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饮料行业

智能标签-饮料智能包装的新趋势?

发布时间:2018-05-21 16:51:45
智能标签-饮料智能包装的新趋势?
郑州力创:智能包装由智能组件、工业互联网和包装件等3个要素构成,智能组件则为由若干智能材料、智能元件、中央处理单元等构成的信号(发生、记录、储存、发送)处理器和控制器。其中,智能材料包括各种功能油墨和涂料(导电、温敏、湿敏、气敏、光敏、磁敏、压敏等材料)、形状记忆材料、气体选择透过材料、印刷电子材料等。智能元件包括各类指示器(如时间-温度指示器、密封性指示器、新鲜度指示器等)、各类传感器(如重力传感器、加速度传感器、PH传感器、生物传感器、气体传感器、基于荧光的氧传感器等)、条形码和射频识别标签(RFID)等。中央处理单元包括各类嵌入式电子型、纳米型、有机型、生物型等微型芯片。这些智能组件通常贴附于包装上或置于包装内部,将其称为智能标签。

智能标签作为一种应用于包装的新型技术,能够给消费者带来更加真实的品质保证,拥有巨大的市场价值。在欧美等发达地区已经有很多种智能标签实现了商业化的应用,但国内的发展情况是理论研究较多,实际应用情况很少,再加上存在经济性和适用性等问题,使得目前我国还没有成熟的商用智能标签,市场上基本没有附带智能标签的包装流通,因此,我国未来的研究需要考虑的一个重要方面是智能标签的商业可行性,在理论研究上需要更多的创新思维和方法,使智能标签最终能够更加安全可靠地应用于日常的商品包装中。



智能标签主要有两种,一种是具有诊断或检测功能的标签,主要包括时间-温度指示标签、新鲜度指示标签、氧指示标签、二氧化碳指示标签、包装泄露标签、致病菌指示标签等;另一种是采用信息技术的标签,主要包括无线射频识别电子标签(RFID)、防盗窃电子监视标签、电磁识别标签等。

时间-温度指示标签

时间-温度指示标签(TTI)通常是基于时间和温度累积化学变化效果,例如发生聚合反应、光致变色反映、氧化反应等;或基于累积生物变化原理,如酶反应、乳酸反应等;或基于物理特性、过程引发的变化,如扩散、热致变色、光声晶格变化等。利用以上原理或变化产生不可逆的变化,显示出时间和温度的累积效应。时间-温度指示标签通常多应用于食品包装。



Check point®的TTI标签(见图1)是基于酶在较高温度下分解标签上脂肪类基材,引起基材的pH值降低,使得指示剂变色。



PakSense®TTI标签(见图2)可以同时指示出食物储存和零售过程经历的温度和时间,如果储存温度超过设定值,它则直观地以类似图表方式记录下来。



3M Monitor MarkTM TTI标签(见图3)能够显示当食物所处的环境温度高于某设定值的累计时间,它是根据染料颜色的不可逆变化来记录的。标签的染料开始时呈白色,当暴露温度超过标签预设的极限温度时,固体的酯质染料融化,并开始沿润湿通道向右移动,左端的第一个观察窗开始变为蓝色,随着时间-温度变化,染料逐渐向右移动,直至最后的圆形观察窗结束。

湿度显示标签

湿度显示标签通过自身颜色的变化来反映产品所在包装环境内的湿度,被广泛应用于光学设备、仪器仪表、电子元器件、敏感组件等产品的包装。湿度显示标签可以方便使用者通过标签的颜色变化迅速判断产品包装内的湿度情况,如果包装内的湿度达到或者超过临界湿度值时,湿度显示标签上的相应指示圆点就会从蓝色逐渐变成粉红色。这种颜色变化具有可逆性,在低湿度条件下,圆点从粉红色逐渐变回蓝色。湿度标签是一种可以很方便检测到在密闭包装内的相对湿度是否安全的环境测量工具。

包装完整性指示器

许多食品采用气调包装以延长产品的保质期,当空气进入气调包装内,可能会导致有害细菌的活性增强,使得食物颜色暗淡,甚至会产生令人讨厌的气味,失去营养价值。UPM开发的包装完整性指示器(见图4)就可以监测气调包装是否被损坏,是否完整。通过监控包装内CO2、N2、O2的比例,来指示气调包装的完整性。

