Qu'est-ce que l'emballage intelligent ? Types, exemples et avantages

L'emballage intelligent combine des matériaux d'emballage et des technologies avec des fonctions qui soutiennent un produit tout au long de sa vie.

C'est un système complet où chaque partie - le contenant, l'étiquette, le bouchon, l'insert ou le capteur - fonctionne ensemble. Un emballage intelligent comprend toutes ces parties et fonctionnalités, pas seulement la boîte extérieure ou la bouteille.

Il le peut:

1. Changer ou améliorer l'environnement à l'intérieur du colis
2. Vérifiez et signalez l'état du produit
3. Partagez des détails utiles sur le produit
4. Connectez l'emballage physique aux informations numériques

Il y a trois principaux types :

Emballage actif

L'emballage actif fait quelque chose au produit ou à son environnement environnant.

Il peut absorber, libérer, bloquer ou contrôler quelque chose à l'intérieur de l'emballage. L'objectif est généralement d'aider à maintenir la fraîcheur, la qualité, la sécurité ou la durée de conservation.

L'emballage actif peut prendre différentes formes. La même fonction peut se présenter sous la forme d'un sachet, d'un tampon, d'un film, d'un revêtement, d'un autocollant ou d'une partie de l'emballage lui-même.

Contrôle de l'oxygène et du dioxyde de carbone

Différents gaz peuvent affecter la qualité du produit de différentes manières. L'emballage actif peut contrôler les niveaux d'oxygène (O₂) et de dioxyde de carbone (CO₂) à l'intérieur d'un emballage pour aider à maintenir la qualité du produit et sa durée de conservation.

Contrôle de l'oxygène L'oxygène peut provoquer l'oxydation, ce qui peut entraîner des changements de saveur, de couleur et de fraîcheur. Il peut également favoriser la croissance de certains micro-organismes. L'emballage actif peut utiliser des absorbeurs d'oxygène ou des matériaux piégeurs d'oxygène pour réduire l'oxygène à l'intérieur de l'emballage.

Exemples commerciaux : Amosorb d'Avient et les films Cryovac à absorption d'oxygène de Sealed Air.

Contrôle du CO₂ Le dioxyde de carbone peut affecter la qualité et la durée de conservation des produits tels que la viande fraîche, le poisson, le café, les produits de boulangerie et les produits frais. Selon le produit, trop ou trop peu de CO₂ peut affecter la fraîcheur, la texture ou d'autres caractéristiques de qualité. L'emballage actif peut utiliser des absorbeurs ou des émetteurs de CO₂ pour maintenir un niveau approprié.

Exemple commercial : CO2 Technologies' CO2 Fresh-Pads.

Contrôle de l'humidité

Trop d'humidité peut rendre les aliments ramollis, provoquer des grumeaux, favoriser la croissance de moisissures ou endommager les produits sensibles à l'humidité.

L'emballage actif peut éliminer ou contrôler l'humidité à l'intérieur de l'emballage.

Exemples incluent:

• Sachets dessicants
• Tampons absorbants d'humidité
• Films absorbants l'humidité
• Matériaux de contrôle de l'humidité

Les produits désiccatifs Desi Pak et Sorb-It de Clariant sont des exemples commerciaux de produits désiccatifs utilisés pour protéger les marchandises sensibles à l'humidité.

Les nouveaux emballages peuvent également intégrer l'absorption d'humidité dans l'emballage lui-même. ProAmpac et Ozzi, par exemple, ont développé un film absorbant l'humidité pour le mélange de boissons Crave Crusher d'Ozzi.

Ici, le produit élimine activement l'humidité au lieu de simplement empêcher l'eau de pénétrer.

3. Éthylène et Contrôle du Mûrissement

De nombreux fruits et légumes frais produisent ou sont sensibles à l'éthylène, un gaz qui accélère le mûrissement et le vieillissement. .

L'emballage actif peut éliminer l'éthylène ou réduire son effet. Cela peut aider à ralentir le mûrissement et à prolonger la durée de conservation des produits frais.

Exemples incluent:

• Absorbeurs d'éthylène
• Stickers actifs
• Emballage qui libère un inhibiteur de maturation

Fresh Inset's Vidre+ est un exemple commercial. Son autocollant actif libère du 1-MCP, qui bloque l'effet de l'éthylène sur les produits.

Fresh Inset a également développé MCPBag, qui intègre la technologie directement dans un sac de produits.

L'emballage fait donc plus que simplement contenir les produits. Il aide activement à contrôler le processus de maturation.

Contrôle microbien

Certains emballages actifs aident à ralentir la croissance des bactéries, des moisissures et d'autres micro-organismes.

