Ce este ambalajul inteligent? Tipuri, exemple și beneficii

Ambalajul inteligent combină materialele de ambalare și tehnologiile cu funcții care susțin un produs pe tot parcursul vieții sale.

Este un sistem complet în care fiecare parte - recipientul, eticheta, capacul, inserția sau senzorul - lucrează împreună. Un ambalaj inteligent include toate aceste părți și caracteristici, nu doar cutia exterioară sau sticla.

Poate:

1. Schimbați sau îmbunătățiți mediul din interiorul ambalajului
2. Verificați și raportați starea produsului
3. Împărtășiți detalii utile despre produs
4. Conectați pachetul fizic la informațiile digitale

Există trei tipuri principale:

Ambalaj activ

Ambalajul activ face ceva cu produsul sau mediul înconjurător.

Scopul este de obicei de a ajuta la menținerea prospețimii, calității, siguranței sau duratei de raft a produsului.

Ambalajul activ poate lua diferite forme. Aceeași funcție poate apărea sub formă de plic, pad, film, acoperire, autocolant sau parte a ambalajului în sine.

Controlul oxigenului și dioxidului de carbon

Diferite gaze pot afecta calitatea produsului în moduri diferite. Ambalajul activ poate controla nivelurile de oxigen (O₂) și dioxid de carbon (CO₂) din interiorul unui ambalaj pentru a ajuta la menținerea calității produsului și a duratei de raft.

controlul oxigenului Oxigenul poate cauza oxidare, ceea ce poate duce la schimbări în gust, culoare și prospețime. De asemenea, poate susține creșterea unor microorganisme. Ambalajele active pot folosi absorbante de oxigen sau materiale care captează oxigenul pentru a reduce nivelul de oxigen din interiorul ambalajului.

Exemple comerciale: Amosorb de la Avient și filmele de absorbtie a oxigenului Cryovac de la Sealed Air.

controlul CO₂ Dioxidul de carbon poate afecta calitatea și durata de raft a produselor precum carne proaspătă, pește, cafea, produse de patiserie și produse proaspete. În funcție de produs, prea mult sau prea puțin CO₂ poate afecta prospețimea, textura sau alte caracteristici de calitate. Ambalajele active pot folosi absorbante sau emițătoare de CO₂ pentru a menține un nivel adecvat.

Exemplu comercial: CO2 Technologies' CO2 Fresh-Pads.

Controlul umidității

Prea multă umiditate poate face ca mâncarea să devină moale, să cauzeze aglomerarea, să încurajeze creșterea mucegaiului sau să deterioreze produsele sensibile la umiditate.

Ambalajul activ poate elimina sau controla umiditatea din interiorul ambalajului.

Exemplele includ:

• Plicuri desicante
• Paturi absorbante de umiditate
• filme absorbante de umiditate
• Materiale de control al umidității

Desi Pak și Sorb-It de la Clariant sunt exemple comerciale de produse desicante folosite pentru a proteja bunurile sensibile la umiditate.

Ambalajele mai noi pot include și capacitatea de absorbție a umidității în ambalajul propriu. ProAmpac și Ozzi, de exemplu, au dezvoltat un film absorbant de umiditate pentru amestecul de băuturi Crave Crusher al Ozzi.

Aici, pachetul elimină activ umiditatea în loc să prevină pur și simplu intrarea apei.

3. Etilena și controlul maturării

Multe fructe proaspete și legume produc sau sunt sensibile la etilenă, un gaz care accelerează maturarea și îmbătrânirea. .

Ambalajul activ poate elimina etilena sau reduce efectul acesteia. Acest lucru poate ajuta la încetinirea maturării și la prelungirea duratei de viață a produselor proaspete.

Exemplele includ:

• Absorbanți de etilenă
• Stikere active
• Ambalaj care eliberează un inhibitor de maturare

Fresh Inset's Vidre+ este un exemplu comercial. Autocolantul său activ eliberează 1-MCP, care blochează efectul etilenei asupra produselor.

Fresh Inset a dezvoltat și MCPBag, care integrează tehnologia direct într-un sac de produse.

Ambalajul face mai mult decât să țină produsele. Contribuie activ la controlul procesului de maturare.

Controlul microbian

Unele ambalaje active ajută la încetinirea creșterii bacteriilor, mucegaiului și altor microorganisme.

Substanțele antimicrobiene pot fi adăugate la:

• Filme
• Acoperiri
• Pads
• Alte materiale de ambalare

Unele sisteme eliberează treptat o substanță antimicrobiană. Altele folosesc materiale care au deja proprietăți antimicrobiene.

InvisiShield de la Aptar Food Protection este un exemplu comercial al unei tehnologii de ambalare activă dezvoltată pentru a ajuta la protejarea alimentelor împotriva bacteriilor, virușilor și fungilor.

