Neue Technologien zur Reduzierung von Ausschüssen entlang kühlpflichtiger Supply Chains

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1 Neue Technologien zur Reduzierung von Ausschüssen entlang kühlpflichtiger Supply Chains PD Dr. Judith Kreyenschmidt, Cold-Chain Management Group, Universität Bonn Münster, PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

2 Fleischerzeugende Ketten im Wandel 1. Lange Transportwege und komplexe Lebensmittelketten 2. Steigende Energiekosten 3. Produktion und Lieferung von sicheren und qualitativ hochwertigen Lebensmitteln sowie lange Haltbarkeitszeiten bei gleichzeitiger Reduktion des Food Wastes 2 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

3 Food Waste in der Geflügelfleisch erzeugenden Kette in Deutschland Annahme: 12% Verluste an frischem Geflügelfleisch in der Kette* Logistik Groß-handel Großhandel Logistik LEH Verarbeitung Verbraucher Gesamt Verluste [%] 0, , Verluste [t/a] (Rossaint & Kreyenschmidt 2014) *Bezogen auf Deutschland, nur frisches Geflügelfleisch, dass über den LEH verkauft wird 3 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

4 Ursachen für das Verwerfen von kühlpflichtigen Lebensmitteln 1. Konsumverhalten 2. Lebensmittel entsprechen nicht den Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen 3. Vorzeitiger Verderb: vor Ablauf des MHDs oder Verbrauchsdatums Einflussfaktoren: Prozesshygiene Temperaturbedingungen 4. Ablauf des MHDs oder Verbrauchsdatums ohne Vermarktung oder Verzehr der Ware Einflussfaktoren: Produktions-, Bedarfs- und Absatzplanung Einkaufsverhalten, Lebensmittelwissen Analysemethoden zur Bewertung des Frischezustandes und der Sicherheit 4 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

5 Gesamtkeimzahl log 10 [KbE/g] Ursachen für das Verwerfen von kühlpflichtigen Lebensmitteln Keimzahlen von unter Schutzgas verpacktem Hackfleisch am Ende des Verbrauchsdatums 9 6d 6d 4d 6d 6d 7d Restlaufzeiten von Hackfleisch ab Lebensmitteleinzelhandel von unterschiedlichen Herstellern A B C D E F unterschiedliche Hersteller Ende der Haltbarkeit Food Waste Herbert et al, PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

6 Langfristige Ansätze und Ziele zur Reduzierung des Ausschusses Das Bewusstsein aller Akteure der Kette für das Thema Nachhaltigkeit wecken Optimierung logistischer Strukturen Möglichst lange Haltbarkeitszeiten von frischen Produkten erzielen Die tatsächliche Haltbarkeit bzw. Qualität und Sicherheit des Produktes objektiver einschätzen zu können 6 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

7 Verpackungsstrategien zur Verbesserung der Lebensmittelqualität, Sicherheit und Haltbarkeit Intelligente Verpackungssysteme Bereitstellung von Informationen über die Historie, Frische und Haltbarkeit eines Produktes z.b.: Frischeindikatoren, Sicherheitsindikatoren, Zeit-Temperatur-Indikatoren Aktive Verpackungen Zusatz von Substanzen, [ ] die aktiv mit dem Produkt oder der Umwelt reagieren z.b.: Scavengersysteme, antimikrobiell wirkende Verpackungsmaterialien 7 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

8 Neue Wege zur Informationsbereitstellung über den Zustand des Produktes Intelligente Verpackungen: Informationen über die Sicherheit Informationen über die Frische Informationen über die Frische & Historie Informationen über die Historie 8 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

9 Zeit-Temperatur-Indikatoren (TTI) TTIs sind einfache und kostengünstige Etiketten, die die Zeit-Temperaturhistorie des Produktes durch Farbumschläge anzeigen. Prinzip: Temperaturabhängige chemische, mikrobiologische, physikalische Reaktionen 1. Patent 1933 (Midgley, T.; USA) Einsatzgebiet: Temperaturkontrolle und Frischekontrolle 9 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

10 Zeit-Temperatur-Indikatoren, OnVu Temp. Ende Mindeshaltbarkeitsdatum Tatsächliche Haltbarkeit 4 C Temp. 25 C Zeit Ende Mindesthaltbarkeitsdatum 4 C 10 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt Zeit (Fuchs, 2009)

11 Weitere Entwicklungen im Bereich intelligenter Verpackungen: Smart Active Label Resthaltbarkeit: 8 Tage Produktion Handel Warenfluss (Fleischprodukt mit intelligenter Verpackung) 11 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

