Что такое умная упаковка? Типы, примеры и преимущества

Умная упаковка объединяет упаковочные материалы и технологии с функциями, которые поддерживают продукт на протяжении всей его жизни.

Это полная система, где каждая часть - контейнер, этикетка, крышка, вкладка или датчик - работает вместе. Умная упаковка включает в себя все эти части и функции, а не только внешнюю коробку или бутылку.

Это может:

1. Измените или улучшите окружающую среду внутри упаковки
2. Проверьте и сообщите о состоянии продукта
3. Поделитесь полезными деталями о продукте
4. Свяжите физический пакет с цифровой информацией

Существует три основных типа:

Активная упаковка

Активная упаковка воздействует на продукт или его окружающую среду.

Это может поглощать, высвобождать, блокировать или контролировать что-то внутри упаковки. Цель обычно заключается в поддержании свежести, качества, безопасности или срока годности.

Активная упаковка может принимать различные формы. Та же функция может проявляться в виде саше, подложки, пленки, покрытия, наклейки или быть частью самой упаковки.

Управление кислородом и углекислым газом

Различные газы могут влиять на качество продукта по-разному. Активная упаковка может контролировать уровни кислорода (O₂) и углекислого газа (CO₂) внутри упаковки, чтобы помочь поддерживать качество продукта и срок годности.

Контроль кислорода Кислород может вызвать окисление, что может привести к изменениям во вкусе, цвете и свежести. Он также может способствовать росту некоторых микроорганизмов. Активная упаковка может использовать абсорберы кислорода или материалы, поглощающие кислород, для снижения его содержания внутри упаковки.

Коммерческие примеры: Amosorb компании Avient и кислородоскавживающие пленки Cryovac компании Sealed Air.

Управление CO₂ Диоксид углерода может влиять на качество и срок годности продуктов, таких как свежее мясо, рыба, кофе, выпечка и свежие овощи. В зависимости от продукта, избыток или недостаток CO₂ может повлиять на свежесть, текстуру или другие характеристики качества. Активная упаковка может использовать поглотители или испарители CO₂ для поддержания подходящего уровня.

Коммерческий пример: CO2 Technologies' CO2 Fresh-Pads.

Контроль влажности

Слишком большое количество влаги может сделать еду сырой, вызвать склеивание, способствовать росту плесени или повредить продукты, чувствительные к влаге.

Активная упаковка может удалять или контролировать влагу внутри упаковки.

Примеры включают:

• Саше с десикантом
• Поглощающие влагу подушечки
• Пленки, поглощающие влагу
• Материалы для контроля влажности

Desi Pak и Sorb-It от Clariant - это коммерческие примеры десикантов, используемых для защиты от влаги чувствительных к влаге товаров.

Новая упаковка также может включать в себя встроенное поглощение влаги. Например, ProAmpac и Ozzi разработали пленку, поглощающую влагу, для напитка Crave Crusher от Ozzi.

Здесь упаковка активно удаляет влагу, а не просто предотвращает попадание воды.

Этилен и контроль за созреванием

Многие свежие фрукты и овощи вырабатывают или чувствительны к этану, газу, который ускоряет процесс созревания и старения. .

Активная упаковка может удалять этилен или снижать его воздействие. Это может помочь замедлить созревание и продлить срок годности свежих продуктов.

Примеры включают:

• Абсорбенты этилена
• Активные наклейки
• Упаковка, которая высвобождает ингибитор созревания

Средство Vidre+ от Fresh Inset - коммерческий пример. Его активный стикер высвобождает 1-MCP, который блокирует воздействие этилена на продукцию.

Fresh Inset также разработала MCPBag, которая интегрирует технологию непосредственно в сумку для продуктов.

Упаковка делает больше, чем просто удерживает продукцию. Она активно помогает контролировать процесс созревания.

Микробный контроль

Некоторая активная упаковка помогает замедлить рост бактерий, плесени и других микроорганизмов.

Антимикробные вещества могут быть добавлены к:

• Фильмы
• Покрытия
• Прокладки
• Другие упаковочные материалы

Некоторые системы постепенно высвобождают антимикробное вещество. Другие используют материалы, которые уже обладают антимикробными свойствами.

InvisiShield компании Aptar Food Protection - это коммерческий пример активной упаковочной технологии, разработанной для защиты продуктов от бактерий, вирусов и грибков.

