Emballasje av papp kan erstatte plast, men krever smartere belegg
Nye studier viser at matemballasje basert på cellulose kan erstatte plast, men egner seg ikke til all slags mat. Det stiller store krav til beleggene som påføres pakkeskålene hvis de både skal tåle fuktighet og ha gode gassbarriereegenskaper.
Barriereegenskaper vil si hvor godt et materiale hindrer at gass, fuktighet, lys, lukt og fett slipper gjennom emballasjen.
Plastforbruket i verden må ned. For matemballasje kan det gjøres enten ved å erstatte plast med alternativer som cellulosebaserte materialer, eller bruke gjenvunnet plast.
Nofima-forsker Agnete Jordhøy Lindstad har i sin doktorgrad undersøkt hvordan cellulosebasert emballasje, som papp og papir kan erstatte plast i matemballasje. Hovedutfordringen er at papp og papir ikke tåler fuktighet og har generelt dårlige barriereegenskaper. Hun har undersøkt om et beskyttende belegg mellom cellulose og mat kan gi emballasjen samme egenskaper som plast. For å finne svaret har hun testet flere typer belegg basert på ulike materialer.
Ikke alle beskyttelsesbelegg tåler matkontakt
– Det er ikke nok å utvikle et materiale som ser lovende ut i laboratoriet. Vi må forstå hvordan emballasjen håndterer ulike matvarer og spesielt hvordan emballasjen blir påvirket av fett og væske, som vann eller kjøttsaft, sier Agnete.
Mye forskning har handlet om å lage nye belegg av stivelse fra planter, alginat fra tang og tare eller kitosan fra skalldyr. Men det er få som har testet hvordan disse beleggene fungerer i praksis, altså når de brukes i emballasje med ulike typer mat.
Agnete har testet på matvarer. Hun har blant annet pakket smør, kremost og majones i cellulosebasert emballasje med ulike belegg. Deretter lot hun pakkene ligge på kjøl i opptil ni uker. Emballasjen med det biologisk nedbrytbare belegget fungerte fint med smør, men ikke med kremost og spesielt ikke majones. For majones gikk emballasjen faktisk i oppløsning, mens beleggene av ikke-bionedbrytbar plast fungerte greit med små forskjeller mellom matvarene.
– Det er viktig at vi ser miljøeffektene i en større sammenheng. Et mer miljøvennlig materiale, er ikke en miljøvennlig løsning hvis maten får dårligere kvalitet og kortere holdbarhet, for da kan matsvinnet øke og vinninga gå opp i spinninga, påpeker Agnete.
Tre store utfordringer; gass, fukt og fett
Både den cellulosebaserte emballasjen og belegget må tåle både fukt og fett, og gasser som brukes når man emballerer visse typer mat, for eksempel kjøtt og fisk.
For å forlenge holdbarheten på matvarer brukes det ofte en metode som kalles modifisert atmosfærepakking (MAP). Her fylles emballasjen med en gassblanding som forsinker bakterievekst og holder maten frisk lenger. For at dette skal fungere, må emballasjen både være tett nok til å holde gassen inne og kunne forsegles sikkert. Dette er en utfordring ved cellulosebaserte materialer. Skal slike materialer brukes til for eksempel kjøtt og fisk, må de også tåle fukt og fett som ellers kan svekke beskyttelsen.
Agnete har testet cellulosebaserte skåler med ulike typer plastbelegg for pakking av kylling, storfe og laks med modifisert atmosfærepakking. Laks byr på ekstra utfordringer siden den er både fet og vannrik, noe som gjør det interessant å teste emballasjen på denne typen mat.
– I ett av forsøkene brukte vi gjenvinnbart plastbelegg, og dette fungerte relativt bra når det gjaldt å bevare matkvaliteten, men særlig for laks ble formen og styrken til skålene endret. I andre forsøk brukte vi bionedbrytbare belegg. Vi lyktes i å utvikle en cellulosebasert skål med bionedbrytbart belegg som kunne brukes til MAP og holde forseglingen gjennom hele lagringsperioden. Dette er et resultat det hittil har vist seg vanskelig å oppnå, forklarer Agnete.
Samtidig understreker hun at barrieren mot CO₂ ikke er god nok, og det gjør at holdbarheten blir kortere. Dette er viktig å vite, fordi kjøtt og fisk ofte pakkes med CO₂ for å holde seg fersk. Selv om emballasjen hadde god barriere mot O₂ og var solid forseglet, slapp det fortsatt ut CO₂. Ofte måles kun oksygengjennomgang, men det er også viktig å teste hvor godt emballasjen holder på CO₂.
Et viktig funn fra denne doktorgraden er nettopp at selv om emballasjen har god barriere mot O₂ og god forsegling, kan høy CO₂-gjennomgang begrense hvor godt den egner seg til modifisert atmosfærepakking (MAP). Tidligere har man trodd at forholdet mellom CO₂- og O₂-gjennomgang er ganske stabilt for emballasjematerialer.
Veien videre – mot mer bærekraftig emballering
Agnete fortsetter som forsker i Nofima etter doktorgraden, og vil jobbe vider med å redusere plastbruk uten at det går utover matens kvalitet og holdbarhet. Hun vil fortsette undersøkelsene av hvordan cellulosebaserte materialer med biobaserte og bionedbrytbare belegg kan brukes til å pakke matvarer som er fuktige og fete, for eksempel kjøtt, fisk og ost. Et viktig mål er å finne materialer som kan hindre at CO₂ slipper ut, slik at de fungerer best mulig for mat som krever modifisert atmosfærepakking.
– Målet er å utvikle emballasje som beskytter både maten og miljøet. For å lykkes må vi samarbeide tett med næringen og fortsette å teste løsningene i praksis, avslutter Agnete.
Fakta om forskningen
Forskningen er en del av doktorgraden til Agnete Jordhøy Lindstad. Avhandlingen har tittelen Cellulosebaserte materialer belagt med bionedbrytbare og ikke-bionedbrytbare barrierelag: Egnethet for emballering av mat i utfordrende bruksområder.
Agnete disputerte onsdag 25. Juni 2025.
Hovedveileder har vært seniorforsker/førsteamanuensis Marit Kvalvåg Pettersen i Nofima/NMBU. Biveiledere har vært Professor Elling-Olav Rukke, NMBU og Seniorforsker Anlaug Ådland Hansen, Nofima.
Forskningen er gjennomført i samarbeid med prosjektene FutureFoodControl og MicroPack, og finansiert av SLNF (Stiftelsen for landbrukets næringsmiddelforskning).
Kontaktpersoner
Aktuelle publikasjoner
Temaer
Emballasjematerialer