Đó là gói thông minh? Loại, ví dụ và lợi ích

Bao bì thông minh kết hợp vật liệu và công nghệ bao bì với các chức năng hỗ trợ sản phẩm suốt quãng đời của nó.

Đó là một hệ thống hoàn chỉnh trong đó mỗi phần - thùng chứa, nhãn, nắp, lót hoặc cảm biến - hoạt động cùng nhau. Một bao bì thông minh bao gồm tất cả các phần và tính năng này, không chỉ là hộp ngoài cùng hoặc chai.

Nó có thể:

1. Thay đổi hoặc cải thiện môi trường bên trong bao bì
2. Kiểm tra và báo cáo tình trạng sản phẩm
3. Chia sẻ thông tin hữu ích về sản phẩm
4. Kết nối gói hàng vật lý với thông tin kỹ thuật số

Có ba loại chính:

Bao bì hoạt động

Bao bì hoạt động làm điều gì đó đối với sản phẩm hoặc môi trường xung quanh của nó.

Nó có thể hấp thụ, giải phóng, chặn hoặc kiểm soát một cái gì đó bên trong bao bì. Mục tiêu thường là để giữ cho sản phẩm luôn tươi mới, chất lượng, an toàn hoặc thời hạn sử dụng.

Bao bì hoạt động có thể có nhiều hình dạng khác nhau. Cùng một chức năng có thể xuất hiện dưới dạng gói nhỏ, miếng lót, màng, lớp phủ, tem dán, hoặc là một phần của bao bì chính.

Kiểm soát ôxy và carbon dioxide

Các loại khí khác nhau có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm theo cách khác nhau. Bao bì hoạt động có thể kiểm soát mức độ oxy (O₂) và carbon dioxide (CO₂) bên trong bao bì để giúp duy trì chất lượng sản phẩm và tuổi thọ kệ hàng.

Kiểm soát oxy Oxygên có thể gây oxy hóa, dẫn đến sự thay đổi về hương vị, màu sắc và độ tươi mới. Nó cũng có thể hỗ trợ sự phát triển của một số vi sinh vật. Bao bì hoạt động có thể sử dụng chất hấp thụ oxy hoặc vật liệu hấp thụ oxy để giảm lượng oxy bên trong bao bì.

Các ví dụ thương mại: Amosorb của Avient và các bộ phim hấp thụ oxy Cryovac của Sealed Air.

Kiểm soát CO₂ Carbon dioxide có thể ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ kệ của các sản phẩm như thịt tươi, cá, cà phê, bánh nướng và rau củ tươi. Tùy thuộc vào sản phẩm, lượng CO₂ quá nhiều hoặc quá ít có thể ảnh hưởng đến độ tươi, cấu trúc hoặc các đặc tính chất lượng khác. Bao bì hoạt động có thể sử dụng chất hấp thụ hoặc phát thải CO₂ để duy trì mức độ phù hợp.

Ví dụ thương mại: CO2 Technologies' CO2 Fresh-Pads.

Kiểm soát độ ẩm

Quá nhiều độ ẩm có thể làm cho thức ăn ẩm ướt, gây đóng cục, khuyến khích sự phát triển của nấm mốc, hoặc làm hỏng các sản phẩm nhạy cảm với độ ẩm.

Bao bì hoạt động có thể loại bỏ hoặc kiểm soát độ ẩm bên trong bao bì.

Các ví dụ bao gồm:

• Túi hút ẩm
• Tấm hấp thụ độ ẩm
• Các bộ phim hút ẩm
• Vật liệu kiểm soát độ ẩm

Desi Pak và Sorb-It của Clariant là các ví dụ thương mại về sản phẩm hút ẩm được sử dụng để bảo vệ hàng hóa nhạy cảm với độ ẩm.

