European Observatory for Nanomaterials

Heute liegt einer der Hauptanwendungsbereiche von Nanomaterialien im Lebensmittelsektor in der Entwicklung von Lebensmittelverpackungen. Nanomaterialien ermöglichen nicht nur leichtere und haltbarere Materialien für den Einsatz in Kunststoffbehältern und -flaschen, sondern können auch dazu beitragen, das Verderben von Lebensmitteln hinauszuzögern.
 

Einsatz von Nanomaterialien für die Konservierung von Lebensmitteln und den Schutz vor Bakterien

Lebensmittelverpackungen bestehen in der Regel aus Kunststoff. Deren größte Schwäche ist es, nicht verhindern zu können, dass Gase wie Sauerstoff und andere kleine Moleküle durch die Verpackung hindurch zum Lebensmittel gelangen. Durch das Hinzufügen von Nanomaterialien, wie Nanotonerden, Titannitrid oder Titandioxid, können die Eigenschaften des Materials verbessert werden – es kann beispielsweise leichter und fester gemacht werden. Darüber hinaus können Nanomaterialien verhindern, dass Gase und Licht in die Verpackung eindringen und zur Zersetzung führen, und sie können auch antimikrobielle Eigenschaften besitzen, was hilft, Lebensmittel länger frisch zu halten und vor schädlichen Bakterien zu schützen.
 

Innovationen in der Lebensmittelverpackungsindustrie für nachhaltigere Materialien

Zellulose kann aus Pflanzen und Bäumen gewonnen werden und gehört damit zu den Materialien, die in der Natur am häufigsten vorkommen. Forscher haben aus Zellulose-Nanopartikeln biologisch abbaubare Kompositmembrane entwickelt. Untersuchungen zeigen, dass diese biobasierten Beschichtungen das Potenzial haben, das Eindringen von Wasser in die Verpackung zu verhindern, frische Lebensmittel vor schädlichen Bakterien zu schützen und für eine längere Haltbarkeit von Produkten zu sorgen. Das bedeutet, dass diese Biobeschichtungen in der Lebensmittelverpackungsindustrie eingesetzt werden könnten, um die Menge an Lebensmittelabfällen und die Zahl von lebensmittelbedingten Erkrankungen zu verringern. Allerdings wurde deren potenzielle Toxizität noch nicht vollständig untersucht.

Forscher sind auch dabei, „intelligente“ Verpackungen zu entwickeln, bei denen Sensoren in Nanogröße den Zustand des Lebensmittels überwachen. Auf der Grundlage von Nanopartikeln wurden zahlreiche Detektoren für die Erkennung von Schadstoffen in Lebensmitteln entwickelt. Wenn ein Schadstoff mit den Nanopartikeln in Kontakt kommt, findet zwischen dem Nanomaterial und dem Schadstoff eine Reaktion mit einem sichtbaren Ergebnis statt, das uns optisch darauf aufmerksam macht, dass das Lebensmittel schlecht geworden ist. Solche Nanosensoren können von Lieferanten verwendet werden, um Verbrauchern den Zustand des Lebensmittels anzuzeigen.
 

Übergang von Nanomaterialien in Lebensmittel

Das Risiko für Verbraucher bei Verwendung von Nanotechnologie in Lebensmittelverpackungen besteht darin, dass die Nanomaterialien möglicherweise in die Lebensmittel übergehen könnten. Derzeit liegen zwar nur sehr wenige Daten zu derartigen Übergängen vor, die verfügbaren Daten haben aber bisher nur ein sehr geringes Übergangsverhalten gezeigt. Viele Nanotechnologieanwendungen werden derzeit noch erforscht, einige wenige sind aber bereits von den Mitgliedstaaten und der Europäischen Kommission zugelassen worden, beispielsweise Titannitrid in PET(Polyethylenterephthalat)-Flaschen. Nanomaterialien, die für die Verwendung in Lebensmittelverpackungen in Europa vorgesehen sind, müssen vor ihrer Zulassung von der Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) bewertet werden. Zu den wenigen zugelassenen Nanomaterialien gehört Titannitrid in Nanogröße, das als Zusatzstoff in Kunststoffflaschen verwendet wird.