Entwicklung einer Sensorverpackung zur Frischekontrolle von Fleisch und Fisch

Intelligente Verpackungssysteme oder Frischeindikatoren sollen es ermöglichen, die tatsächliche Qualität eines verpackten und gelagerten Lebensmittels einfach bewerten zu können und stellen damit eine Alternative zum bisherigen Mindesthaltbarkeits- und Verbrauchsdatum dar. Das Funktionsprinzip beruht auf Wechselwirkungen zwischen einer verpackungsintegrierten Indikatorsubstanz und chemischer Verbindungen, welche bei der Veränderung von Lebensmitteln gebildet werden. Bei leicht verderblichen Lebensmitteln in der Kühlkette, wie zum Beispiel Fleisch oder Fisch, sind in der Regel mikrobiologische Prozesse für die Qualitätsveränderungen verantwortlich. Bedingt durch mikrobielle Abbauvorgänge und Stoffwechselprozesse entstehen verschiedene flüchtige Verbindungen, welche als Leitsubstanz für den Frischezustand herangezogen werden können. Die Möglichkeit zur Bewertung der tatsächlichen Qualität von verpackten Lebensmitteln kann zu einer Steigerung der Produktsicherheit und zu einer Verringerung der Lebensmittelabfälle am Ende der Wertschöpfungskette beitragen.

Optische Chemosensoren zur Bewertung der Fleischqualität

Zielsetzung des Verbundvorhabens FRESH ist die Entwicklung einer intelligenten Verpackung mit integrierter Sensorfunktion zur Anzeige der mikrobiologischen Qualität von Fleisch und Fisch. Dazu werden farbwechsel-basierte Sensormaterialien, die deutlich unterhalb der Geruchsgrenze auf das Vorhandensein spezifischer flüchtiger Metabolite ansprechen, in Lebensmittelverpackungen integriert. Dies erfolgt mittels Drucktechnologien oder Folienextrusion. Die Sensorverpackung soll beim Überschreiten eines Grenzwertes der flüchtigen Verbindungen eine deutlich wahrnehmbare Farbreaktion zeigen, wodurch der Verbraucher visuell über die tatsächliche Produktqualität informiert wird. Die Funktionalität der intelligenten Verpackungssysteme wird entwicklungsbegleitend im Rahmen von Lagertests bewertet.

Das Fraunhofer IVV übernimmt in diesem Verbundprojekt die Identifizierung geeigneter Leitsubstanzen zur Erkennung des Frischezustandes von Fleisch und Fisch sowie die Einarbeitung der Sensormaterialien in extrudierbare Polymersysteme. Im Rahmen von Abpackversuchen mit realen Fleischproben werden die Sensorverpackungen unter realen Bedingungen getestet.