O que é Embalagem Inteligente? Tipos, Exemplos e Benefícios

A embalagem inteligente combina materiais de embalagem e tecnologias com funções que suportam um produto ao longo de sua vida.

É um sistema completo onde cada parte - o recipiente, rótulo, tampa, inserção ou sensor - trabalha em conjunto. Uma embalagem inteligente inclui todas essas partes e recursos, não apenas a caixa externa ou garrafa.

Pode:

1. Alterar ou melhorar o ambiente dentro da embalagem
2. Verifique e relate a condição do produto
3. Compartilhe detalhes úteis sobre o produto
4. Conectar a embalagem física às informações digitais

Existem três tipos principais:

Embalagem Ativa

A embalagem ativa faz algo ao produto ou ao seu ambiente circundante.

Pode absorver, liberar, bloquear ou controlar algo dentro da embalagem. O objetivo geralmente é ajudar a manter a frescura, qualidade, segurança ou vida útil.

A embalagem ativa pode assumir diferentes formas. A mesma função pode se apresentar como um sachê, almofada, filme, revestimento, adesivo ou parte da própria embalagem.

Controle de Oxigênio e Dióxido de Carbono

Diferentes gases podem afetar a qualidade do produto de diferentes maneiras. A embalagem ativa pode controlar os níveis de oxigênio (O₂) e dióxido de carbono (CO₂) dentro de uma embalagem para ajudar a manter a qualidade do produto e o prazo de validade.

Controle de oxigênio O oxigênio pode causar oxidação, o que pode levar a mudanças no sabor, cor e frescor. Ele também pode favorecer o crescimento de alguns microrganismos. A embalagem ativa pode usar absorvedores de oxigênio ou materiais que removem o oxigênio para reduzir o oxigênio dentro da embalagem.

Exemplos comerciais: Amosorb da Avient e filmes de absorção de oxigênio Cryovac da Sealed Air.

Controle de CO₂ O dióxido de carbono pode afetar a qualidade e o prazo de validade de produtos como carne fresca, peixe, café, produtos de padaria e produtos frescos. Dependendo do produto, muito ou pouco CO₂ pode afetar a frescura, textura ou outras características de qualidade. A embalagem ativa pode usar absorvedores ou emissores de CO₂ para manter um nível adequado.

Exemplo Comercial: CO2 Technologies' CO2 Fresh-Pads.

Controle de umidade

Muita umidade pode deixar os alimentos encharcados, causar aglomeração, incentivar o crescimento de mofo ou danificar produtos sensíveis à umidade.

Embalagens ativas podem remover ou controlar a umidade dentro da embalagem.

Exemplos incluem:

• sachês dessecantes
• Almofadas absorventes de umidade
• Filmes absorventes de umidade
• Materiais de controle de umidade

Os produtos dessecantes Desi Pak e Sorb-It da Clariant são exemplos comerciais de produtos dessecantes usados para proteger mercadorias sensíveis à umidade.

Embalagens mais recentes também podem incorporar a absorção de umidade na própria embalagem. A ProAmpac e a Ozzi, por exemplo, desenvolveram um filme absorvente de umidade para a mistura de bebida Crave Crusher da Ozzi.

Aqui, o pacote remove ativamente a umidade em vez de simplesmente impedir a entrada de água.

3. Etileno e Controle de Amadurecimento

Muitas frutas e vegetais frescos produzem ou são sensíveis ao etileno, um gás que acelera o amadurecimento e envelhecimento. .

Embalagens ativas podem remover o etileno ou reduzir seu efeito. Isso pode ajudar a retardar o amadurecimento e prolongar a vida útil dos produtos frescos.

Exemplos incluem:

• Absorvedores de etileno
• Adesivos ativos
• Embalagem que libera um inibidor de amadurecimento

O Vidre+ da Fresh Inset é um exemplo comercial. Seu adesivo ativo libera 1-MCP, que bloqueia o efeito do etileno nos produtos hortícolas.

Fresh Inset também desenvolveu o MCPBag, que incorpora a tecnologia diretamente em uma sacola de produtos.

A embalagem está, portanto, fazendo mais do que apenas segurar os produtos. Ela ajuda ativamente a controlar o processo de amadurecimento.

Controle Microbiano

Algumas embalagens ativas ajudam a retardar o crescimento de bactérias, mofo e outros microrganismos.

