食品包裝發(fā)展趨勢

文/ Ulla Reutner博士

食品包裝發(fā)展趨勢

文/ Ulla Reutner博士

食品包裝設(shè)備廠在Interpack 2017期間展示了哪些技術(shù)？看一看行業(yè)巨頭們的產(chǎn)品就可以預(yù)測未來發(fā)展趨勢了——參展商展示的包裝設(shè)備滿足了當(dāng)前的市場需求，如大規(guī)模的一次性包裝和方便食品包裝，而新加入包裝設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域中的新型公司也展示了滿足工業(yè)4.0要求的解決方案，甚至自我組織生產(chǎn)的自動化工廠解決方案。

圖1 不久即將實現(xiàn)的未來：Optima公 司展示的Mixed Reality應(yīng)用系統(tǒng)給食品生產(chǎn)設(shè)備的操作者提供了極大的支持和幫助

Interpack傳統(tǒng)的與會者是來自食品工業(yè)領(lǐng)域中的決策者，據(jù)會展組織者介紹，這一領(lǐng)域人數(shù)超過了20%，是迄今為止最重要的與會者構(gòu)成部分，另外，來自甜品、烘焙的與會者人數(shù)達到4%，飲料工業(yè)的與會者人數(shù)緊隨其后，達到3%。2014年Interpack已有 175 000名與會者，而今年僅食品和飲料工業(yè)領(lǐng)域的與會者就有將近50 000人，參展商的數(shù)量也打破了往屆的記錄，截止2017年3月21日的參展商數(shù)量為3 000家，這也使得本屆展會規(guī)模是歷屆以來最大的一次了。根據(jù)網(wǎng)上展品目錄來看，還有近2 000多家企業(yè)有參展，其中至少一半是包裝設(shè)備生產(chǎn)廠家。就展示的圖片來看，卷帶封口機是食品生產(chǎn)領(lǐng)域中最大的展示產(chǎn)品。像以前一樣，德國和意大利的參展商是食品包裝設(shè)備的大戶。據(jù)德國機械及制造商協(xié)會VDMA介紹，2015年，國際市場對食品生產(chǎn)設(shè)備和食品包裝設(shè)備的需求量增長了6%，而2016年又比前一年度增長了5%。

暢銷的食品生產(chǎn)和包裝設(shè)備都是符合市場需求的發(fā)展產(chǎn)物?？梢哉f，市場的領(lǐng)軍企業(yè)已經(jīng)做足了功課，他們在Interpack中展示的高科技研發(fā)成果都以精準(zhǔn)的市場調(diào)查為基礎(chǔ)。另外，此次展會中，不是所有涉及到工業(yè)4.0的參展項目都是先進的、進步的，生產(chǎn)能力、衛(wèi)生和安全生產(chǎn)更是食品生產(chǎn)企業(yè)一直需要解決的問題。在這方面，食品包裝工藝過程起到了促進可持續(xù)性發(fā)展的作用。在食品包裝設(shè)備中，個性化和高度靈活性的解決方案以及接口技術(shù)解決越來越成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點，這迫使我們又回到工業(yè)4.0的問題中，工業(yè)4.0一個空洞的口號，但也不是食品行業(yè)解決不了的問題。

圖2 便利是一種發(fā)展趨勢：Multivac公司研發(fā)生產(chǎn)的新型G 700型托盤密封設(shè)備可以完成各種食品、蔬菜和生鮮食品的包裝。創(chuàng)新性的保護氣體充氣技術(shù)保證了敏感性很強的食品，并且能夠柔和地快速包裝

簡單和獨特方案

越來越多的個性化定制方案是食品生產(chǎn)廠家需要的，也正是包裝設(shè)備生產(chǎn)廠家們在做的。Multivac公司市場營銷高級總監(jiān)Valeska Haux先生說道：“消費者對食品包裝的要求與日俱增。對這些要求，我們需要更加理解包裝的理念，包括可以重復(fù)使用的包裝系統(tǒng)或者簡單的食品包裝以及便攜食品包裝?！?Multivac公司在Interpack中展示了R 145型熱成型包裝機，采用了創(chuàng)新性的成型和輪廓裁剪裝置以及包裝物分發(fā)的專用模塊。這一入門級的包裝設(shè)備給中小型企業(yè)提供了完成分份包裝任務(wù)的可能性，像果醬、沙拉醬或者調(diào)味醬汁等，這一設(shè)備裁剪系統(tǒng)時間調(diào)整，也簡化了不同包裝形式的方法，同時減少了封裝時的滴漏量。

Optima公司也在展會期間展示了灌裝和封口設(shè)備的入門級模塊FM1和CM1，既能夠獨立使用也能夠相互結(jié)合起來配套使用的入門級模塊使用。這一灌裝設(shè)備適合于灌裝流動性很好直至粘稠的食品，也可以用來灌裝化妝品和化工產(chǎn)品，它可以灌裝的最大容量為1 000 ml，整個灌裝過程非常輕柔，兩種不同類型的泵保證了它有著非常廣泛的應(yīng)用范圍。而CM1封口設(shè)備模塊可以采用不同的包裝物封口技術(shù)，因為使用了Optima公司的堵蓋、螺旋蓋和按壓式封口技術(shù)。同時，包裝設(shè)備生產(chǎn)廠也保證了可以快捷、方便地轉(zhuǎn)換不同的封口模式。

