Man will Produkte, die „länger halten“ und trotzdem, unabhängig vom Moment der Verpackungsöffnung, „frisch“ sind. Da die Produktqualität im Vordergrund steht beschäftigt man sich vor allem mit der Entwicklung neuartiger Methoden zur kontinuierlichen Kontrolle dieser. Damit hat sich der Markt für „aktive und intelligente Verpackungen“ in den letzten Jahren erheblich vergrößert. Auch Convenience-Verpackungen sind auf dem Vormarsch. Einfachheit und Bequemlichkeit beim Auspacken, Verschließen und neuerlichem Öffnen ist für alle angenehm, für bestimmte Zielgruppen sogar ein Garant für eine selbstständige Nutzung: Kinder, Menschen mit besonderen Bedürfnissen und vor allem SeniorInnen rücken in den Fokus der Produzenten.

Länger haltbar, aber bitte frisch

Materialien und Gegenstände werden nach EG 450/2009 als „aktiv“ bezeichnet, wenn sie dazu bestimmt sind, die Haltbarkeit eines verpackten Lebensmittels zu verlängern oder dessen Zustand zu erhalten. Wie so etwas funktionieren kann, ist je nach Produkt unterschiedlich. Prinzipiell gibt es drei Möglichkeiten: Eine aktive Verpackung kann qualitätserhaltende Stoffe an das Packgut abgeben. Weiters kann sie die selbsttätige Regelung der Kopfraumatmosphäre innerhalb einer Lebensmittelverpackung anregen. Und auch wenn die Verpackungspermeabilität durch diese selbst aktiv geregelt wird, kann man von einer aktiven Verpackung sprechen. Zu den gebräuchlichsten aktiven Verpackungen zählen neben Ethylen- und Kohlenstoffabsorber vor allem Sauerstoffabsorber und antimikrobielle Verpackungen.

Michael Krainz
Experte am OFI für Verpackungsprüfung sowie Verpackungsentwicklung im Bereich Werkstoffanwendungen für die Branche Lebensmittel und Verpackung.

Neben aktiven wird oft auch von intelligenten Verpackungen gesprochen. Diese Begriffe werden von Laien häufig auch synonym benutzt, unterscheiden sich allerdings in ihrer Ausführung deutlich. Steht bei aktiven Verpackungen die direkte Einwirkung im Zentrum, beschränken sich intelligente Verpackungen auf die Überwachung der Produktqualität. Intelligente Verpackungslösungen beschreiben nach der Verordnung EG 450/2009 also Materialien und Gegenstände, mit denen der Zustand eines verpackten Lebensmittels oder seiner umgebenden Umwelt überwacht werden kann.

Zahlreiche Parameter bestimmen und beeinflussen den Zustand eines Produkts. Diese reichen von der Beschaffenheit der produktumgebenden Gasatmosphäre bis hin zu äußeren Einflüssen wie Temperatur und Zeit. Undichte oder unzweckmäßige Verpackungen entstehen entweder bereits durch Fehler bzw. Störungen im Verpackungsprozess oder sie werden durch Transport- und Lagerbedingungen beeinflusst. Um produktschädigende Einflüsse sichtbar zu machen, nutzt man spezifische Indikatoren, die auf Temperaturschwankungen, Leckagen, Druck, Kippung o.ä. reagieren. Die Überschreitung einer bestimmten Schwellentemperatur kann von einem Zeit-Temperatur-Indikator (TTI, engl.: Time-Temperature-Indicator) detektiert und dokumentiert werden.

Aktuell beschäftigt sich beispielsweise das OFI gemeinsam mit acht internationalen Projektpartnern mit neuen Möglichkeiten intelligenter Verpackungen. Im Projekt TOXDTECT wird eine innovative Verpackungslösung für Rindfleisch entwickelt. Diese soll es ermöglichen, die Haltbarkeit des verpackten Rindfleisches im Moment der Messung zu bestimmen. Die Verpackung ist dabei mit neuartigen Sensoren ausgestattet, mittels externen Lesegeräts und Software kann dann die Haltbarkeit von Rindfleisch in Echtzeit definiert werden. Grundlage dafür bilden Anwesenheit und Konzentration von flüchtigen organischen Verbindungen, die im Fleisch entstehen. Sie werden von den in die Verpackung eingearbeiteten Sensoren gemessen und mittels intelligenter Software ausgewertet. Somit kann für jeden Einzelfall die individuelle Haltbarkeit des Fleisches eruiert werden. Allgemeine Durchschnittserfahrungen bzgl. Haltbarkeit könnten bald der Vergangenheit angehören. Bei einem erfolgreichen Projektabschluss können solche intelligenten Systeme auch für die Bestimmung der Haltbarkeit von anderen Lebensmittel wie Geflügel- und Schweinefleisch eingesetzt werden. Aber auch die Bestimmung von Undichtheiten von Packungen und somit eine kostengünstige und einfache Inlinekontrolle von Verpackungen vor der Auslieferung wäre mit solchen Messsystemen grundsätzlich denkbar.

Aktiv und intelligent – aber auch kundInnenfreundlich?

Eine immer größere Herausforderung wird in der Zukunft die Gebrauchstauglichkeit von Verpackungen spielen. Menschen werden älter, leben länger und wollen dies auch so lange wie möglich selbstständig tun. SeniorInnen sind damit die Zielgruppe der Zukunft. Es gilt sich schon heute damit auseinanderzusetzen, inwiefern Verpackungen so gestaltet werden können, dass sie für Leute mit sensorischen Schwächen angenehm und gut zu verwenden sind. In der Technischen Spezifikation CEN/TS 159451, wird das Zielgruppenprüfverfahren in Bezug auf leichtes Öffnen von Verpackungen beschrieben. Der Grundgedanke solcher Verfahren ist herauszufinden, inwiefern die TeilnehmerInnen bestimmte Ziele – wie eben das Öffnen von Verpackungen – effektiv, effizient und zufriedenstellend erreichen. Dieses Vorgehen hat zwei entscheidende Vorteile: Es liefert quantitative Daten über die getesteten Verpackungen, welche für einen Vergleich mit ähnlichen Verpackungen oder bei der Produktentwicklung herangezogen werden können. Außerdem kann im Rahmen eines Zielgruppenprüfverfahrens direkt beobachtet werden, wie die TeilnehmerInnen mit den Verpackungen umgehen, was wiederum zu wertvollen Erkenntnissen über Optimierungspotentiale führen kann.

Um Einschränkungen körperlicher und sensorischer Fähigkeiten auch im Labor nachstellen zu können, sind mittlerweile sogenannte Alterssimulationsanzüge im Einsatz. Personen, die solch einen Anzug tragen, lässt man „künstlich altern“. Durch entsprechende Brillen werden Einschränkungen der Sehschärfe und des Farbensehens vorgetäuscht, durch Gewichte und Manschetten Einschränkungen der Handkraft und der Gelenkbeweglichkeit simuliert. Dies soll bei der Entwicklung seniorInnengerechter Produkte unterstützen.