Активная упаковка - Active packaging

Условия активная упаковка, умная упаковка, и умная упаковка Ссылаться на упаковка системы, используемые с еда, фармацевтические препараты, и несколько других видов продукции. Они помогают продлить срок хранения, контролировать свежесть, отображать информацию о качестве, повышать безопасность и улучшать удобство.[1]

Термины тесно связаны. Активная упаковка обычно означает наличие активных функций, выходящих за рамки инертного пассивного удержания и защиты продукта.[2] Разумный и умная упаковка обычно включает в себя способность ощутить или измерить атрибут продукта, внутреннюю атмосферу упаковки или среду доставки. Эта информация может быть передана пользователям или может запускать активные функции упаковки. Программируемая материя, умные материалы и т. д. могут использоваться в пакетах.

В зависимости от рабочих определений некоторые традиционные типы упаковки можно рассматривать как «активные» или «интеллектуальные». Чаще используются термины с новыми технологически продвинутыми системами: микроэлектроника, компьютерные приложения, нанотехнологии, так далее.

Контроль влажности

Основная статья: Осушитель

В течение многих лет влагопоглотители использовались для контроля водяного пара в закрытой упаковке. Осушитель - это гигроскопичное вещество, обычно находящееся в пористом мешочке или пакетик который помещается в запечатанный пакет. Они использовались для уменьшения коррозии оборудования и электроники, а также для увеличения срока службы. срок годности чувствительных к влаге продуктов и лекарств.

Коррозия

Ингибиторы коррозии можно применять к предметам, чтобы предотвратить ржавчина и коррозия. Летучие ингибиторы коррозии (VCI) или ингибиторы парофазной коррозии могут находиться внутри упаковки в пакете или могут быть включены в насыщенную внешнюю обертку из специальной бумаги или пластиковой пленки. Многие из них органические соли которые конденсируются на металле, чтобы противостоять коррозии. Некоторые пленки также имеют возможность излучения VCI.

Пленки доступны с ионами меди в структуре полимера. Они нейтрализуют агрессивные газы в упаковке и предотвращают ржавчину.

VCI создают нейтральную среду в упаковке. Работает по принципу разницы в давление газа и вызывает реакцию с металлами и неметаллами, а также с влагой для предотвращения коррозии. Доступны различные формы VCI, такие как бумаги, пластмассы, HDPE бумага, масло, пены, чипсы, алюминиевые барьерные пленки, пузырь, и эмиттеры, которые могут предотвратить коррозию на многих этапах.

Хелатирование металлов

Синтез полипропиленовых пленок, функционализированных иминодиацетатом, и их эффективность в качестве антиоксидантных активных упаковочных материалов[3]

След переходные металлы в продуктах питания, особенно утюг, может вызвать окислительная деструкция многих пищевых компонентов, особенно липидов, и вызывают изменение качества продуктов. Металлхелатирующий активные упаковочные материалы получают путем иммобилизации хелатирующих металлы активных соединений на традиционном активном упаковочном материале. Металлохелатирующие соединения с иммобилизованной поверхностью могут улавливать переходные металлы из продукта и увеличивать окислительная стабильность продукта.[3] Технология металлохелатной активной упаковки также антиоксидант активная упаковка, которая продлит срок хранения потребительских товаров за счет контроля окисления. Известно, что технология упаковки активных металлов с хелатными соединениями позволяет удалять синтетические пищевые консерванты (например, EDTA ) от пищевого продукта. Эта технология может быть использована для удовлетворения растущего потребительского спроса на пищевые продукты без добавок и с «чистой» этикеткой.

Кислородный контроль

Поглотители кислорода или поглотители кислорода помогают удалить кислород из закрытой упаковки. Некоторые из них представляют собой небольшие пакеты или саше, содержащие порошковое железо: когда железо ржавеет, кислород удаляется из окружающей атмосферы. Новые системы представлены на картах или могут быть встроены в упаковочные пленки или формованные конструкции.[4]Кроме того, физические характеристики самой упаковки (скорость передачи кислорода - OTR) может определять, насколько эффективным может быть поглотитель кислорода и как долго он будет оставаться эффективным. Упаковка с низким OTR пропускает меньше кислорода в закрытой упаковке через сам полимерный барьер.[5]

Атмосфера

Основные статьи: Измененная атмосфера и Упаковка в модифицированной атмосфере / модифицированной влажности

С некоторыми продуктами, такими как сыр, давно принято промывать упаковку азот перед герметизацией: инертный азот впитывается в сыр, что позволяет термоусадочная пленка упаковка. Азот удаляет кислород и взаимодействует с сыром, обеспечивая функциональность упаковки.

