بسته بندی های هوشمند از تکنولوژی های نوینی هستند که در سال های اخیر، گرایش روزافزون به آنها برای مواد غذایی مختلف از جمله گوشت و فرآورده های گوشتی را شاهد بوده ایم. این سیستم ها می توانند درک کننده، نشانگر و هشدار دهنده تغییرات کیفی محصول (غذا) طی زمان نگهداری و انبارداری باشند. از جمله ابزارهای مورد استفاده در بسته بندی های هوشمند به سه مورد میتوان اشاره کرد:

 

حسگرها (Sensors)

الف) حسگرهای گاز:

این ابزارها قادرند که با حس کردن گازهای حاصل از فساد میکروبی مانند گاز هیدروژن سولفید یا کربن دی اکسید یا آمین های فرار در فضای بسته های محتوی محصولات گوشتی، شروع فساد آن محصولات را درک کرده و هشدار دهند.

ب) حسگرهای زیستی:

مواد آلی مانند آنزیم ها، آنتی ژن ها، میکروب ها، هورمون ها و اسیدهای نوکلوئیک می توانند به عنوان گیرنده زیستی استفاده شوند. حس‌گرهای زیستی، توان تشخیص میکروارگانیسم های بیماری زا و تعیین سلامت یا عدم سلامت غذا را دارند.

 

شناساگرها (Indicators)

الف) شناساگرهای بی عیب بودن بسته بندی:

اغلب به عنوان بخشی از بسته‌بندی‌ها تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) به کار می روند، بروز نشت و روزنه در قسمت درزبندی شده بسته ها، از متداول ترین آسیب های وارده به بسته های حاوی محصولات گوشتی است، که شناساگرهای مذکور می توانند آن‌را تشخیص دهند.

ب) شناساگرهای تازگی محصول:

این دسته قادرند در مورد بروز تغییرات کیفی در محصول که حاصل از رشد میکروبی یا تغییرات شیمیایی(PH) است، آلارم دهند. از قبیل آمین های حاصل از فعالیت برخی از میکروارگانیسم ها (آمین های هیتسامین پوترسین تیرآمین و کاداورین ) و یا گاز هیدروژن سولفید (که غالباً از شکسته شدن اسید آمینه سیستئین به وجود می آید)

ج) شناساگرهای زمان- دما (TTI)

ابزاری هستند که تغییرات دمایی غذای بسته بندی شده را در طول زمان نگهداری نشان می دهند و به عبارت دیگر قادرند که تمام یا بخشی از سابقه دمایی مرتبط با یک محصول را بازتاب دهند.

 

برچسب های تشخیص با فرکانس رادیویی (RFID)

سیستم خودکار تعیین هویت است که شامل یک برچسب تشخیص با فرکانس رادیویی که در بسته بندی به کار می رود ( یک گیرنده- فرستنده کوچک و یک آنتن) می باشد. بر چسب های تشخیص با فرکانس رادیویی می توانند اطلاعات بسیار ساده مورد استفاده برای ردیابی محصول (مثلاً اعداد مربوط به تشخیص یا تعیین هویت محصول) را نگه دارند و در عین حال توانایی دارند که اطلاعات بسیار پیچیده تر، مثلاً با ظرفیت ذخیره سازی بیش از یک مگابایت را در مورد خصوصیاتی مانند دما، رطوبت نسبی، اطلاعات تغذیه ای، دستورالعمل پخت یا آماده سازی غذا و سایر اطلاعات را منتقل کنند.

در آینده ای نزدیک، محصولات بیشتر و بیشتری دارای بسته بندی هایی خواهند بود که شامل اقلام الکترونیکی چاپی هستند. اینها چندین کار را همزمان انجام می دهند و مزایای بسیار بیشتری نسبت به بسته بندی های معمولی دارند. صحت این مطالب را می توان دنبال کرد.

 

 با استفاده از الکترونیک چاپی (PE) که در سرتاسر جهان قابل ارائه است، در آینده­ای نه چندان دور، بسته‌بندی هوشمند به استاندارد جدیدی در زمینۀ بسته­بندی محصولات تبدیل خواهد شد. این حوزه، یکی از شاخه­ های صنعت خواهد بود که دارای سریع­ترین نرخ رشد است و تضمین می­کند تا صنعت بسته ­بندی از لحاظ درآمد و امور مالی یکی از قوی­ترین بخش­های صنعت چاپ باقی بماند.

