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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 bislang mit hohen Kosten verbunden.
  • Mit Zeit-Temperatur-Indikatoren kann angezeigt werden, 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 dadurch erkennen, ob ein kritischer Grenzwert überschritten ist (Frische, Temperatur, Zeit, Gas). Intelligente Verpackungen sind wegen der hohen Kosten pro Verpackungseinheit noch wenig verbreitet - allerdings wird intensiv daran geforscht. Es muss allerdings auch noch 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 sind, 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.

Erprobt werden beispielsweise 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. Noch ist das Verfahren aber mit hohen Kosten verbunden - Verpackungen werden dadurch deutlich teurer.
Andere Systeme messen Bestandteile von Fruchtaromen und geben dadurch Auskunft über den Reifegrad von Obst. So etwas kann bei exotischen Früchten von Vorteil sein, weil die Reife teilweise von Verbrauchern schwer einzuschätzen ist. Solche Systeme sollen in den USA und Neuseeland bereits Bestand haben.

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

Durch den Einsatz von Zeit-Temperatur-Indikatoren (TTI) soll der "Lebensweg" eines Produkts über die gesamte Lebensmittelkette aufgezeichnet werden.
TTI messen die über die Zeit erhaltene "Wärmedosis", die für das Bakterienwachstum die für das Bakterienwachstum die entscheidende Größe darstellt. So kann z. B. angezeigt werden, ob tiefgefrorene Produkte durchgängig gefroren waren oder ob bei 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, sodass ein späteres Manipulieren durch UV-Licht verhindert wird. Der Farbton ändert sich in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit, zum Beispiel von dunkelblau über hellblau bis zur Entfärbung. Die Verfärbung zeigt dann den exakten Produktzustand an, ob das Produkt noch zum Verzehr geeignet oder nicht mehr verzehrbar ist.

In den USA z. B. 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, die auf die Verpackung aufgebracht oder in diese integriert werden, können beispielsweise das Herstell- oder Abfülldatum gespeichert und mit entsprechenden Lesegeräten abgerufen werden. Außerdem werden sie genutzt, um sich vor Produktpiraterie und Diebstahl zu schützen.
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, wird eine Vielzahl von Informationen bereitgestellt. Die Codes auf den verpackten Lebensmitteln können von Verbrauchern per Smartphone ausgelesen werden. Daraufhin werden Sie teils zu Werbung, aber auch Hintergrundinformationen wie Herkunft, Produktionsbedingungen und Inhaltsstoffen des Produktes geleitet. Den Herstellern dient der Code auch zur Marktforschung ‒ denn sie können erkennen, wann, wo und wer den Code ausgelesen hat.