Substâncias antimicrobianas podem ser adicionadas a:

• Filmes
• Revestimentos
• Almofadas
• Outros materiais de embalagem

Alguns sistemas liberam gradualmente uma substância antimicrobiana. Outros utilizam materiais que já possuem propriedades antimicrobianas.

O InvisiShield da Aptar Food Protection é um exemplo comercial de uma tecnologia de embalagem ativa desenvolvida para ajudar a proteger os alimentos de bactérias, vírus e fungos.

Outra pesquisa de embalagens ativas e desenvolvimento comercial utiliza materiais como quitosana e compostos à base de plantas para proteção antimicrobiana.

Controle de Temperatura e Aquecimento

Algumas embalagens ativas ajudam a controlar a temperatura ao redor de um produto, seja amortecendo as mudanças de temperatura ou adicionando calor.

Amortecimento térmico Materiais de Mudança de Fase (PCMs) absorvem ou liberam calor à medida que mudam de estado, ajudando a manter um produto dentro de uma faixa de temperatura definida. Eles são usados no transporte de alimentos e em outros produtos sensíveis à temperatura.

Exemplo comercial: Soluções de Embalagem Térmica e outros fornecedores oferecem sistemas baseados em PCM projetados para manter faixas de temperatura específicas durante o transporte.

Susceptores de Micro-ondas Materiais especiais na embalagem absorvem energia de micro-ondas e a convertem em calor. Isso ajuda a dourar e deixar os alimentos crocantes durante o aquecimento no micro-ondas.

Exemplo comercial: Qwik Crisp da Graphic Packaging International.

Embalagem Autotérmica Componentes de aquecimento embutidos produzem calor sem um micro-ondas, fogão ou energia elétrica.

Exemplo comercial: O Aquecedor de Refeições sem Chama da Luxfer Magtech, que utiliza uma liga de magnésio que reage com água para produzir calor para as refeições.

Todos os três estão ativos porque a embalagem faz mais do que conter o produto. Ela controla ativamente ou adiciona calor.

Embalagem inteligente

Embalagens inteligentes detectam, monitoram ou relatam informações sobre um produto ou sua condição.

Fornece informações que podem ajudar fabricantes, varejistas ou consumidores a tomar decisões sobre o produto.

Embalagens inteligentes podem usar indicadores visuais, etiquetas que mudam de cor, sensores impressos, indicadores químicos ou sensores eletrônicos.

A tecnologia pode monitorar coisas como temperatura, frescor, gases, integridade da embalagem ou outras mudanças que possam afetar um produto.

História Ambiental e Indicadores de Frescor

Algumas embalagens inteligentes registram as condições que um produto experimentou. Outras usam essas condições para indicar frescor ou prazo de validade restante.

Amostras:

Timestrip PLUS é um indicador comercial de tempo e temperatura. Ele registra o tempo cumulativo que um produto passou acima de um limite de temperatura definido e mostra o resultado por meio de uma mudança de cor visível. A Timestrip diz que seus indicadores são usados em aplicações de alimentos, farmacêuticos e logística.

Outro tipo de indicador foca na frescura em vez de simplesmente relatar uma violação de temperatura. O FreshTag da Insignia Technologies muda de cor com base nas condições vivenciadas pelo produto e pode ser configurado para diferentes ciclos de vida do produto. Ele fornece uma indicação visível de quanto tempo resta antes que o produto atinja o final do seu período de frescura.

Indicadores de Atmosfera e Deterioração

Algumas embalagens inteligentes detectam mudanças nos gases dentro de uma embalagem.

Estes gases podem fornecer informações sobre a condição do produto ou a atmosfera ao redor dele.

Exemplos incluem oxigênio, dióxido de carbono, amônia e outros gases associados à deterioração do produto.

Ageless Eye, da Mitsubishi Gas Chemical, é um indicador de oxigênio usado dentro da embalagem. Sua cor muda de acordo com o nível de oxigênio, fornecendo uma indicação visível de se um ambiente livre de oxigênio foi mantido. Fontes comerciais e acadêmicas o identificam como um exemplo de indicador de gás dentro da embalagem.

Indicadores de gás também podem ser projetados para detectar gases associados à deterioração. Por exemplo, alguns sensores de frescor respondem a compostos voláteis produzidos à medida que os alimentos se deterioram. Esses indicadores fornecem informações sobre a condição do produto, em vez de alterar o ambiente da embalagem.

