Biopolymere als definierte Permeationsschicht für aktive Lebensmittelverpackungen

In der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode entwickelt, mit der die Gasdurchlässigkeit von Verpackungsfolien mit einem minimierten Prüfaufwand über einen breiten Temperaturbereich und bei unterschiedlichen Foliendicken ermittelt werden kann. Darüber hinaus wurde ein Algorithmus entwickelt, mit dessen Hilfe es möglich wird, das Permeationsverhalten von Verbundfolien im Vorfeld zu berechnen.Es wurde gezeigt, dass mit moderatem Prüfaufwand das Permeationsverhalten von Monofolien in Abhängigkeit vom jeweiligen Testgas sowie in Abhängigkeit von der Foliendicke gut beschreiben werden kann. Die Modellgleichungen, mit denen die Abhängigkeit von der Temperatur und von der Foliedicke mathematisch beschreiben werden, können zur Berechnung des Permeationsverhaltens von Verbundfolien verwendet werden. Die Ergebnisse der mathematischen Berechnungen zu den zu erwartenden Gasdurchlässigkeitswerten, werden mit einer vertretbaren Genauigkeit durch experimentelle Untersuchungen an Verbundfolien bestätigt werden.Entscheidende Erkenntnis an dieser Stelle ist, dass das Permeationsverhalten einer Monofolie mit sieben Messpunkten ausreichend genau dessen Abhängigkeit von der Temperatur sowie von der Foliendicke beschreibt. Im Ergebnis einer solchen Untersuchung stehen zwei Gleichungen, welche die Abhängigkeiten von Temperatur und Foliendicke mathematisch beschreiben.Grundsätzlich ist der Einsatz von Biopolymerwerkstoffe unter Beachtung ihrer lebensmittelrechtlichen Zulassung möglich. Dabei sollten diese vorrangig für Anwendungen zum Einsatz kommen, die einen definierten Gasaustausch mit der Umgebung benötigen. Dieser kann über die Schichtdicken bzw. über den Aufbau von Verbundfolien gut eingestellt werden. Weiter Anwendungsmöglichkeiten bestehen darin, spezielle Gase im Kopfraum einer Verpackung temperaturgesteuert auf das Packgut einwirken zu lassen, bzw. Gase aus dem produktumgebenden Raum definiert abzuführen.