 

از آنجا که تلفن­های همراه در حال حاضر هوشمند هستند، ساعت­ها هوشمند شده­اند و تلویزیون­ها نیز تبدیل به تجهیزات هوشمندی گردیده اند، زمان آن رسیده است تا از بسته ­بندی­های هوشمند که بسیار مقرون­ به صرفه هستند در امر بسته­ بندی محصول استفاده گردد.

برای جلب توجه مشتریان به اطلاعات یک محصول، بسته ­بندی هوشمند مزایای بسیار بیشتری نسبت به روند معمول آن دارد. با استفاده از الکترونیک چاپی، تولیدکنندگان می ­توانند بصورت تعاملی پیام خود را با مشتریان در میان بگذراند و اطلاعات مورد نیاز را در اختیار آنها قرار دهند.

 

 NFC کمک می­ کند تا از صحت و اعتبار اطلاعات درج شده بر روی محصولات اطمینان حاصل شود.

فناوری که در پشت این پیشرفت­ها قرار دارد را ارتباط میدان نزدیک (NFC) می­نامند. این NFC قادر است دو فرستنده را با هم مرتبط نماید و بسادگی می­ تواند با هزینۀ بسیار کم اطلاعات را روی لیبل محصول چاپ نماید. با در دست داشتن یک گوشی هوشمند (در فاصلۀ 1 تا سانتی­متری از محصول)، دستگاه تلفن شما می­تواند اطلاعات درج شده روی لیبل را بخواند. بسیاری از کسب و کارها که قربانی تقلب رقبا هستند، با استفاده از فناوری NFC می­توانند موارد لازم را روی لیبل محصولات درج نمایند و صحت و اعتبار آنها را مشخص نمایند. صنعت روغن زیتون ایتالیا اخیرا شاهد حضور محصولات تقلبی در بازار بوده که به نام "خالص طبیعی" روانه بازار شده­اند ولی در واقع تقلبی بوده و ارزان­تر از سایر روغن­ها بودند.

 

پترو باراچینی (Pietro Barachini) بنیانگذار شرکت آی اولیو (iOlive)، در حال حاضر از فناوری NFC برای ارائۀ اطلاعات هویتی محصولات خود استفاده می­کند و می­گوید: در ابتدا من صاحب یک گلخانه کوچک بودم که دارای درختان زیتون بود ولی امروز نزدیک به 250.000 نهال درخت زیتون تولید کرده ­ام. تمام این درختان زیتون از همان گلخانۀ ابتدایی به عمل آمده­اند. صنعت روغن زیتون ایتالیا با حجم انبوهی از محصولات تقلبی روبرو است، از جمله محصولات شرکت­های معتبر که با همان مارک ولی با قیمت پایین‌تر به فروش می­رسد. آسیب ناشی از محصولات تقلبی نه تنها صنعت و برند را خراب می­کند بلکه اعتماد مصرف­کننده را نیز کاهش می­دهد. با استفاده از فناوری NFC در شرکت iOlive، صحت و درستی روغن­های تولیدی این شرکت به هنگام خرید قابل ارزیابی خواهد بود. محصولات این شرکت بیشتر در منطقۀ توسکانی عرضه می­گردد.

 

الکترونیک چاپی علاوه بر اینکه می­تواند آینده مالی شرکت­ها را تضمین نماید، از آن می­توان برای برقراری یک ارتباط مستقیم با مشتری بهره برد و ارتباط موثری با شرکت سازنده ایجاد نمود. با استفاده از فناوری NFC نه تنها می­توان اطلاعات اصلی مربوط به محصول را ارائه نمود بلکه می­توان اطلاعات بیشتر و جامع‌تری از مواد مغذی، کوپن­ های تخفیف و دیگر برنامه­ هایی که فروشنده برای ارائۀ محصول خود در نظر گرفته است را در اختیار مشتری قرار داد.