Alte cercetări și dezvoltări comerciale în domeniul ambalajelor active folosesc materiale precum chitosan și compuși pe bază de plante pentru protecție antimicrobiană.

Controlul temperaturii și încălzirea

Unele ambalaje active ajută la controlul temperaturii în jurul unui produs, fie prin amortizarea schimbărilor de temperatură, fie prin adăugarea de căldură.

Amortizare termică Materialele cu schimb de fază (PCMs) absorb sau eliberează căldură pe măsură ce își schimbă starea, ajutând la menținerea unui produs într-un interval de temperatură setat. Acestea sunt folosite în transportul alimentelor și în alte produse sensibile la temperatură.

Exemplu comercial: Soluțiile de ambalare termică și alți furnizori oferă sisteme bazate pe PCM proiectate pentru a menține anumite intervale de temperatură în timpul transportului.

Susceptor de microunde Materialele speciale din ambalaj absorb energia cu microunde și o transformă în căldură. Acest lucru ajută la rumenirea și crocarea alimentelor în timpul încălzirii cu microunde.

Exemplu comercial: Qwik Crisp de la Graphic Packaging International.

Ambalaj autoîncălzitor Componentele de încălzire încorporate produc căldură fără un cuptor cu microunde, aragaz sau energie electrică.

Exemplu comercial: Încălzitorul de rații fără flacără Luxfer Magtech, care folosește o aliaj de magneziu care reacționează cu apa pentru a produce căldură pentru mese.

Toate cele trei sunt active deoarece ambalajul face mai mult decât să conțină produsul. Controlează activ sau adaugă căldură.

Ambalaje inteligente

Ambalajul inteligent detectează, monitorizează sau raportează informații despre un produs sau starea sa.

Oferă informații care pot ajuta producătorii, comercianții sau consumatorii să ia decizii legate de produs.

Ambalajele inteligente pot folosi indicatori vizuali, etichete care schimbă culoarea, senzori tipăriți, indicatori chimici sau senzori electronici.

Tehnologia poate monitoriza lucruri precum temperatura, prospetimea, gazele, integritatea ambalajului sau alte modificari care pot afecta un produs.

Istoria mediului înconjurător și indicatorii de prospețime

Unele ambalaje inteligente înregistrează condițiile pe care un produs le-a experimentat. Altele folosesc aceste condiții pentru a indica prospetimea sau durata de raft rămasă.

Exemple:

Timestrip PLUS este un indicator comercial de timp și temperatură. Înregistrează timpul cumulativ pe care un produs l-a petrecut peste o temperatură definită și arată rezultatul printr-o schimbare de culoare vizibilă. Timestrip spune că indicatorii săi sunt folosiți în aplicații alimentare, farmaceutice și logistice.

Un alt tip de indicator se concentrează pe prospețime în loc să raporteze doar o încălcare a temperaturii. FreshTag de la Insignia Technologies își schimbă culoarea în funcție de condițiile experimentate de produs și poate fi configurat pentru diferite cicluri de viață ale produsului. Oferă o indicație vizibilă a cât timp mai rămâne până când produsul ajunge la sfârșitul perioadei sale de prospețime.

Indicatori de atmosferă și de deteriorare

Unele ambalaje inteligente detectează schimbările în gazele din interiorul unui pachet.

Aceste gaze pot oferi informații despre starea produsului sau atmosfera din jurul acestuia.

Exemplele includ oxigenul, dioxidul de carbon, amoniacul și alte gaze asociate deteriorării produsului.

Ageless Eye, de la Mitsubishi Gas Chemical, este un indicator de oxigen folosit în interiorul ambalajelor. Culoarea sa se schimbă în funcție de nivelul de oxigen, oferind o indicație vizibilă dacă un mediu lipsit de oxigen a fost menținut. Sursele comerciale și academice îl identifică ca exemplu al unui indicator de gaz în ambalaj.

Indicatorii de gaze pot fi, de asemenea, proiectați pentru a detecta gaze asociate cu alterarea. De exemplu, unele senzori de prospețime răspund la compuși volatili produși pe măsură ce alimentele se deteriorează. Acești indicatori oferă informații despre starea produsului în loc să schimbe mediul ambalajului.

Integritatea ambalajului și indicatorii de manipulare

Ambalajul inteligent poate indica, de asemenea, dacă un pachet a fost deteriorat, deschis sau expus la condiții care ar putea afecta bariera sa de protecție.

Novas, de la Insignia Technologies, este un exemplu de indicator de integritate pentru produsele ambalate într-o atmosferă modificată. Tehnologia folosește un pigment care schimbă culoarea în materialul de ambalare pentru a arăta când ambalajul a fost deteriorat și atmosfera sa de protecție a fost compromisă.

