Eine der wichtigsten Aufgaben der Verpackung unter Schutzgas (Modified atmosphere packaging MAP) besteht darin, den unerwünschten Sauerstoff zu verdrängen, eine der wesentlichen Ursachen des Verderbs in ungeöffneten Verpackungen. Komplizierter wird es bei frischem Obst und Gemüse: dies sind lebendige Pflanzenteile und ihre Stoffwechselprozesse bleiben nach der Ernte aktiv. Die zwei wichtigsten sind Respiration (Atmung) und Transpiration (Schwitzen). Beim Atmen wird Stärke zuerst in Zucker umgewandelt und dann zu Kohlenstoffdioxid (CO2) oxidiert zwecks Energiegewinnung. Dabei wird Sauerstoff (O2) verbraucht und Kohlenstoffdioxid, Wasser und Wärme werden abgegeben, je höher die Lagertemperatur, desto schneller. Transpiration heisst der Verlust von Wasser durch Verdunstung und findet statt, wenn das Obst oder Gemüse von der Pflanze oder Wurzel abgeschnitten ist.

Die richtige Durchlässigkeit ist das Geheimnis

Wenn Obst und Gemüse verpackt wird, atmet und schwitzt es weiter. Sind diese Produkte in einer komplett gasundurchlässigen Folie versiegelt, entwickeln sich unerwünschte anaerobe Bedingungen, das heisst, eine Atmosphäre mit weniger als 1% O2 und mehr als 20% CO2, die Qualitätsverluste verursacht. Werden Obst und Gemüse dagegen in einem zu stark durchlässigen Material verpackt, bleibt nur wenig oder gar nichts von der Schutzatmosphäre übrig, und der Feuchtigkeitsverlust führt zu einer Beschleunigung des Qualitätsminderung. Die richtige Permeabilität der Verpackung ist also der entscheidende Faktor.

Schutzgas plus durchlässige Folie

Zu den neusten Weiterentwicklungen bei MAP zählt Equilibrium Modified Atmosphere Packaging (EMA oder EMAP), welche Schutzgas mit einer permeablen Folie kombiniert. Dabei entwickelt sich die Schutzatmosphäre zu einer Atmosphäre im Gleichgewichtszustand. Bei einer EMAP ist die Menge an Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2), die durch die Folie ausgetauscht wird, gleich der Atmungsrate des Produkts. Normalerweise kann gemäss der Gasfirma PanGas eine optimale EMA mit 3% bis 10% O2 und 3% bis 10% CO2 die Haltbarkeit von Obst und Gemüse deutlich erhöhen. Der Verpackungstechnologiekonzern Sealpac beziffert das günstige Sauerstoff-Niveau mit 2% bis 6%.

Eine Vielzahl von Variablen

EMAP ist daher eine die Weiterentwicklung des etablierten MAP-Verfahrens und bezweckt, die Haltbarkeit frischer Produkte durch stetiges Optimieren der Atmosphäre in der Verpackung zu verlängern. Sie wird durch zahlreiche Faktoren wie Atmungsrate, Temperatur, Verpackungsfolie, Packungsvolumen, Füllgewicht und Licht beeinflusst. Die Atmungsrate wiederum wird durch Art oder Sorte, Grösse, Reife- und Verarbeitungsgrad des Produkts bestimmt. Daher ergibt sich die optimale EMAP für ein bestimmtes Produkt aus einer entsprechend komplexen Gleichung. Die EMAP Technologie wird in der Regel nur für die Verpackung von Obst und Gemüse eingesetzt. Aber für Speisepilze gilt mehr noch als für andere pflanzliche Lebensmittel, dass sie nur absolut frisch und in tadelloser Qualität verarbeitet und verzehrt werden sollten. Insofern stellen Pilze besonders hohe Anforderungen an Lagerung und Verpackung.Wie Obst und Gemüse setzen auch frische Pilze ihre natürliche Atmung (Respiration) nach der Ernte fort und geben viel Wasser ab.

Mikroperforierte permeable Folien

Zur Umsetzung von EMAP-Anwendungen kommen mikroperforierte Folien zum Einsatz. Die optimale Anzahl und Grösse der Poren ermittelt man mit einer Software. Wie viele Poren im konkreten Fall benötigt werden, hängt von der jeweiligen Produkt-Respirationsrate und den Lagerbedingungen ab. Ziel ist das Einstellen einer Gleichgewichtsatmosphäre. Sie entsteht über das Zusammenspiel zwischen der Atmungsrate des Produktes und der Durchlässigkeit der Folie. EMAP-Packungen können auf Tiefziehverpackungsmaschinen sowie auf Traysealern hergestellt werden. Hightech-Folien sorgen für eine kontrollierte Sauerstoffdurchlässigkeit, die auf die spezifischen Atmungseigenschaften des jeweiligen Frischeprodukts exakt abgestimmt ist und eine dauerhaft optimale Atmosphäre in der Verpackung gewährleistet. Folienhersteller bieten vorperforierte Folien an. Als Alternative offerieren Sealpac sowie Multivac Inline-Perforierstationen für die Folie an. Diese Technologiefirmen bieten auch komplette EMAP-Anlagen an. Massgeschneiderte Gasgemische und EMAP-Beratung offerieren auch die Gaslieferanten wie etwa PanGas und Carbagas. Multivac nennt ihr ganzheitliches Verpackungskonzept FreshSAFE. Ein wesentliches Element ist die sortenspezifische Mikroperforation der Deckelfolie in der Verpackungsmaschine, die EMAP-Packungen ermöglicht. Testreihen im Anwendungszentrum von Multivac evaluieren die jeweils richtige Anzahl und Grösse der Perforierungen. Das Besondere: FreshSAFE besitzt eine integrierte Perforationsstation für Tiefziehverpackungsmaschinen und Traysealer, in denen die Oberfolie während des Verpackungsprozesses perforiert wird. Dadurch kann eine Standard-Folie verarbeitet werden und eine Bevorratung perforierter Folie erübrigt sich. guido.boehler@rubmedia.ch