我國(guó)智能包裝應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

張正民

摘要： 智能包裝是利用先進(jìn)的生物學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的技術(shù)來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有的包裝材料，以達(dá)到使包裝具有除了傳統(tǒng)的功能外，還具有更高效的功能，如檢測(cè)食品新鮮度、確定藥品使用方法、增加日化品使用方便度等。較其它發(fā)達(dá)國(guó)家，如日本、美國(guó)等，中國(guó)的智能包裝起步較晚，但是卻發(fā)展快速。據(jù)此，從智能包裝在中國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)這兩方面，進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析。

關(guān)鍵詞：智能包裝；科學(xué)技術(shù)；國(guó)內(nèi)市場(chǎng)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：F27文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.020

1研究背景

在國(guó)際化貿(mào)易日益繁榮的今天，長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離的產(chǎn)品運(yùn)輸已經(jīng)非常有必要和不可避免。對(duì)于大多數(shù)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，環(huán)境和自身特性會(huì)對(duì)其質(zhì)量產(chǎn)生明顯的影響，因?yàn)閺纳a(chǎn)至銷(xiāo)售，再到使用這一過(guò)程中，或許要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間。包裝的作用，系統(tǒng)來(lái)看有兩個(gè)方面：第一，保護(hù)產(chǎn)品、方便貯運(yùn)，為產(chǎn)品免受光照、氧化、受潮、微生物寄生和機(jī)械性擠壓以及灰塵提供可能性，使運(yùn)輸過(guò)程更加安全。第二方面，促進(jìn)銷(xiāo)售，包裝可以提供產(chǎn)品的信息，讓消費(fèi)者對(duì)自身購(gòu)買(mǎi)的產(chǎn)品有詳細(xì)和必要的了解。

隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)及其安全性，甚至生產(chǎn)過(guò)程低碳性等方面性能的日益關(guān)注，包裝技術(shù)也隨之發(fā)展。為了能更好地反映出包裝內(nèi)產(chǎn)品的品質(zhì)及其變化，將產(chǎn)品信息更方便地反饋給管理者或者消費(fèi)者，智能包裝應(yīng)勢(shì)而生。在智能包裝的技術(shù)中，大量的材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)等科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用在實(shí)際中，制備出相應(yīng)的包裝。本文從智能包裝的定義、工作機(jī)理，在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀及智能包裝的發(fā)展趨勢(shì)等幾個(gè)方面進(jìn)行介紹。

2智能包裝的定義

智能包裝是指：在一個(gè)包裝、一個(gè)產(chǎn)品或產(chǎn)品-包裝組合中，有一集成化元件或一項(xiàng)固有特性，通過(guò)此類(lèi)元件或特性把符合特定要求的智能成分賦予產(chǎn)品包裝的功能中，或者體現(xiàn)在產(chǎn)品本身的使用中。具體來(lái)說(shuō)，智能包裝應(yīng)該是利用新型的包裝材料，利用一定的結(jié)合了多學(xué)科技術(shù)的結(jié)構(gòu)和形式，對(duì)于產(chǎn)品流通過(guò)程中的品質(zhì)和安全進(jìn)行測(cè)試與保證，優(yōu)化管理產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

舉例來(lái)說(shuō)，如指示食品新鮮度類(lèi)的智能包裝，這種包裝利用其食品在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生某些特征性物質(zhì)，這些物質(zhì)與特定試劑可以產(chǎn)生顏色反應(yīng)、溫度激活型的生物學(xué)反應(yīng)，甚至酶引起的指示標(biāo)簽的變化反應(yīng)。利用這些特定的反應(yīng)，表達(dá)成消費(fèi)者易于理解的方式，從而直觀地對(duì)食品新鮮度進(jìn)行表征。對(duì)于不同的產(chǎn)品，可以有諸如：微生物敏感型智能包裝、二氧化碳敏感型智能包裝、乙烯敏感型智能包裝等等。

3智能包裝材料的應(yīng)用現(xiàn)狀

智能包裝按照其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)及方向，可以分為以下幾個(gè)類(lèi)別：（1）食品智能包裝，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是指示食品是否變質(zhì)和延長(zhǎng)保質(zhì)期的包裝；（2）藥物智能包裝，用以提高患者服用藥品時(shí)的準(zhǔn)確性和方便性以及保證藥品品質(zhì)；（3）日化用品智能包裝，例如防曬護(hù)膚品的包裝盒可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大氣中紫外線(xiàn)的強(qiáng)度，以便指導(dǎo)消費(fèi)者正確使用防曬品等。

智能包裝的研究與發(fā)展，是將科學(xué)技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用完美結(jié)合的一種方式，是對(duì)二者相互的促進(jìn)，即實(shí)際需求促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，科學(xué)技術(shù)發(fā)展為實(shí)際需求提供實(shí)踐平臺(tái)及發(fā)展動(dòng)力。中國(guó)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方面，是由實(shí)用性指導(dǎo)逐漸向理論性、先驗(yàn)性科學(xué)研究發(fā)展的過(guò)程，這個(gè)邏輯下中國(guó)智能包裝的發(fā)展應(yīng)該處于較高的地位。但實(shí)際上，由于缺乏技術(shù)支持及對(duì)這方面的研究，中國(guó)的智能包裝的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到廣泛應(yīng)用的級(jí)別，盡管當(dāng)下食品安全和產(chǎn)品品質(zhì)問(wèn)題迫在眉睫。相較而言，美國(guó)，澳大利亞和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的智能包裝技術(shù)已經(jīng)部分成功的商業(yè)化，其中對(duì)于時(shí)間、溫度指示劑和氧氣指示劑類(lèi)的產(chǎn)品包裝最為普遍，用于延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架壽命和監(jiān)視食品的品質(zhì)及安全。

