkontakt zugelassen?
Die BGA und FDA Zulassungen liegen vor. Darüber hinausgehende Versuche mit Wein haben gezeigt, dass keine organoleptischen Veränderungen feststellbar waren.

Jura-Plast bietet die aktive Folie zur Weiterverarbeitung. Welche Vorteile sehen Sie darin?
Viele Hersteller flexibler Verpackungen arbeiten mit zugekauften Folien, bedrucken und laminieren diese, verarbeiten sie weiter zu Oberfolien, Pouches oder Bag-In-Box Beuteln. Ohne Änderung des Prozesses kann nun aus einer Barriere-Verpackung eine aktive Verpackung werden.

Worin liegt das Potenzial von Laminierfolien für Pouches?
Hier gibt es zwei Ansätze: Gibt es bereits ein Problem durch Oxidation wegen des Mundstücks, der Abfüllung oder dem Produkt selbst kann unser Produkt die Lösung bedeuten. Der zweite Ansatz ist die mögliche Umstellung von Pouchfolien mit Aluminium zu anderen Barrieren. Auch hier kann das Additiv die etwas schwächeren Sauerstoff-Barriere-Werte der Alternativmaterialien ausgleichen.

Welche Möglichkeiten bestehen in der Kombination der aktiven Folie mit einem Spritzgussprozess?
Die Schutz-Eigenschaften von Spritzgussverpackungen mit Sauerstoffbarriere zum Beispiel aus einem EVOH Etikett, können über eine Shelfplus enthaltende Oberfolie deutlich verbessert werden.

Das Additiv wird als Granulat geliefert. Sind besondere Lagerbedingen für das Granulat notwendig?
Das Additiv wird als Masterbatch geliefert und dem Rohstoff zugesetzt wie ein Farb- oder Additivbatch. Besondere Vorkehrungen für die Lagerung sind nicht notwendig. Das Masterbatch ist zwar sehr hygroskopisch, wird aber in begasten Aluthen-Säcken geliefert.

Hat das Additiv Auswirkungen auf die Rezyklierbarkeit von Folien? Ist ein Einsatz in bioabbaubare Verpackungen sinnvoll und möglich?
Die niedrigen Dosierungen von Shelfplus ändern nicht die Rezyklierbarkeit der Folien oder Verpackungen. Auch haben wir bereits erfolgreich Muster mit bioabbaubarem Trägermaterial hergestellt.