Andreas Detzel, Carola Bick (ifeu) Dr. Frank Welle, Prof. Dr. Markus Schmid, Kevin Schmitz, Kerstin Müller (IVV) Dr. Harald Käb (narocon) Wissensforum „Biobasierte Kunststoff-Verpackungen“ 25. September 2018, Nürnberg Prof. Dr. rer. nat. Markus Schmid, Hochschule Albstadt-Sigmaringen präsentiert „Verpackungsrelevante Eigenschaften von biobasierten Kunststoffen“ aus der FNR/BMEL Studie: Biobasierte Kunststoffe als Verpackung von Lebensmitteln Die Studie finden Sie online unter: https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22028215
15
Embed
präsentiert „Verpackungsrelevante Eigenschaften von ... · aerob anaerob Fett-oxidation enzyma-tische Bräunung Wasser-Verlust/-Aufnahme Off-Flavor & Aroma-verlust Barriere gegen
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Andreas Detzel, Carola Bick (ifeu)
Dr. Frank Welle, Prof. Dr. Markus Schmid, Kevin Schmitz,Kerstin Müller (IVV)
Prof. Dr. rer. nat. Markus Schmid, Hochschule Albstadt-Sigmaringen
präsentiert „Verpackungsrelevante Eigenschaften von biobasierten
Kunststoffen“ aus der FNR/BMEL Studie:
Biobasierte Kunststoffe als Verpackung
von Lebensmitteln
Die Studie finden Sie online unter: https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22028215
Ifeu, narocon, IVV2 25.09.2018
Lebensmittelverpackungen
[Robertson 2013]
Verpackungs-
Funktionen
Nutzerfreundlichkeit
Logistik Schutz
Kommunikation
Lebensmittelverpackungen müssen verschiedene Anforderungen erfüllen
Ifeu, narocon, IVV3 25.09.2018
Lebensmittelverpackungen
[Stehle 1997]
Faktoren der Füllgutbeeinträchtigung und Schutzanforderungenan Lebensverpackungen
Mikrobielle Prozesse(Bio-)chemische
ProzessePhysikalische Prozesse
aerob anaerobFett-
oxidation
enzyma-tische
Bräunung
Wasser-Verlust/-
Aufnahme
Off-Flavor& Aroma-
verlust
Barriere gegenSauerstoff (O2) und
weitere Gase
Barrieregegen
Licht, O2
Barrieregegen
Licht, O2
Barrieregegen H2O-
Dampf
Barrieregegen
Aromen
Mechanischer Schutz vor physikalischen Einflüssen wie Druck, Stößen,oder Vibrationen
Ifeu, narocon, IVV4 25.09.2018
Barriereanforderungen von Lebensmitteln
[Fraunhofer IVV 2017]
Ifeu, narocon, IVV5 25.09.2018
Barriereeigenschaften von Kunststoffen
[Fraunhofer IVV 2017]
Ifeu, narocon, IVV6 25.09.2018
Mechanische Eigenschaften von Kunststoffen
[Fraunhofer IVV 2017]
Ifeu, narocon, IVV7 25.09.2018
Technisch-Wiss. Rahmenbedingungen
Fazit
● Funktionelle Eigenschaften
Biobasierte Kunststoffe können die betrachteten technofunktionalenEigenschaften von fossil-basierten Kunststoffen grundsätzlich abdecken
Über die Eignung eines biobasierten Kunststoff-Typs für eine spezifischeAnwendung muss entsprechend des jeweiligen Anforderungsprofils entschiedenwerden
Biobasierte Kunststoffe sind aufgrund ihrer technofunktionalen Eigenschaftengrundsätzlich in der Lage, die Eigenschaftsanforderungen bestimmterLebensmittelverpackungsanwendungen zu erfüllen
Im Vergleich mit Polyolefinen weisen alle marktverfügbaren biobasierten Nicht-Drop-In Kunststoffe höhere Durchlässigkeiten gegenüber Wasserdampf auf
Ifeu, narocon, IVV8 25.09.2018
Technisch-Wiss. Rahmenbedingungen
Fazit
● Informationsbeschaffung
Vor allem für neuartige biobasierte Kunststoffe (PEF, PBS, PES) sind dieMöglichkeiten der Informationsbeschaffung eingeschränkt
Besonders Werte zu Durchlässigkeiten gegenüber verschiedenen Gasen sinddurch Recherchearbeit kaum zu erhalten.
Neben den Eigenschaften eines biobasierten Kunststoffes in seiner reinen Formsind vor allem auch jene Werte interessant, die durch Blending undAdditivierungen erzielt werden können
Informationen zur konkreten Zusammensetzung nur bedingt zugänglich
→ Auswahl geeigneter bbKS für spezifische Anwendung auf Grundlage ihrer
technofunktionalen Eigenschaften wird so erschwert
Ifeu, narocon, IVV9 25.09.2018
1
10
100
1000
10000
0,1 1 10
Milch(-Produkte)
fPS Becher + Deckel
PLA Becher + Deckel
Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) [g/(m2*d)]
Sa
ue
rsto
ffd
urc
hlä
ssig
ke
it[c
m3S
TP/(
m2*d
*ba
r)]
PLA-Joghurtbecher versus fPS-Joghurtbecher
Bilder: Fraunhofer IVV
Ifeu, narocon, IVV10 25.09.2018
PLA-Joghurtbecher versus fPS-Joghurtbecher
Chancen für PLA
• vergleichbarer, ausreichenderProduktschutz
• analoge Verarbeitung(Form-Fill-Seal Prozess)
• Materialreduktion möglich
• Geringer Kostenaufschlag gegenüber PS
• ökonomische Konkurrenzfähigkeit starkvon den biogenen Rohstoffkosten undEntwicklung des Rohölpreises abhängig
• bessere Klimabilanz / weniger fossileRohstoffe benötigt