12 Meinungen aus der Praxis: Industrie und Verbraucher 12 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

13 Weitere Meinungen aus der Praxis und des Verbraucher Grundsätzlich großes Interesse an TTIs von Unternehmensseite, aber Befürchten Anstieg der Lebensmittelausschüsse: Angst vor zu hohen Verlusten durch Sortierung im LEH Was passiert nach Point-of-Sale?, Angst vor zu hohen Verlusten durch Reklamationen Zu viele Infos auf dem Etikett, Verbraucherverunsicherung Verbraucher Befürwortet grundsätzlich Einführung von TTIs Glauben an Reduktion der Abfallmengen durch Intelligente Etiketten 13 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

14 Verpackungsstrategien zur Verbesserung der Lebensmittelqualität, Sicherheit und Haltbarkeit Intelligente Verpackungssysteme Bereitstellung von Informationen über die Historie, Frische und Haltbarkeit eines Produktes z.b.: Frischeindikatoren, Sicherheitsindikatoren, Zeit-Temperatur-Indikatoren Aktive Verpackungen Zusatz von Substanzen, [ ] die aktiv mit dem Produkt oder der Umwelt reagieren z.b.: Scavengersysteme, antimikrobiell wirkende Verpackungsmaterialien 14 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

15 Wirkprinzipien von antimikrobiellen Verpackungslösungen Biozidfreisetzung Abtötung bei Kontakt Metalle: Silber, Kupfer Bakteriocine: Nisin, Lacticin Organische Säuren: Benzoesäure, Sorbinsäure Enzyme: Lysozyme, Peroxidasen Pflanzenextrakte: Rosmarinöl, Senföl Chitosan SAM Polymere (mod. von Tiller 2006, Ilg & Kreyenschmidt 2012) 15 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

16 Oberflächenkeimgehalt log [KbE/ml] Neue intrinsich antimikrobielle Polymere Reduktion unterschiedliche Mikroorganismen auf SAM- Polymeroberflächen (2 Std. Inkubation bei 35 C) Vor dem Kontakt mit SAM-Polymer 2 0 Nach dem Kontakt Inokulum Referenz SAM Polymer 16 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

17 Meinungen aus der Praxis und der Verbraucher Lebensmittelunternehmen und Verpackungsindustrie haben ein großes Interesse an aktiven Verpackungen, dabei ist wichtig: Signifikanten Erhöhung der Lebensmittelhaltbarkeit und Sicherheit Keine zusätzlichen Kosten Prinzip sollte möglichst nicht deklariert werden müssen Verbraucher: Generell skeptisch bei Stoffen, die zusätzlich in Verpackungen integriert werden müssen Skeptische gegenüber längeren Haltbarkeitszeiten, Notwendigkeit und Zusammenhang Food Waste wird nicht gesehen 17 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

18 Reduzierung der Ausschüsse 18 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

19 Food Waste in der Geflügelfleisch erzeugenden Kette in Deutschland Annahme: 12% Verluste an frischem Geflügelfleisch in der Kette* Logistik Groß-handel Logistik LEH Verarbeitung Verbraucher Gesamt Verluste [%] 0, , Verluste [t/a] % Reduktion durch aktive und intelligente Verpackungen Ausschuss Tiere CO 2 Produktion: Aufzucht Wasserverbrauch Aufzucht Futterverbrauch Aufzucht t/a 13,96 Mio. 27,9 Mio. kg 391 Mio. l 185 Mio. kg *Bezogen auf Deutschland, nur frisches Geflügelfleisch, dass über den LEH verkauft wird 19 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

20 Zusammenfassung Neue Verpackungsstrategien können einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von Ausschüssen in ausgewählten kühlpflichtigen Supply Chains liefern durch die Reduzierung des Bakterienwachstums (verlängerte Haltbarkeit) den Nachweis des richtigen Umgangs mit den Produkten durch just-in-time Informationen über die tatsächliche Qualität des Produktes Aktive Verpackungslösungen zur Verlängerung der Haltbarkeit werden seitens der Verarbeitungs- und Handelsunternehmen akzeptiert, geringe Akzeptanz von Intelligenten Verpackungslösungen Gegenteilige Reaktionen seitens der Verbraucher Standardisierte Bewertungsmethoden sind notwendig um den wirklichen Beitrag neuer Verpackungstechnologie zu einer nachhaltigen Lebensmittelproduktion zu bewerten 20 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: PD Dr. Judith Kreyenschmidt, Cold Chain Management Group Universität Bonn, 21 PD Dr. Ing. Judith Kreyenschmidt