Совсем недавно внутри упаковки стали использовать другие смеси газов для продления срока хранения. Газовая смесь зависит от конкретного продукта и механизмов его разложения. Были разработаны некоторые компоненты упаковки, которые содержат активный химический состав, чтобы поддерживать определенную атмосферу в упаковке.

Поглотители кислорода, генераторы углекислого газа, генераторы этанола и т. д. помогают поддерживать атмосферу в упаковке в определенных условиях.

Монитор температуры

Некоторые индикаторы температуры дают визуальный сигнал о превышении заданной температуры. Другие, Индикаторы температуры времени, сигнализирует о превышении критического накопления отклонения температуры с течением времени. Когда механизм индикатора настроен на механизм деградации продукта, он может дать ценные сигналы для потребителей.

Цифровой регистраторы данных температуры записывать температуры, встречающиеся во время перевозки. Эти данные можно использовать для прогнозирования деградации продукта и помочь определить, подходит ли продукт для обычной продажи или требуется ускоренная продажа. Они также определяют время превышения температуры: это может быть использовано для прямого корректирующего действия.

Термохромные чернила иногда используются для обозначения превышения или изменения температуры. Некоторые из них обратимы, а другие имеют постоянное изменение цвета. Их можно использовать отдельно или с другими функциями упаковки, такими как штрих-коды.

Чернила также могут сигнализировать о желаемой температуре для потребителей. Например, один тип пивной банки имеет чернила, которые графически показывают, когда достигается идеальная температура питья.[6]

Контроль температуры упаковки

Самонагревающийся полевые пайки до 18 солдат

Для критических вакцин изолированные транспортные контейнеры пассивная упаковка, помогающая контролировать колебания температуры даже при контролируемой холодная цепь. Кроме того, часто используются гелевые упаковки, чтобы поддерживать температуру содержимого в определенных приемлемых диапазонах температур.

Некоторые новые упаковки имеют возможность нагревать или охлаждать продукт для потребителя. Они имеют отдельные отсеки, где экзотермические или эндотермические реакции обеспечивают желаемый эффект.[7]Самонагревающиеся банки доступны для нескольких продуктов.

Раздача

В некоторых пакетах есть закрытие или другие системы дозирования, которые изменяют содержимое с жидкого на аэрозоль. Они используются для продуктов, начиная от прецизионных ингаляторы для лекарств для распыления бутылочек бытовых чистящих средств.

Некоторые дозирующие упаковки для двух частей эпоксидная смола клеи не просто пассивно содержат два компонента. При нанесении некоторые упаковки дозируют и смешивают два компонента, чтобы клей полностью функционировал в точке нанесения.

Способность упаковки полностью опорожняться или выдавать вязкую жидкость в некоторой степени зависит от поверхностная энергия внутренних стенок контейнера. Использование супергидрофобный Поверхности полезны, но их можно улучшить, используя новые пропитанные смазкой поверхности.[8]

RFID

RFID-чип встроен в упаковку лекарств

Определение радиочастоты чипы становятся все более распространенными с введением умные этикетки которые привыкли отслеживать и отслеживать пакеты и удельные нагрузки во всем распределении. Новые разработки включают в себя запись истории температуры грузов и другие интеллектуальные функции упаковки. RFID может быть интегрирован в этикетки: Умные этикетки.

Безопасность

Разнообразие печать безопасности методы, защитные голограммы, и специализированные этикетки доступны, чтобы помочь подтвердить, что продукта в упаковке нет подделка. RFID-чипы также используются в этом приложении.

Электронное наблюдение за статьями (на продукте или на упаковке) используется для защиты от краж в магазинах.

Упаковка для СВЧ

Металлизированные пленки используются как подозревающий для приготовления в микроволновые печи. Они увеличивают нагревательную способность и помогают сделать продукты хрустящими и коричневыми. Пластиковая микроволновая печь[9] контейнеры также используются для приготовления в микроволновой печи.

Удар и вибрация

Детекторы удара доступны уже много лет. Они прикрепляются к упаковке или к продукту в упаковке, чтобы определить, не произошло ли сильного удара. Механизмы этих шоковая перегрузка Устройствами были пружинно-массовые системы, магниты, капли красного красителя и некоторые другие.