Integridade da Embalagem e Indicadores de Violação

Embalagens inteligentes também podem indicar se uma embalagem foi danificada, violada ou exposta a condições que possam afetar sua barreira protetora.

Novas, da Insignia Technologies, é um exemplo de um indicador de integridade para produtos embalados em atmosfera modificada. A tecnologia utiliza um pigmento que muda de cor no material de embalagem para mostrar quando a embalagem foi danificada e sua atmosfera protetora foi comprometida.

Este tipo de tecnologia ajuda a identificar um problema na embalagem sem exigir que a embalagem seja aberta ou inspecionada manualmente.

Embalagem Conectada

A embalagem conectada vincula um produto físico ou embalagem a informações ou serviços digitais.

A conexão pode ser estabelecida através de Códigos de barras 2D A maioria das embalagens conectadas se vincula a conteúdo digital que se aplica a toda uma linha de produtos ou lote. Em contraste, as embalagens inteligentes fornecem informações específicas únicas para um item individual.

Embora todas essas tecnologias conectem um produto a informações digitais, diferem na forma como essa conexão é feita e como o produto é lido.

NFC

Near Field Communication (NFC) conecta embalagens a informações digitais por meio de uma pequena etiqueta NFC anexada ou incorporada à embalagem.

Uma tag NFC contém um chip e uma antena. O chip armazena informações, como um URL ou ID do produto. A maioria das tags NFC são passivas, o que significa que não precisam de uma bateria. Quando um smartphone habilitado para NFC se aproxima, seu leitor cria um campo magnético que alimenta a tag. A tag então envia suas informações armazenadas para o telefone, que pode abrir um URL ou processar outros dados.

A NFC começou a aparecer em smartphones no final de 2010, foi mais amplamente adotada por grandes marcas de smartphones a partir de 2014 e agora é um recurso padrão na maioria dos smartphones. A Apple introduziu a leitura de tags NFC através do Core NFC no iOS 11 para o iPhone 7 e posterior.

Exemplo de caso de uso: A destilaria Kilchoman usa tags NFC Os consumidores podem tocar na garrafa com um smartphone habilitado para NFC para acessar conteúdo digital conectado ao produto.

RFID

Identificação por Radiofrequência (RFID) conecta produtos físicos a sistemas digitais usando ondas de rádio.

RFID é uma ampla família de tecnologias que inclui LF, HF e UHF. Para embalagens de produtos e varejo, o RFID UHF é amplamente utilizado porque pode ler etiquetas a vários metros de distância e identificar vários itens rapidamente.

Um tag RFID contém um chip e uma antena. Um leitor envia um sinal de rádio para o tag. Um tag passivo captura energia desse sinal para alimentar seu chip. O tag então envia seus dados armazenados de volta para o leitor usando retroespalhamento. Os dados são frequentemente um identificador único do produto que um sistema empresarial usa para recuperar informações do produto.

Ao contrário do NFC, o RFID geralmente requer um leitor dedicado.

RFID é principalmente usado para negócios e aplicações de cadeia de suprimentos, como inventário, recebimento, rastreamento e checkout. Pode ser usado em produtos individuais, caixas e paletes.

No entanto, alguns sistemas de varejo usam RFID para informações de produtos voltadas para o consumidor. Por exemplo, o Catalyst Smart Screen pode detectar uma etiqueta RFID anexada a uma peça de vestuário. Quando a peça de vestuário é aproximada da tela, o sistema a identifica e exibe informações do produto e produtos relacionados.

Códigos de barras 2D vinculados

QR Code é um formato comum de código de barras 2D usado para conectar embalagens a informações online. A conexão é feita codificando um endereço da web no QR Code, que um smartphone pode ler e abrir.

Existem duas abordagens comuns:

URL do site em um código QR Um URL de site comum é codificado no QR Code e direciona o usuário para uma página da web.

URI do GS1 Digital Link em um código QR A GS1 Digital Link O URI está codificado no Código QR. Segue a sintaxe padronizada da GS1 e inclui um identificador da GS1, como um GTIN, para conectar o produto identificado a informações ou serviços online.

O que não é considerado como embalagem inteligente

Existem outros métodos e processos de embalagem que não são considerados embalagens inteligentes. Isso não significa que esses recursos não sejam úteis. Eles oferecem benefícios importantes, mas não se encaixam na definição de embalagem inteligente.

