Thema

Gegen das Verschwenden

Neue Konservierungstechniken – und warum wir sie brauchen.

Lebensmittelkonservierung – was früher mit Salzen und Erhitzen getan war, ist heute eine Hightech-Industrie im Spannungsfeld zwischen Technologie und Mülltonne.

Tausende von Jahren, bevor es Fertigmahlzeiten und E-Nummern gab, hat der Mensch natürliche Verfahren eingesetzt, um Lebensmittel vor dem Verderben zu schützen und sie länger haltbar zu machen. Traditionelle Techniken der Lebensmittelkonservierung funktionierten gut, auch wenn der Mensch die zugrunde liegenden wissenschaftlichen Prinzipien nicht verstand.

Heute wissen wir, dass Salz Feuchtigkeit entzieht und so die durch Bakterien verursachte Zersetzung verlangsamt. Holzrauch enthält Phenol, einen konservierenden chemischen Stoff, der in Steinkohlenteer enthalten ist. Beim Einlegen von Gemüse in Salzlake wiederum entsteht Milchsäure – und ein hoher Säuregehalt hilft, Lebensmittel frisch zu halten.

5 Lebensmittel, die nie verderben

Honig

Honig wurde von Archäologen in ägyptischen Gräbern entdeckt. Er kann zwar kristallisieren, ein Verzehr ist aber bedenkenlos möglich.

Weißer Reis

Weißer Reis behält seinen Geschmack und seine Nährstoffe für 30 Jahre, wenn er in einem luftdichten Behälter bei Kühlschranktemperatur gelagert wird.

Weißzucker

Weißzucker ist aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegen mikrobielles Wachstum unbegrenzt haltbar, solange er an einem kühlen, trockenen Ort gelagert wird.

Salz

Salz wird seit der vorgeschichtlichen Zeit zur Konservierung von Lebensmitteln eingesetzt. Bei kühlen, trockenen Lagerbedingungen verdirbt es nie.

Essig

Essig hält auch ungekühlt nahezu unbegrenzt. Aufgrund seiner Säure ist er selbstkonservierend.

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Honig

Honig wurde von Archäologen in ägyptischen Gräbern entdeckt. Er kann zwar kristallisieren, ein Verzehr ist aber bedenkenlos möglich.

Weißer Reis

Weißer Reis behält seinen Geschmack und seine Nährstoffe für 30 Jahre, wenn er in einem luftdichten Behälter bei Kühlschranktemperatur gelagert wird.

Weißzucker

Weißzucker ist aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegen mikrobielles Wachstum unbegrenzt haltbar, solange er an einem kühlen, trockenen Ort gelagert wird.

Salz

Salz wird seit der vorgeschichtlichen Zeit zur Konservierung von Lebensmitteln eingesetzt. Bei kühlen, trockenen Lagerbedingungen verdirbt es nie.

Essig

Essig hält auch ungekühlt nahezu unbegrenzt. Aufgrund seiner Säure ist er selbstkonservierend.

Die Verbraucher möchten weg von Chemikalien, gleichzeitig wird die Gesetzgebung zur Lebensmittelsicherheit restriktiver.“

Mari Carmen Alamar, PhD

Cranfield University/England

Chemikalien, die verhindern, dass Lebensmittel verderben, darunter die nützliche Gruppe der organischen Carbonsäuren, wurden ab dem 18. Jahrhundert aus natürlich vorkommenden Stoffen gewonnen – zum Beispiel Ameisensäure, Salpeter, Salz, Beeren und Steinkohlenteer. Diese Moleküle und ihre Derivate haben uns viele der klassischen Konservierungsmittel beschert, die bei der Massenproduktion von Lebensmitteln eingesetzt werden – darunter Nitrate, Sulfite, Benzoate und Sorbate. Viele von ihnen werden noch heute verwendet. Seit Ende des 19. Jahrhunderts werden sie von BASF und anderen im industriellen Maßstab produziert. Zudem isolierten und benannten Wissenschaftler die wichtigsten Bakterien, die eine Lebensmittelvergiftung verursachen – einschließlich Clostridium botulinum, Escherichia coli und verschiedene Arten von Salmonella. Gleichzeitig fand das Thema Lebensmittelsicherheit auch Eingang in die Gesetzgebung vieler Länder.