روی بیورلین مدیر بخش نوآوری­های راهبردی موسسۀ تجارت جهانی سان چمیکال (Sun Chemical) می­گوید: ما اکنون قادریم با استفاده از رسانه ­های اجتماعی، موبایل و دیگر تجهیزات الکترونیک، تا ارتباط بیشتر و بهتری با دنیای اطراف خود برقرار نماییم. از این رو وجود رشد در استفاده از بسته­بندی هوشمند و اتصال آن به تلفن همراه خیلی تعجب ­آور نخواهد بود.

صنعت چاپ و بسته ­بندی قطعا در وهلۀ اول به دنبال بازاریابی از طریق تلفن همراه خواهد بود. استفاده از برچسب های NFC روی بسته­ بندی محصول روش جدیدی برای تعامل با مشتریان است و شیوه­ای خلاقانه محسوب می­گردد.

ما از اینکه می­ بینیم الکترونیک چاپی قادر است طی دو سه سال آینده رشد بسیار چشم­گیری داشته باشد و در نمایشگاه دروپا (Drupa 2020) شاهد بسیاری از این پیشرفت­ها خواهیم بود، بسیار هیجان زده هستیم.

 

سایت خرید آنلاین ای بی قابلیت جذابی را به برنامه تلفن همراه خود افزوده که انتخاب جعبه بسته بندی مناسب برای کالای فروخته شده را با استفاده از فناوری واقعیت افزوده ممکن می کند.

انتخاب جعبه مناسب برای بسته بندی و پست کردن اقلام فروخته شده به صورت آنلاین از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا تحویل ایمن و بدون آسیب دیدگی اقلام مذکور را تضمین می کند.

برای استفاده از این خدمات در محیط برنامه موبایلی eBay تنها کافیست گوشی را در برابر کالایی که از طریق ای بی فروخته اید بگیرید تا فناوری واقعیت افزوده، جعبه های مختلف را برای بسته بندی آن کالا نمایش دهد. سپس می توانید جعبه ای را انتخاب کنید و نحوه قرار گیری کالا در آن جعبه و میزان فضای باقی مانده را مشاهده کنید.

این فناوری فعلا با تعداد محدودی کالا سازگاری دارد که البته ای بی هنوز فهرستی از این کالاها را ارائه نکرده است. کاربران برای استفاده از این خدمات باید برنامه موبایلی ای بی خود را به روز کنند.

بسته بندی فعال و هوشمند به نوعی از بسته بندی مواد غذایی گفته می شود که نسبت به تغییراتی که در طول مدت نگهداری ماده غذایی رخ می دهد حساس است و به آن واکنش نشان می دهد. بسته بندي فعال وهوشمند، در ميان پژوهش هاي جديد در صنعت بسته بندي جای ویژه ای برای خود باز کرده است. به عنوان مثال مشخص شده استفاده از این نوع بسته بندی برای محصولات گوشتی و ماهيچه ای مزایای زیادی دارد.

ترکيبات بسته بندی های هوشمند طوری طراحي شده اند که با مواد غذايی پيوند می خورند به طوری که یا از ماده غذايی بسته بندی شده خارج می شوند یا جذب ماده غذايی مي شوند. البته امکان استفاده از بسته بندی هوشمند برای مواد غذایی به نوع محصول غذایی بستگی دارد. یعنی محصول باید بتواند در مقابل تغییرات دما در طول زمان مقاومت لازم را داشته باشد.

به عنوان نمونه ای از موادی که در بسته بندی هوشمند به کار می روند می توان به ترکیباتی که به عنوان جاذب اکسيژن، بخار آب و گاز کربنیک در بسته بندی هوشمند به کار می روند اشاره کرد. این ترکیبات موادی با نفوذپذيری مغناطيسی اند. این مواد می توانند از رشد میکروارگانیسم ها جلوگیری کنند. آنها دارای حسگرهای میکروارگانیسم ها و ابزار های الکترونیکی ای هستند که ویژگی محصول را بر حسب دما-زمان مشخص می کنند و همین طور چون جاذب اند از رشد میکرواگانسیم ها هم جلوگیری می کنند. (به عنوان نمونه ای از مزایای این بسته بندی ها می توان به بسته بندی هایی که از مواد جاذب اکسیژن ساخته شده اند اشاره کرد که اکسیژن را از داخل بسته حذف می کنند، در نتیجه از محصولات حساس به اکسیژن در مقابل اکسیداسیون محافظت می کنند.)