Les substances antimicrobiennes peuvent être ajoutées à :

• Films
• Revêtements
• Pads
• Autres matériaux d'emballage

Certains systèmes libèrent progressivement une substance antimicrobienne. D'autres utilisent des matériaux qui ont déjà des propriétés antimicrobiennes.

InvisiShield d'Aptar Food Protection est un exemple commercial d'une technologie d'emballage actif développée pour aider à protéger les aliments contre les bactéries, les virus et les champignons.

D'autres recherches sur les emballages actifs et le développement commercial utilisent des matériaux tels que le chitosane et des composés d'origine végétale pour la protection antimicrobienne.

Contrôle de la température et chauffage

Certains emballages actifs aident à contrôler la température autour d'un produit, soit en amortissant les changements de température, soit en ajoutant de la chaleur.

Tampon thermique Les matériaux à changement de phase (MCP) absorbent ou libèrent de la chaleur lorsqu'ils changent d'état, aidant à maintenir un produit dans une plage de température définie. Ils sont utilisés dans le transport alimentaire et d'autres produits sensibles à la température.

Exemple commercial : Les solutions d'emballage thermique et d'autres fournisseurs proposent des systèmes à base de PCM conçus pour maintenir des plages de température spécifiques pendant le transport.

Suscepteurs de micro-ondes Des matériaux spéciaux dans l'emballage absorbent l'énergie micro-ondes et la convertissent en chaleur. Cela aide à dorer et à rendre croustillants les aliments pendant le chauffage au micro-ondes.

Exemple commercial: Qwik Crisp de Graphic Packaging International.

Emballage auto-chauffant Les composants de chauffage intégrés produisent de la chaleur sans micro-ondes, cuisinière ou alimentation électrique.

Exemple commercial : le chauffe-ration sans flamme de Luxfer Magtech, qui utilise un alliage de magnésium réagissant avec l'eau pour produire de la chaleur pour les repas.

Tous les trois sont actifs car l'emballage fait plus que contenir le produit. Il contrôle activement ou ajoute de la chaleur.

Emballage intelligent

L'emballage intelligent détecte, surveille ou rapporte des informations sur un produit ou son état.

Il fournit des informations qui peuvent aider les fabricants, les détaillants ou les consommateurs à prendre des décisions concernant le produit.

L'emballage intelligent peut utiliser des indicateurs visuels, des étiquettes changeant de couleur, des capteurs imprimés, des indicateurs chimiques ou des capteurs électroniques.

La technologie peut surveiller des éléments tels que la température, la fraîcheur, les gaz, l'intégrité de l'emballage ou d'autres changements qui pourraient affecter un produit.

Histoire de l'environnement et indicateurs de fraîcheur

Certains emballages intelligents enregistrent les conditions qu'un produit a subies. D'autres utilisent ces conditions pour indiquer la fraîcheur ou la durée de conservation restante.

Échantillons:

Timestrip PLUS est un indicateur commercial de temps et de température. Il enregistre le temps cumulatif pendant lequel un produit a passé au-dessus d'un seuil de température défini et affiche le résultat par un changement de couleur visible. Timestrip indique que ses indicateurs sont utilisés dans les secteurs alimentaire, pharmaceutique et logistique.

Un autre type d'indicateur se concentre sur la fraîcheur plutôt que de simplement signaler une violation de température. Le FreshTag d'Insignia Technologies change de couleur en fonction des conditions vécues par le produit et peut être configuré pour différents cycles de vie des produits. Il fournit une indication visible du temps restant avant que le produit n'atteigne la fin de sa période de fraîcheur.

Indicateurs d'atmosphère et de détérioration

Certains emballages intelligents détectent les changements dans les gaz à l'intérieur d'un emballage.

Ces gaz peuvent fournir des informations sur l'état du produit ou l'atmosphère qui l'entoure.

Les exemples incluent l'oxygène, le dioxyde de carbone, l'ammoniac et d'autres gaz associés à la détérioration des produits.

L'œil sans âge, de Mitsubishi Gas Chemical, est un indicateur d'oxygène utilisé à l'intérieur de l'emballage. Sa couleur change en fonction du niveau d'oxygène, fournissant une indication visible de la préservation d'un environnement sans oxygène. Les sources commerciales et académiques l'identifient comme un exemple d'indicateur de gaz dans l'emballage.

Les indicateurs de gaz peuvent également être conçus pour détecter les gaz associés au gâchis. Par exemple, certains capteurs de fraîcheur réagissent aux composés volatils produits lorsque les aliments se détériorent. Ces indicateurs fournissent des informations sur l'état du produit plutôt que de modifier l'environnement de l'emballage.

Intégrité de l'emballage et indicateurs de violation

L'emballage intelligent peut également indiquer si un colis a été endommagé, ouvert ou exposé à des conditions pouvant affecter sa barrière protectrice.

