智能包装的概念及分类

印 量与 化 ２ １２ 嘴 刷质 标准 ０２ ．
１稍Fra Baidu bibliotek 铷 ｜ ｝
曩｜ ｌ 、
ｆ市场 准入 ｊ
１ ，能够用来存储像温度、相对湿度、营养信息和 Ｍ
烹饪说 明等信 息。可 读 写 （ Ｗ） Ｆ Ｄ 签 ，在整 个 Ｒ Ｒ Ｉ标 供 应 链 中 ，能 实 时地 更新 信 息 。Ｒ Ｉ 标签 同时 间一 Ｆ Ｄ 温度 指 示 器或者 微 生物 传感 器 配合 使 用 ，就 能记 录
息传递 ，这样能够保证商品的质量和安全。有两种 最基本 的智能包装装置 ：数据记录媒介 ，例如 ：一
维 条码 、二维 条码和 射 频识 别标 签 （ Ｆ 签 ）： Ｒ Ｉ标 Ｄ 包 装 指 示 器 ，例 如 ：时 间一 度 指 示 器 （ Ｔ ） 温 Ｔ Ｉ 、 气 体指 示 器和 生物 传 感 器等 。 数据 记录 媒 介是 用 来 存 储和 发送 数 据 的 ；而 包装 指示 器 是 用来 检测 商 品 周 围 的环境 ，一旦 周围 的环境 不 能保 证 商 品 的安全 时 ，就 会 发 出 警 告 。 在 一 个 典 型 的 智 能 包 装 系统 中 ，多个 智能 包装 装置 会 同 时安 装在 供 应链 中的不 同关键 位置 。智能 包 装 装置 必须 易 激活 、 易识 别 、 不可 逆 变化 、能够 时刻 监测 商品 周围 的环境 。
安全和生物安全的重要手段。智能包装能够和现有 的追踪 系统结合 ，创造 出更 有效的流通环节 。条
形 码￣ Ｒ Ｉ标 签能 实 现 电子记 录 和信 息 共 享 ，特 别 Ｄ ＦＤ 是 与能 够 快 速 测 试 质 量 属 性 和 检 测 食 品 安 全 的 装
置连 接 。
本低 、防伪功能强、保密性好、纠错能力强而被广
（ 时间一 度指 示器 ３） 温 时 间一 温度 指示 器 （ Ｔ ） 指 ：一种 简易 的质 ＴＩ 是
量记 录 装置 ，可 以对 商 品整个 货 架期 中的一 些关 键
参数进行监控和记录 ，通过 时间温度积累效应指示
食 品 的温 度变化 历 程和 剩余 货架 信息 。 常见 的 时 间
温度高于酯质的熔点时，指示器则开始响应。
Ｌｆ ｌ ｅ ｅ ｈｏｏｙ ｒｓ ｈｃ—— 基 于 ｉｅｉ ｓ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ 的Ｆｅｈ Ｃｅ ｋ ｎ 生 成 带 有颜 色 的 聚合 体 的 聚合 反 应 而 制 的Ｔ Ｉ Ｔ ，属 于聚 合物 型 。该 类Ｔ 制造 原 理 是 固 态聚 合 物 反 Ｔ的 Ｉ 应 。 聚 合 反 应 随 着 温 度 的升 高 而 加 速 ，从 而 导 致 指 示 器 颜色 更 快 地 变深 。 由于聚 合 物 型Ｔ 制 成 Ｉ Ｔ在 时 ，就处 于 激活 状 态 ，所 以使 用之 前必 须 贮存 在极 低 的温 度 下。 （ 时 间一 度指 示 器在应 用 中的局 限性 ４） 温 不管 时 间 一 度 指示 器 作 为 能增 加 食 品质 量 安 温 全性 的指示 器 多 么灵敏 ，有可 能这 些 指 示器 指 示 的 结 果是 不可 信 的 。 因为这 些指 示 器不 能 够检 测 包装
新 鲜 食 品 （ 鲜 肉 、 海 鲜 、 刚 采 摘 的 水 果 如
等 ）的呼吸作 用 ，破坏性微生物 的呼吸作 用和包 装材料 的透 气性或者包装材料损坏 ，都会导致包 装 内部气体 组成发生变化 。一般 情况下 ，气体指 示器被 制成 包装标签 ，贴在包 装内部或者直接 印 刷在 包装薄膜上 ，来检测包 装内部气体组成 的改
成 。读写器在一个 区域 内发射无线 电信号形成 电磁
场 ， 电子标 签经 过 这个 区域 时根 据读 写器 的命令 发 送 存储 器 内部 的信 息或 存 储数 据 。读 写器接 收 到 电
子标签的数据后 ，首先解码并进行错误校验来决定
