包裝在食品供應(yīng)鏈中具有十分重要的作用。隨著人們對(duì)食品品質(zhì)和安全性要求的提高,食品包裝也發(fā)生著巨大的變化,各種新型包裝技術(shù)不斷發(fā)展,智能包裝便是其中一種非常具有發(fā)展?jié)摿Φ陌b技術(shù)。
智能包裝是通過監(jiān)視包裝食品的環(huán)境條件,獲得食品在運(yùn)輸和貯藏期間其品質(zhì)和安全性信息的包裝技術(shù)。智能包裝可以識(shí)別和顯示包裝空間的溫度、濕度、壓力以及密封的程度、時(shí)間等一些重要參數(shù)。
一、智能包裝技術(shù)及分類
智能包裝技術(shù)包括功能材料型智能包裝、功能結(jié)構(gòu)型智能包裝及信息型智能包裝等。具體體現(xiàn)為：利用新型的包裝材料、結(jié)構(gòu)與形式對(duì)商品的質(zhì)量和流通安全性進(jìn)行積極干預(yù)與保障，利用信息收集、管理、控制與處理技術(shù)完成對(duì)運(yùn)輸包裝系統(tǒng)的優(yōu)化管理等。
1、功能材料型智能包裝技術(shù)的特點(diǎn)
功能材料型智能包裝是指通過應(yīng)用新型智能包裝材料，改善和增加包裝的功能，以達(dá)到和完成特定包裝的目的。目前研制的材料型智能包裝，通常是采用光電、溫敏、濕敏、氣敏等功能材料，對(duì)環(huán)境因素具有“識(shí)別”和“判斷”功能的包裝。包裝材料復(fù)合制成，它可以識(shí)別和顯示包裝內(nèi)空間的溫度、濕度、壓力以及密封的程度、時(shí)間等一些重要參數(shù)。這是一種很有發(fā)展前景的功能包裝，對(duì)于需長(zhǎng)期儲(chǔ)存的包裝商品尤為重要。
2、功能結(jié)構(gòu)型智能包裝技術(shù)的特點(diǎn)
功能結(jié)構(gòu)型智能包裝是指通過增加或改進(jìn)部分包裝結(jié)構(gòu)，而使包裝具有某些特殊功能和智能型特點(diǎn)。功能結(jié)構(gòu)的改進(jìn)往往從包裝的安全性、可靠性和部分自動(dòng)功能入手進(jìn)行，這種結(jié)構(gòu)上的變化使包裝的商品在使用時(shí)更加安全和便捷。
這種功能結(jié)構(gòu)型智能包裝最有代表性的是自動(dòng)加熱和自動(dòng)冷卻包裝。這兩種包裝都是增加了包裝的部分結(jié)構(gòu),而使包裝具有部分自動(dòng)功能。自動(dòng)加熱型包裝是一種多層、無縫的容
器,以注塑成形方法制成,容器內(nèi)層分成多個(gè)間隔,容許產(chǎn)品自我加熱。它的加熱原理是:當(dāng)使用者拿下容器上的箔,并按壓容器底部時(shí),容器內(nèi)的水及石灰石便會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),發(fā)放熱能,進(jìn)而令產(chǎn)品加熱。自動(dòng)冷卻型包裝內(nèi)置一個(gè)冷凝器、一個(gè)蒸發(fā)格及一包以鹽做成的干燥劑,冷卻時(shí)由催化作用所產(chǎn)生的蒸氣及液體會(huì)貯藏于包裝的底部。
3、信息型智能包裝技術(shù)的特點(diǎn)
信息型智能包裝技術(shù)主要是指以反映包裝內(nèi)容物及其內(nèi)在品質(zhì)和運(yùn)輸、銷售過程信息為主的新型技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)包括兩方面：其一，商品在倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售期間，周圍環(huán)境對(duì)其內(nèi)在質(zhì)量影響的信息記錄與表現(xiàn)；其二，商品生產(chǎn)信息和銷售分布信息的記錄。記錄和反映這些信息的技術(shù)涉及化學(xué)、微生物，動(dòng)力學(xué)和電子技術(shù)。信息型智能包裝技術(shù)是最有發(fā)展活力和前景的包裝技術(shù)之一。
二、智能包裝材料
智能包裝材料通常包括光電、熱敏、濕敏、氣敏等功能材料,這些材料可以廣泛應(yīng)用于食品和藥品包裝。如在食品包裝中,“智能”包裝能改變顏色,讓顧客知道食品新鮮程度,顯示是否由于貯存時(shí)溫度變化或包裝泄漏而導(dǎo)致食品變質(zhì)敗壞。另外可口可樂公司曾做過的一次促銷活動(dòng),在產(chǎn)品的收縮膜標(biāo)簽中隱藏著一個(gè)中獎(jiǎng)信息。消費(fèi)者購買可口可樂產(chǎn)品,并將它們存放在冰箱中才能知道自己是否中獎(jiǎng),這是因?yàn)檫@種標(biāo)簽是用溫度敏感的油墨印制而成的,只有在溫度下降到一定程度的時(shí)候才能被人眼察覺到。