Novas, de Insignia Technologies, est un exemple d'indicateur d'intégrité pour les produits emballés dans une atmosphère modifiée. La technologie utilise un pigment changeant de couleur dans le matériau d'emballage pour montrer quand le paquet a été endommagé et que son atmosphère protectrice a été compromise.

Ce type de technologie aide à identifier un problème d'emballage sans nécessiter que l'emballage soit ouvert ou inspecté manuellement.

Emballage connecté

Le packaging connecté relie un produit physique ou un emballage à des informations ou services numériques.

La connexion peut être établie à travers Codes-barres 2D La plupart des emballages connectés sont liés à du contenu numérique qui s'applique à toute une ligne de produits ou à un lot. En revanche, l'emballage intelligent fournit des informations spécifiques uniques à un article individuel.

Alors que ces technologies connectent toutes un produit à des informations numériques, elles diffèrent dans la manière dont cette connexion est établie et dont le produit est lu.

NFC

La communication en champ proche (NFC) connecte l'emballage aux informations numériques grâce à une petite étiquette NFC attachée à l'emballage ou intégrée dans celui-ci.

Une balise NFC contient une puce et une antenne. La puce stocke des informations, telles qu'une URL ou un identifiant de produit. La plupart des balises NFC sont passives, ce qui signifie qu'elles n'ont pas besoin de batterie. Lorsqu'un smartphone compatible NFC s'approche, son lecteur crée un champ magnétique qui alimente la balise. La balise envoie ensuite ses informations stockées au téléphone, qui peut ouvrir une URL ou traiter d'autres données.

NFC a commencé à apparaître sur les smartphones à la fin de 2010, a été plus largement adopté par les grandes marques de smartphones à partir de 2014, et est maintenant une fonction standard sur la plupart des smartphones. Apple a introduit la lecture des tags NFC via Core NFC dans iOS 11 pour l'iPhone 7 et les modèles ultérieurs.

Exemple d'utilisation: La distillerie Kilchoman utilise des étiquettes NFC. Sur ses étiquettes de bouteilles de whisky. Les consommateurs peuvent toucher la bouteille avec un smartphone compatible NFC pour accéder au contenu numérique lié au produit.

2. RFID

Radio Frequency Identification (RFID) connecte des produits physiques à des systèmes numériques en utilisant des ondes radio.

RFID est une vaste famille de technologies qui comprend LF, HF et UHF. Pour l'emballage de produits et la vente au détail, l'UHF RFID est largement utilisé car il peut lire les étiquettes de plusieurs mètres de distance et identifier rapidement plusieurs articles.

Une étiquette RFID contient une puce et une antenne. Un lecteur envoie un signal radio à l'étiquette. Une étiquette passive capte l'énergie de ce signal pour alimenter sa puce. L'étiquette envoie ensuite ses données stockées au lecteur en utilisant la rétrodiffusion. Les données sont souvent un identifiant de produit unique que le système d'entreprise utilise pour récupérer des informations sur le produit.

Contrairement au NFC, le RFID nécessite généralement un lecteur dédié.

RFID est principalement utilisé pour les applications commerciales et de chaîne d'approvisionnement, telles que l'inventaire, la réception, le suivi et le passage en caisse. Il peut être utilisé sur des produits individuels, des cartons et des palettes.

Cependant, certains systèmes de vente au détail utilisent la RFID pour fournir des informations sur les produits aux consommateurs. Par exemple, Catalyst Smart Screen peut détecter une étiquette RFID attachée à un vêtement. Lorsque le vêtement est approché de l'écran, le système l'identifie et affiche des informations sur le produit et les produits connexes.

Codes-barres 2D liés

Le code QR est un format de code-barres 2D courant utilisé pour connecter l'emballage à des informations en ligne. La connexion est établie en encodant une adresse web dans le code QR, que peut lire et ouvrir un smartphone.

Il existe deux approches courantes:

URL du site Web dans un code QR Un URL de site web classique est encodé dans le code QR et dirige l'utilisateur vers une page web.

URI GS1 Digital Link dans un code QR A Lien numérique GS1 L'URI est encodé dans le code QR. Il suit la syntaxe standardisée de GS1 et inclut un identifiant GS1, tel qu'un GTIN, pour connecter le produit identifié aux informations ou services en ligne.

Qu'est-ce qui n'est pas considéré comme un emballage intelligent ?

Il existe d'autres méthodes et processus d'emballage qui ne sont pas considérés comme des emballages intelligents. Cela ne signifie pas que ces fonctionnalités ne sont pas utiles. Ils offrent des avantages importants, mais ils ne correspondent pas à la définition de l'emballage intelligent.

