Für gesunde Lebensmittel mit hohem Nährwert und viel Geschmack
Die Verpackungsindustrie sucht nach umweltschonenden Lösungen, um Lebensmittel auch ohne Kühlung und Konservierungsstoffe länger haltbar zu machen. Mit Wasserstoffperoxid von Evonik Active Oxygens können herstellende Unternehmen auf vielen Ebenen Ressourcen sparen.
Ein Orangensaft oder ein Erdbeershake als gesunde Erfrischung für zwischendurch: Praktisch portioniert, nachhaltig verpackt, lange haltbar und sicher – wachsende Anforderungen von Kundinnen und Kunden an Lebensmittel- und Getränkeverpackungen stellen die Herstellerfirmen vor immer neue Aufgaben. Schließlich wollen die Verbraucherinnen und Verbraucher leicht verfügbare Mahlzeiten in ihren Alltag einbauen. Zugleich steigt das Bewusstsein für die Umwelt und für ein gesundes, nachhaltiges Leben.
Doch Getränke wie Milch, Fruchtsäfte oder Erfrischungsgetränke ohne Kohlensäure verderben innerhalb weniger Tage, wenn sie während des Transports und der Lagerung nicht gekühlt werden. Kühlung verbraucht jedoch Energie und hat daher negative Auswirkungen auf die Umwelt. Schmeckt aber der Joghurtdrink nicht mehr frisch oder ist er gar verdorben, landet er schnell im Mülleimer. Allein in deutschen Haushalten werden pro Jahr etwa elf Millionen Tonnen Lebensmittel weggeworfen. Würden die Abfälle um die Hälfte reduziert, ließen sich laut eines Gutachtens des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft sechs Millionen Tonnen CO2-Äquivalente an Treibhausgasemissionen in Deutschland einsparen.
Sichere Lebensmittel
Wie wichtig sichere Lebensmittel sind, zeigt eine Schätzung der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Demnach erkrankt weltweit jeder zehnte Mensch pro Jahr durch den Konsum von verunreinigten Lebensmitteln. Keimfreie Verpackungen können den Inhalt über die gesamte Lieferkette hinweg vor dem Verderben schützen. So kann auch in Regionen mit weniger Infrastruktur und extremen Temperaturen die Ernährung gesichert werden.
Haltbar ohne Kühlung und Konservierungsstoffe
Die Herstellerinnen und Hersteller von Getränken und Molkereiprodukten suchen daher nach Lösungen, wie Lebensmittel ökologisch, wirtschaftlich und sicher verpackt, transportiert und gelagert werden können und dabei möglichst lange frisch bleiben. Den Verbraucherwünschen entsprechend richten sie ihren Fokus zunehmend auf Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft.
Eine besonders effiziente und nachhaltige Lösung ist die aseptische Verpackung in Getränkekartons und Plastikflaschen. Hierbei wird der Karton oder die Flasche keimfrei gemacht und – nachdem das hitzebehandelte Produkt eingefüllt wurde – unter aseptischen Bedingungen verschlossen. Anschließend lassen sich die Getränke oder Milchprodukte deutlich länger lagern, auch bei Raumtemperatur, ohne energieaufwendige Kühlung und ohne Konservierungsstoffe.
Früher wurden Verpackungen thermisch sterilisiert, was jedoch viel Energie verbrauchte. Längst aber hat sich aus technischen und ökonomischen Gründen das aseptische Verfahren mit Oxidationsmitteln wie Wasserstoffperoxid (H2O2) oder Peressigsäure (PAA) durchgesetzt.
Vor allem aber beim Thema Nachhaltigkeit schneiden die Peroxide sehr gut ab. Die starken Sterilisationsmittel setzen bei ihrer Reaktion keinerlei umweltschädliche Stoffe frei und schonen damit Mensch und Natur: Wasserstoffperoxid spaltet sich in Sauerstoff und Wasser auf, Peressigsäure in Essigsäure und Wasserstoffperoxid, Letzteres dann wieder in Sauerstoff und Wasser.
„Nachdem unterschiedliche Produkte und Technologien getestet und ausprobiert wurden, hat der Markt entschieden, dass für das aseptische Verpacken von Lebensmitteln die Desinfektion mit Peroxiden die beste Lösung ist“, sagt Jacobo Villagran, Marketing Manager Aseptic Packaging & Environmental bei Evonik Active Oxygens. Das Unternehmen produziert und vertreibt die Chemikalien unter den Markennamen OXTERIL®, CLARITY® und PERACLEAN®.