Acest tip de tehnologie ajută la identificarea unei probleme cu un pachet fără a fi nevoie ca pachetul să fie deschis sau inspectat manual.

Ambalaj conectat

Ambalajul conectat leagă un produs fizic sau un pachet de informații sau servicii digitale.

Conexiunea poate fi creată prin Coduri de bare 2D Majoritatea ambalajelor conectate sunt legate de conținut digital care se aplică întregii linii de produse sau lotului. În contrast, ambalajul inteligent oferă informații specifice unice pentru un singur produs.

În timp ce aceste tehnologii conectează toate un produs la informații digitale, ele diferă în modul în care această conexiune este realizată și modul în care produsul este citit.

NFC

Comunicarea de Câmp Apropiat (NFC) conectează ambalajul la informațiile digitale printr-o mică etichetă NFC atașată sau integrată în ambalaj.

Un tag NFC conține un cip și o antenă. Cipul stochează informații, cum ar fi un URL sau un ID de produs. Cele mai multe taguri NFC sunt pasive, ceea ce înseamnă că nu au nevoie de o baterie. Atunci când un smartphone cu NFC se apropie, cititorul său creează un câmp magnetic care alimentează tagul. Tagul trimite apoi informațiile sale stocate la telefon, care poate deschide un URL sau procesa alte date.

NFC a început să apară pe smartphone-uri la sfârșitul anului 2010, a devenit mai larg adoptat de brandurile majore de smartphone-uri începând din 2014 și este acum o caracteristică standard pe majoritatea smartphone-urilor. Apple a introdus citirea tag-urilor NFC prin Core NFC în iOS 11 pentru iPhone 7 și ulterioare.

Exemplu de utilizare: Distileria Kilchoman folosește etichete NFC Pe etichetele sticlelor sale de whisky. Consumatorii pot atinge sticla cu un smartphone compatibil NFC pentru a accesa conținut digital conectat la produs.

RFID

Radio Frequency Identification (RFID) conectează produsele fizice la sistemele digitale folosind unde radio.

RFID este o familie largă de tehnologii care include LF, HF și UHF. Pentru ambalarea produselor și vânzările cu amănuntul, RFID-ul UHF este folosit pe scară largă deoarece poate citi etichete de la câțiva metri distanță și poate identifica rapid mai multe articole.

Un tag RFID conține un cip și o antenă. Un cititor trimite un semnal radio către tag. Un tag pasiv capturează energia din acest semnal pentru a-și alimenta cipul. Tag-ul apoi trimite datele sale stocate înapoi la cititor folosind retrodifuzare. Datele sunt adesea un identificator unic al produsului pe care un sistem de afaceri îl folosește pentru a obține informații despre produs.

Spre deosebire de NFC, RFID de obicei necesită un cititor dedicat.

RFID este folosit în principal pentru afaceri și aplicații în lanțul de aprovizionare, cum ar fi inventarul, recepția, urmărirea și casa de marcat. Poate fi folosit pe produse individuale, cutii și paleți.

Cu toate acestea, unele sisteme de retail folosesc RFID pentru informațiile despre produsele destinate consumatorilor. De exemplu, Catalyst Smart Screen poate detecta o etichetă RFID atașată unui obiect vestimentar. Atunci când obiectul vestimentar este adus aproape de ecran, sistemul îl identifică și afișează informații despre produs și produsele conexe.

Bare coduri 2D interconectate

QR Code este un format comun de cod de bare 2D folosit pentru a conecta ambalajele la informații online. Conexiunea se realizează prin codificarea unei adrese web în codul QR, pe care un smartphone o poate citi și deschide.

Există două abordări comune:

URL-ul site-ului într-un cod QR Un URL obișnuit al unui site web este codat în codul QR și îi direcționează pe utilizator către o pagină web.

URI GS1 Digital Link într-un cod QR A GS1 Digital Link URI-ul este codat în codul QR. Urmează sintaxa standardizată a GS1 și include un identificator GS1, cum ar fi un GTIN, pentru a conecta produsul identificat la informații sau servicii online.

Ce nu este considerat ambalaj inteligent

Există alte metode și procese de ambalare care nu sunt considerate ambalaje inteligente. Acest lucru nu înseamnă că aceste caracteristici nu sunt utile. Ele oferă beneficii importante, dar nu se încadrează în definiția ambalajului inteligent.