智能包裝材料根據(jù)被包裝商品的不同，具有如下功能：
(1)?能夠直接提供關(guān)于產(chǎn)品的質(zhì)量、充填氣體、包裝件儲(chǔ)藏條件等信息；
(2)?能吸收包裝食品釋放的氧氣，防止細(xì)菌增長(zhǎng)，降低食品變質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)貨架壽命
(3)?能通過外包裝顏色的改變，讓顧客知道食品新鮮程度，顯示包裝物是否敗壞。
（4）通過時(shí)間-溫度指示劑記錄食品在貯存和銷售期間溫度變化的連續(xù)過程，預(yù)示食品質(zhì)量變化情況。（TTI指示劑）
(5)通過氣調(diào)包裝調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體的環(huán)境，以減緩氧化速度，延長(zhǎng)貨架壽命。（MAP包裝）
(6)通過包裝物中微生物生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生的新陳代謝產(chǎn)物與某種指示劑反映的情況來直接指示產(chǎn)品中的微生物質(zhì)量。（新鮮度指示劑）
(7)利用可以同加速水果、蔬菜衰老的乙烯發(fā)生反應(yīng)的指示劑（澳大利亞的CSIRO），呈現(xiàn)出顏色變化來指示食品情況。（乙烯指示劑）
可以預(yù)見，未來食品用智能包裝會(huì)含有更復(fù)雜的、遠(yuǎn)程可讀的非視覺信息，油墨技術(shù)的進(jìn)步也許能用上更精細(xì)的印刷線路。標(biāo)簽可能會(huì)像芯片一樣，電子標(biāo)簽可以作為時(shí)間-溫度、泄露或新鮮度指示劑，可能會(huì)隨著電子學(xué)和生物科技的進(jìn)步而具有更加智能的作用。
三、食品智能包裝系統(tǒng)
食品智能包裝系統(tǒng)有兩類，一類是直接用于食品質(zhì)量控制的包裝體系，如氣調(diào)包裝技術(shù)（CAP/MAP），另一類以指示器的形式，提供產(chǎn)品部分指標(biāo)信息，直接或間接說明食品貨架期品質(zhì)情況。
為了控制包裝內(nèi)的特定氣體,使用了能吸收或釋放特定氣體的化學(xué)物質(zhì)。其功能體系包括使用殺菌劑、脫氧劑、氣味吸收劑或釋放劑、光線阻隔劑、防霧劑、防粘劑、穩(wěn)定劑和酶抑制劑等。
1、吸收氧氣系統(tǒng)
食品包裝中存在的氧會(huì)加速許多食品的腐敗和變質(zhì)。氧可以引起許多食品產(chǎn)生異味、顏色變化和營養(yǎng)價(jià)值的流失,并能加速細(xì)菌的繁殖。而脫氧劑是所有活性包裝技術(shù)中研究得最多和獲得專利最多的領(lǐng)域。放入包裝中的裝有脫氧劑的獨(dú)立小袋已經(jīng)獲得了商業(yè)應(yīng)用。小袋中的脫氧劑通常是研磨得很細(xì)的氧化鐵，還可將脫氧劑設(shè)計(jì)成直接與包裝材料結(jié)合。不過這種脫氧劑就由含烯鍵的不飽和碳?xì)浠衔锖鸵环N過渡金屬催化劑組成。它的組份是經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的以便克服在低溫下氧吸收速度慢的缺點(diǎn)。
其他潛在的氧氣清除系統(tǒng)還有很多,他們一般被整合到薄膜組織中,與包裝實(shí)現(xiàn)一體化。例如反應(yīng)染料和維生素C體系,它們可以整合到薄膜組織中以減少包裝內(nèi)氧氣含量。如美國罐頭公司制造了一種薄膜,把金屬鉑整合到薄膜組織中以減少滲入包裝袋內(nèi)的氧氣量,這種薄膜非常昂貴,只適合軍用。另有一種技術(shù)就是將氧化酶固定在薄膜內(nèi)側(cè)。具有代表性的酶有：葡萄糖氧化酶和酒精氧化酶。
2、二氧化碳清除劑和發(fā)生劑
一方面一些食品需要較高的CO2水平,如肉禽類,他們需要借助CO2來抑制表面微生物的生長(zhǎng),從而延長(zhǎng)貨架期;而另一方面低O2高CO2水平情況則導(dǎo)致厭氧菌的生長(zhǎng),加快食品腐敗變質(zhì)。高水平CO2也會(huì)促使水果進(jìn)行無氧呼吸,積累不良產(chǎn)物。每一種食品具有最佳的包裝氣體組成對(duì)應(yīng)最長(zhǎng)貨架期,氣調(diào)包裝技術(shù)基于這樣的原因而建立。在調(diào)節(jié)氣體包裝中需要產(chǎn)生各種濃度的二氧化碳來適應(yīng)特定食品要求，但由于大多數(shù)塑料薄膜對(duì)二氧化碳比對(duì)氧有更大的滲透性,因此在某些包裝中需要加緊產(chǎn)生二氧化碳以維持必要的氣體組成。相反,某些食品如咖啡會(huì)釋放出二氧化碳,必須使二氧化碳被吸收,以避免食品變質(zhì)或脹破包裝。現(xiàn)已完成的二氧化碳吸收系統(tǒng)或發(fā)生系統(tǒng)在商業(yè)應(yīng)用上也僅少數(shù),故仍是重要的研究課題。