Bao bì mới cũng có thể tích hợp khả năng hấp thụ độ ẩm vào bên trong bao bì. ProAmpac và Ozzi, ví dụ, đã phát triển một loại film hấp thụ độ ẩm cho sản phẩm hỗn hợp uống Crave Crusher của Ozzi.

Ở đây, gói hàng loại bỏ độ ẩm một cách tích cực thay vì chỉ ngăn nước xâm nhập.

3. Ethylene và Kiểm soát Chín

Nhiều loại trái cây và rau củ tươi sản xuất hoặc nhạy cảm với etylen, một loại khí làm tăng tốc quá trình chín và lão hóa .

Bao bì hoạt động có thể loại bỏ etylen hoặc giảm tác động của nó. Điều này có thể giúp làm chậm quá trình chín và kéo dài tuổi thọ sử dụng của sản phẩm tươi

Các ví dụ bao gồm:

• Bộ hấp thụ etylen
• Sticker hoạt động
• Bao bì phát hành chất ức chế chín

Fresh Inset's Vidre+ là một ví dụ thương mại. Tem hoạt động của nó phát ra 1-MCP, ngăn chặn tác động của etylen đối với sản phẩm nông nghiệp.

Fresh Inset cũng đã phát triển MCPBag, trong đó tích hợp công nghệ trực tiếp vào túi sản phẩm.

Bao bì không chỉ giữ sản phẩm mà còn giúp kiểm soát quá trình chín của sản phẩm.

Kiểm soát vi sinh vật

Một số loại bao bì hoạt động giúp làm chậm sự phát triển của vi khuẩn, nấm và các vi sinh vật khác.

Các chất kháng khuẩn có thể được thêm vào:

• Phim
• Lớp phủ
• Ghế đệm
• Các vật liệu đóng gói khác

Một số hệ thống phát ra chất kháng vi khuẩn một cách dần dần. Những hệ thống khác sử dụng vật liệu đã có tính chất kháng vi khuẩn.

InvisiShield của Aptar Food Protection là một ví dụ thương mại về công nghệ bao bì hoạt động được phát triển để giúp bảo vệ thực phẩm khỏi vi khuẩn, virus và nấm.

Nghiên cứu và phát triển thương mại về bao bì hoạt động khác sử dụng các vật liệu như chitosan và các hợp chất dựa trên thực vật để bảo vệ chống vi khuẩn.

Kiểm soát nhiệt độ và sưởi ấm

Một số bao bì hoạt động giúp kiểm soát nhiệt độ xung quanh sản phẩm, thông qua việc giảm biến đổi nhiệt độ hoặc thêm nhiệt.

Đệm nhiệt Vật liệu thay đổi pha (PCMs) hấp thụ hoặc giải phóng nhiệt khi chuyển trạng thái, giúp duy trì sản phẩm trong một phạm vi nhiệt độ nhất định. Chúng được sử dụng trong vận chuyển thực phẩm và các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ khác.

Ví dụ thương mại: Các giải pháp đóng gói nhiệt và các nhà cung cấp khác cung cấp các hệ thống dựa trên PCM được thiết kế để duy trì các phạm vi nhiệt độ cụ thể trong quá trình vận chuyển.

Tấm hấp thụ sóng vi sóng Các vật liệu đặc biệt trong bao bì hấp thụ năng lượng sóng vi sóng và chuyển đổi thành nhiệt. Điều này giúp thức ăn nâu và giòn hơn trong quá trình sưởi vi sóng.

Ví dụ thương mại: Qwik Crisp của Graphic Packaging International.

Bao bì tự nhiên nhiệt Các thành phần sưởi tích hợp tạo ra nhiệt mà không cần lò vi sóng, bếp hoặc nguồn điện.

Ví dụ thương mại: Bếp hâm không lửa của Luxfer Magtech, sử dụng hợp kim magiê phản ứng với nước để tạo nhiệt cho bữa ăn.

Tất cả ba đều hoạt động vì bao bì không chỉ chứa sản phẩm mà còn hoạt động để kiểm soát hoặc tăng nhiệt độ.

