Nachhaltigkeit bedeutet auch Energieverbräuche verringern und Frische bewahren

Unter der Leitung von Prof. Dr. Ing. Christian Gerhards mit Unterstützung von verschiedenen Anbaubetrieben und GROW Deutschland wurde an Hochschule Albstadt-Sigmaringen im Studiengang Lebensmittel, Ernährung und Hygiene das Abkühlverhalten von Feldware in verschiedenen Obst- und Gemüsesteigen untersucht.

Verpackungen stellen aus der Sicht der verpackenden Unternehmen keinen Selbstzweck dar, sondern erfüllen im Hinblick auf die Packgüter einen derivativen Zweck. Zu den Funktionsbereichen von Verpackungen zählen die Produktions-, Marketing-, Verwendungs- und die Logistikfunktion. Die Schutzfunktion erstreckt sich in qualitativer Hinsicht auf den Schutz des Packgutes gegen mechanische (Druck, Stoß) und klimatische Belastungen (Feuchtigkeit, Temperatur). Aus Sicht der Nachhaltigkeit sollen Verpackungen Verderb und Qualitätsverlust der Packgüter verhindern.

Um den Energieaufwand für das Abkühlen und die Qualitätsverluste, während der Warenkette von der Ernte bis hin zum Konsumenten, von Obst- und Gemüse möglichst gering zu halten, wurde von Frau Luisa Müller der Einfluss von unterschiedlichen Steigen auf das Abkühlverhalten der Waren untersucht.

Hierzu wurden die Warenketten von Erdbeeren, Zucchini und Schnittpetersilie simuliert und das Abkühlverhalten in den unterschiedlichen Phasen der Warenkette miteinander verglichen. Dafür wurde die Ware in Holz-, Karton- und Kunststoffsteigen platziert und mit Messfühlern bestückt. Anschließend wurden die beim Abkühlen der Ware aufgezeichneten Messergebnisse ausgewertet.

Es konnte festgestellt werden, dass die mit Erdbeeren bestückten Kartons am langsamsten abkühlen. Die mit Erdbeeren bestückten Holz- und Kunststoffsteigen kühlen circa gleich schnell ab. In der Praxis werden Holzsteigen bevorzugt, da diese insgesamt auch einen kontinuierlicheren, für die Ware schonenderen Temperaturverlauf aufzeigen. Dies deckt sich mit den Praxiserfahrungen und Anwendungsempfehlungen der beteiligten Marktpartner (Salem Frucht).

Bei den mit Zucchini befüllten Steigen kühlt die Kartonsteige ebenfalls am langsamsten ab. Die Ware in Holzsteigen kühlt am schnellsten ab.

Für die mit Petersilie bestückten Steigen zeichnen sich nicht für alle Steigenarten eindeutige Ergebnisse ab. Jedoch lässt sich feststellen, dass die Kartonsteigenware gegenüber der Ware in trockenen Holzsteigen am schnellsten abkühlt. Wenn die Holzsteige feucht ist, kühlt die Ware mit Abstand am besten ab und hat auch den geringsten Feuchtigkeits- und Gewichtsverlust. Dieser beträgt in den anderen Verpackungen beträchtliche 10% - ein hoher wirtschaftlicher Verlust, der bisher on der Praxis häufig durch höhere Einwaage berücksichtigt wird.

In der Mehrzahl der Versuche ergab sich die Tendenz, dass sich Holz- und Kunststoffsteigen positiver auf das Abkühl- und Erwärmungsverhalten der Ware auswirken. Die Kartonsteige schloss in den häufigsten Messungen schlechter ab. Die vor der Lagerung mit Wasser angefeuchtete Holzsteige wirkte sich zusätzlich positiv auf die Qualitäts- und Gewichtverluste der Ware aus. Letztendlich zeigen sich die Holz- und Kunststoffsteigen als positiver für das Kühlverhalten von Obst- und Gemüse, als die Kartonsteigen.

Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse veranschaulichen, dass ein geeignetes Steigenmaterial die Abkühl- und Erwärmungsphase mit beeinflusst und sich die Steigenarten in diesem Punkt voneinander unterscheiden. Jedes Material hat seine spezifischen Vor- und Nachteile in jeder Phase der Warenkette. Durch die unterschiedlichen Messungen können Tendenzen zu den verschiedenen Charakteristika zu geschlossen werden.

Grundsätzlich ist ein schnelles Abkühlen der Steigenware für den wirtschaflichen Hin-tergrund und die Produktqualität am vorteilhaftesten. Durch ein schnelles Herabkühlen, muss weniger Energie zur Kühlung der Ware aufgewendet werden, was sich wirtschaftlich positiv auswirkt. Bei Erwärmungsphasen, wie Be- und Entladungsvorgänge, ist es von Vorteil, wenn die Ware sich nur geringfügig erwärmt. Eine Erwärmung der Ware hat eine größere Temperaturdifferenz zur Umgebung im Kühlmedium zur Folge, wodurch die Ware wieder stärker abgekühlt werden muss. Große Temperaturschwankungen während der Warenkette ziehen Qualitätsverluste mit sich, welche unerwünscht sind. Daher ist es ideal, wenn sich die Ware in der Steige in den Kühlphasen schnell abkühlt und in den Phasen der Erwärmung langsam erwärmt. Dies ist bei keinem Steigenmaterial signifikant und ausschließlich tendenziell zu beobachten.

Als Steigenmaterial zur Lagerung von Erdbeeren ist Holz oder Kunststoff empfehlenswert, wobei die Praxis aus den tatsächlichen Erfahrungen die Verwendung von Holzsteigen deutlich favorisiert. Bei Zucchini sind Holzsteigen die beste Variante zur idealen Lagerung. Bei den Messungen mit den Kräutersteigen (Petersilie) wurden verschiedene Steigenmaterialien in den Abkühl- und Erwärmungsphasen als geeignet ermittelt. Hinsichtlich Qualitätsverlust und Gewichtsverlust sind jedoch Holzsteigen, ob trocken oder mit Wasser angefeuchtet zu empfehlen.

Die Holzsteige wirkt sich vorteilhaft für die Abkühlung der Ware aus, vor allem die zu-vor mit Wasser befeuchtete Steigenware verhält sich deutlich positiver in der Abkühl-phase. Die Kartonsteige erwärmt sich deutlich schneller und kühlt in den meisten Fällen am geringsten ab. Allein das Material der Kunststoffsteige leitet Wärme am stärksten. Es verhält sich jedoch in den meisten Messungen durchschnittlich.

Signifikant ist auch die hohe Materialerwärmung unter dem Einfluss von Sonneneinstrahlung, welche die Verpackungsoberfläche auf 60-70 Grad Celsius erwärmen kann. Dieser Effekt tritt bei Holzoberflächen und hellen Kartonoberflächen jedoch kaum auf. Am deutlichsten ist dieser Effekt bei dunklen Kunststoffoberflächen.

Letztendlich ist zu sagen, dass die aufgezeigten Eigenschaften ausschließlich Tendenzen hinsichtlich des Verhaltens der unterschiedlichen Obst- und Gemüsesteigen sind. Um definitive Aussagen zu Verhalten der unterschiedlichen Obst- und Gemüsesteigen zu machen, müssen deutlich mehr Messungen vollzogen werden.