Herstellverfahren für Molkeprotein-basierte Barrierebeschichtungen mit optimierter Thermoumformbarkeit (MANUNET-ThermoWhey)

Problemstellung
Von der Zucchini bis zum Käse: Unsere Lebensmittel sind heute fast durchgängig in Kunststoff verpackt. Dazu werden täglich tonnenweise Materialien aus nicht nachwachsenden Rohstoffen verbraucht. Daher besteht eine große Nachfrage nach Verpackungsmaterialien auf Basis natürlicher Ressourcen. Molkeproteine, ein Abfallprodukt aus der Milchverarbeitung, bergen das Potenzial, Teile dieses Kunststoffmaterials zu ersetzen. Sie zeigen sehr gute Barriereeigenschaften gegenüber Gasen und Wasserdampf und eignen sich daher besonders für den Schutz und die Haltbarkeit von empfindlichen Lebensmitteln.

Ziel
Ziel des Forschungsprojekts ThermoWhey ist die Entwicklung einer innovativen Folienbeschichtung mit einer molkeproteinbasierten Barriereschicht für Anwendungen im Verpackungsbereich.

Vorgehensweise
Hierfür sind Forschungsarbeiten entlang der gesamten Wertschöpfungskette, von der Entwicklung der Molkebeschichtung bis zu den entsprechenden Werkzeugen und Anlagen, notwendig. Dabei werden im ersten Schritt Molkeproteinlösungen mit angepassten Eigenschaften, wie zum Beispiel Bruchdehnung, Barriereeigenschaften und Thermoformbarkeit, für den Beschichtungsprozess erarbeitet. Darauf erfolgt eine Umsetzung des Produktionsprozesses im Labormaßstab, um mit diesem Hochleistungsverfahren neuartig beschichtete Verpackungen, wie Folien und Schalen, im industriellen Maßstab herstellen zu können. Die deutschen Partner des Konsortiums werden dabei vor allem Arbeiten zur Entwicklung und industriellen Produktion einer thermoformbaren Beschichtung und geeigneter Werkzeuge und Prozesse auf Basis von Molkeprotein durchführen. Die spanischen Partner leisten wesentliche Beiträge zur Erprobung der Molkeprotein-Beschichtungen und der notwendigen Anlagentechnik

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die Projektergebnisse werden zukünftig nicht nur für Lebensmittelverpackungen, sondern z. B. auch zur Verpackung von pharmazeutischen Produkten, zum Einsatz kommen. Für die milchverarbeitende Industrie ergibt sich damit die Möglichkeit, ein Abfallprodukt als mögliches Ausgangsprodukt für weitere Anwendungen einzusetzen. Dadurch können langfristig pro Jahr tausende Tonnen an Kunststoffbeschichtungen in Deutschland ersetzt werden. Durch den transnationalen Brückenschlag werden die benötigten Kernkompetenzen gebündelt und neue Märkte erschlossen.

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• GEBA KUNSTSTOFFVERARBEITUNG - Ges.m.b.H
• Meierei-Genossenschaft Langenhorn eG