包裝越來越聰明
由于科技進(jìn)步促進(jìn)了商品生產(chǎn)的日新月異,從而帶動了商品包裝的蓬勃發(fā)展。隨著人們環(huán)保和健康意識的不斷增強,要求商品(尤其是食品)包裝不但要外觀精美且整體結(jié)構(gòu)要合理,更要有良好的保質(zhì)和防偽功能。因此,研發(fā)人員一直在研制開發(fā)包裝技術(shù)和包裝材料,而智能包裝則是包裝領(lǐng)域里的一朵奇葩,下面就談?wù)勚悄馨b在食品包裝中的應(yīng)用。
智能包裝的特點和主要類型
智能包裝技術(shù)充分體現(xiàn)了飛速發(fā)展的高新技術(shù)在包裝領(lǐng)域應(yīng)用的特點,它不僅能反映包裝物的質(zhì)量信息和商品流通信息,給物流管理和消費者帶來了很多方使。還能監(jiān)測包裝物的質(zhì)量,警示食品等包裝產(chǎn)品的保質(zhì)保鮮程度,從而保證消費者可安全食用,充分領(lǐng)略包裝食品的特有風(fēng)味。此外,它還具有更加優(yōu)良的防偽效果,為優(yōu)質(zhì)商品保駕護(hù)航。隨著時代的發(fā)展,商品種類更加繁多復(fù)雜,要求商品包裝所附有的功能也將越來越多。高新技術(shù)的浪潮將包裝技術(shù)推向了更高的發(fā)展境界,而智能包裝技術(shù)是隨著其它領(lǐng)域高新技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的,因此,發(fā)展智能化包裝是歷史必然。
目前,智能包裝技術(shù)主要有以下幾個顯著的方面。
1.自適應(yīng)包裝
自適應(yīng)包裝技術(shù)就是模擬食品所需的環(huán)境參數(shù),而自動調(diào)節(jié)食品在儲藏與轉(zhuǎn)移中的環(huán)境變化,使包裝中的環(huán)境能最大限度地實現(xiàn)食品的儲藏與保質(zhì)。在自適應(yīng)包裝中,所要調(diào)節(jié)或適應(yīng)的食品環(huán)境參數(shù)主要包括溫度、濕度、壓力、氣體組分等。自適應(yīng)包裝技術(shù)是一種智能包裝技術(shù),這種技術(shù)包含材料與工藝兩部分,有的環(huán)境參數(shù)要靠化學(xué)調(diào)節(jié),有的要靠生物調(diào)節(jié),有的要靠物理調(diào)節(jié)。因此,目前這種技術(shù)是最圓滿的包裝技術(shù),同樣也是最難實現(xiàn)和控制的技術(shù)。
2.顯竊啟包裝
顯竊啟包裝是指為防止開啟、偷換、撕破、惡作劇等行為而對物品采取的某些特別技術(shù)措施,通過這種措施可以判斷物品在外包裝開啟前的安全性。為確保物品的安全性,需要在制造程序、零售環(huán)節(jié),科學(xué)合理又巧妙的顯竊啟結(jié)構(gòu)設(shè)計三方面采取相應(yīng)的措施。顯竊啟包裝技術(shù)因包裝材料、銷售方法、容器結(jié)構(gòu)、內(nèi)容物的不同而具有多樣化特點,歸納起來,主要有以下幾種類型。(1)薄膜裹包。裹包形式有全面融合裹包、收縮裹包、拉伸裹包和貼體裹包幾種。(2)泡罩包裝。適合于高級食品、藥品和工藝品等,有泡眼包裝、淺盤包裝和蛤殼包裝等。(3)報警信號式包裝。利用現(xiàn)代科技使竊啟后的包裝容易被識別出來。這樣的材料有可變色的塑料薄膜、新型的光纖封條以及含有某些化學(xué)物質(zhì)的特殊材料。(4)可破壞蓋。有斷開式蓋和真空蓋兩種形式。(5)瓶口封閉包裝。通常分為內(nèi)封式和軟蓋式。(6)收縮箍套。(7)全封閉容器。(8)膠帶密封等。
3.可跟蹤性運輸包裝
可跟蹤性運輸包裝是指在運輸和流通中包裝物品及容器被全程跟蹤,以便管理者及時完成對其流通渠道和運輸路徑的優(yōu)化調(diào)整的包裝。這種包裝技術(shù)是在容器或托盤上裝有電子芯片,可以追蹤記錄下各種信息,能夠在任何時間和地點被讀出。可跟蹤性運輸包裝尤其適合于白動化運輸管理和電子購物送貨方式,因為電子交易要求配以即時生產(chǎn)法或精益生產(chǎn)法的供貨方式;同時,電子購物流通中心和地區(qū)配貨中心也希望以最短化路徑和混裝貨物滿載化進(jìn)行送貨,從而達(dá)到降低成本的目的。由于這種包裝形式具有一定的特殊性,從而極大地限制了它的應(yīng)用范圍。
4.智能標(biāo)簽