بسته بندی فعال در بخش صنایع غذایی در بازارهاي ژاپن و آمريکا بیش از نقاط دیگر جهان پيشرفت کرده است. بنـابراين این کشورها تجـربيات بيشتري نيـز در کاربـرد بسته بندی فعال در محصولات خيلی گران و محصولاتی با حساسيت بیشتر دارند. اين قبیل محصولات را می توان با دارو، محصولات پزشكی و ابزارآلات الکتريکی و ... مقایسه کرد که در هنگام گذاشتن و برداشتن و توزيع ممکن است آسيب ببينند.

در بسته بندی فعال از حس‌گرها و شناساگرهای مناسب استفاده می شود. البته هرچند آثار مثبت اين نوع بسته بندی بر کيفيت، ايمني و سلامت غذا تا رسيدن به دست مصرف کنندگان ثابت شده اما بايد به جنبه هاي اقتصادی و بازاريابی آن نيز توجه داشت.

محققان شکل‌های مختلفی از بسته بندی های هوشمند را ابداع کرده اند که از جمله آنها بسته بندی هایی هستند که در آنها از حس‌گرهای اکسيژن، شناساگرهای نشان دهنده تازگي و بروز فساد در غذا،شناساگرهای سالم بودن بسته و شناساگرهای زمان- دما استفاده می شود. اگر مشکل صرفه اقتصادی بسته‌ بندی هاي هوشمند حل شود استفاده از آنها در مواد غذایی از جمله گوشت و محصولات گوشتي اجتناب ناپذير خواهد بود.

شکل های مختلف بسته بندی های هوشمند

بسته بندی های دارای شناساگرهای دما ـ زمان

در این شکل از بسته بندی هوشمند ابزاری مورد استفاده قرار می گیرد که هر تغییر قابل اندازه گیری مربوط به دما-زمان را نشان می دهد.

نشانگرهای دمایی که روی بسته‌ بندی برچسب زده شده‌اند می‌توانند درباره بار حرارتی ای که سطح بسته‌بندی در زنجیره توزیع متحمل شده اطلاع بدهند و این کار را به صورت یک پاسخ قابل مشاهده به شکل تغییر شکل مکانیکی، تغییر رنگ یا جابجایی رنگ انجام می دهند.

به عنوان نمونه نشانگری به صوررت ورقه ای مستطیل شکل از جنس فیلم یا چسب بر روی محصول قرار می گیرد. این یک نشانگر به دما حساس است و مصرف کنندگان با مشاهده وضعیت آن می توانند بفهمند که آیا محصولات غذایی فاسد شدنی در دمای بالا قرار گرفته اند یا نه.

شناساگرهای آنزیمی

برچسب های مربوط به شناساگرهای آنزیمی بیشتر برای گوشت مرغ و گوشت چرخ شده گوساله مورد استفاده قرار می گیرند. از این برچسب در خطوط هوایی انگلیس استفاده می شود و با استفاده از آن کادر هواپیمایی وضعیت غذاهای از پیش آماده و فسادپذیر را کنترل می کنند.

شناساگرهای زمان- دمای میکروبی

شناساگرهای میکروبی به دلیل اینکه به طور مستقیم با فساد غذا در ارتباط اند، به خوبی توانسته اند در بازار جای خود را باز کنند. یک نمونه از این شناساگر برچسبی به شکل یک بالشتک کوچک ژلی است که بر روی بسته ماده غذایی چسبانده می شود. این برچسب در حالت فعال سبز است و به تدریج با سپری شدن زمان مصرف رنگ آن به سمت بنفش یا قرمز می رود. این تغییر رنگ به دلیل کاهش pH است و رشد میکروارگانیسم های تلقیح شده به ژل باعث این تغییرات می شود. درواقع پاسخ نشانگر زمان- دما به طور کامل با فساد میکروبی غذا هماهنگ است. تاکنون شرکت های مختلفی از این شناساگر برای بسته بندی ساندویچ تازه و گوشت تازه استفاده کرده اند.

