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Intelligente Verpackungen

Stand:

"Intelligente Verpackungen" überwachen den Zustand verpackter Lebensmittel und liefern Informationen u. a. über die Frische der Lebensmittel. Dabei können verschiedene Techniken zum Einsatz kommen.

Das Wichtigste in Kürze:

  • Verfahren für "intelligente Verpackungen" sind mit hohen Kosten verbunden.
  • Zeit-Temperatur-Indikatoren zeigen an, ob bei Lebensmitteln die Kühlkette eingehalten wurde.
  • Chips und Barcodes können beim Auslesen persönliche Daten des Verbrauchers erfassen.
Strichcode auf einer Getränkedose
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Händler und Verbraucher können durch intelligente Verpackungen erkennen, ob ein kritischer Grenzwert überschritten ist (Frische, Temperatur, Zeit, Gas). Solche Verpackungen sind wegen der hohen Kosten pro Verpackungseinheit noch wenig verbreitet - allerdings wird intensiv daran geforscht. Es muss außerdem noch abschließend geklärt werden, wie intelligente Verpackungen recycelt werden können.

Frische-Indikatoren

Das Funktionsprinzip basiert auf der direkten Wechselwirkung zwischen der reaktiven Substanz des Indikators, die Bestandteil der Verpackungsinnenseite ist, und chemischen Verbindungen, die während des Lebensmittelverderbs entstehen. Dies können Schwefeldioxid, Ammoniak, Alkohol, Giftstoffe oder organische Säuren sein.

Ab einer bestimmten Menge der Stoffwechselprodukte verändert sich die Farbe des Indikators und macht auf den Verderb aufmerksam.

Ein Beispiel sind Flaschen mit Frischeindikatoren, die ihre Farbe ändern, wenn der Inhalt nicht mehr genießbar ist. Das Zusammenwirken beider Substanzen zeichnet sich beispielsweise in einem Farbverlauf ab. Dieses Prinzip kann auch bei weiteren Lebensmitteln wie abgepackter Wurst oder verpacktem Käse angewandt werden. Das Verfahren ist allerdings mit hohen Kosten verbunden, - wodurch Verpackungen merklich teurer werden.

Andere Systeme messen Bestandteile von Fruchtaromen und geben dadurch Auskunft über den Reifegrad von Obst. Das kann bei exotischen Früchten ein Vorteil sein, die den Reifegrad schwer einschätzen können.

Zeit-Temperatur-Indikatoren (TTI-System = Time Temperature Indicator System)

Der Einsatz von Zeit-Temperatur-Indikatoren (TTI) soll den "Lebensweg" eines Produktes über die gesamte Lebensmittelkette aufzeichnen.
TTI messen über den Zeitverlauf die "Wärmedosis", die für das Bakterienwachstum eine entscheidende Größe darstellt. So kann z. B. angezeigt werden, ob bei tiefgefrorenen Produkten oder empfindlichen Lebensmitteln die Kühlkette immer eingehalten wurde.

Der Kernbestandteil des Indikators ist eine Druckfarbe mit photochromen Pigmenten. Diese werden beim Verpacken des Produkts durch Einstrahlung von UV-Licht "aktiviert". Die UV-Dosis richtet sich dabei nach der gewünschten Haltbarkeitsdauer. Anschließend wird das Label unter einer UV-undurchlässigen Folie laminiert, so dass ein späteres Manipulieren durch UV-Licht verhindert wird. Der Farbton ändert sich in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit, z. B. von dunkelblau über hellblau bis zur Entfärbung. Die Verfärbung zeigt dann den exakten Produktzustand an und ob das Produkt noch zum Verzehr geeignet ist.

In den USA sind TTI-Etiketten, die auf UV-Lichtmengen mit Farbveränderungen reagieren, für Verpackungen von Fisch- und Meeresfrüchten verpflichtend. In Deutschland setzt der Lebensmittelhandel die Etiketten noch nicht ein. Lediglich die Lufthansa nutzt die Indikatoren bei der Verpackung von Kaviar.

Funkchips (RFID-Chips)

Mittels derartiger Chips auf oder integriert in Verpackungen können beispielsweise Preis, Anlieferungszeitpunkt, Gewicht oder Mindesthaltbarkeitsdatum eines Produkts durch entsprechende Lesegeräte abgerufen werden. Außerdem werden sie genutzt, um sich vor Produktpiraterie und Diebstahl zu schützen. Zukünftig könnten smarte Kassen den Preis des Einkaufs ebenfalls durch das bloße Legen der Produkte in den Einkaufswagen erfassen.

Die Chips bieten aber auch die Möglichkeit, Daten über die Vorlieben einzelner Verbraucher beim Einkauf zu erfassen. Somit stehen neben den Kosten auch Fragen des Datenschutzes im Raum.

Barcodes

Mit Hilfe von Strichcodes oder QR Codes (engl. Quick Response = schnelle Antwort), die auf die Verpackung gedruckt oder geklebt werden, werden viele Informationen bereitgestellt. Die Codes auf den verpackten Lebensmitteln können von Verbrauchern per Smartphone ausgelesen werden. Daraufhin werden Sie beispielsweise zu Werbung, aber auch zu Hintergrundinformationen wie die Herkunft tierischer Lebensmittel, Produktionsbedingungen und Inhaltsstoffe des Produktes geleitet. Den Herstellern dient der Code auch zur Marktforschung ‒ denn sie können erkennen, wann und wo der Code ausgelesen wurde.