隨著無乳糖類、無面筋類（面包）、低脂類食品的需求增長以及市場競爭的壓力，越來越多的新型食品配方都對食品包裝設(shè)備提出了個性化的要求。R.Weiss包裝技術(shù)公司的銷售和市場營銷助理Julia von Berg女士說道：“快速的和自動化的灌裝、封口模式轉(zhuǎn)換是現(xiàn)代化包裝設(shè)備必不可少的功能。對特殊品種、特殊灌裝容量、有著新口味食品和許多特殊形式的個性化包裝設(shè)備的需求會不斷增長，積極響應(yīng)市場需求變化是機床設(shè)備生產(chǎn)廠和食品生產(chǎn)廠在今后幾年里主要要做的?！睂μ厥馀?、地址、外觀設(shè)計都能給予大力支持的打印技術(shù)設(shè)備也是相當(dāng)重要的，因為打印技術(shù)設(shè)備也能夠?qū)崿F(xiàn)個性化以及高品質(zhì)包裝的。R.Weiss公司研發(fā)的智能化穿梭系統(tǒng)（ISS系統(tǒng)）之Unirob設(shè)備，就能夠充分說明如今的打印技術(shù)所具備的靈活性，這一設(shè)備能夠以很高的速度完成單獨食品包裝，借助于模塊化的Unirob包裝設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計，使它可以輕松擴展，這就方便了工廠的生產(chǎn)加工過程，涉及到頂裝設(shè)備裝置、分選生產(chǎn)線、包裝物封口前準(zhǔn)備、打包機和運輸托板等；也就為用戶帶來了更高的產(chǎn)品附加值。

4.0時代下的數(shù)據(jù)安全

“包裝4.0”是保障食品生產(chǎn)設(shè)備廠發(fā)展的一個廣義概念。沒有一種食品配方或者加工成產(chǎn)過程能夠離開數(shù)據(jù)庫。以前，人們都是單獨地觀察食品包裝過程中的數(shù)據(jù)，例如包裝性能的改進提高、節(jié)約能源消耗等數(shù)據(jù)，但是在工業(yè)4.0時代中，食品包裝前、后過程的數(shù)據(jù)將有著更加重要的意義。Valeska Haux先生說道：“將來，傳感器的數(shù)量、性能強大的控制系統(tǒng)以及通過云服務(wù)的聯(lián)網(wǎng)將會明顯有助于提高食品包裝效率?！薄?/p>

在工業(yè)4.0中，人們要把ERP與商品生產(chǎn)層次結(jié)合到一起，形成一個龐大的系統(tǒng)，但也可以理解成一個更簡單的系統(tǒng)，正如Optima公司Opal過程自動化庫軟件系統(tǒng)所能做到的那樣。它能夠在ERP中打開食品生產(chǎn)的有關(guān)數(shù)據(jù)，包括食品生產(chǎn)設(shè)備所需、包裝線所需的數(shù)據(jù)、信息，直至食品標(biāo)簽打印和運輸托板堆垛時所需的各種數(shù)據(jù)，那么未來，人們就向著自行組織生產(chǎn)的自動化工廠更近了一步。Optima公司的軟件系統(tǒng)排除了許多可以出錯的錯誤根源，這一軟件系統(tǒng)在ERP與食品生產(chǎn)設(shè)備之間垂直集成過程中采用了兩種模式，即預(yù)配置的Opalmonitor過程自動化監(jiān)控模式及Opalmanager過程管理模式，前一種模式能夠完成食品配方的制定，后一種模式允許通過單獨的設(shè)置完成食品生產(chǎn)線的管理、真實反映設(shè)備結(jié)構(gòu)和食品生產(chǎn)設(shè)備的運行過程。

盡可能少包裝垃圾

個性化或者包裝4.0是食品包裝領(lǐng)域中的新趨勢，毫無疑問也給食品生產(chǎn)企業(yè)和食品生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)廠帶來了新的商機，同時也帶來了許多需要一起承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)，包裝材料領(lǐng)域中的另一個重要方面就是使用可再生或者可生物降解的包裝材料。Multivac公司的Haux先生說道：“在不損害最終消費者利益的前提下保護資源是一個非常重要的話題，我們與一些技術(shù)領(lǐng)先的包裝材料生產(chǎn)廠家一起開發(fā)新的經(jīng)濟性解決方案?！币虼?，這家國際性的食品包裝設(shè)備生產(chǎn)廠長期以來堅持不懈開發(fā)減少包裝材料用量的解決方案。這里的一個例子就是他們開發(fā)的Multifresh包裝解決方案，即真空貼體包裝技術(shù)方案。盡管真空貼體包裝用的薄膜非常薄，但它對包裝的食品有著很好的保護作用。這一方案也是Multivac公司今年Interpack中的一個展示重點，在熱成型包裝設(shè)備和托板包裝設(shè)備上演示了相應(yīng)的實例，另外，這兩種設(shè)備有針對中小批量食品包裝使用的入門級型號。