中國(guó)雖然對(duì)智能包裝的研究起步比較晚，但是發(fā)展迅速。20世紀(jì)90年代以后，隨著消費(fèi)者對(duì)智能包裝的認(rèn)知越來(lái)越多，我國(guó)的智能包裝，尤其是氣調(diào)包裝方面有了初步的應(yīng)用。目前食品的氣調(diào)儲(chǔ)藏占果實(shí)儲(chǔ)藏總量的百分之十幾。盡管我們?cè)谥悄馨b的技術(shù)研發(fā)水平和應(yīng)用領(lǐng)域方面還有很大的欠缺，但是隨著我國(guó)科技的發(fā)展，我們?cè)谥悄馨b的推廣上也會(huì)越來(lái)越順利，市場(chǎng)占有率也必然日益增加。在智能包裝技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)也逐漸邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)了用于新鮮豬肉的TTI標(biāo)簽，但應(yīng)用率還不是很大；2007年，無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別電子標(biāo)簽也應(yīng)用到了月餅產(chǎn)品包裝盒上，但僅限于此種產(chǎn)品。上海海洋大學(xué)也新開(kāi)發(fā)出能快速檢測(cè)食品新鮮程度并指示新鮮度的“電子鼻”，和用于指示病原微生物的“生態(tài)芯片”。

4智能包裝的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能等相關(guān)的技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，讓智能包裝有了快速的發(fā)展。在國(guó)外某些國(guó)家如美國(guó)、日本等已有較長(zhǎng)時(shí)間的研究，并得到了較大范圍的應(yīng)用。美國(guó)佛里多尼亞集團(tuán)的報(bào)告顯示，消費(fèi)者對(duì)于食品安全的日益增多的關(guān)注，以及減少容易腐爛和變質(zhì)的食品或者藥品的損失的強(qiáng)烈需求，對(duì)智能包裝的市場(chǎng)需求也是日益增加。

根據(jù)國(guó)外的調(diào)查和分析，2011年全球智能包裝的產(chǎn)值增長(zhǎng)至48億美元，2013年增長(zhǎng)至141億美元。其中，美國(guó)在智能包裝的市場(chǎng)上，每年的增長(zhǎng)率為13%，到2011年產(chǎn)值達(dá)11億美元。中國(guó)的智能包裝起步較晚，但隨著越來(lái)越多的國(guó)外大牌看好中國(guó)市場(chǎng)的前景并準(zhǔn)備進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng)，會(huì)對(duì)其發(fā)展有很大的促進(jìn)作用。同時(shí)市場(chǎng)上智能包裝的消費(fèi)需求也越來(lái)越大，保證了市場(chǎng)的快速形成，必然會(huì)拉動(dòng)智能包裝的迅猛發(fā)展。2015年，無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別標(biāo)簽的年需求量達(dá)到10000億枚，其中大多數(shù)用于智能包裝。僅僅從無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別的需求就可以看到智能包裝的巨大的市場(chǎng)及其潛在的機(jī)遇。預(yù)計(jì)在未來(lái)的幾年，獨(dú)立包裝的產(chǎn)品都會(huì)使用智能標(biāo)簽。

在市場(chǎng)機(jī)制并非很健全，假冒偽劣產(chǎn)品仍然猖狂的情況下，消費(fèi)者需要智能包裝技術(shù)的幫助，一方面是更好地了解自身所購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品的品質(zhì)并進(jìn)行合理價(jià)格的購(gòu)買(mǎi)，另一方面也可以督促商家，對(duì)自身產(chǎn)品進(jìn)行從生產(chǎn)到銷(xiāo)售這一整個(gè)過(guò)程更加細(xì)致地品質(zhì)把控。當(dāng)然智能包裝越來(lái)越多地應(yīng)用，也會(huì)減少產(chǎn)品的售出之前由于儲(chǔ)存與運(yùn)輸環(huán)境出現(xiàn)的問(wèn)題，它減少了生產(chǎn)商的損失，對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈有一個(gè)很好的幫助和促進(jìn)作用。

5結(jié)論

智能包裝可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的流通過(guò)程全程定位，并表現(xiàn)出產(chǎn)品的實(shí)際品質(zhì)。在隨著全球化程度地提高，市場(chǎng)范圍大大延伸，產(chǎn)品供應(yīng)鏈也隨之?dāng)U大。消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的保證要求越來(lái)越高，尤其是食品的新鮮度和精密儀器的保護(hù)程度以及藥品的安全性。這就間接控制產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的制造商、物流運(yùn)輸?shù)谌胶土闶凵蹋岣呱a(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)和運(yùn)輸效率，來(lái)保證產(chǎn)品流通的成功率，減少零售商的退貨和消費(fèi)者的投訴。消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品包裝功能的不斷追求，是促進(jìn)智能包裝的主要?jiǎng)恿Α０l(fā)展智能包裝已成為當(dāng)今社會(huì)包裝的發(fā)展趨勢(shì)之一，這是歷史的必然。我國(guó)應(yīng)抓住現(xiàn)在的機(jī)遇，大力研發(fā)智能包裝技術(shù)，適應(yīng)未來(lái)產(chǎn)品包裝的新形勢(shì)，創(chuàng)造智能化、信息化的新包裝，提升產(chǎn)品的價(jià)值來(lái)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)這也是我們每個(gè)包裝人的任務(wù)和機(jī)遇，希望能在此中有所作為。

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