新鲜度指示标签

新鲜度指示标签通过对微生物生长期新陈代谢的反应直接指示出食品内微生物情况。细菌滋生标识对致病菌的数量进行指示,响应的原理可以是与某些代谢产物(挥发物或非挥发物)反应,或者基于免疫化学反应原理建立病原体检测系统,或pH染料检测食物变质产生的挥发性生物胺,来显示新鲜度(阈值)。



日本Mitsubishi公司开发的新鲜度指示标签(见图5)是通过检测包装内的含氧量来实现的。对于吸氧包装,如果材料的吸氧能力已经消失,则包装顶空中氧气浓度会提高,此时吸附(氧气)能力的指示标识会变色。当包装内氧气浓度<0.1%时,标识呈浅粉色,说明包装内无氧气,氧气吸收剂有活性;当包装内氧气浓度>0.5%时,标识则会变成蓝色。

防伪DNA标签

防伪DNA标签是从产品DNA序列中随机切取一段,经过特殊方法制成特殊油墨印制在标签表面,使用电子设备进行扫描时,可以看见相应的DNA序列,以此来检验产品真伪。

RFID标签

RFID标签采用射频识别技术,通过与读写器、数据交换和管理系统的共同作用,实现目标识别、物品跟踪和信息采集等功能。透过RFID标签可以对食物进行溯源式监控,同时可以随时掌握食品的储存温度、成熟度。对温度敏感的红酒储运环境监控,可采用RFID主动标签,能够记录时间-环境温度,以及原产地、存储环境和酒品等信息识别、产品质量追溯。

防倾倒标签

如果产品倾斜的角度超过45°,则防倾倒标签中的一种装置发生变化,指示窗由原来的白色变为红色。当防倾倒标签的显示窗为红色状态时,监视器的显示窗口将无法改变,这样就可以成为一个永久的发生倾倒的凭证。防倾倒标签能提醒运输人员加倍小心地搬运货物,有效地预防和降低货品在运输途中损坏的风险,并能令肇事者责无旁贷地承担责任。

碰撞显示标签

当碰撞显示标签所受的外力超出其设定范围时,中间的晶管便会由白色转为红色。适用于摄影器材、照相机等数码产品,以及各类仪器仪表、通信设备、医疗用品及器材、军事装备、航空器械等的生产监视到运输的全过程。

对消费者来说,获得了更透明的商品信息和增加了更大的挑选余地;对生产者来说,智能包装无疑是提供了一个与消费者直接见面的大容量平台。同时,智能包装在商品防伪技术上也将获得质的突破。

当前,我国印企进军智能包装范畴借是个起步阶段,尚无几家形成完备的工序和成型的经验,印企在智能包装范畴里借有大量文章要做。首先,印刷企业在进军智能包装时,考虑的必要问题是硬件和软件技术的改造,这就要做一本明细的投入产出和经济效益及资本回收的经济账了。

进军智能包装行得掌握RFID技术。RFID电子标签实际上是印刷和微电子行业之间的边缘产品,因此,在RFID电子标签的生产历程中,印刷企业必须在原有标签印刷历程中植入RFID芯片,同时借要对RFID芯片进行数据输入,这是跨出传统印刷行业的一步。同时,RFID电子标签在使用历程中也将是一笔不小的投资,这也就是RFID电子标签在我国推广历程中的一个瓶颈。

可变数据条形码的应用而今已经开始逐步推广,它的闭键在印刷企业必须投资一台用于可变数据条形码印刷的数码印刷机,印刷企业、商标使用企业必须同时建立可变数据条形码数据的收集和输入终端,同时要在互联网上建立对应的数据库以便储存、校对数据,快捷地给出消费者真伪认定。

大家已经比拟熟悉了普通两维条形码。我们而今使用的多色胶印机、柔印机均能正确完成条码的印刷任务。在两维条形码的使用中,闭键是要建立互联网数据库,数据库的信息今朝基本是由商品生产企业或销售网点创立,印刷企业的主要工作是确保两维码的印刷准确性,避免误读,从而确保零售商、消费者能够通过对两维码的扫描、上传,获得相应的正确信息。

今朝,可变数据条形码防伪商标的印刷已经降户我国长三角、珠三角等包装印刷强区,RFID电子标签也已经步入实际生产阶段,两维码的印刷技术开始为食品、医药等相闭行业配套。

尽管我国印刷企业已经进军智能包装,但而今涉足的只是智能包装的冰山一角,随着网络、微电子技术、计算机技术、数码印刷技术、印刷等边缘科学的快发展,未来的智能包装将为传统印刷产业提供一个更大的、更广阔的市场,契机无处不在,就看如何去发掘、开拓。

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