智能標(biāo)簽也稱為無線射頻識別標(biāo)簽,它是標(biāo)簽領(lǐng)域高新技術(shù)產(chǎn)品,如今已在產(chǎn)品包裝中發(fā)揮重要的作用,逐步替代傳統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)簽和條形碼。智能標(biāo)簽是標(biāo)簽領(lǐng)域的新秀,它其有超越傳統(tǒng)標(biāo)簽的功能,是電子和計算機(jī)等高新技術(shù)在標(biāo)簽制印上的結(jié)晶。智能標(biāo)簽包含無線射頻識別技術(shù)(RFID)電子標(biāo)簽,隱蔽或公開的商標(biāo)保護(hù)指示器或提示產(chǎn)品狀況的傳感器。電子標(biāo)簽主要由芯片和天線組成,芯片主要用于接收和傳送數(shù)據(jù),通過由閱讀器發(fā)出的無線射頻信號來讀取,閱讀器與天線和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連,形成一個電子模塊,閱讀器發(fā)送來自其天線的特殊信號給特定區(qū)域的電子標(biāo)簽,再將反饋信息處理后傳送給計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),從而使管理人員得到商品的特殊信息。智能標(biāo)簽可以幫助廠商和消費者實時了解商品庫存、流通、保質(zhì)等情況,為廠商監(jiān)控其產(chǎn)品在供應(yīng)鏈中的狀況和位置起到很大的作用。例如,很多食品和藥品等的包裝必須在特定的溫度和低污染環(huán)境下儲存運輸,一般的標(biāo)簽無法了解和監(jiān)控產(chǎn)品保存的溫度和保質(zhì)情況,而智能標(biāo)簽就可以在產(chǎn)品貯運過程中適時監(jiān)控對溫度要求敏感的易腐爛產(chǎn)品的溫度,它憑借特殊的芯片、天線、傳感器等,測量貯運過程中的溫度,警示廠商防止溫度變化對產(chǎn)品的影響。還有,如倉庫管理員可以利用智能標(biāo)簽了解貨架上的產(chǎn)品種類和數(shù)量的信息,來核對產(chǎn)品庫存數(shù)據(jù)而判斷產(chǎn)品的銷售情況。此外,智能標(biāo)鑒提高了傳統(tǒng)標(biāo)簽的防偽效果,尤其在藥品包裝中,它的防偽功能已大大超過傳統(tǒng)的條形碼標(biāo)簽。
智能標(biāo)簽的核心是含有IC 芯片的射頻電路和傳感器,內(nèi)部裝有可程序化的集成電路和天線,可通過無線射頻信號與讀寫裝置進(jìn)行信息的接收和傳輸,具有產(chǎn)品鑒別、防偽、防盜、管理等多種功能,是目前廣泛使用的產(chǎn)品條形碼標(biāo)簽的升級和更新的產(chǎn)品。智能標(biāo)簽具有小、薄、柔(制作的產(chǎn)品可達(dá)到0.1mm 左右厚度,大小從幾毫米到近20 cm,可隨意扭曲、彎折)的優(yōu)點,以及具有讀取數(shù)據(jù)信息快,并可依特殊命令讀取ID 號碼和一些特殊信息等特點。智能標(biāo)簽有防沖撞的讀寫特性,并且能同時讀寫多個電子標(biāo)簽。智能標(biāo)簽可以攜帶數(shù)據(jù),并可將其芯片中存儲的數(shù)據(jù)通過專門的讀卡器以無線的方式快速讀取,在工作過程中還可非常方便地對其數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫。智能標(biāo)簽在使用時可以做到無須連線、無須電源、無須接觸,且還可在射頻頻率一上進(jìn)行豐富的變化。在智能標(biāo)簽中,可植入多種材料內(nèi)部的特性和可讀取的功能,廣泛地應(yīng)用于無線識別領(lǐng)域,如產(chǎn)品識別、質(zhì)量監(jiān)控、票證、資產(chǎn)管理和提供系列追蹤管理等應(yīng)用。智能標(biāo)簽為防偽、物流管理領(lǐng)域提供了多變的新工具。
智能標(biāo)簽制作與傳統(tǒng)標(biāo)簽的印刷有著很大的區(qū)別。目前,我國傳統(tǒng)的標(biāo)簽印刷技術(shù)已具有很高的水平,商標(biāo)印刷業(yè)中不乏有豐富經(jīng)驗的企業(yè),也生產(chǎn)出很多設(shè)計精美和高品質(zhì)的產(chǎn)品,但對于智能標(biāo)簽,有人認(rèn)為它并無特殊之處,只要用普通標(biāo)簽給它外覆一件美麗的外衣,這對于高品質(zhì)標(biāo)簽的制印企業(yè)來說并不困難,但這樣單純地添加美麗外衣的智能標(biāo)簽,對于它的高附加值卻是令人擔(dān)憂的,否則會造成重要的損失。那么,與傳統(tǒng)標(biāo)簽印刷相比,智能標(biāo)簽印刷有什么特點呢?