Entwicklung antimikrobiell aktiver Verpackungen durch Beschichtung mit Chitosan zur Erhöhung der mikrobiologischen Sicherheit von Fleischwaren (ChitoCoat)

Problemstellung
Die Lebensmittelindustrie ist stets bestrebt, qualitativ hochwertige und sichere Erzeugnisse herzustellen. Vor allem bei der Herstellung und Verarbeitung von Fleischprodukten kann es leicht zu Kontaminationen mit unerwünschten pathogenen Mikroorganismen und Verderbserregern kommen. Die Behandlung von Lebensmitteln mit antimikrobiell wirksamen Substanzen kann dieses mikrobiologische Risiko deutlich mindern und die Haltbarkeit verlängern. Chemisch synthetisierte Konservierungsstoffe werden allerdings von vielen Verbrauchern abgelehnt. Besonders wichtig bei Fleisch ist die gezielte Konservierung der Oberfläche, da diese den Hauptangriffspunkt für Kontaminationen darstellt. Da die Verpackung mit der Lebensmitteloberfläche im direkten Kontakt steht, bietet es sich an, diese mit antimikrobiellen Substanzen zu beschichten. Hierzu eignet sich beispielsweise Chitosan. Chitosan ist ein natürliches Biopolymer, welches unter anderem in den Schalen von Krustentieren vorkommt. Es weist ein breites antimikrobielles Leistungsspektrum auf und die fehlende Toxizität prädestiniert den Einsatz im Lebensmittelbereich.

Projektziel
Im Verbundprojekt ChitoCoat sollen antimikrobiell wirksame Chitosanformulierungen zur Beschichtung von Kunststofffolien hergestellt werden, um damit die mikrobiologische Sicherheit von Fleischprodukten zu erhöhen und deren Haltbarkeit zu verlängern. Dafür ist die Erstellung spezifischer Beschichtungsformulierungen aus dem essbaren Biopolymer Chitosan notwendig, die sich sowohl durch ihre Lebensmittelechtheit als auch durch Ihre Haftung auf Polymeroberflächen auszeichnen.

Vorgehensweise
Die Innovation dieses Lösungsansatzes besteht in der Erstellung lebensmittelechter Chitosanformulierungen. Deren Löslichkeit soll an die Bedürfnisse der Druck- und Beschichtungsindustrie angepasst werden und vorzugsweise in Ethanol/Wasser löslich sein. Die Beschichtungslösung wird zusätzlich hinsichtlich ihrer Funktionalität und Haftungseigenschaften so angepasst, dass ein optimales und industrierelevantes Beschichtungsverfahren entwickelt werden kann. Die resultierende Folie soll dann zur sicheren Verpackung von Fleisch verwendet werden. Hierzu ist eine Bewertung der Qualität des verpackten Fleisches als auch eine lebensmittelrechtliche Bewertung der neuartigen Verpackung vorgesehen.

Anwendungspotential und erwartete Ergebnisse
Die Entwicklung dieser neuartigen Verpackung bedeutet einen deutlichen Fortschritt für die Sicherheit verpackter Lebensmittel wie Fleisch. Durch die neuartige Beschichtung können herkömmliche Lebensmittelverpackungen antimikrobiell ausgerüstet und das Risiko von krankheitserregenden Mikroorganismen auf Fleischoberflächen reduziert werden. Diese Folie kann in Zukunft auch in anderen Branchen der Lebensmittelindustrie wie zum Beispiel für Obst und Gemüse, Backwaren oder Fisch eingesetzt werden.

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• Laufenberg GmbH
• Nanocraft Coating GmbH