Heute wäre es ohne Konservierungstechniken nicht möglich, die Verbraucher das ganze Jahr über durchgängig mit frischen Lebensmitteln zu versorgen. Eine große Menge der angebauten und erzeugten Produkte würde verderben. Ein Beispiel sind Äpfel: Behandelt mit dem synthetischen Pflanzenwachstumsregulator 1-MCP (1-Methylcyclopropen), der sie langsamer reifen lässt, können sie bis zu einem Jahr gelagert werden. So können die Verbraucher einen größeren Teil der Ernte genießen. Konservierungsstoffe sind allerdings mehr als nur ein bloßer Zusatz: Durch sie kann die Lebensmittelindustrie auf unterschiedliche Witterungsbedingungen sowie Nachfragehochs und -tiefs reagieren.

Längere Lebensdauer

Von Papier und Aluminiumdosen mit Folienbeschichtung bis hin zu anspruchsvollen Kunststoffverpackungen – Verpackungen verlängern die Lebensdauer vieler frischer Lebensmittel und reduzieren Lebensmittelabfälle.

Quellen: foodsafety.gov; modifiedatmospherepackaging.com; perfotec.com; cannedtuna.com; bpf.co.uk; vakuumverpacken.de; dairysafe.vic.gov.au; Petrus et al., 2010; thechocolatejournalist.com

Äpfel frisch halten

Wie lange sind Äpfel nach dem Pflücken noch frisch? Das hängt davon ab, wie sie gelagert und behandelt werden. Drei Methoden im Vergleich.

  • Kühle Lagerung (2 bis 4°C)

    2 Monate

  • Lagerung in kontrollierter Atmosphäre

    6 Monate

  • Entzug von Ethylen für eine langsamere Reifung

    1 Jahr

Unter Verdacht
Trotz der Vorteile der Lebensmittelkonservierung werden viele Chemikalien, die Lebensmittel länger haltbar machen, verstärkt auf den Prüfstand gestellt. Und einige traditionelle Konservierungsstoffe werden immer weniger akzeptiert. So werden Benzoate und Nitrate, die verwendet werden, um Getränke, Gewürzgurken, Fruchtsäfte und Pökelfleisch haltbarer zu machen, mit einer krebserregenden Wirkung in Verbindung gebracht. Zudem wird ein Zusammenhang zwischen Konservierungsmitteln und Überempfindlichkeit, Hyperaktivität, Allergien sowie Asthma hergestellt.

Die Liste der Ursachen für vermutete Nahrungsmittelunverträglichkeiten wächst. Sulfite, die zur Konservierung von Trockenfrüchten sowie von Wein und Bier genutzt werden, wurden 1986 von der US-amerikanischen Lebens- und Arzneimittelbehörde FDA (Food and Drug Administration) aus Frischwaren verbannt und müssen seit 2016 für die Verbraucher in der Europäischen Union als potenzielle Allergene ausgewiesen werden. Die sogenannten synthetischen Antioxidantien werden von der Öffentlichkeit mit Argwohn betrachtet.

Als Reaktion auf Lebensmittelverordnungen, die von Verbrauchern geäußerten Bedenken bei gesundheitlichen Gefahren und eine wachsende „Clean Eating“ Bewegung ändern die Lebensmittelhersteller ihre Rezepturen. Sie reduzieren nicht nur den Salz- und Zuckergehalt, sondern ersetzen auch Nitrate und Benzoate durch Alternativen wie Sorbate, Citrate und das „natürliche“ Antioxidationsmittel Vitamin E und seine Derivate, die Tocopherole.

Mari Carmen Alamar, PhD, Dozentin für Biologie der Nacherntebehandlung an der Cranfield University/England, stellt fest, dass die Verbraucher immer kritischer werden. Sie lehnen es zunehmend ab, dass ihrer Nahrung chemische Stoffe hinzugefügt wer­ den. Sie machen sich weniger Gedanken als früher, wenn Obst und Gemüse äußerlich unvollkommen sind. Stattdessen suchen sie Lebensmittel, die schmecken. Das ist eine Herausforderung: „Die Verbraucher möchten weg von Chemikalien im Endprodukt, gleichzeitig wird die Gesetzgebung zur Lebensmittelsicherheit immer restriktiver“, betont Alamar.

Haltbar bis …

Andrew Parry
Sonderberater für Lebensmittel und Getränke bei WRAP (Waste and Resources Action Programme) im Vereinigten Königreich.