Proteção Passiva e Formatos de Barreira

• Embalagem de barreira convencional Caixas, garrafas de vidro, latas e filmes de barreira protegem os produtos contra danos físicos, umidade, oxigênio, luz ou outros fatores externos.
• Embalagem com atmosfera modificada passiva (MAP) Uma mistura de gases fixa, como nitrogênio, é adicionada durante o empacotamento e não muda em resposta ao produto posteriormente.
• Embalagem a vácuo e embalagens a vácuo com pele O ar é removido da embalagem para reduzir a exposição ao oxigênio e ajudar a proteger o produto.
• Embalagem asséptica, bolsas de retorta e latas Esses pacotes mantêm os alimentos seguros e duradouros por causa de como os alimentos são processados (aquecidos ou esterilizados) e depois selados.
• Embalagem isolada ou térmica sem monitoramento: Materiais como caixas de EPS e envelopes isolados ajudam a manter a temperatura, mas não a medem ou relatam.

Sustentabilidade e Atributos de Materiais

• Embalagem biodegradável, compostável, reciclável, reutilizável e recarregável Esses recursos afetam como a embalagem é feita, usada ou descartada, em vez de monitorar ou comunicar informações do produto.
• Embalagem leve, à base de materiais biológicos ou com conteúdo reciclado Estes materiais reduzem o peso da embalagem ou alteram sua fonte de material sem adicionar uma função inteligente.

Design, Estrutura e Conveniência Mecânica

• Formas ergonômicas ou inovadoras e acabamentos premium Esses recursos alteram a aparência, manuseio ou apresentação do pacote sem adicionar uma função inteligente.
• Recursos de conveniência Zíperes resseláveis, bicos de despejo fáceis, abas de abertura fácil, fechos à prova de crianças e tampas dosadoras mecânicas tornam os produtos mais fáceis ou seguros de usar.
• Controlo de porções e formatos multipack Sachês, embalagens blister e bandejas de separação dividem os produtos em porções ou unidades menores.
• Tabuleiros padrão para micro-ondas ou forno Materiais resistentes ao calor permitem que a embalagem suporte o aquecimento, mas não aquecem ativamente o produto.

Recursos de Segurança e de Evidência de Violação

• Recursos de segurança visual passiva Hologramas, microtextos, marcas d'água e tintas UV-visíveis ajudam a identificar embalagens genuínas, mas não verificam digitalmente o produto.
• Selos mecânicos à prova de violação Anéis de quebra, bandas retráteis e fita de segurança mostram sinais visíveis quando uma embalagem foi aberta ou violada.

Como a Embalagem Inteligente Funciona em Conjunto

O objetivo da embalagem inteligente é ajudar os produtos a permanecerem em boas condições para que possam ser consumidos no seu melhor estado, mesmo sob diferentes condições. Também pode ajudar a reduzir o desperdício de alimentos ao proteger os produtos, monitorar sua condição e fornecer informações úteis.

Os três tipos de embalagens inteligentes podem trabalhar juntos para apoiar esse objetivo.

No entanto, nem todo produto precisa de todo tipo de embalagem inteligente. Analise cada processo e considere como pode ajudar o seu produto. O custo adicional fornece valor suficiente a longo prazo? Poderia uma vida útil mais longa reduzir o desperdício ou melhorar seus lucros?

Estas são as perguntas a fazer antes de decidir se a embalagem inteligente é adequada para o seu produto.

Perguntas Frequentes

O que é embalagem de produto?

A embalagem do produto é o material ou recipiente usado para segurar, proteger, armazenar, transportar e exibir um produto. Exemplos incluem garrafas, caixas, latas, bolsas e invólucros.

Quais são os tipos de materiais de embalagem?

Materiais de embalagem comuns incluem papel, papelão, plástico, vidro, metal, madeira e tecido. Algumas embalagens utilizam mais de um material.

O que é um nível de embalagem?

Os níveis de embalagem descrevem as camadas de embalagem ao redor de um produto:

1. Embalagem primária: Mantém diretamente o produto, como uma garrafa ou lata.
2. Embalagem secundária: Mantém ou agrupa embalagens primárias, como uma caixa de garrafas.
3. Embalagem terciária: Mantém grupos de produtos para envio, como um palete ou um grande recipiente de transporte.

Qual é a diferença entre embalagem e empacotamento?

Embalagem é o material e recipiente usado para segurar e proteger um produto. Embalar é o processo de colocar produtos na embalagem e prepará-los para armazenamento ou envio.

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