Nachhaltigkeit ist der Schlüssel zu einer lebenswerten Zukunft. Dieser Grundsatz gilt auch für Lebensmittel. Gase tragen dazu bei, die Produktion zu optimieren, Ressourcen zu schonen und Abfall zu vermeiden.
Die Landwirtschaft und die Lebensmittelindustrie sind für gut ein Drittel der vom Menschen verursachten
Treibhausgasemissionen verantwortlich. Einige Ernährungsgewohnheiten haben einen erheblichen CO2-Fußabdruck. Auch die Art und Weise, wie Lebensmittel gelagert, verarbeitet und transportiert werden, spielt eine wichtige Rolle für die Umweltbilanz. Die Klimaziele der UN können nur erreicht werden, wenn auch im zentralen Bereich der Lebensmittelindustrie die Emissionen reduziert werden.
Fleisch und Milch gelten als besonders klimarelevant. Die Reduzierung des Anteils tierischer Produkte in der Ernährung kann einen wesentlichen Beitrag zur Emissionsminderung leisten. Stattdessen sollten mehr pflanzliche Lebensmittel auf den Tisch kommen, was auch unserer Gesundheit zugutekommt.
Diese Botschaft kommt definitiv an: In vielen Ländern gibt es einen starken Trend zu veganen und vegetarischen Produkten.
Zahlreiche Pflanzen liefern wertvolle Proteine, die bei entsprechender Verarbeitung Fleisch, Fisch und Milchprodukte ersetzen können. Neue Proteinquellen wie Algen oder Insekten eröffnen zusätzliche Möglichkeiten. Mit ihnen lassen sich sowohl Ackerflächen als auch Emissionen einsparen und gleichzeitig hochwertige, gesunde Lebensmittel produzieren.
Auch der Gewächshausanbau leistet hier einen Beitrag. Er verlängert die Vegetationsperiode und ermöglicht einen höheren Ertrag auf derselben Fläche. Eine zusätzliche Ertragssteigerung lässt sich durch den gezielten Einsatz von CO2 erzielen. Aus industrieller Abluft gewonnen, wird das „Treibhausgas“ im Gewächshaus zum Pflanzennährstoff.
Neben Licht und Wasser ist Kohlendioxid einer der wichtigsten Bausteine für das Pflanzenwachstum. Durch die Erhöhung seiner Konzentration in der Gewächshausatmosphäre lässt sich das Wachstum steigern: In Versuchen mit Paprika beispielsweise erhöhte die CO2-Düngung in Gewächshäusern die Erträge um über 30 Prozent. Gleichzeitig wird das aufgenommene Kohlendioxid – zumindest vorübergehend – aus der Atmosphäre entfernt.
Ob pflanzlich oder tierisch – ein Großteil der landwirtschaftlichen Produkte wird heute industriell verarbeitet. Bei der Herstellung herkömmlicher Wurstwaren werden die Zutaten maschinell gemischt. Das gilt auch für viele vegane Produkte und andere Lebensmittel. Ein Befall des Mischguts mit schädlichen Mikroorganismen muss unter allen Umständen verhindert werden. Dazu sind niedrige Temperaturen erforderlich. Die schnellste und schonendste Art der Kühlung erreichen kryogene Verfahren mit kryogenen Gasen.
Geschwindigkeit ist auch beim Gefrieren von Vorteil: Kryogen gefrorene Produkte sind nach dem Auftauen von frischen kaum zu unterscheiden. Unter der Einwirkung von kryogenen Gasen gefriert das Zellwasser so schnell, dass nur kleine Eiskristalle entstehen und die Zellwände intakt bleiben. Die hohe Gefriergeschwindigkeit von Kryogen-Gefriern spart zudem Zeit, reduziert den Platzbedarf und ermöglicht besonders effiziente Prozesse.
Die kryogene Mischer-Kühlung mit Stickstoff oder Kohlendioxid hat zudem einen willkommenen Nebeneffekt: Die kalten Gase verdrängen die Umgebungsluft aus der Prozessumgebung. Das verhindert die Oxidation von Inhaltsstoffen. Dafür anfällig sind beispielsweise ölige und fettige Bestandteile der Mischung: Was wir als ranzig riechen und schmecken, ist nichts anderes als das Ergebnis einer chemischen Reaktion zwischen Fettsäuren und Sauerstoff. Die Gase tragen also bereits während der Verarbeitung dazu bei, die Haltbarkeit der Lebensmittel zu verlängern.
„Die Inertisierung durch Gase spielt eine wichtige Rolle. Inertgasverpackungen schützen Lebensmittel vor dem Verderben und verlängern ihre Haltbarkeit.“ Johanna Schirmacher, Anwendungsexpertin für den Lebensmittelbereich bei Messer.
Die Haltbarkeit ist ein entscheidender Faktor für Nachhaltigkeit im Allgemeinen. Sie spielt sowohl für die Sicherstellung einer ausreichenden Versorgung der Menschheit mit Lebensmitteln als auch für den ökologischen Fußabdruck eine wichtige Rolle.
Laut der Hilfsorganisation Welthungerhilfe landen jedes Jahr 1,3 Milliarden Tonnen Lebensmittel im Müll – das entspricht einem Drittel aller weltweit produzierten Lebensmittel! Ein Teil dieser Verluste ist auf unachtsamen und verschwenderischen Konsum in reichen Ländern zurückzuführen. Ein großer Teil, insbesondere in ärmeren Ländern, ist jedoch auf unsachgemäße Lagerung, Schädlingsbefall und Verderb zurückzuführen.