数 据 的有 效 性 ，然 后通 过 有线 或 无线 方 式将 数据 传 送 到计 算机 网络 。 Ｒ Ｄ Ｆ 系统 具 有 同 时针 对 多个 对 象 识 别 、远 距 Ｉ 离 识 别 、 快 速 度 识 别 、 可 读 写 、存 储 量 大 、使 用
能功能的包装技术。一般的智能功能是指 ：识别、
检测 、 记录 、追踪 、连 接 互联 网。 智能 包装 的 应 用
全、有效、方便使 用、易识别、价格合理。很多智
能 包装 标签 的 研究 进展 都 受到 阻 碍 ，最终 都 因达 不
囊 印刷质量与标准化 ２ １． ０２ ２
到价 格 要求 而夭折 。 当智 能包 装 和 其 他 科 学 原 理 结 合 ，将 会 是 一 个 很 实 用的 工具 ，能追踪 产 品 和检 测 产 品周 围 的环 境 ，方便 实 时数 据 的获取 和 交 换 ，使 人们 迅速 反 应 和 及 时地 做 出决 定 。在产 品的 加工 过 程和 供应 链 环 节 中 ，对 产 品进 行定 位 、跟 踪 、记 录 ，是 加强 食 品
二 、智 能 包 装体 系
由智能包装的概念可知 ，智能包装的概念起源
于智 能 包装 装置 ， 因为 智 能包 装和 传 统包 装 相 比 ， 有获取 、储 存和 传 递数据 的 功能 。
泛应用。最常用的二维条码有Ｐ Ｆ １ ，这种条码 Ｄ ４ ７ 能够包含很多一维条码无法包含的信息 ，如 ：营养
上的标签。但是更多的时候 用在运输包装上 ，因为
这些 标 签标 示 了一 些基 本信 息 ，方 便 在供 应 链 中信
２ 世 纪 ８ 年 代 Ｒ Ｄ 术 悄 然 兴 起 ， 它是 利 用 ０ ０ Ｆ Ｉ技
射频信号通过 空 间耦合 （电磁 场或交变磁场 ），
实 现 非 接 触 信 息 传 递 ， 以达 到 识 别 和 数 据 交 换 的 目的。 Ｒ Ｉ 系统 是 由 ： 电子 标 签 （ Ａ 、 阅读 器 Ｆ Ｄ Ｔ Ｇ） （ ｅ ｄ ｒ 和 应 用系统 （ Ｒａｅ ） 包括 连 接线 路 ） 部 分 组 ３
一
温度 指示 器有 以下 几种 ： ３ 公 司生产 的Ｍ ｎｔ ｒ Ｈ ｒ — 典型 的利 用扩 Ｈ ｏ ｉｏ ａｋ —
散 原理 的Ｔ Ｉ 它是 利 用 酯质 的 扩散 速 度 与 温度 相 Ｔ。 关 的原 理 设计 的 ，温 度越 高 ，扩 散速 度越 大 。 当储 藏 温度 低 于酯 质 的熔 点 时 ，指示 器不 响 应 。 当储 藏
才标志着智能包装正式投入市场。智能包装能提高
商 品的 质量 安全 和 方 便性 。 智能 包装 融入 了包 装科 学 、食 品科 学 、生 物 技术 、传 感 器 、信息 技 术 、纳 米技 术 等 多个 学科 。 传统 的包 装 主要 有 以 下功 能 ： 在产 品 运输 和 储存 过程 中 ，保 护 商 品、 便 于流通 、
变 ，给 食 品 的 质 量 和 安 全 提 供 保 证 。 常 见 的气 体 指 示 器 有 ：氧 气 指 示 器 、二 氧 化 碳 指 示 器 、水 蒸 气 指 示 器 、 乙 烯 指 示 器 等 。 其 中 在 食 品 包 装 的应 用 中 ，氧 气 指 示 器 是 最 常 用 的气 体 指 示 器 。 因为 氧 气 在 空 气 中使 食 品氧 化 腐 败 ，产 生 色 变 ，对 食 品的 安全 造 成 了严 重威 胁 。 Ｋ 等 用交 联凝 胶 膜 去 负载 除氧 剂 ，得 到 了一 １ ｍ
法和手段。条码是利用光 电扫描阅读设备实现数据 输入到计算机的一种代码 ，由１ 组按一定 编码规则 排列的条、空符号组成 ，这些粗细不均的黑色线条
与空 白间 隔代表 着 所 附对 象 的全 部数 据信 息 。条 形 码 经 光 学识 读 装置 （ 由扫 描器 和 译码 器 组成 ） 取 读 后 ，可 转换 成 二进 制代码 输入 计算 机。 按 形成 空 间的不 同 ，条码 可 分为 一 维条 码和 二 维 条 码 。一 维 条码 中最 典 型是 Ｕ Ｃ 码 ，它 的储 存 条 Ｐ 空 间很 小 ，只能 储 存很 有 限 的信息 ，如 ：生 产厂 家 代 码和 项 目号 ，没有 空 间储 存 其他信 息 。 目前 ，二 维条 码 因信 息容 量 大 、可靠 性 高 、成