Ist es noch unbedenklich, das zu essen?
Das Mindesthaltbarkeits-, Verkaufs- und Verfallsdatum auf Lebensmitteln soll Verbrauchern eine Entscheidungshilfe bieten. Stattdessen herrscht Verwirrung. Lebensmittel werden unnötig weggeworfen. WRAP will das ändern.

1Wie viel Essen werfen die Menschen zu Hause weg?
Im Vereinigten Königreich werfen die Menschen jährlich 7 Millionen Tonnen Lebensmittel weg. Der Großteil davon sind nicht zum Verzehr geeignete Lebensmittel und Speisereste. Aber mindestens 2 Millionen Tonnen wandern in den Mülleimer, weil sie verdorben sind oder als nicht mehr genießbar gelten. Das liegt zum Teil daran, dass Lebensmittel nicht richtig gelagert werden – Brot etwa verdirbt schneller, wenn man es im Kühlschrank aufbewahrt. Bei rund einem Drittel ist der Grund jedoch, dass die Menschen den Unterschied zwischen dem Mindesthaltbarkeitsdatum, das die Qualität betrifft, und dem Verfallsdatum, bei dem es um die Lebensmittelsicherheit geht, nicht verstehen.

2Wie gehen Sie dieses Problem an?
Wir haben neue Leitlinien für Datumsetiketten und Lagerung erstellt, um das Ganze für die Verbraucher übersichtlicher zu gestalten. Dies umfasst einige einfache Symbole, die von Unternehmen verwendet werden können – wie ein Schneeflocken-Symbol, das anzeigt, welche Lebensmittel zum Einfrieren geeignet sind. Dies hilft außerdem den Verbrauchern zu verstehen, was ein Etikett bedeutet.

3Werden Fortschritte erzielt?
Ja. Im Vergleich zu 2007 verschwenden die Haushalte jährlich über 1 Million Tonnen Lebensmittel weniger – ein wirklich deutlicher Rückgang. Außerdem hat der Einzelhandel auf Angebote wie „Zwei zum Preis von einem“ inzwischen zugunsten niedrigerer Alltagspreise verzichtet. Heute ist es weitaus üblicher, dass Supermärkte Obst und Gemüse verkaufen, das unter ästhetischen Gesichtspunkten nicht makellos ist. Es wird als „hässlich“, „unförmig“ oder „unperfekt“ vermarktet. Den Verbrauchern gefällt das.

WRAP ist eine Organisation mit Sitz im Vereinigten Königreich. Sie wurde im Jahr 2000 gegründet, um Recycling zu fördern und Lebensmittelabfälle zu reduzieren.

Verpackung, die konserviert
Eine Antwort darauf waren Neuerungen bei Lebensmittelverpackungen. Styropor®, eine 1951 von BASF entwickelte Form expandierten Polystyrols, hat sich als ideal für die Verpackung gekühlter Lebensmittel mit kurzer Haltbarkeit erwiesen. Das Verpacken unter Schutzgasatmosphäre, bei dem die normale Luft in einer Verpackung durch ein Schutzgasgemisch ersetzt wird, ist eine weitere Möglichkeit, Früchte langsamer reifen zu lassen. So kann die Menge reduziert werden, die vor dem Verzehr weggeworfen wird.

Solche Innovationen haben jedoch eine unbeabsichtigte Nebenwirkung. „Es ist eine gute Technologie“, sagt Alamar. „Doch auch wenn sich mithilfe des Gasgemischs die Lebensmittelverschwendung ohne Chemikalien reduzieren lässt, so erhöht sich wegen der Kunststofffolie der Kunststoffabfall.“ Die Bemühungen konzentrieren sich nun darauf, neue Verpackungsformen mit geringerer Umweltbelastung zu entwickeln. Ein Beispiel ist eine Biomassenbilanz­Version von Styropor, das mithilfe von Biogas aus Bioabfällen anstelle von rein fossilen Rohstoffen hergestellt wird. Laut Gregor Haverkemper, Leiter des globalen Marketings für Styropor bei BASF, besteht das Konzept darin, die CO2-­Bilanz eines für die Lebensmittelindustrie weltweit unverzichtbaren Produkts deutlich zu reduzieren. „Es hat hervorragende Isolationseigenschaften und behält eine konstant niedrige Temperatur, sodass es optimal für Produkte wie Eiscreme, Fisch, Obst und Gemüse ist. Es besteht außerdem zu 98 Prozent aus Luft und ist vollständig recycelbar“, erläutert er.