Bao bì thông minh

Bao bì thông minh phát hiện, giám sát hoặc báo cáo thông tin về sản phẩm hoặc tình trạng của nó.

Nó cung cấp thông tin có thể giúp các nhà sản xuất, nhà bán lẻ hoặc người tiêu dùng đưa ra quyết định về sản phẩm.

Bao bì thông minh có thể sử dụng các chỉ báo hình ảnh, nhãn thay đổi màu sắc, cảm biến in, chỉ báo hóa học hoặc cảm biến điện tử.

Công nghệ có thể giám sát các yếu tố như nhiệt độ, độ tươi, khí, tính nguyên vẹn của bao bì hoặc các thay đổi khác có thể ảnh hưởng đến sản phẩm.

Lịch sử môi trường và chỉ số tươi mới

Một số bao bì thông minh ghi lại các điều kiện mà sản phẩm đã trải qua. Những bao bì khác sử dụng các điều kiện này để chỉ ra độ tươi mới hoặc thời gian còn lại trên kệ.

Mẫu

Timestrip PLUS là một chỉ báo thời gian - nhiệt độ thương mại. Nó ghi lại thời gian tích lũy mà một sản phẩm đã dành ở trên một ngưỡng nhiệt độ xác định và hiển thị kết quả thông qua sự thay đổi màu sắc rõ ràng. Timestrip nói rằng các chỉ báo của họ được sử dụng cho các ứng dụng thực phẩm, dược phẩm và logistics.

Một loại chỉ báo khác tập trung vào độ tươi thay vì chỉ báo việc vi phạm nhiệt độ. FreshTag của Insignia Technologies thay đổi màu dựa trên các điều kiện mà sản phẩm trải qua và có thể được cấu hình cho các chu kỳ vòng đời sản phẩm khác nhau. Nó cung cấp một chỉ báo rõ ràng về thời gian còn lại trước khi sản phẩm đạt đến cuối giai đoạn tươi mới của nó.

Chỉ số không khí và chỉ số hỏng hóc

Một số bao bì thông minh phát hiện sự thay đổi trong khí bên trong gói hàng.

Những loại khí này có thể cung cấp thông tin về tình trạng của sản phẩm hoặc môi trường xung quanh nó.

Các ví dụ bao gồm oxy, carbon dioxide, amoniac và các khí khác liên quan đến sự suy giảm sản phẩm.

Ageless Eye, từ Mitsubishi Gas Chemical, là một chỉ báo oxy được sử dụng bên trong bao bì. Màu sắc của nó thay đổi theo mức độ oxy, cung cấp một chỉ báo hữu ích về việc môi trường không có oxy đã được duy trì hay chưa. Các nguồn thương mại và học thuật xác định nó là một ví dụ về chỉ báo khí trong bao bì.

Các chỉ số khí cũng có thể được thiết kế để phát hiện các loại khí liên quan đến sự hỏng hóc. Ví dụ, một số cảm biến tươi mới phản ứng với các hợp chất bay hơi được tạo ra khi thực phẩm suy giảm. Các chỉ số này cung cấp thông tin về tình trạng của sản phẩm thay vì thay đổi môi trường bao bì.

3. Sự toàn vẹn của bao bì và các chỉ số nghi ngờ bị mở bao

Bao bì thông minh cũng có thể cho biết liệu một gói hàng đã bị hỏng, bị xâm nhập, hoặc tiếp xúc với điều kiện có thể ảnh hưởng đến lớp bảo vệ của nó.

Novas, từ Insignia Technologies, là một ví dụ về một chỉ số tính chất cho các sản phẩm đóng gói trong môi trường biến đổi. Công nghệ sử dụng một chất màu thay đổi trong vật liệu đóng gói để cho thấy khi bao bì đã bị hỏng và không khí bảo vệ của nó đã bị tổn thương.