Другие исследования и коммерческое развитие активной упаковки используют материалы, такие как хитозан и растительные соединения для антимикробной защиты.

Контроль температуры и нагревание

Некоторая активная упаковка помогает контролировать температуру вокруг продукта, либо смягчая изменения температуры, либо добавляя тепло.

Тепловой буфер Материалы с изменением фазы (PCM) поглощают или высвобождают тепло при изменении состояния, помогая поддерживать продукт в заданном диапазоне температур. Они используются в транспортировке пищевых продуктов и других температурно-чувствительных продуктах.

Коммерческий пример: компании Thermal Packaging Solutions и другие поставщики предлагают системы на основе фазовых переходов, разработанные для поддержания определенных температурных диапазонов во время транспортировки.

Микроволновые сусцепторы Специальные материалы в упаковке поглощают микроволновую энергию и преобразуют ее в тепло. Это помогает подрумянить и сделать хрустящими продукты во время нагревания в микроволновой печи.

Коммерческий пример: Qwik Crisp компании Graphic Packaging International.

Самонагревающая упаковка Встроенные нагревательные элементы производят тепло без использования микроволновой печи, плиты или электричества.

Коммерческий пример: Нагреватель для пайков без пламени Luxfer Magtech, который использует магниевый сплав, реагирующий с водой для производства тепла для приготовления еды.

Все три активны, потому что упаковка делает больше, чем просто содержит продукт. Она активно контролирует или добавляет тепло.

Интеллектуальная упаковка

Интеллектуальная упаковка обнаруживает, отслеживает или сообщает информацию о продукте или его состоянии.

Это предоставляет информацию, которая может помочь производителям, розничным продавцам или потребителям принимать решения относительно продукта.

Интеллектуальная упаковка может использовать визуальные индикаторы, этикетки с изменяющимся цветом, напечатанные сенсоры, химические индикаторы или электронные сенсоры.

Технология может отслеживать такие вещи, как температура, свежесть, газы, целостность упаковки или другие изменения, которые могут повлиять на продукт.

История окружающей среды и показатели свежести

Некоторая интеллектуальная упаковка записывает условия, которые продукт испытал. Другие используют эти условия для указания свежести или оставшегося срока годности.

Образцы:

Timestrip PLUS - это коммерческий индикатор времени и температуры. Он записывает накопленное время, которое продукт провел выше определенного порогового значения температуры, и показывает результат через видимое изменение цвета. Timestrip говорит, что его индикаторы используются в пищевой, фармацевтической и логистической сферах.

Другой тип индикатора фокусируется на свежести, а не просто сообщает о нарушении температуры. FreshTag от Insignia Technologies меняет цвет в зависимости от условий, испытываемых продуктом, и может быть настроен для различных циклов жизни продукта. Он обеспечивает видимую индикацию того, сколько времени осталось до того, как продукт достигнет конца своего периода свежести.

Атмосфера и индикаторы порчи

Некоторая интеллектуальная упаковка обнаруживает изменения в газах внутри упаковки.

Эти газы могут предоставить информацию о состоянии продукта или об атмосфере вокруг него.

Примеры включают кислород, углекислый газ, аммиак и другие газы, связанные с порчей продукции.

Ageless Eye, от Mitsubishi Gas Chemical, является индикатором кислорода, используемым внутри упаковки. Его цвет меняется в зависимости от уровня кислорода, обеспечивая визуальное указание на то, была ли поддержана кислородная среда. Коммерческие и академические источники определяют его как пример индикатора газа в упаковке.

Индикаторы газа также могут быть разработаны для обнаружения газов, связанных с порчей. Например, некоторые датчики свежести реагируют на летучие соединения, образующиеся при разложении пищи. Эти индикаторы предоставляют информацию о состоянии продукта, а не изменяют окружающую среду упаковки.

3. Целостность упаковки и индикаторы вскрытия

Интеллектуальная упаковка также может указать, было ли упакованное изделие повреждено, нарушено или подверглось условиям, которые могут повлиять на его защитный барьер.

Новас от Insignia Technologies - это пример индикатора целостности для продуктов, упакованных в модифицированной атмосфере. Технология использует пигмент, меняющий цвет, в упаковочном материале, чтобы показать, когда упаковка была повреждена и ее защитная атмосфера была нарушена.