Von der Wiederverwertbarkeit einmal abgesehen wird auch nach kompostierbaren Lebensmittelverpackungen gesucht. Ein weiteres neues von BASF entwickeltes Verpackungsmaterial aus Partikelschaumstoff für Lebensmittel, ecovio® EA, erfüllt diese Bedingungen. Es wird aus pflanzlichen Materialien hergestellt, darunter einem biologisch abbaubaren Polymer, ecoflex®. „Wir freuen uns sehr darüber“, erklärt Haverkemper. „Die Verpackung zersetzt sich in städtischen Kompostieranlagen auf natürlichem Weg.“

Mechanische und elektromagnetische Technologien als Alternative
Lebensmittelsicherheit gewährleisten, Lebensmittelabfälle verringern und Umweltbelastung minimieren – das bleiben die vorrangigen Ziele. Dafür werden einige neue Lösungen entwickelt. Mechanische und elektromagnetische Technologien werden bereits als Alternative oder zusätzlich zu chemischen Konservierungsmitteln angewendet. Die Hochdruckbehandlung verleiht versiegelten Fruchtsäften eine längere Haltbarkeit. Und kaltes atmosphärisches Plasma – das das Anlegen hoher Spannungen an Produkte in ihren Verpackungen vorsieht – tötet schädliche Bakterien wie Listerien ab, ohne die Lebensmittel zu beeinträchtigen. Als besonders innovativ im Bereich Lebensmittelkonservierung gelten Methoden, die mit Ultraschall, Stoßwellen, Membranfiltration und Elektrolyse die Mikroorganismen inaktivieren, die die Lebensmittel verderben.

Es ist unsere Aufgabe als Lebensmittelforscher, die Wissenschaft zu erklären und Schauergeschichten zu widerlegen.“

Professorin Vibeke Orlien

Professorin Vibeke Orlien

Universität Kopenhagen/Dänemark

Die Wissenschaft macht Fortschritte, aber der Innovationsmotor in der Technologie der Lebensmittelkonservierung wird laut Vibeke Orlien, außerordentliche Professorin am Lehrstuhl für Lebensmittelwissenschaft der Universität Kopenhagen/Dänemark, immer die Erwartung der Verbraucher sein. Es müssten neue Wege gefunden werden, um die Haltbarkeit von Frischware zu verlängern, sagt sie. Doch einige Innovationen würden auf Widerstand seitens der Verbraucher stoßen. Die Öffentlichkeit neige dazu, Angst vor allem Neuen und Wissenschaftlichen zu haben, sobald es um die eigenen Grundbedürfnisse geht. „Einige Menschen glauben etwa fälschlicherweise, dass die Anwendung ionisierender Strahlung bei Lebensmitteln, wie sie in Europa bei Kräutern und Gewürzen praktiziert wird, diese radioaktiv macht. Doch die Weltgesundheitsorganisation hat bestätigt, dass dies sicher ist. Es ist unsere Aufgabe als Lebensmittelforscher, die Wissenschaft zu erklären, um Schauergeschichten zu widerlegen“, stellt sie fest.

Chemikalien retten Leben
Welche neuen Technologien auch immer auftauchen werden: Man sollte vorsichtig dabei sein, auf chemische Stoffe zu verzichten, die uns nachweislich schützen. Dies betont Hugh Pennington, emeritierter Professor für Bakteriologie an der University of Aberdeen/Schottland. Lebensmittelvergiftungen sind nach wie vor weltweit eine häufige Krankheitsund Todesursache. Allein in den Vereinigten Staaten sind sie jährlich für 76 Millionen Krankheitsfälle, 325.000 Krankenhausaufenthalte und 5.000 Todesfälle verantwortlich.