首先,從智能標(biāo)簽的定義上來看,智能,是由芯片、天線等組成的射頻電路;而標(biāo)簽是由標(biāo)簽印刷工藝使射頻電路具有商業(yè)化的外衣。從印刷的角度來看,智能標(biāo)簽的出現(xiàn)會給傳統(tǒng)標(biāo)簽印刷帶來更高的含金量。智能標(biāo)簽的芯片層可以用紙、PE、 PET 甚至紡織品等材料封裝并進(jìn)行印刷,制成不干膠貼紙、紙卡、吊標(biāo)或其他類型的標(biāo)簽,芯片是智能標(biāo)簽的關(guān)鍵,由其特殊的結(jié)構(gòu)決定,不能承受印刷機(jī)的壓力。所以,除噴墨印刷外,一般是采用先印刷面層,再與芯片層復(fù)合、模切的工藝。
智能標(biāo)簽的相關(guān)產(chǎn)品在商品生產(chǎn)、貯運、銷售的庫存管理等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間,在日本,日立、富士通和凸版印刷株式會社已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)并銷售智能標(biāo)簽。在美國和歐洲,包括沃爾瑪在內(nèi)的主要零售商都在努力推廣智能標(biāo)簽的使用,2004 年6 月沃爾瑪公司就要求2005 年開始啟用RFID 技術(shù)管理貨品,要求其主要的100 家供貨商在2005 年前必須使用智能的RFID 標(biāo)簽,并在一兩年內(nèi)要求絕大部分供應(yīng)商都要使用標(biāo)準(zhǔn)的智能標(biāo)簽。據(jù)報道,目前這種智能標(biāo)簽的生產(chǎn)呈高速增長的趨勢。在歐洲,2005 年市場已達(dá)到50 億美元以上,并以每年約40%的速度增長。預(yù)計2008 年,全世界的RFID 標(biāo)簽的使用量將達(dá)到200 億個以上,屆時零售業(yè)將會全面普及應(yīng)用RFID 的智能標(biāo)簽。
智能包裝在食品包裝中的應(yīng)用
智能包裝在食品包裝中的主要作用是可以警示食品的保鮮程度,保證食品的食用安全。目前,人們在確定包裝食品是否變質(zhì)的主要依據(jù)是根據(jù)外包裝上標(biāo)示的保質(zhì)期,認(rèn)為只要在保質(zhì)期內(nèi),食品就一定是安全新鮮的,但事實往往并非如此,首先食品保質(zhì)期與環(huán)境因素有關(guān),不同的溫濕度、空氣流通情況等對食品的保質(zhì)期有很大的影響。包裝技術(shù)、材料等也會影響到保質(zhì)期。其次,保質(zhì)期并非食品保鮮期,保質(zhì)期內(nèi)的食品最多只能保證食品尚未變質(zhì),而不能保證食品原有的新鮮度和風(fēng)味。而利用智能包裝技術(shù),不僅可以指示食品是否變質(zhì),還能延長食品保鮮期,從而更加保證食品的安全和原有風(fēng)味。
此外,一些保鮮食品需要在低溫下保存,否則里面的細(xì)菌就會繁殖起來,導(dǎo)致食品變質(zhì),若在包裝上貼上能指示時間和溫度的新型標(biāo)簽,就可以顯示食品在某一溫度下保存了多長時間。這種標(biāo)簽像射擊用的靶子,有很多圈套圈的透明圓環(huán),中心的環(huán)含有一種化學(xué)物質(zhì),這種化學(xué)物質(zhì)會隨時間和溫度不同而產(chǎn)生聚合反應(yīng),并由透明變成黑色。如果包裝的食品保持在低溫狀態(tài),該化學(xué)物質(zhì)的聚合反應(yīng)就很緩慢,一旦溫度增加,聚合反應(yīng)就拿加速,化學(xué)物質(zhì)就會由透明變成黑色。由于食品里的細(xì)菌會隨溫度和時間的增加而增加,因此化學(xué)物質(zhì)變黑的程度會越來越嚴(yán)重。當(dāng)內(nèi)圈變黑時就意味著食品不再新鮮。消費者可以通過這種標(biāo)簽顏色的變化判斷食品是否在高溫狀態(tài)下保存了很長時間。使用這種標(biāo)簽,便于消費者有針對性地選擇包裝食品,避免誤選誤食變質(zhì)的食品。另一種食品安全指示包裝技術(shù),它通過與包裝袋內(nèi)食品釋放的氣體發(fā)生作用,顯示肉類和蔬菜是否變質(zhì)。這些先進(jìn)的智能包裝技術(shù)已經(jīng)在美國、法國等投入使用。其潛在的商業(yè)利益很大。目前,美國一家公司正在開發(fā)冷凍食品的保鮮指示包裝。這種包裝可以監(jiān)測肉、魚、蔬菜因保存不當(dāng)發(fā)生腐爛變遺后釋放出來的氣體。