de.wedoany.com-Bericht: Forscher der japanischen Kyushu-Universität haben eine flexible Folie entwickelt, in die natürliche Pflanzenfarbstoffe eingebettet sind. Wenn Lebensmittel verderben, ändert sich die Farbe der Folie, sodass Verbraucher den Zustand der Lebensmittel beurteilen können, ohne die Verpackung zu öffnen. Die Folie kann zudem Schnitte selbst reparieren und so das Eindringen von Bakterien während Transport und Handhabung verhindern.
Die entsprechenden Ergebnisse wurden im Chemical Engineering Journal veröffentlicht. Die Folie nutzt Anthocyane – natürliche Pigmente aus lila Süßkartoffeln und Rotkohl – um Veränderungen der chemischen Eigenschaften von Lebensmitteln wie Fleisch zu überwachen. Wenn der pH-Wert durch Verderb der Lebensmittel ansteigt, wechseln die Anthocyane ihre Farbe von Purpurrot zu Gelbgrün. Aufgrund ihrer natürlichen Herkunft ist das Material für den Kontakt mit Lebensmitteln unbedenklich.
Anthocyane sind empfindlich gegenüber Licht und Wärme; Lichteinwirkung oder Erwärmung können die Farbreaktion stören und zu Fehlinterpretationen führen, weshalb sie sich nicht direkt als langfristiger Indikator eignen. Das Forschungsteam wählte UiO66-NH₂ – ein Metall-organisches Gerüst (Metal-Organic Framework, MOF), das für seine thermische und chemische Stabilität bekannt ist – um die Anthocyane zu fixieren. Xirui Yan, korrespondierender Autor der Studie und JSPS-Forscher an der Fakultät für Agrarwissenschaften der Kyushu-Universität, erklärte, dass MOFs aufgrund ihrer einzigartigen porösen Struktur und vielfältigen Funktionen große Aufmerksamkeit erhalten haben, und er war neugierig, ob diese Materialien für alltagsnähere Szenarien wie die Lebensmittelkonservierung eingesetzt werden könnten.
Die Anthocyan-Moleküle adsorbieren durch verschiedene chemische Wechselwirkungen an der MOF-Oberfläche und bleiben dabei empfindlich gegenüber pH-Werten, während sie gleichzeitig vor Sauerstoff, Licht und Wärme geschützt werden. In Tests mit Schweinefleischproben reagierte das geschützte Pigment kontinuierlich: Mit dem Verderben des Fleisches und der Ansammlung alkalischer Gase wechselte das Material schrittweise von Purpurrot zu Gelbgrün, wobei jede Stufe ein lesbares Signal lieferte.
Das Forschungsteam integrierte die anthocyanbeladenen MOFs in ein Hydrogel und stellte so eine weiche, formbare Folie her. Diese Folie besteht größtenteils aus pflanzlichen Materialien, ist biologisch abbaubar und verlängerte in Tests die Haltbarkeit von Schweinefleisch im Vergleich zu unbehandelten Proben um etwa 12 Stunden.
Diese Folie besitzt zudem selbstheilende Fähigkeiten. Nach einem Schnitt und erneutem Zusammenpressen ist die Beschädigung innerhalb weniger Minuten nahezu unsichtbar, und die Zugfestigkeit erholt sich innerhalb von zwei Stunden auf 99 %. Fumihiko Tanaka, Professor an der Fakultät für Agrarwissenschaften der Kyushu-Universität, wies darauf hin, dass ein Riss in herkömmlichen Verpackungen eine dauerhafte Beschädigung darstellt und als Eintrittspforte für Bakterien dienen kann; dieses Material kann sich selbst verbinden, und nach der Heilung der Wunde wird die Schutzwirkung wiederhergestellt, was es im praktischen Einsatz haltbarer und zuverlässiger macht.
Das Team entwickelt derzeit eine begleitende Smartphone-Anwendung und plant, Herstellern, Logistikunternehmen und Käufern eine objektive, Echtzeit-Bewertungsmethode für die Lebensmittelqualität bereitzustellen.
Was ähnliche Produkte betrifft, so hat Vitsab International im Mai das Freshtag Flight Label eingeführt, das seine Farbe je nach Temperatureinwirkung ändert, um Lebensmittelverschwendung bei verderblichen Flugzeugmahlzeiten zu reduzieren. Das Etikett zeigt über eine „Ampel“-Farbwechseltechnologie die Produktintegrität an: Grün bedeutet sicherer Zustand, Gelb mittlerer Zustand, Rot weist auf eine Einwirkung ungeeigneter Temperaturen hin.
Altopack hat in diesem Monat eine wiederverschließbare Reißverschlussverpackung für Pasta eingeführt, mit der Verbraucher die Frische des Produkts nach jedem Gebrauch durch erneutes Verschließen erhalten und äußere Kontamination verhindern können. Das Unternehmen gibt an, dass die Verpackung speziell für Pasta entwickelt wurde und zusätzlich eine Bündelversion anbietet, bei der Portionen von 100 Gramm mit lebensmittelechtem Papierband umwickelt werden.