Protecție pasivă și formate de barieră

• Ambalaj convențional de barieră Cutii, sticle de sticlă, conserve și filme de barieră protejează produsele de deteriorare fizică, umiditate, oxigen, lumină sau alte factori externi.
• Ambalajul cu atmosferă modificată pasivă (MAP) Un amestec de gaze setat, cum ar fi azotul, este adăugat în timpul ambalării și nu se schimbă în funcție de produs ulterior.
• Ambalare cu vid și ambalare cu piele vidată Aerul este îndepărtat din ambalaj pentru a reduce expunerea la oxigen și a ajuta la protejarea produsului.
• Ambalaje aseptice, pungi de tip retort și conserve Aceste pachete mențin alimentele în condiții de siguranță și le prelungesc durata de valabilitate datorită modului în care alimentele sunt procesate (încălzite sau sterilizate) și apoi sigilate.
• Ambalaj izolat sau termic fără monitorizare: Materialele precum cutiile EPS și plicurile izolate ajută la menținerea temperaturii, dar nu o măsoară sau o raportează.

Sustenabilitate și Atribute Materiale

• Ambalaje biodegradabile, compostabile, reciclabile, reutilizabile și reîncărcabile Aceste caracteristici afectează modul în care ambalajul este fabricat, utilizat sau eliminat, în loc să monitorizeze sau să comunice informații despre produs.
• Ambalaje ușoare, pe bază de biomasă sau din conținut reciclat Aceste materiale reduc greutatea ambalajului sau își schimbă sursa de material fără a adăuga o funcție inteligentă.

Design, Structură și Confort Mecanic

• Forme ergonomice sau inedite și finisaje premium Aceste caracteristici schimbă aspectul, manipularea sau prezentarea pachetului fără a adăuga o funcție inteligentă.
• Caracteristici de conveniență Fermoare reutilizabile, duze cu vărsare ușoară, tab-uri ușor de deschis, închideri rezistente la copii și capace de dozare mecanice fac produsele mai ușor sau mai sigure de folosit.
• Controlul porțiilor și formatele multipachet Pliculețe, ambalaje tip blister și tăvițe divizate separă produsele în porțiuni sau unități mai mici.
• Tăvi standard pentru cuptor cu microunde sau cuptor Materialele rezistente la căldură permit ambalajului să reziste la încălzire, dar nu încălzesc activ produsul.

Caracteristici de securitate și de siguranță împotriva manipulării

• Caracteristici de securitate vizuală pasivă Hologramele, microtextul, filigranele și cerneala UV-vizibilă ajută la identificarea ambalajelor autentice, dar nu verifică digital produsul.
• Sigilii mecanice de siguranță Inele de rupere, benzi de contractare și bandă de siguranță arată semne vizibile atunci când un pachet a fost deschis sau manipulat.

Cum funcționează ambalajele inteligente împreună

Scopul ambalajului inteligent este de a ajuta produsele să rămână în condiții bune astfel încât să poată fi consumate la cea mai bună calitate, chiar și în condiții diferite. De asemenea, poate contribui la reducerea risipei alimentare prin protejarea produselor, monitorizarea stării lor și furnizarea de informații utile.

Cele trei tipuri de ambalaje inteligente pot lucra împreună pentru a susține acest obiectiv.

Cu toate acestea, nu fiecare produs are nevoie de fiecare tip de ambalaj inteligent. Analizează fiecare proces și ia în considerare cum poate ajuta produsul tău. Costul suplimentar oferă destulă valoare pe termen lung? Ar putea o durată de depozitare mai lungă să reducă risipa sau să îți îmbunătățească profiturile?

Acestea sunt întrebările pe care trebuie să le pui înainte de a decide dacă ambalajul inteligent este potrivit pentru produsul tău.

Întrebări frecvente

Ce este ambalajul produsului?

Ambalajul produsului este materialul sau recipientul folosit pentru a ține, proteja, depozita, transporta și expune un produs. Exemple includ sticle, cutii, conserve, pungi și învelișuri.

Care sunt tipurile de materiale de ambalare?

Materialele comune de ambalare includ hârtie, carton, plastic, sticlă, metal, lemn și material textil. Unele ambalaje folosesc mai mult de un material.

Care este nivelul de ambalare?

Nivelele de ambalare descriu straturile de ambalare din jurul unui produs:

1. Ambalaj primar: Deține direct produsul, cum ar fi o sticlă sau o conservă.
2. Ambalaj secundar: Menține sau grupează ambalajele primare, cum ar fi o cutie de sticle.
3. Ambalaj terțiar: Menține grupuri de produse pentru transport, cum ar fi o paletă sau un container de transport mare.

Care este diferenta intre ambalare si impachetare?

Ambalajul este materialul și recipientul folosit pentru a ține și proteja un produs. Ambalarea este procesul de a pune produsele în ambalaj și de a le pregăti pentru depozitare sau expediere.

DISCLAIMER Recunoaștem că GS1, precum și materialele, obiectele proprietare și toate brevetele, drepturile de autor, mărcile comerciale și alte proprietăți intelectuale (împreună, "proprietatea intelectuală") legate de utilizarea sa, sunt proprietatea GS1 Global, și că utilizarea noastră a acestora va fi conform condițiilor furnizate de GS1 Global.