شناساگر زمان ـ دمای پلیمری

این شناساگر زمانی که محصول تازه است بیرنگ و بعد از آن تیره می شود. از این نوع شناساگر برای مواد غذایی آمادۀ مصرف، سبزی ها، میوه های تازه، سالاد، آب میوه، محصولات لبنی و گوشت تازه استفاده می شود. سازمان جهانی یونیسف از این نوع شناساگر بر روی تمام واکسن های ارسالی خود استفاده می کند.

نوعی از این شناساگر را می توان به طور مستقیم بر روی بسته چاپ کرد یا از برچسب استفاده کرد. تقریباً در تمام بسته بندی های مرغ های تازه عرضه شده در کشور سوییس از این برچسب استفاده می شود.

شناساگرهای زمان- دمای فتوکرومیک

این نوع بسته بندی ها انباشته شدن تغییرات حاصل از دما و زمان را در طی مدت نگهداری محصولات منجمد فساد پذیر مانند سوسیس، غذاهای آماده و غیره نشان می دهد. در این بسته بندی نور ماورای بنفش همانند چراغ راهنما عمل می کند.

زمانی که شرایط محصول غذایی نامساعد شد، تحت تأثیر این نور ابتدا رنگ آبی تیره ظاهر می شود و سپس با گذشت زمان این رنگ کمرنگ می شود و وقتی حالت سایه همان رنگ ( در اینجا آبی) را پیدا می کند نشان می دهد که زمان ماندگاری محصول به اتمام رسیده است. برچسب های مورد استفاده در این نوع بسته بندی می بایست در مقابل تغییر شرایط مقاوم باشند و خاصیت شان را حفظ کنند.

مثالی از به کارگیری شناساگرهای های دما- زمان در بسته بندی های محصولات غذایی

در سال 2005 رنگی به نام «رنگ افشاء کننده» تولید شد که به دمای محیط حساس است. این رنگ با استفاده از مهندسی رنگ و به کارگیری برچسب ترموکرومیک ساخته شد. این نوع رنگ بر روی بسته‌بندی محصول چاپ می شود و با تغییر دمای محصول، بخشی یا تمام آن تغییر رنگ می‌دهد. نمونه ای از کاربردهای آن در بسته‌بندی های شیر است. هنگامی که دمای شیر به بالای 4/4 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، نوار آبی رنگ دایره‌ای، محو می شود و نوشته «به یخچال بازگرداننده شود» دیده می‌شود و زمانی که دمای آن به زیر 4/4 درجه سانتی گراد بر گردد، نوار آبی دوباره ظاهر شود. دلیل حساسیت به دمای 4/4 درجه سانتیگراد این است که در دمای بالاتر از آن فساد میکروبی در شیر به شدت افزایش می یابد.

بسته بندی سنتی بر روی چهار ستون استوار است: محافظت، کنترل، ارتباط و توان مالی. اما چه می شود اگر فناوری را هم اضافه کنیم؟ در این صورت به بسته بندی هوشمند دست پیدا می کنیم، یکی از جذاب ترین نگرش هایی که در چند سال اخیر مطرح شده است.

 

به گزارش چاپ و نشر، بازار بسته بندی سنتی در حال حاضر 400 میلیارد دلار ارزش دارد. اما یک نوع بسته بندی تازه هم وجود دارد، و نام آن بسته بندی هوشمند است. هوشمند یک نوع بسته بندی است که فناوری پیشرفته را هم در فرآیند خود ادغام کرده و عملکردهای فعلی را افزایش می دهد. بازار این دسته را به دو گروه تقسیم کرده است: بسته بندی فعال و بسته بندی هوشمندانه. بسته بندی فعال عملکردها را گسترش می دهد، در حالی که نوع هوشمندانه به ارائه اطلاعاتی درباره محتوا و وضعیت می پردازد.