Bei unserem Streben nach Sauberkeit und Naturbelassenheit drohen wir zu vergessen, dass Chemie Millionen von Menschenleben gerettet hat, fürchtet Pennington und ergänzt: „Solange es keine belastbaren wissenschaftlichen Anhaltspunkte gibt, die nahelegen, traditionelle Konservierungsmittel zu reduzieren oder ganz darauf zu verzichten, sollten wir nicht daran rütteln.“

Essen, das nie auf unseren Tellern landet

Untragbare Verluste
Ungefähr ein Drittel der weltweit für den menschlichen Verzehr produzierten Lebensmittel verdirbt jedes Jahr oder wird verschwendet, so die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO). Eine solche Verschwendung können wir uns nicht leisten. Wie kommt es dazu?

Die jährlichen Lebensmittelabfälle pro Kopf variieren von Region zu Region.

Welche Gruppen von Lebensmitteln verderben weltweit am meisten?

Auf welcher Stufe der Wertschöpfungskette kommt es zu Verlust oder Verschwendung von Lebensmitteln?

Entwicklungsländer: 40 Prozent der Verluste entstehen nach der Ernte und bei der Verarbeitung.

Industrieländer: Über 40 Prozent Verluste entstehen auf Einzelhandels- und Verbraucherebene.

Wie die Natur konserviert

Die Hemmstoffe
Länger frisch – welche Kräfte in natürlichen Konservierungshelfern wirken.

Fast alle Lebensmittel fangen irgendwann nach der Ernte oder Produktion an, sich zu zersetzen. Wenn sie der Luft ausgesetzt sind, beginnt der Oxidationsprozess. Oder es wachsen Mikroorganismen, die dafür sorgen, dass Lebensmittel verderben und in einigen Fällen giftig werden. Wenn diese Prozesse verhindert oder verlangsamt werden, bleiben die Lebensmittel länger frisch und zum Verzehr geeignet. Die Natur bietet dafür mehrere Möglichkeiten, die der Mensch übernommen und angepasst hat.

Vitamin E – das großartige Antioxidationsmittel
Vitamin E ist ein fettlöslicher chemischer Stoff mit antioxidativen Eigenschaften. Er findet sich in Weizenkeimöl, Eigelb und Blattgemüse. Vitamin E verlängert die Haltbarkeit vieler Lebens­mittel – wie Backwaren und Milch­ produkte sowie Fisch, Gemüse und Zitrusöle –, indem es die Oxidation verhindert. BASF ist der weltweit führende Originalanbieter von natürlichem Vitamin E und gemischten Tocopherolen, die un­ter dem Produktnamen Covi-Ox® vertrieben werden.

Honig – das Geheimnis des ewigen Lebens?
Honig hält nicht nur scheinbar ewig, sondern kann auch dazu verwendet werden, andere Lebensmittel und organische Substanzen zu konservieren. Die alten Ägypter benutzten ihn, um wertvolles Saatgut haltbar zu machen und die Körper ihrer Toten einzubalsamieren. Archäologen haben kürzlich 4.000 Jahre alte Wildbeeren und Nüsse, die in Honig eingelegt waren, in einer Grabstätte in Georgien gefunden. Man ist der Meinung, dass die konservierende Wirkung nicht nur auf die hohe Konzentration an antibakteriell wirkendem Zucker, sondern auch auf die natürlichen antibiotischen Stoffe im Honig zurückzuführen ist.

Propionsäure – von der Gärung bis zur Konservierung
Propionsäure ist ein natürliches Nebenprodukt der Verdauung, das Kühe und sogar Menschen in ihrem Verdauungstrakt erzeugen. Die industriell gefertigte Variante dient dazu, die Schimmelbildung in Futtergetreide und Silofutter zu verhindern. Wird sie in ihr Kalziumsalz umgewandelt, hilft sie auch dabei, verpacktes Brot frisch zu halten. BASF ist der weltweit führende Hersteller von Propionsäure.

Ameisensäure – ein antibakterielles Mittel
Ameisen versprühen Säure, um ihre Feinde abzuwehren und ihre Beute zu betäuben. Ameisensäure trägt den latei­ nischen Namen acidum formicum (formica: Ameise). Sie ist ein natürliches und antibakterielles Konservierungsmittel. Der englische Naturforscher John Ray destillierte 1671 erstmals Ameisensäure, indem er tote Ameisen in einem Kolben erhitzte. Heute wird sie industriell aus Kohlenmonoxid und Wasser als Konservierungsstoff für die Tierfutterindustrie hergestellt. Die weltweit größten Produzenten von Ameisen­säure sind immer noch die Ameisen, aber in der Welt der Menschen ist es BASF.

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