Công nghệ này giúp xác định vấn đề của gói hàng mà không cần mở gói hoặc kiểm tra bằng tay.

Bao bì kết nối

Gói hàng kết nối liên kết sản phẩm hoặc bao bì vật lý với thông tin hoặc dịch vụ kỹ thuật số.

Kết nối có thể được tạo qua Mã vạch 2D , NFC hoặc RFID. Hầu hết các bao bì kết nối liên quan đến nội dung kỹ thuật số áp dụng cho toàn bộ dòng sản phẩm hoặc lô hàng. Ngược lại, bao bì thông minh cung cấp thông tin cụ thể duy nhất cho một sản phẩm cụ thể.

Trong khi những công nghệ này đều kết nối sản phẩm với thông tin kỹ thuật số, chúng khác nhau về cách thức kết nối và cách đọc sản phẩm.

NFC

Công nghệ Giao tiếp Trường gần (NFC) kết nối bao bì với thông tin kỹ thuật số thông qua một thẻ NFC nhỏ được gắn vào hoặc tích hợp vào bao bì.

Một thẻ NFC chứa một vi chip và anten. Vi chip lưu trữ thông tin như URL hoặc ID sản phẩm. Hầu hết các thẻ NFC là passsive, có nghĩa là chúng không cần pin. Khi một smartphone hỗ trợ NFC đến gần, bộ đọc của nó tạo ra một trường từ để cung cấp năng lượng cho thẻ. Thẻ sau đó gửi thông tin đã lưu trữ của mình đến điện thoại, mà có thể mở một URL hoặc xử lý dữ liệu khác.

NFC bắt đầu xuất hiện trên điện thoại thông minh vào cuối năm 2010, trở nên phổ biến hơn bởi các thương hiệu điện thoại thông minh lớn từ năm 2014 trở đi, và hiện đang là một tính năng tiêu chuẩn trên hầu hết các điện thoại thông minh. Apple giới thiệu việc đọc thẻ NFC thông qua Core NFC trong iOS 11 cho iPhone 7 và các phiên bản sau đó.

Trường hợp sử dụng mẫu: Nhà máy rượu Kilchoman sử dụng thẻ NFC Trên nhãn chai rượu whisky của mình. Người tiêu dùng có thể chạm vào chai bằng điện thoại thông minh hỗ trợ NFC để truy cập nội dung kỹ thuật số liên kết với sản phẩm.

RFID

Radio Frequency Identification (RFID) kết nối các sản phẩm vật lý với hệ thống số bằng cách sử dụng sóng radio.

RFID là một họ công nghệ rộng lớn bao gồm LF, HF và UHF. Đối với đóng gói sản phẩm và bán lẻ, RFID UHF được sử dụng rộng rãi vì nó có thể đọc các thẻ từ vài mét xa và xác định nhanh chóng nhiều mặt hàng.

Một thẻ RFID chứa một vi chip và anten. Một thiết bị đọc gửi một tín hiệu radio đến thẻ. Một thẻ passsive thu thập năng lượng từ tín hiệu này để cung cấp nguồn điện cho vi chip của nó. Sau đó, thẻ gửi dữ liệu đã lưu trữ của mình trở lại thiết bị đọc bằng cách sử dụng kỹ thuật backscatter. Dữ liệu thường là một mã định danh sản phẩm duy nhất mà hệ thống kinh doanh sử dụng để truy xuất thông tin sản phẩm.

Khác với NFC, RFID thường cần một đầu đọc riêng biệt.

RFID thường được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng kinh doanh và chuỗi cung ứng, như quản lý hàng tồn kho, nhận hàng, theo dõi và thanh toán. Nó có thể được sử dụng trên các sản phẩm cá nhân, thùng hàng và pallet.

