Die Erfinder einer Reihe von Tests, die es Lebensmittelverpackungen ermöglichen, zu signalisieren, ob ihr Inhalt kontaminiert ist, arbeiten daran, Hersteller und Regulierungsbehörden zusammenzubringen, um ihre Erfindungen in kommerzielle Produkte umzusetzen, mit dem Ziel, Krankheiten vorzubeugen und Lebensmittelverschwendung zu reduzieren.
Obwohl die Tests nur wenige Cent pro Packung kosten würden, scheuen sich die Lebensmittelhersteller davor, zusätzliche Kosten hinzuzufügen, die letztendlich die Verbraucher tragen müssten, sagen die McMaster-Forscher, die hinter ihnen stehen ein Artikel veröffentlicht im Tagebuch Nature Reviews Bioengineering.
Ein auf intelligenter Verpackung basierendes System, so die Forscher, würde den Herstellern Reputations- und praktische Kosten im Zusammenhang mit Ausbrüchen ersparen, die Lebensmittelverschwendung drastisch reduzieren und die mit Ausbrüchen verbundenen Gesundheitsfürsorge- und Zeitverlustkosten reduzieren. Insgesamt, heißt es in dem Papier, würde die Gesellschaft jedes Jahr weltweit Hunderte Milliarden Dollar einsparen, was die Kosten für die Einführung der Technologie in Lebensmittelverpackungen mehr als rechtfertigt.
„Einerseits möchten die Menschen sichere Lebensmittel haben. Andererseits möchten sie nicht mehr für ihre Lebensmittel bezahlen, weil die Preise bereits hoch sind und scheinbar nur noch weiter steigen“, sagt der korrespondierende Autor der Zeitung Tohid Didar, ein biomedizinischer Ingenieur und Unternehmer. „Wir sind bestrebt, die Menschen auf die bestehenden Herausforderungen aufmerksam zu machen und einen Dialog zwischen Forschern, politischen Entscheidungsträgern, Unternehmen und Verbrauchern anzustoßen, um gemeinsam Lösungen für diese Herausforderungen zu finden.“
Die Forscher schreiben, dass öffentliche Stellen den Wert der neuen Technologie erkennen und sie zwar gerne in die Praxis umsetzen würden, wissen aber auch, dass ihre Einführung weitreichende Änderungen der Lebensmittelvorschriften und Verpackungspraktiken erfordern würde – Änderungen, die auf Widerstand stoßen könnten.
Den Forschern ist dies eine Herausforderung, aber da so viel potenzieller Nutzen auf dem Spiel steht, sagen sie, dass letztendlich jeder gewinnen wird, sobald die Technologie in großem Umfang zum Einsatz kommt.
Die derzeitige Praxis, frische Lebensmittel mit einem „Mindesthaltbarkeitsdatum“ oder „Verbrauchsdatum“ zu kennzeichnen, sei willkürlich und viel zu konservativ, sagen die Forscher, und führe häufig dazu, dass vollkommen sichere Lebensmittel verschwendet würden, was enorme Kosten mit sich bringe, die Hersteller und Verbraucher bereits zahlen müssten für, ob direkt oder indirekt.
Kanada verschwendet jedes Jahr Lebensmittel im Wert von 40 Milliarden US-Dollar – mehr pro Kopf als die USA oder Großbritannien, erklärt Didar. Das unnötige Wegwerfen von Lebensmitteln verursacht auch erhebliche soziale, wirtschaftliche und ökologische Kosten, da Bedenken hinsichtlich der Knappheit und des Zugangs zu Lebensmitteln sowie der ökologischen Auswirkungen des Wegwerfens ungenutzter Lebensmittel und Verpackungen bestehen.
Seit 2018 hat die Gruppe von McMaster-Ingenieuren und Biochemikern, die hinter dem Papier steht, mehrere verpackungsbasierte Methoden zur Erkennung oder Verhinderung von Verderb erfunden und deren Machbarkeit bewiesen, darunter:
Die Überwachungstechnologien dienen dazu, biochemische Signale von häufigen Verursachern des Verderbs, wie Listerien, Salmonellen und E. coli, mithilfe leicht anpassbarer Plattformen zu lesen, aber es war eine Herausforderung, sie auf den Markt zu bringen.
„Es ist eine Sache, im Labor zu forschen, Artikel zu veröffentlichen und Patente anzumelden, aber es ist eine andere, ein greifbares Produkt zu haben – das Menschen verwenden können“, sagt der Hauptautor der Arbeit, Shadman Khan, ein Ph.D. Kandidat und Vanier-Stipendiat in Didars Labor. „Wir bauen ein Kooperationsnetzwerk mit staatlichen Regulierungsbehörden und Industriepartnern auf. Das ermöglicht es uns, das Gesamtbild zu sehen und uns an das anzupassen, was unserer Erfahrung nach funktionieren wird und was nicht.“
Zu den Autoren, zu denen auch die Fakultätsmitglieder Yingfu Li, Zeinab Hosseinidoust und Carlos Filipe gehören, haben sie mit Produzenten in Nordamerika und Europa sowie mit staatlichen Aufsichtsbehörden, darunter der Canadian Food Inspection Agency, zusammengearbeitet.
Die Umstellung des kalenderbasierten Lebensmittelfrische- und -sicherheitssystems auf ein erkennungsbasiertes System wird ein enormer Aufwand sein, aber in ihrer Arbeit sagen die Erfinder, dass es höchste Zeit sei, die Technologie auf den neuesten Stand zu bringen.
Mehr Informationen:
Shadman Khan et al., Kommerzialisierung intelligenter Lebensmittelverpackungen, Nature Reviews Bioengineering (2024). DOI: 10.1038/s44222-024-00190-5