Этот тип технологии помогает определить проблему с упаковкой без необходимости открывать или проверять ее вручную.

Связанная упаковка

Связанная упаковка соединяет физический продукт или упаковку с цифровой информацией или услугами.

Соединение можно создать через 2D штрих-коды , NFC или RFID. Большинство подключенной упаковки связано с цифровым контентом, который относится ко всей линейке продукции или партии. В отличие от этого, интеллектуальная упаковка предоставляет конкретную информацию, уникальную для каждого отдельного товара.

В то время как все эти технологии соединяют продукт с цифровой информацией, они различаются по способу установления этого соединения и чтения информации о продукте.

1. NFC

Ближняя бесконтактная связь (NFC) соединяет упаковку с цифровой информацией с помощью небольшого NFC-тега, прикрепленного к упаковке или встроенного в нее.

NFC-тег содержит чип и антенну. Чип хранит информацию, такую как URL или идентификатор продукта. Большинство NFC-тегов являются пассивными, что означает, что им не нужна батарея. Когда смартфон с поддержкой NFC приближается, его считыватель создает магнитное поле, которое питает тег. Затем тег отправляет свою хранящуюся информацию на телефон, который может открыть URL или обработать другие данные.

NFC начал появляться на смартфонах в конце 2010 года, стал более широко принят крупными брендами смартфонов с 2014 года и теперь является стандартной функцией на большинстве смартфонов. Apple представила чтение NFC-тегов через Core NFC в iOS 11 для iPhone 7 и более поздних моделей.

Пример использования: Килхоман Дистиллери использует NFC-теги Потребители могут прикоснуться к бутылке с виски с помощью смартфона с поддержкой NFC, чтобы получить доступ к цифровому контенту, связанному с продуктом.

RFID

Идентификация по радиочастоте (RFID) соединяет физические продукты с цифровыми системами с помощью радиоволн.

RFID - это широкое семейство технологий, включающее LF, HF и UHF. Для упаковки продукции и розничной торговли широко используется UHF RFID, поскольку он может считывать метки с расстояния нескольких метров и быстро идентифицировать несколько предметов.

RFID-метка содержит чип и антенну. Считыватель отправляет радиосигнал на метку. Пассивная метка захватывает энергию из этого сигнала, чтобы питать свой чип. Затем метка отправляет свои сохраненные данные обратно на считыватель с помощью обратного рассеяния. Данные часто представляют собой уникальный идентификатор продукта, который бизнес-система использует для извлечения информации о продукте.

В отличие от NFC, RFID обычно требует специального считывателя.

RFID в основном используется для бизнеса и цепочки поставок, таких как инвентаризация, приемка, отслеживание и оформление. Его можно использовать на отдельных продуктах, коробках и поддонах.

Однако некоторые розничные системы используют RFID для предоставления информации о продукте потребителям. Например, Catalyst Smart Screen может обнаружить RFID-метку, прикрепленную к одежде. Когда одежда приносится к экрану, система идентифицирует ее и отображает информацию о продукте и связанные продукты.

Связанные двумерные штрихкоды

QR-код - это распространенный формат двухмерного штрихкода, используемый для связи упаковки с онлайн-информацией. Связь устанавливается путем кодирования веб-адреса в QR-коде, который может быть прочитан и открыт смартфоном.

Существуют два распространенных подхода:

URL в QR-коде Обычный URL веб-сайта закодирован в QR-коде и направляет пользователя на веб-страницу.

URI GS1 Digital Link в QR-коде А Цифровая ссылка GS1 URI закодирован в QR-коде. Он следует стандартизированному синтаксису GS1 и включает идентификатор GS1, такой как GTIN, чтобы связать определенный продукт с онлайн-информацией или услугами.

Что не считается умной упаковкой

Существуют и другие методы и процессы упаковки, которые не считаются умной упаковкой. Это не означает, что эти функции не являются полезными. Они предлагают важные преимущества, но не соответствуют определению умной упаковки.