Tuy nhiên, một số hệ thống bán lẻ sử dụng RFID cho thông tin sản phẩm dành cho người tiêu dùng. Ví dụ, Catalyst Smart Screen có thể phát hiện một thẻ RFID được gắn vào một chiếc áo. Khi chiếc áo được đưa gần màn hình, hệ thống nhận diện nó và hiển thị thông tin sản phẩm và các sản phẩm liên quan.

Mã vạch 2D liên kết

Mã QR là một định dạng mã vạch 2D phổ biến được sử dụng để kết nối bao bì với thông tin trực tuyến. Việc kết nối được thực hiện bằng cách mã hóa địa chỉ web vào Mã QR, mà một điện thoại thông minh có thể đọc và mở.

Có hai phương pháp phổ biến:

Địa chỉ trang web trong mã QR Một URL trang web thông thường được mã hóa trong mã QR và dẫn người dùng đến một trang web.

Đường dẫn GS1 Digital Link trong mã QR A GS1 Digital Link URI được mã hóa trong mã QR. Nó tuân theo cú pháp chuẩn của GS1 và bao gồm một bộ nhận dạng GS1, chẳng hạn như GTIN, để kết nối sản phẩm được xác định với thông tin hoặc dịch vụ trực tuyến.

Đó là gói không được coi là thông minh

Có các phương pháp và quy trình đóng gói khác không được coi là đóng gói thông minh. Điều này không có nghĩa là những tính năng này không hữu ích. Chúng cung cấp những lợi ích quan trọng, nhưng chúng không phù hợp với định nghĩa của đóng gói thông minh.

Bảo vệ passiv và định dạng rào cản

• Bao bì rào cản truyền thống Hộp carton, chai thủy tinh, lon và màng chắn bảo vệ sản phẩm khỏi tổn thương vật lý, độ ẩm, oxi, ánh sáng hoặc các yếu tố bên ngoài khác.
• Bao bì không khí được sửa đổi theo phương pháp passif (MAP) Một hỗn hợp khí cố định, như nitơ, được thêm vào trong quá trình đóng gói và không thay đổi sau đó tùy theo sản phẩm.
• Đóng gói hút chân không và đóng gói da hút chân không Không khí được loại bỏ khỏi bao bì để giảm tiếp xúc với oxi và giúp bảo vệ sản phẩm.
• Bao bì không trùng khuẩn, túi hấp lưu, và lon hộp Những gói hàng này giữ thực phẩm an toàn và bền lâu nhờ cách thức thực phẩm được chế biến (được đun nóng hoặc tiệt trùng) và sau đó được niêm phong.
• Bao bì cách nhiệt hoặc cách nhiệt mà không cần giám sát: Các vật liệu như hộp EPS và bọc thư cách nhiệt giúp duy trì nhiệt độ nhưng không đo lường hoặc báo cáo nó.

2. Bền vững và Đặc tính Vật liệu

• Bao bì phân hủy sinh học, có thể phân hủy, có thể tái chế, có thể sử dụng lại và có thể nạp lại Các tính năng này ảnh hưởng đến cách đóng gói được sản xuất, sử dụng hoặc xử lý thay vì theo dõi hoặc truyền thông thông tin sản phẩm.
• Bao bì nhẹ, dựa trên sinh học hoặc chất liệu tái chế Các vật liệu này giảm trọng lượng bao bì hoặc thay đổi nguồn vật liệu mà không thêm chức năng thông minh.

Thiết kế, Cấu trúc và Tiện ích Cơ học

• Hình dáng tiện nghi hoặc độc đáo và hoàn thiện cao cấp Những tính năng này thay đổi vẻ bên ngoài, cách xử lý hoặc trình bày của gói hàng mà không thêm chức năng thông minh.
• Tính năng tiện ích Các dây kéo có thể đóng lại, ống đổ dễ sử dụng, nắp mở dễ dàng, nắp chống trẻ em và nắp đo lường cơ học giúp sản phẩm dễ sử dụng hoặc an toàn hơn.
• Điều chỉnh lượng và định dạng đóng gói nhiều sản phẩm Sachets, bọc lẻ, và khay chia thành các sản phẩm thành các phần nhỏ hơn hoặc đơn vị.
• Khay có thể sử dụng trong lò vi sóng hoặc lò nướng Vật liệu chịu nhiệt cho phép bao bì chịu được sự nóng nhưng không tác động để làm nóng sản phẩm.