状 。这些指 示 器通 常和 Ｒ 标 签配合 使 用 ，Ｒ 标 Ｆ Ｉ Ｄ Ｆ Ｉ Ｄ 签能 够记 录商 品在 整个供 应链 中的信息 。 智 能包 装 与传 统 包 装 比较 ，有 以下 优 点 ： （ 能够 提 高 物 流 的 处理 效 率 ，减 少 物 流 费 用 ； １） （ 能够 有 效 地 控 制 内容 物 和 包 装 的 质 量 ，减 少 ２）
Ｅ ｖｒ ｎ ｎ ａ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｌ ｏ
—
场耀入 ｜
文 ／ 美娟 樊
智能包装技术并不是一项新技术 ，但直到１９ ９２
年 ，Ｆｅ ｈ Ｍ ｘ推 出第一款 氧气 吸收 剂活性 标 签 ， ｒ ｓ ａ
能 延长 商 品 的货架 期 、增 强商 品的安 全性 ，提 高商 品 的质 量 ，提供 给 消费 者 商 品从原 材 料采 购 ，商 品
价值 、烹饪 信 息 、 制造商 地 址 ，有 的 二维 条码 还 包
括图片。二维条码 的另一个优 点 ：条码上的信息能
立 刻读取 ，无需借 助外 界 的数据 库 。
（ ２）Ｒ Ｉ 技术 ＦＤ
智能包装装置通常是指一些体积较小 ，较经济
的 ，贴 在产 品 内包 装 （ ：包 装 袋 、托盘 和 瓶子 ） 如
寿命长 、环境适应性强 等优点 。按获 取能量方式
１ ． 数据记录媒介
（ 条形码技术 １）
条形 码是 最经 济 ，最 受欢 迎 的 数据记 录 媒 介之
一
的不 同 ，电子标 签可 分 为有 源标 签 （ ｃ １ｅ） 无 ａｔ ｖ 和 源标 签 （ ａ Ｓｖ ２ ｐ Ｓ １ ｅ） 种类 型 ；按读 写性 能 的不 同 ， 电子 标 签 可 分 为 可读 写 （ Ｗ） 一次 写 入 多 次 读 Ｒ 、
智能包装的概 念
所 谓 的 “ 能包 装 ”一 般 认 为是 具 有 执 行 智 智
损坏 ： （ 能够 有效 的保 障商品 质量安全 性 ； ３）
（ 对 于 重 新利 用和 循 环 使 用包 装 件 有积 极 的意 ４） 义 。一 个成 功 的智 能包 装 标签 应 具备 以下特 点 ：安
生产、包装、商品的运输及储存等环节的信息 ，以
及对 消 费者 在购 买 和使 用商 品时可 能 出现 的问 题做 出警 告 ，从 而更 好 的指 导 消费 者 。智 能包 装 系 统通 常包 括 安装 在包 装 件外 部 或者 内部 的指示 器 。 外部 的指 示 器能 检 测商 品 的外 部储 存 环境 ，如温 度 、湿
（ ） ２ 生物 传感 器 生 物传 感 器具 有分 析特 定 产物 的 生物 部分 和将 生物信 号 转换 为 物理 信 号 的物理 部分 。如酶 、抗体
和细胞可作为生物部分 ，而生物信号则可以转化为
能 测 定 的 电流 、 电压 、光和 色 的变 化 。对 于生 物胺 已有 大量 的酶 生 物传 感 器 ，采 用将 腐胺 氧化 酶 反应
。
条码 （ 又称条形码 ，ｂ ｏ ｅ） ａ ｃ ｄ 技术起源于２ ｒ ０
出 （ Ｏ Ｍ） Ｗ Ｒ 和只读卡 （ ０） 种类型。Ｒ Ｉ标签有 Ｒ ３ Ｆ Ｄ
超大 的储 存 空 间 ，如 高 端Ｒ Ｉ标 签 的储 存空 间达 到 ＦＤ
世 纪 ４ 年代 ，是信 息数 据 自动 识别 、输入 的重要 方 ０
时间一 温度变化或者是有关微生物的数据。
２ ． 包装指示器
（ 气体 指 示剂 １）
器与过氧化氢 电极结合 ，通过 电流可以测定禽 肉二
胺 （ 胺 、尸胺和 精胺 ） 腐 浓度 的增加 。Ｆｅ ｏｔ ｒｂ ｒ等发 表 一 种基 于 光 电检测 的流 动 系统 来 测定 虹鳟 鱼 中的
组胺 。
促进销售、方便消费、节约费用。智能包装是人们 不断创新的结果。智能包装除了具有以上传统包装
具有 的 功能 外 ，智 能 包装 最 引人 注 目的特 点 是 ：便 捷性 和 智能 化 ，这 一特 点支持 人 们越 来越 忙 碌 的生
活方 式 。
度等。安装在内部的传感器，能指示商品的质量现