Barriereklebstoff für Lebensmittelverpackungen auf Basis von pflanzlichen Mizellenproteinen – Mizellenkleber

Mizellenkleber, Lebensmittel, Süßigkeiten, Gummibärchen

Mizellenkleber, Verpackung, Klebstoff, Lebensmittelverpackung

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Projektlaufzeit: 1.11.2015 bis 30.10.2017

Projektträger / Zuwendungsgeber:
Projektträger Jülich GmbH PTJ / Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF

 

Pflanzliche Mizellenproteine als Ersatz für petrochemisch-basierte Polymere

Eine wichtige Funktion der Lebensmittelverpackung ist es, das verpackte Gut vor äußeren Einflüssen wie Sauerstoff und Wasserdampf zu schützen. In vielen Fällen kann diese Anforderung nur erfüllt werden, wenn unterschiedliche Materialien zu mehrschichtigen Verbunden kombiniert werden. Der Ansatz in dem Forschungsprojekt Mizellenkleber ist es petrochemisch-basierte Polymere wie z. B. Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer EVOH, die in konventionellen Verpackungen als Sauerstoffbarriere eingesetzt werden, durch Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen zu ersetzen.

Mizellenkleber zeichnen sich durch eine hohe Barrierewirkung aus

Proteine zeigen eine gute Barrierewirkung gegenüber Sauerstoff. Durch eine spezielle Fällung der Proteine werden mizelläre Proteinstrukturen gewonnen. Im Rahmen des Projektes Mizellenklebstoff ist die Gewinnung von mizellären Proteinstrukturen aus Leguminosen (Lupine und Soja) sowie aus Rückständen der Pflanzenölproduktion (Sonnenblumen- und Rapspresskuchen) erfolgreich entwickelt worden. Es ist zudem nachgewiesen, dass die Protein basierten Klebstoffformulierungen mit den in der Verpackungsherstellung eingesetzten Maschinen verarbeitet werden können.

Biobasierte Mizellenkleber bieten einzigartige Klebe- und Barrierewirkung

Somit ist es erstmalig gelungen, Klebe- und Barrierewirkung in einem bio-basierten Material zu vereinen. Derartige Barriereklebstoffe sind bisher weder auf Basis nachwachsender Rohstoffe noch erdölbasiert verfügbar. Die Applikation des Barriereklebstoffs führt zu einer erheblichen Materialeinsparung in Verpackungsverbunden, ermöglicht die Entwicklung neuer biobasierter Verpackungssysteme und leistet somit einen wertvollen Beitrag zur Nachhaltigkeit in der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie.

Sämtliche Arbeiten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit der TU München (Lehrstuhl für Lebensmittelverpackungstechnik) und dem Klebstoffhersteller Jowat SE.

In einem weiteren aktuellen Forschungsprojekt (Bioactive Materials) werden die Applikation des Mizellenklebstoffes auf alternative Substrate sowie die Mineralölbarriere des proteinbasierten Barriereklebstoffes untersucht. Die Projektergebnisse werden in Kooperation von 18 Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft erarbeitet. Ziel ist es die Migration von Mineralöl aus Recyclingpapier mit Hilfe des Mizellenklebers zu unterbinden, so dass der Rohstoff Papier im Bereich Lebensmittelverpackung wieder konkurrenzfähig wird.