Protection passive et formats de barrière

• Emballage barrière conventionnel Cartons, bouteilles en verre, boîtes de conserve et films barrière protègent les produits des dommages physiques, de l'humidité, de l'oxygène, de la lumière ou d'autres facteurs extérieurs.
• Emballage sous atmosphère modifiée passive (MAP) Un mélange gazeux prédéfini, tel que l'azote, est ajouté lors de l'emballage et ne change pas en fonction du produit par la suite.
• Emballage sous vide et emballages sous vide avec peau L'air est retiré de l'emballage pour réduire l'exposition à l'oxygène et aider à protéger le produit.
• Emballage aseptique, poches stérilisées et boîtes de conserve Ces emballages permettent de conserver les aliments en toute sécurité et pour une longue durée grâce au traitement (chauffage ou stérilisation) et à la fermeture hermétique des aliments.
• Emballage isolé ou thermique sans surveillance : Les matériaux tels que les boîtes EPS et les enveloppes isolées aident à maintenir la température mais ne la mesurent pas ni ne la rapportent.

Durabilité et Attributs Matériels

• Emballage biodégradable, compostable, recyclable, réutilisable et rechargeable Ces caractéristiques affectent la manière dont l'emballage est fabriqué, utilisé ou éliminé plutôt que de surveiller ou de communiquer des informations sur le produit.
• Emballage léger, d'origine biologique ou à contenu recyclé Ces matériaux réduisent le poids de l'emballage ou changent sa source de matériau sans ajouter de fonction intelligente.

Conception, structure et commodité mécanique

• Formes ergonomiques ou originales et finitions haut de gamme Ces fonctionnalités modifient l'apparence, la manipulation ou la présentation du package sans ajouter de fonction intelligente.
• Fonctionnalités de commodité Les fermetures à glissière refermables, les becs verseurs faciles à utiliser, les languettes faciles à ouvrir, les fermetures résistantes aux enfants et les bouchons de dosage mécaniques rendent les produits plus faciles ou plus sûrs à utiliser.
• Formats de contrôle des portions et de multipack Les sachets, les plaquettes et les plateaux à détacher divisent les produits en portions ou unités plus petites.
• Plateaux standard pour micro-ondes ou pour four Les matériaux résistants à la chaleur permettent à l'emballage de résister à la chaleur sans chauffer activement le produit.

Fonctionnalités de sécurité et d'inviolabilité

• Fonctionnalités de sécurité visuelle passive Les hologrammes, les microtextes, les filigranes et les encres UV-visibles aident à identifier l'emballage authentique mais ne vérifient pas numériquement le produit.
• Sceaux mécaniques inviolables Les bagues de sécurité, les bandes de rétrécissement et les rubans de sécurité montrent des signes visibles lorsqu'un colis a été ouvert ou manipulé.

Comment fonctionne l'emballage intelligent ensemble

L'objectif de l'emballage intelligent est d'aider les produits à rester en bon état afin qu'ils puissent être consommés dans les meilleures conditions, même dans des conditions différentes. Il peut également aider à réduire le gaspillage alimentaire en protégeant les produits, en surveillant leur état et en fournissant des informations utiles.

Les trois types d'emballages intelligents peuvent travailler ensemble pour soutenir cet objectif.

Cependant, tous les produits n'ont pas besoin de chaque type d'emballage intelligent. Examinez chaque processus et envisagez comment il peut aider votre produit. Le coût supplémentaire apporte-t-il suffisamment de valeur à long terme ? Une durée de conservation plus longue pourrait-elle réduire les déchets ou améliorer vos profits ?

Voici les questions à poser avant de décider si l'emballage intelligent convient à votre produit.

Questions fréquemment posées

Qu'est-ce que l'emballage de produit ?

L'emballage de produit est le matériau ou le contenant utilisé pour contenir, protéger, stocker, transporter et afficher un produit. Les exemples incluent les bouteilles, les boîtes, les boîtes de conserve, les pochettes et les emballages.

Quels sont les types de matériaux d'emballage ?

Les matériaux d'emballage courants comprennent le papier, le carton, le plastique, le verre, le métal, le bois et le tissu. Certains emballages utilisent plus d'un matériau.

Qu'est-ce qu'un niveau d'emballage ?

Les niveaux d'emballage décrivent les couches d'emballage autour d'un produit :

1. Emballage primaire : Contient directement le produit, comme une bouteille ou une boîte.
2. Emballage secondaire : contient ou regroupe des emballages primaires, tels qu'une boîte de bouteilles.
3. Emballage tertiaire : Contient des groupes de produits pour l'expédition, comme une palette ou un grand conteneur d'expédition.

Quelle est la différence entre l'emballage et l'empaquetage ?

L'emballage est le matériau et le contenant utilisés pour contenir et protéger un produit. L'emballage est le processus de mise en place des produits dans l'emballage et de les préparer pour le stockage ou l'expédition.

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