Krebsschalen statt Plastiktüten: Forscher entwickeln Verpackungen aus Fischereiabfällen

Meeresfrüchte und die Fischerei im Allgemeinen sind ein wichtiger Wirtschaftszweig für viele Küstenstaaten, da sie ihren Einwohnern hohe Einnahmen bringen. Doch besonders Hummer und Krebse liefern mit ihren Schalen eine Menge Abfall, der derzeit einfach auf Mülldeponien entsorgt wird. Forscher in Neuengland haben sich mit dem Recycling der Krebsschalen beschäftigt und überlegt, wie Mensch und Natur einen positiven Nutzen aus ihnen ziehen können.

Die beiden US-amerikanischen Ernährungswissenschaftler Prof. Mingyu Qiao und Prof. Yangchao Luo von der Universität Connecticut haben untersucht, wie Abfälle von Meeresfrüchten und Algen zur Herstellung plastikfreier, biologisch abbaubarer Verpackungen verwendet werden können.

Zwei Fliegen mit einer Klappe

„Unsere Motivation ist die Suche nach Möglichkeiten, wie wir die Abfälle von Meeresfrüchten besser nutzen können. Wir wollen ein Produkt mit Mehrwert schaffen“, sagte Prof. Mingyu Qiao in einer Mitteilung der Universität.

Somit wollen die Forscher sprichwörtlich zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen, denn Kunststoffverpackungen sind ebenfalls eine der weltweit größten Abfallquellen. Besonders Einwegplastik gelangt häufig in die Gewässer und schadet den Meeresbewohnern. Werden diese erst einmal zu Mikro- oder gar Nanoplastik, sind die winzigen Teile auch unsichtbare Gefahren für den Menschen. Aber auch Krebsschalen bringen von Natur aus Herausforderungen mit sich.

Jede Art von Meeresfrüchteabfall hat andere chemische Bestandteile und kann unterschiedliche Eigenschaften haben, sodass sie für verschiedene Anwendungen geeignet sein können“, erklärt Qiao.

Und weiter:

Die Herausforderung besteht darin, diese Moleküle zu identifizieren, ihre Eigenschaften zu bestimmen und die beste Verwendung zu finden.“

Verpackungen aus Krebsschalen erfordern grüne Herstellung

Da die Forscher mit natürlichen Materialien arbeiten, enthalten diese von Haus aus keine synthetischen Chemikalien, die der Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt schaden könnten. Zudem könnten sie im Boden und im Meer leichter abgebaut werden.

Die größere Herausforderung ist die Entwicklung eines grünen Herstellungsverfahrens, bei dem Verpackungen ohne giftige Nebenprodukte entstehen. „Auch wenn das Material grün ist, ist es der Prozess nicht“, sagte Qiao. „Deshalb entwickeln wir eine sogenannte grüne Bioraffinerie-Methode mit Mikroorganismen, bei der Enzyme das benötigte Material nachhaltig extrahieren.“

Die aus den Krebsschalen gewonnenen Materialien seien zahlreich und in vielen Bereichen einsetzbar. „Die Abfälle der Fischverarbeitungsindustrie sind reich an Chitin und Alginat, die ein großes Potenzial für Lebensmittel- und Medizintechnologien sowie nachhaltige Verpackungsalternativen haben“, erklärt Forschungskollege Amit Kumar von der Universität Connecticut.

Kein Neuling in der Lebensmittelindustrie

Alginat steht als Oberbegriff für Salze der Alginsäure, die in einigen Algen die Struktur der Zellwand bilden. Alginsäure wird bereits heute in der Lebensmittelindustrie eingesetzt (E 400), meist als Natriumalginat (E 401), aber auch in Verbindungen mit Kalium (E 402), Ammonium (E 403), Calcium (E 404) und Propylenglycol (PGA, E 405).

Geeignet sei Alginat beispielsweise aber auch als essbare Beschichtung für Lebensmittel. Diese könnte auf Erdbeeren gesprüht werden, wodurch ihre Haltbarkeit auch ohne Plastikverpackung verlängert würde, so die Forscher. Eine Gefahr für Allergiker bestünde nicht, und Alginat sei kalorienfrei. Über einen möglichen Beigeschmack ist nichts bekannt. Sicher ist aber: Bei Obst aus dem eigenen Garten ist die Beschichtung nicht nötig.

Die jüngste Studie erschien am 3. Oktober 2024 im Fachmagazin „International Journal of Biological Macromolecules“. Drei weitere Arbeiten der Forscher erschienen in den Zeitschriften „Foods“, „Food Hydrocolloids“ sowie abermals im „International Journal of Biological Macromolecules“.