В последнее время цифровые регистраторы данных ударов и вибрации доступны для более точной регистрации ударов и вибрации при транспортировке. Они используются для контроля критических поставок, чтобы определить, требуется ли дополнительная проверка и калибровка. Они также используются для отслеживания типов ударов и вибраций, возникающих при транспортировке, для использования в тестирование пакета в лаборатории.

Антимикробный контроль

Некоторые инженерные упаковочные пленки содержат ферменты, антимикробные агенты, поглотители, натуральные пигменты и другие активные компоненты, помогающие контролировать деградацию пищевых продуктов и продлевать срок хранения и безопасность.[10][11] Механизм направлен на предотвращение роста патогенных или вызывающих порчу микроорганизмов. [12]

QR-коды

QR-коды часто используются на упаковке, чтобы предоставить дополнительную информацию о продукте с помощью сканирования смартфона.[13] С цифровыми принтерами QR-коды на уровне единицы могут стать эквивалентом уникального идентификатора или URL-адреса для каждой упаковки и обеспечивать другие взаимодействия с потребителями, такие как предоставление конкретной информации о продукте. прослеживаемость,[14] или развертывание программы лояльности.[15] QR-коды на уровне устройства легко подделать, если не используются дополнительные функции безопасности, но сгенерированные данные сканирования можно использовать для активных защита бренда.[16] А цифровой водяной знак или же безопасная графика могут быть вставлены в QR-код, чтобы сделать его чувствительным к копированию и позволить потребителям аутентифицировать продукты с более высоким уровнем безопасности.

В GS1 цифровая ссылка[17] - это стандарт для встраивания стандартизованных идентификаторов продуктов GS1 в уникальный идентификатор, который позволяет одному и тому же QR-коду (или другому носителю данных) предоставлять информацию потребителям, розничным торговцам и цепочке поставок.[18]

Прочие разработки

Диоксид хлора пакеты, помещенные в коробки для упаковки фруктов, убивают патогены, но не повреждают фрукты.[19]


Съедобные пленки были разработаны, чтобы потребители могли есть упаковку вместе с продуктом.

Для транспортировки органов была разработана специальная упаковка, которая сохраняет их жизнь во время длительных перевозок. Органы живые и свежие для пересадки.[20]

В некоторых упаковках, используемых канадскими корпорациями по производству каннабиса, используется активная упаковка для контроля уровня THC на протяжении всего производственного процесса. Это внедряется для обеспечения согласованности между продуктами для улучшения управления цепочкой поставок, а также для предложения потребителям более выгодной покупки.[нужна цитата ]

Нормативно-правовые акты

Активная упаковка часто предназначена для взаимодействия с содержимым упаковки. Таким образом, часто требуется дополнительная осторожность для активной или умной упаковки, которая материалы, контактирующие с пищевыми продуктами.[21]