現(xiàn)代化物流包裝袋

Optima公司市場營銷負責(zé)人Sabine Gauger女士還指出了另一個發(fā)展重點——物流包裝袋。物流包裝袋技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用促進了物流領(lǐng)域的發(fā)展，一輛運送貨物的載重車可以運輸180萬條空的物流包裝袋，這就大大的有利于CO2平衡了，這種物流包裝袋也越來越多地在食品運輸中使用了。在美國芝加哥2016年舉辦的Pack Expo國際包裝展中，某機床設(shè)備生產(chǎn)廠就展示了一種高級噴涂包裝袋生產(chǎn)設(shè)備，據(jù)這家企業(yè)介紹，這種設(shè)備比市面上最快速度的噴涂包裝袋生產(chǎn)設(shè)備的效率還要高250%。被稱之為Optipouch噴涂包裝袋生產(chǎn)系統(tǒng)由全自動生產(chǎn)原材料裝置、圓盤式灌裝設(shè)備和圓盤式封口設(shè)備組成，可完成噴涂包裝袋600件/h的生產(chǎn)任務(wù)，如此高的效率也許不太適合剛剛進入食品包裝行業(yè)的新手。

也有一些沒有包裝技術(shù)優(yōu)化潛力的標(biāo)準(zhǔn)型包裝設(shè)備出現(xiàn)在展會中，例如Rovema公司展示的新型面粉包裝系統(tǒng)。在二次開發(fā)的面粉定量控制設(shè)備中，利用真空技術(shù)產(chǎn)生負壓空氣的流動并定量把一定重量的面粉無塵地運送到面粉包裝袋中。此包裝是非常緊湊的面粉包裝，可節(jié)約包裝材料用量、也減少了運輸過程中的體積。Rovema公司的另一個展品是適用于兒童食品、混合包裝的烘焙食品或者谷物食品包裝用的“盒中袋”包裝生產(chǎn)線。盒中袋包裝線具備前端卷帶封口機提供的氣體分析系統(tǒng)，從而保證足夠的食品保護用氣體，此生產(chǎn)線也具有很高的生產(chǎn)能力（BVC Comact型：240袋/min）另外，也優(yōu)化了大型包裝袋設(shè)備，如BVC 600型，生產(chǎn)容積可達到5 kg及以上。

人機接口技術(shù)也是非常吸引與會者的，例如Rovema公司在其包裝設(shè)備中使用的新型人機接口技術(shù)，其操作控制界面支持操作者圖形輸入，能實時顯示包裝設(shè)備的食品運送情況、設(shè)備運行狀況、包裝生產(chǎn)能力和其他許多信息。它可以在圖形顯示方式下指導(dǎo)操作者完成設(shè)備的調(diào)整和調(diào)試。像故障診斷、新配方的輸入或者故障排除時，這一人機接口也會提供文字信息或者圖形。很多用戶選擇Optima公司研發(fā)生產(chǎn)的HMI人機接口硬件設(shè)備也有很長時間了，所有的硬件設(shè)備在將來都將與智能手機和平板電腦建立通訊聯(lián)系，工作人員可以更加直觀地操作，人機接口設(shè)備的功能也會有所拓展，比以往的各種版本都更加簡潔。這也就促成了Mixed Reality智能化應(yīng)用系統(tǒng)的誕生。

圖 3 Bosch計劃利用最新的HMI 4.0人機接口為用戶提供最新的硬件和控制技術(shù)，利用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化界面操作方式，幫助用戶達到工業(yè)4.0的要求

作為Bosch工業(yè)4.0應(yīng)用技術(shù)的一個組成部分，公司也推出了最新的HMI 4.0人機接口技術(shù)。HMI4.0人機接口可用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出。Bosch所有的食品生產(chǎn)和包裝設(shè)備都將配備這種人機接口，Bosch包裝技術(shù)公司的總經(jīng)理Stefan K?nig先生將這一人機接口技術(shù)稱之為革命性的技術(shù)革新，他解釋說道：“我們的目標(biāo)是利用最新的硬件和控制技術(shù)，尤其是統(tǒng)一的操作方式為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)化的操作界面，標(biāo)準(zhǔn)化的接口是HMI 4.0在其它網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一個核心要素?！毕馬ovema公司的解決方案一樣，Bosch的HMI 4.0人機接口技術(shù)也能夠可靠地保證食品的生產(chǎn)過程。就像使用智能手機屏幕滑動一樣，工作人員可以方便地完成人機接口界面的操作，而這還不是MHI 4.0的全部技術(shù)。

本文作者系本刊德文版自由撰稿人。