Der Schutz von Lebensmitteln vor Verderb hat daher oberste Priorität. „Hier spielt auch die Inertisierung durch Gase eine wichtige Rolle. Inertgasverpackungen schützen Lebensmittel vor dem Verderben und verlängern ihre Haltbarkeit“, erklärt Johanna Schirmacher, die bei Messer für Lebensmittelanwendungen verantwortlich ist. Der Fachbegriff für Schutzgasverpacken lautet „modified atmosphere packaging “, kurz MAP.
Kohlendioxid eignet sich besonders gut, um das Wachstum von Bakterien und Schimmelpilzen zu verlangsamen. Als inertes, reaktionshemmendes Gas verhindert Stickstoff alle Oxidationsprozesse und reduziert zudem das Bakterienwachstum. Beide Gase können einzeln oder als Gemisch für MAP eingesetzt werden.
Sauerstoff ist jedoch auch Bestandteil der modifizierten Atmosphäre für Fleischprodukte, da er die rote Farbe des Fleisches bewahrt und die Entwicklung anaerober Bakterien hemmt. Pflanzliche Lebensmittel benötigen ebenfalls eine bestimmte Sauerstoffkonzentration in der Verpackung, um die Zellatmung aufrechtzuerhalten.
Um alle Vorteile der einzelnen Gase nutzen zu können, werden für MAP in der Regel Gemische verwendet, wobei die optimalen Mischungsverhältnisse von Produkt zu Produkt unterschiedlich sind. Messer liefert MAP-Gase als fertige Standardgemische in Flaschen, sie können jedoch auch vor Ort mit Gasmischanlagen individuell gemischt werden.
Alle für diesen Zweck verwendeten Gase entsprechen den gesetzlichen Anforderungen und sind als Lebensmittel zertifiziert. Inertstickstoff wird übrigens auch zur Verhinderung von Staubexplosionen bei der Lagerung und Entnahme von Getreide sowie zur Löschung von Silobränden eingesetzt.
Ein weiteres bekanntes Mittel zur Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln ist die Kühlung. Durch kontinuierliche Kühlung bleiben frische Lebensmittel viele Tage und Tiefkühlkost viele Monate lang frisch.
Von der Hotelminibar bis zum hectar großen Kühlhaus gibt es unzählige Lagermöglichkeiten. Die Kälte wird dort wie in einem normalen Kühlschrank mit einem Kompressor erzeugt. Herkömmliche Kühlwagen nutzen für ihre Kühlbox die gleiche Technologie. Der mobile Kältekompressor ist jedoch sehr laut und bezieht seine Energie aus dem Dieselmotor des Lkw oder einem separaten Dieselgenerator, die beide Emissionen verursachen.
Immer mehr Städte beschränken die Zufahrt solcher emissionsreichen Lkw. Um dort die Kühlketten nicht zu unterbrechen, wird eine andere Kältequelle benötigt. Die beste Alternative ist der hohe Kältegehalt von kryogenen Gasen. Ihre Verwendung verursacht weder Lärm noch Abgase. Messer bietet mehrere Systeme mit unterschiedlichen Abmessungen für eine effiziente und emissionsarme Transportkühlung an.
Von sehr klein bis sehr großDie Kombination aus SnowDrop und MiniCryo ist für Einzelzustellungen verfügbar, die direkt vom Fulfillment-Center zum Endkunden gehen. Die SnowDrop-Station wandelt zurückgewonnenes flüssiges CO2 in Trockeneisschnee um, der in den Deckel der MiniCryo-Transportkiste gegeben wird. Mit dieser Füllung bleibt der Inhalt der Kiste bis zu 24 Stunden lang kalt.
Das Cryo2Pack-System dient dem gleichen Zweck. Damit können Sie in Sekundenschnelle Ihre eigenen Kühlelemente herstellen und in jeder tragbaren Kühlbox verwenden. Der Trockeneisschnee wird in Plastiktüten abgefüllt.
Das Siber-System ist eine Nummer größer und läuft auf eigenen Rollen auf der Ladefläche des LKWs. Es wird ebenfalls mit Trockeneis gekühlt, das hier durch Einspritzen und Expandieren von flüssigem Kohlendioxid direkt im Vorratsbehälter des Kühlbehälters erzeugt wird. Die Kühlleistung ist daher in der Regel für mindestens 24 Stunden gewährleistet.
Die Silencio-EcoLIN-Lösung kühlt schließlich den gesamten Laderaum eines Kühlwagens, in diesem Fall mit der hohen Kälteenergie von flüssigem Stickstoff. Das Gas strömt aus einem Tank durch einen Wärmetauscher, wo es verdampft und indirekt den Laderaum des LKWs kühlt. So gelangt kein flüssiger Stickstoff in den Laderaum und die Anwendung bleibt sicher und einfach. Im Gegensatz zur Kompressorkühlung werden Temperaturschwankungen, beispielsweise beim Öffnen der Türen, nahezu geräuschlos und ohne Verzögerung ausgeglichen. Die Treibhausgasemissionen werden im Vergleich zu einem herkömmlichen Kühl-LKW reduziert.