 به عبارت دیگر، بسته بندی فعال مسئول پیش بینی محتوا است. این نوع بسته بندی به لطف موادی که در آن به کار رفته، می تواند ذراتی را جذب یا رها کند که کیفیت (میکروبیولوژیکی) محتوا را افزایش می دهند. این نوع بسته بندی محیط داخل بسته، مثلا درجه حرارت یا وضعیت تکامل آن را حس می کند، و از این اطلاعات برای گسترش طول عمر قفسه ای استفاده می کند. بسته بندی هوشمندانه به ارائه اطلاعاتی درباره تغییرات محیطی درون بسته می پردازد، تغییراتی که ممکن است در اثر دستکاری، گاز یا تراکم های میکرو ارگانیسم به وجود بیایند، این بسته بندی هم چنین در زمینه پیام های بازاریابی یا برندسازی با مصرف کننده ارتباط برقرار می کند.

 بسته بندی هوشمند چه ارزشی دارد؟.

 در اکتبر 2016، مرکز تحقیقات گرند ویو (Grand View) یک تحلیل بازار جهانی (آمریکا و اروپا) درباره بسته بندی هوشمند برای هر نوع محصول (فعال یا هوشمندانه) و هر بخش کاربردی (غذا و نوشیدنی، مراقبت های بهداشتی، مراقبت شخصی، وسائل نقلیه) منتشر کرد، این تحقیق شامل پیش بینی وضعیت تا سال 2024 می شد. طبق این تحقیق، بازار جهانی بسته بندی هوشمند در سال 2015 دارای ارزشی به میزان 10.8 میلیارد دلار بود. انتظار می رود این بازار تا 2024 با رشد مواجه شده و به 26.7 رشد برسد. صنایع غذا و نوشیدنی، مواد دارویی و مراقبت های شخصی پیشروی این بخش خواهند بود. بسته بندی فعال بدون تردید پیشروی این بخش است و به لطف کاربردها و مزایایی که برای گسترش طول عمر قفسه ای محصولات ارائه می دهد، 70% بازار را در اختیار دارد. بسته بندی هوشمندانه که در سال 2015، 25% بازار را در اختیار داشت، حوزه ای است که به سریع ترین رشد قابل انتظار رسیده است. این نوع بسته بندی در فاصله 2016 تا 2024 با نرخ رشد سالیانه 14% همراه می شود.

چرا نمی توانیم این مساله را نادیده بگیریم

 بسته بندی هوشمند از نظر میزان صرفه جویی هم برای شرکت ها و هم برای مصرف کننده دارای پیامدهای قابل توجهی است. اول از همه باید از نظر ایمنی آن را بررسی کرد. یکپارچگی محصول یک امر ضروری است که در صنایع غذایی و دارویی با هزینه زیاد مورد نظر قرار می گیرد. یک اشتباه بزرگ می تواند پیامدهای جدی برای مصرف کنندگان در پی داشته باشد و اعتبار برند تجاری 5را تحت تاثیر قرار دهد. به همین دلیل بسته بندی هوشمند یک ضمانت تاثیرگذار است. علاوه بر این، اعتبار برند تجاری یک جنبه مرتبط دیگر است. استفاده از فناوری هایی که نسخه های جعلی را به چالش می کشند نه تنها کیفیت محصول را تضمین می کنند، بلکه هم چنین در حکم یک سرویس برای خریدار عمل می کنند.

فرصت های در اختیار چاپگرها و مبدل ها

با توجه به استفاده از فرآیندهای دیجیتال تازه، سیستم های چاپ اینکجت و ترکیب جوهرها با رسانه ها، می توان گفت عبور از چاپ آنالوگ به سنتی باعث دست یابی به فرصت های شایسته تازه ای شد. راه حل های ترکیبی فعلی بر اساس نیازهای مشتری و تنوع انواع مختلف قطعه های تولیدی، می توانند به بهینه سازی فرآیندهای صنعتی بپردازند. الکترونیک های چاپی به یک گام رو به جلو در مسیری تبدیل شده اند که در آن، تولید کنندگان و لیبل سازان در کنار چاپگران و مبدل ها در حال پیشروی هستند. در این مسیر، جامعه چاپ فرصت های بیش تری در اختیار دارد  برای این که بتواند در هر نوع فرآیند محصولی به محوریت مرکزی تبدیل می شود. این فرآیند، می تواند هر نوع فرآیندی باشد که شامل یک ظرف و یک محتوا برای کنترل است.

 

منبع: ایپینا