Umweltvorteile der Sterilisation mit H2O2 oder PAA
- Energieeffiziente Sterilisation ohne schädliche Beiprodukte
- Erhaltung von Nährwert und Geschmack bei haltbaren Produkten ohne Kühlung
- Weniger Kosten und Energieverbrauch
- Ressourcenschonung durch länger haltbare Lebensmittel
Keimfrei mit den Sterilisationsmitteln Wasserstoffperoxid und Peressigsäure
Um Bakterien in Verpackungen abzutöten, gibt es im Wesentlichen zwei Technologien unter Verwendung von Wasserstoffperoxid: die Badsterilisation, bei der die Packung in ein H2O2-Bad getaucht wird, sowie die Dampfsterilisation, bei der die Getränkeverpackung mit einem Strahl aus verdampftem Wasserstoffperoxid keimfrei gemacht wird. Für jedes Verfahren braucht man spezielle H2O2-Qualitäten, die unterschiedliche Mengen an Stabilisatoren enthalten, damit der aseptische Sterilisations- und Abfüllprozess sicher und effektiv funktioniert.
„Die Stabilisatoren müssen sparsam und mit Sorgfalt eingesetzt werden“, erklärt Villagran. „Denn bei der Dampfmethode können zu viele davon die Sprühdüsen verstopfen und blockieren.“ Das stört die Prozesse und ist daher unwirtschaftlich und wenig nachhaltig.
Peressigsäure wird eingesetzt, um Plastikflaschen keimfrei zu machen. Vor allem PET-Flaschen werden bei Herstellern wie Konsumenten immer beliebter, weil sie leicht sind und sich recyceln lassen. Peressigsäure ist ein stärkeres Oxidationsmittel als Wasserstoffperoxid, das schon bei geringeren Temperaturen wirksam sterilisiert. Da Plastikflaschen bei hohen Temperaturen schrumpfen können, ist Peressigsäure hier also besser geeignet.
Technologischer Übergang von PAA zu H2O2
Auch für die Sterilisation von PET-Flaschen gibt es unterschiedliche Methoden. Eine davon ist die Verwendung einer flüssigen Peressigsäurelösung, die unter hohem Druck auf die Flaschen gesprüht und anschließend mit sterilem Wasser ausgespült wird.
„In den vergangenen Jahren hat sich die Technologie jedoch zunehmend von der Flaschensterilisation zur Sterilisation von Vorformen verlagert“, sagt Pavel Korzinek, Business Segment Manager Aseptic Packaging bei Evonik Active Oxygens. „PET-Flaschen werden aus diesen Vorformen, einer kleinen, dickeren Version der Flasche, über das sogenannte Blasformen hergestellt.“ Verdampftes Wasserstoffperoxid (Vaporized Hydrogen Peroxide, VHP) funktioniere bei den Vorformen sehr gut, weil diese aufgrund ihrer Dicke hitzebeständig seien und nicht so schnell schrumpften.
Hochwertige H2O2- und PAA-Qualitäten für effizientere Produktion
Die Betriebsgeschwindigkeiten und die Leistung von aseptischen Getränkeabfüllmaschinen haben sich rapide erhöht. Einige dieser aseptischen Hochgeschwindigkeitsmaschinen können 50.000 und mehr Flaschen oder Getränkekartons pro Stunde abfüllen. Dadurch wachsen auch die Anforderungen an die Qualität der Sterilisationsmittel.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, arbeitet Evonik Active Oxygens zusammen mit Maschinenherstellern (OEMs) kontinuierlich an der Entwicklung spezieller Qualitäten von Wasserstoffperoxid- und Peressigsäure-Sterilisationsmitteln sowie an moderneren, effizienteren Technologien für deren Anwendung.
Und auch die Verpackungsindustrie sowie die Hersteller von Getränkeabfüllanlagen legen ihren Fokus zunehmend auf Nachhaltigkeit und investieren in aseptische Verpackungen, die recycelbar sind und die Umwelt schonen. Damit das erfrischende Getränk nicht nur sicher verpackt ist und lange schmeckt, sondern bei seiner Produktion wertvolle Ressourcen geschont werden.
