US-Forscher entwickeln Plastikersatz Krabbenschalen + Pflanzenfasern = Frischhaltefolie

Wer Lebensmittel aufbewahren will, greift bisher zur Plastikfolie. US-Forscher haben nun ein Material aus organischen Stoffen entwickelt, das genauso aussieht - und zwei wichtige Vorteile hat.

Kunststofffolie aus Zellulose und Chitin
Allison Carter / Georgia Tech

Kunststofffolie aus Zellulose und Chitin


Um Nahrungsmittel einzupacken, dient bisher oft Frischhaltefolie. Das Problem dabei: Sie besteht aus Kunststoff, der in der Natur nicht abgebaut wird. Forscher des Georgia Institute of Technology haben nun eine Kunststofffolie aus Krabbenschalen und Pflanzenfasern entwickelt, die eines Tages die Frischhaltefolie ersetzen könnte, schreiben sie im Fachblatt "ACS Sustainable Chemistry and Engineering".

Pflanzliche Zellulose aus Pflanzenfasern ist die häufigste organische Verbindung der Erde, gefolgt von Chitin, das vor allem in Krabbenschalen und Käferpanzern vorkommt. Eigentlich erforschten die Wissenschaftler Chitin in einem ganz anderen Zusammenhang - bis ihnen auffiel, dass der Stoff zur Verpackung von Nahrungsmitteln dienen könnte.

"Wir haben uns mehrere Jahre lang mit Zellulose-Nanokristallen beschäftigt und nach Möglichkeiten gesucht, diese für den Einsatz in Leichtbau-Verbundwerkstoffen und Lebensmittelverpackungen zu verbessern", sagt Carson Meredith, ein Autor der Studie. Erst die Kombination mit Chitin brachte einen deutlichen Fortschritt.

Zellulose und Chitin werden dafür als wenige Nanometer dicke Kristalle und Fasern in Wasser gelöst und auf eine Folie aus biologisch abbaubarem Milchsäure-Kunststoff (Polylactide) aufgesprüht. Dabei werden abwechselnd Schichten aus Zellulose und Chitin aufgetragen, das macht das Material undurchlässiger für Sauerstoff. Das ist wichtig, um Lebensmittel länger haltbar zu machen.

Ersatz für erdölbasierten Kunststoff

Den Messungen der Forscher zufolge ist die Folie 67 Prozent weniger durchlässig für Sauerstoff als manche handelsübliche Folie aus PET - ein Kunststoff, der auch zur Herstellung von Plastikflaschen verwendet wird. "In der Theorie heißt das, die Folie könnte Nahrungsmittel noch länger frischhalten", sagt Meredith.

Auch mit mehreren Schichten aus gesprühter Zellulose und Chitin ist die Folie nur zwei Mikrometer dick. Zudem ist sie elastisch, stabil, transparent und kompostierbar. Also wie eine normale Frischhaltefolie - nur dass sie eben biologisch abbaubar ist.

Schon seit längerem suchen Forscher nach Möglichkeiten, erdölbasierten Kunststoff zu ersetzen. Durch chitinhaltige Abfälle in der Schalentierindustrie und dem großen Vorkommen von Zellulose glauben die Studienautoren, dass ihre Kunststofffolie langfristig eine kompostierbare Alternative zur Frischhaltefolie werden könnte.

Damit die neue Folie wirklich mit herkömmlicher Frischhaltefolie konkurrieren kann, muss aber erst einmal ein Weg gefunden werden, das Material kostengünstig zu produzieren. Zudem sind die Methoden zur Massenproduktion von Chitin noch nicht ausgereift, und das Material ist noch recht durchlässig für Wasserdampf.

lpu/dpa



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