Пассивная защита и форматы барьеров

• Традиционная барьерная упаковка Картонные коробки, стеклянные бутылки, жестяные банки и барьерные пленки защищают продукцию от физических повреждений, влаги, кислорода, света и других внешних факторов.
• Пассивная модифицированная атмосфера упаковки (MAP) Набор газовой смеси, такой как азот, добавляется во время упаковки и не изменяется в ответ на продукт после этого.
• Вакуумная упаковка и вакуумные кожуры Воздух удаляется из упаковки для снижения воздействия кислорода и защиты продукта.
• Асептическая упаковка, ретортные пакеты и жестяные банки Эти упаковки сохраняют продукты безопасными и долговечными благодаря способу их обработки (нагревание или стерилизация) и последующему запайке.
• Изолированная или термальная упаковка без мониторинга: Материалы, такие как коробки из ЭПС и изолированные конверты, помогают поддерживать температуру, но не измеряют или не сообщают о ней.

Устойчивость и материальные характеристики

• Биоразлагаемая, компостируемая, подлежащая переработке, многоразовая и заполняемая упаковка Эти функции влияют на то, как упаковка создается, используется или утилизируется, а не на мониторинг или передачу информации о продукте.
• Легкая, биоразлагаемая или упаковка из переработанных материалов Эти материалы снижают вес упаковки или изменяют источник материала без добавления умной функции.

Дизайн, структура и механическое удобство

• Эргономичные или оригинальные формы и премиальные отделки Эти функции изменяют внешний вид, управление или представление упаковки без добавления умной функции.
• Удобные функции Переводимые молнии, удобные носовые краны, легко открывающиеся вкладки, детские защитные замки и механические дозирующие колпачки делают продукты более удобными или безопасными в использовании.
• Форматы с контролем порций и мультиупаковки Саше, блистеры и лотки для разделения продуктов на более мелкие порции или единицы.
• Стандартные подходящие для использования в микроволновой печи или духовке лотки Теплостойкие материалы позволяют упаковке выдерживать нагрев, но не активно нагревают продукт.

Безопасность и функции, обеспечивающие защиту от вскрытия

• Пассивные визуальные средства безопасности Голография, микротекст, водяные знаки и УФ-видимые чернила помогают идентифицировать подлинную упаковку, но не подтверждают цифрово подлинность продукта.
• Механические пломбы с признаками вскрытия Кольца с разрывом, усадочные обручи и лента с пустотами показывают видимые признаки, когда упаковка была вскрыта или повреждена.

Как работает умная упаковка вместе

Цель интеллектуальной упаковки - помочь продуктам оставаться в хорошем состоянии, чтобы их можно было употреблять в лучшем виде, даже при различных условиях. Она также может помочь сократить продовольственные отходы, защищая продукты, контролируя их состояние и предоставляя полезную информацию.

Три типа интеллектуальной упаковки могут работать вместе для достижения этой цели.

Однако не каждому продукту нужен каждый тип умной упаковки. Посмотрите на каждый процесс и подумайте, как он может помочь вашему продукту. Обеспечивает ли дополнительные затраты достаточную ценность в долгосрочной перспективе? Могла бы более длительный срок годности снизить отходы или улучшить ваши прибыли?

Это вопросы, которые следует задать перед принятием решения, подходит ли умная упаковка для вашего продукта.

Часто задаваемые вопросы

Что такое упаковка продукта?

Упаковка продукта - это материал или контейнер, используемый для хранения, защиты, транспортировки и демонстрации продукта. Примеры включают бутылки, коробки, банки, пакеты и обертки.

Какие существуют типы упаковочных материалов?

Обычные упаковочные материалы включают бумагу, картон, пластик, стекло, металл, дерево и ткань. Некоторые упаковки используют более одного материала.

Что такое уровень упаковки?

Уровни упаковки описывают слои упаковки вокруг продукта:

1. Основная упаковка: непосредственно содержит продукт, такой как бутылка или банка.
2. Вторичная упаковка: содержит или группирует первичные упаковки, такие как коробка с бутылками.
3. Третичная упаковка: содержит группы товаров для отправки, такие как паллета или крупный контейнер для перевозки.

В чем разница между упаковкой и упаковкой?

Упаковка - это материал и контейнер, используемые для хранения и защиты продукта. Упаковка - это процесс укладки продукции в упаковку и подготовки ее к хранению или отправке.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ Мы признаем, что GS1, а также материалы, собственные предметы и все связанные патенты, авторские права, товарные знаки и другая интеллектуальная собственность (в совокупности "интеллектуальная собственность"), относящиеся к ее использованию, являются собственностью GS1 Global, и что наше использование их будет соответствовать условиям, предоставленным GS1 Global.