Упаковщики пищевых продуктов проявляют особую осторожность с некоторыми типами активной упаковки. Например, когда количество кислорода в упаковке уменьшается для продления срока хранения, контролируется анаэробные бактерии нужно учитывать. Также, когда контролируемая атмосфера снижает вероятность деградации пищевых продуктов, потребителям необходимо иметь средства определения наличия фактического разложения.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дайнелли, Д; Натали Гонтар; Димитриос Спиропулос; Эстер Зондерван-ван ден Бёкен; Пол Тоббэк (2008). «Активная и интеллектуальная упаковка для пищевых продуктов: правовые аспекты и проблемы безопасности». Тенденции в пищевой науке и технологиях. 19 (1): 167–177. Дои:10.1016 / j.tifs.2008.09.011.
  2. ^ Сорока, В. (2008). Иллюстрированный глоссарий терминов по упаковке. Институт профессионалов в области упаковки. п. 3. ISBN  978-1-930268-27-2.
  3. ^ а б Линь, Чжуаншэн; Роман, Максин Дж .; Декер, Эрик А .; Годдард, Джули М. (2016-06-08). «Синтез полипропиленовых пленок, функционализированных иминодиацетатом, и их эффективность в качестве антиоксидантных активных упаковочных материалов». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 64 (22): 4606–4617. Дои:10.1021 / acs.jafc.6b01128. ISSN  0021-8561. PMID  27243793.
  4. ^ США 5660761 A, Кацумото, Киёси, «Слой, поглощающий кислород, состоящий из окисляемого соединения, второй, отдельный слой, состоящий из катализатора окисления» 
  5. ^ Чичелло, Саймон. «Руководство по поглотителям кислорода» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2010-08-27. Получено 12 сентября 2016.
  6. ^ Лингл, Р. (июнь 2007 г.). "Этикетка Coors показывает температуру пива". Мир упаковки. Архивировано из оригинал 11 марта 2010 г.. Получено 8 апреля 2010.
  7. ^ «Самонагревающаяся банка». Стресс-инжиниринг. 2010. Архивировано с оригинал на 2011-07-16. Получено 8 апреля 2010.
  8. ^ Смит, Дж. Д.; Дхиман, Раджив; Ананд, Сушант; Реза-Гардуно, Эрнесто; Коэн, Роберт Э .; McKinley, Gareth H .; Варанаси, Крипа К. (2013). «Подвижность капель на поверхностях, пропитанных смазкой». Мягкая материя. 9 (6): 1772–1780. Bibcode:2013SМат .... 9.1772S. Дои:10.1039 / c2sm27032c. HDL:1721.1/79068.
  9. ^ «Пластиковые пакеты для микроволновой печи». Архивировано из оригинал на 2014-05-22.
  10. ^ Manohar, Cynthya M .; Kundgar, Saurabh D .; Добл, Мукеш (1 июля 2017 г.). «Бетанин с иммобилизованным полиэтиленом низкой плотности в качестве антимикробной пищевой упаковки». LWT. 80: 131–135. DOI: 10.1016 / j.lwt.2016.07.020
  11. ^ Хотчкисс, Дж. Х. «Форум - Законодатели моды». Источник Food Tech. Архивировано из оригинал 12 сентября 2018 г.. Получено 8 апреля 2010.
  12. ^ Вилас, Маурисио-Иглесиас, Гарсия (2020). «Модельное проектирование систем интеллектуальной активной упаковки с антимикробной активностью». Пищевая упаковка и срок годности. 24: 100446. Дои:10.1016 / j.fpsl.2019.100446.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ «QR-коды и упаковка для смартфонов». Упаковочный шлюз. 2011-08-24. Получено 2020-04-25.
  14. ^ «За каждым умным продуктом стоит умная упаковка | Future Food Asia». futurefoodasia.com. Получено 2020-04-25.
  15. ^ «Danone связывает QR-коды с программой лояльности для экономии средств | Мобильный маркетолог». www.mobilemarketer.com. Получено 2020-04-25.
  16. ^ Обзор методов борьбы с контрафактными товарами и нарушением прав интеллектуальной собственности (ПИС). Baldini, Gianmarco., Nai Fovino, Igor., Satta, Riccardo., Tsois, Aris., Checchi, Enrico., European Commission. Объединенный исследовательский центр. Люксембург: Издательский офис. 2015 г. ISBN  978-92-79-54543-6. OCLC  948769705.CS1 maint: другие (связь)
  17. ^ marco.santos.diamond (12.11.2018). «Цифровая связь - стандарты | GS1». www.gs1.org. Получено 2020-04-25.
  18. ^ «Зачем розничной торговле нужен штрих-код с доступом в Интернет». www.retailitinsights.com. Получено 2020-04-25.
  19. ^ ОБриан, Д. (2017). «Пакеты с диоксидом хлора могут сделать продукцию более безопасной и уменьшить порчу». Журнал AgResearch (Июль). Получено 21 июня, 2018.
  20. ^ "Коробка, в которой сохраняются живые органы". CNN. Получено 11 июн 2016.
  21. ^ «A03039: Активная упаковка - современные тенденции и потенциал для миграции». Агентство пищевых стандартов. 7 сентября 2004 г. Архивировано с оригинал на 2007-06-23. Получено 8 апреля 2010.

дальнейшее чтение

  • Ям, К. Л., "Энциклопедия упаковочных технологий", John Wiley & Sons, 2009 г., ISBN  978-0-470-08704-6
  • Броди, А. Л., "Активная упаковка для пищевых продуктов", CRC Press, 2001 г.
  • Керри, Дж., И Батлер, П., «Технологии интеллектуальной упаковки для быстро движущихся потребительских товаров», Wiley, ISBN  978-0-470-02802-5
  • Наботка, И .; Junge, S .; Mandel, A .; Зайбт, М .: «Умная упаковка - Intelligente Verpackung mit Mehrwert», в: Henning, J. (Publ.): «Verpackungstechnik», Beuth Verlag Berlin / Германия, 2014, ISBN  978-3-410-21469-4