In der industriellen Lebensmittelverarbeitung zählt die Schutzgasverpackung zu den etabliertesten physikalischen Konservierungsverfahren. Das Prinzip beruht darauf, die natürliche Luftatmosphäre innerhalb einer Verpackung durch ein definiertes Gemisch aus Gasen zu ersetzen, das mikrobielles Wachstum hemmt, oxidative Prozesse verlangsamt oder die Produktfarbe stabilisiert. Anwendung findet MAP in der Fleischverarbeitung, bei Frischkäse und Weichkäse, in der Obst- und Gemüseverarbeitung, bei Backwaren sowie bei Fertiggerichten. Der Verzicht auf chemische Konservierungsmittel und die gleichzeitige Verlängerung der Mindesthaltbarkeit machen das Verfahren auch aus regulatorischer und marketingstrategischer Sicht attraktiv.
Grundlage des Verfahrens ist die kontrollierte Modifikation der Gasatmosphäre. Dabei unterscheidet man zwischen der passiven Modifikation – bei der die Eigenatmung des Produkts die Atmosphäre verändert – und der aktiven Modifikation, bei der gezielt Gasgemische eingebracht werden. Industriell dominiert die aktive Variante. Im Gegensatz zur Vakuumverpackung, bei der lediglich Luft entzogen wird, erlaubt MAP die gezielte Einstellung der Gaszusammensetzung auf das jeweilige Produkt.
Die drei Schutzgase und ihre Wirkmechanismen
Für die Schutzgasverpackung werden im Wesentlichen drei Gase eingesetzt: Kohlendioxid (CO₂), Stickstoff (N₂) und Sauerstoff (O₂). Jedes Gas erfüllt eine spezifische Funktion, die in Abhängigkeit vom Produkt kombiniert wird.
Kohlendioxid wirkt bakteriostatisch und fungistatisch. Es hemmt das Wachstum aerober Verderbniserreger und pathogener Keime, indem es in wässrige und fettige Phasen absorbiert wird und dort den pH-Wert senkt. Der antimikrobielle Effekt steigt mit zunehmendem CO₂-Anteil und sinkender Temperatur. Allerdings kann eine zu hohe CO₂-Konzentration bei bestimmten Produkten unerwünschte Farb- oder Texturveränderungen hervorrufen sowie zum Kollaps der Verpackung führen, wenn das Gas vollständig vom Produkt absorbiert wird.
Stickstoff ist ein inertes, geschmacks- und geruchloses Gas, das weder antimikrobiell wirkt noch mit dem Produkt reagiert. Seine Hauptfunktion besteht darin, Sauerstoff zu verdrängen und als Füllgas das Verpackungsvolumen zu stabilisieren. Bei empfindlichen Produkten wie Chips oder Nüssen verhindert N₂ oxidativen Ranzigwerden.
Sauerstoff wird in MAP-Anwendungen gezielt eingesetzt, wenn seine Anwesenheit produkttechnisch notwendig ist – beispielsweise bei Frischfleisch. Für die rote Fleischfarbe ist Oxymyoglobin verantwortlich, das nur in Anwesenheit von O₂ stabil ist. Typische Gasgemische für rotes Frischfleisch enthalten daher 70–80 % O₂, kombiniert mit CO₂ zur mikrobiellen Hemmung. Dieser hohe Sauerstoffanteil steht im bewussten Gegensatz zur ansonsten üblichen Strategie der Sauerstoffreduktion.