Tính bảo mật và tính năng chống làm giả

• Các tính năng bảo mật hình ảnh chủ động Holograms, microtext, watermarks và mực UV-visible giúp xác định bao bì chính hãng nhưng không xác minh sản phẩm số hóa.
• Các dấu niêm phong cơ khí chống làm giả Những chiếc vòng phá vỡ, băng co và băng void cho thấy dấu hiệu rõ ràng khi một gói hàng đã được mở ra hoặc bị can thiệp.

Cách Thức Hoạt Động Của Bao Bì Thông Minh

Mục tiêu của bao bì thông minh là giúp sản phẩm duy trì trong tình trạng tốt để có thể tiêu thụ ở điều kiện tốt nhất, ngay cả trong các điều kiện khác nhau. Nó cũng có thể giúp giảm lượng thức ăn bị lãng phí bằng cách bảo vệ sản phẩm, theo dõi tình trạng của chúng và cung cấp thông tin hữu ích.

Ba loại bao bì thông minh có thể hoạt động cùng nhau để hỗ trợ mục tiêu này.

Tuy nhiên, không phải mọi sản phẩm đều cần mọi loại bao bì thông minh. Hãy xem xét từng quy trình và xem xét cách nó có thể giúp ích cho sản phẩm của bạn. Chi phí bổ sung có mang lại đủ giá trị trong dài hạn không? Việc tăng tuổi thọ kệ hàng có thể giảm lãng phí hoặc cải thiện lợi nhuận của bạn không?

Đây là những câu hỏi cần đặt trước khi quyết định xem bao bì thông minh có phù hợp với sản phẩm của bạn không.

Câu hỏi thường gặp

Đó là bao bì sản phẩm.

Bao bì sản phẩm là vật liệu hoặc bao bì được sử dụng để chứa, bảo vệ, lưu trữ, vận chuyển và trưng bày sản phẩm. Các ví dụ bao gồm chai lọ, hộp, lon, túi và bọc sản phẩm.

Có những loại vật liệu đóng gói nào?

Các vật liệu đóng gói phổ biến bao gồm giấy, bìa cứng, nhựa, thủy tinh, kim loại, gỗ và vải. Một số loại đóng gói sử dụng nhiều hơn một loại vật liệu.

Cấp đóng gói là gì?

Các cấp độ bao bì mô tả các lớp bao bì xung quanh một sản phẩm:

1. Bao bì chính: Trực tiếp giữ sản phẩm, như chai hoặc lon.
2. Bao bì phụ: Giữ hoặc nhóm các bao bì chính, như hộp chai.
3. Bao bì cấp ba: Chứa nhóm sản phẩm để vận chuyển, như pallet hoặc container vận chuyển lớn.

Sự khác biệt giữa đóng gói và đóng gói là gì?

Bao bì là vật liệu và bao bì được sử dụng để chứa và bảo vệ sản phẩm. Đóng gói là quá trình đặt sản phẩm vào bao bì và chuẩn bị chúng cho việc lưu trữ hoặc vận chuyển.

Tuyên bố từ chối trách nhiệm Chúng tôi công nhận rằng GS1, cũng như các tài liệu, mặt hàng độc quyền và tất cả các bằng sáng chế, bản quyền, thương hiệu và tài sản trí tuệ khác (tổng hợp, "tài sản trí tuệ") liên quan đến việc sử dụng, là tài sản của GS1 Global, và việc sử dụng của chúng tôi sẽ tuân thủ theo các điều kiện do GS1 Global cung cấp.