3、乙烯清除劑
乙烯對(duì)某些新鮮的和未完全成熟的水果和蔬菜能起到一種激素和熟化引發(fā)劑的作用。它能加速衰老和減少它們的貨架壽命。乙烯吸收系統(tǒng)能不可逆地吸收水果或蔬菜產(chǎn)生的乙烯,且只需少量的清除劑。一種特殊的清除系統(tǒng),當(dāng)同乙烯反應(yīng)時(shí)會(huì)呈現(xiàn)粉紅色并可用來顯示反應(yīng)的程度和乙烯清除劑的存在。
還有能起到類似效果的比較常見的有：裝入利于乙烯滲透袋的清除劑；直接將清除劑加人到包裝薄膜中,而起反應(yīng)的是高錳酸鉀,它把乙烯氧化成醋酸醋和乙醇并使乙醇鈍化等。
4、干燥劑
代謝過程會(huì)產(chǎn)生水分,這會(huì)使包裝袋中水氣壓上升,導(dǎo)致表面微生物腐敗,尤其是真菌,如一些酵母和霉菌的生長(zhǎng)。一袋干燥劑可以減輕這個(gè)問題。新鮮的西紅柿和鱷梨的室溫儲(chǔ)存運(yùn)用了這一技術(shù)。在冷凍條件下,這些食品會(huì)遭到冷害,顏色和風(fēng)味發(fā)生變化。如果儲(chǔ)存在室溫下,冷害損失減少,但食品基礎(chǔ)代謝增加,代謝產(chǎn)物水分積累后會(huì)很快導(dǎo)致食品的腐敗,使用于燥劑可以消除這個(gè)問題。如日本ShowaDenkoCo開發(fā)了一種薄膜,該薄膜為雙層形式,在雙層之間含有丙二醇。將這種薄膜覆在魚體表面,它會(huì)吸收水分,同時(shí)抑制致病菌生長(zhǎng),使海魚的貨架壽命增加2~4d。
5、抗菌劑/殺菌劑
除了代謝和化學(xué)腐敗以外,食品還有微生物腐敗,這也是一種新鮮食物主要的腐敗類型。如果致病菌在食品表面生長(zhǎng),那么一種可以釋放殺菌劑的薄膜或制劑是十分有用的,該殺菌劑可以是抗氧化劑。現(xiàn)在商業(yè)上主要運(yùn)用的抗菌劑有Freund酒精抗菌劑。它是一個(gè)薄膜小袋,內(nèi)含包容有酒精的硅膠,薄膜具有良好的酒精滲透性。這種制劑已經(jīng)在面包、奶酪和一些半干燥食品上得到很好地運(yùn)用。將該制劑堆積在食品表面,可以抑制霉菌和致病菌的生長(zhǎng)。Ladania和Dhillon研究表明,一種能產(chǎn)生SO2的薄膜通過阻止霉菌生長(zhǎng),在冷藏條件下延長(zhǎng)葡萄貨架期80d。
四、食品質(zhì)量指示器包裝體系
1、氣體指示器
氣體指示器貼在食品包裝袋內(nèi)側(cè),可以提供氣調(diào)包裝袋中的氣體（O2和CO2）和濃度信息,間接說明食品的質(zhì)量狀況,為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,氣調(diào)包裝袋必須保證它的完整性。
2、氧氣指示器
氧氣指示器分為兩類,一類是可視化氧氣指示器,另一類是非可視化氧氣指示器。20世紀(jì)70年代末,第一個(gè)用于食品包裝描述氧氣含量的可視指示器專利產(chǎn)生。氧氣指示器的研究開發(fā)工作是和氧氣凈化體系緊密聯(lián)系在一起的。典型的可視化氧氣指示器由氧化還原指示劑,還原化合物和堿化合物組成。也有人以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)建立指示體系。通常指示器從還原狀態(tài)到氧化狀態(tài)的顏色變化為從白色或粉紅色到藍(lán)色。該指示器可以以薄片形式鑲在薄膜內(nèi)或制成印刷層形式。非可視化氧氣指示器是一個(gè)內(nèi)置體系,會(huì)發(fā)熒光,通過掃描測(cè)定熒光強(qiáng)度能在不破壞食品包裝的情況下定量測(cè)定包裝中的氧氣含量。與可視化的氧氣指示器相比,它反映氧氣含量更客觀,更準(zhǔn)確。
3、新鮮度指示器
新鮮度指示劑主要是以微生物生長(zhǎng)和代謝導(dǎo)致pH值變化,形成有毒化合物、異味、氣體和黏滑物質(zhì)為基礎(chǔ)。其貼在包裝袋內(nèi)側(cè),直接指示產(chǎn)品質(zhì)量狀況。產(chǎn)品中微生物代謝物與指示劑反應(yīng),指示產(chǎn)品質(zhì)量信息。現(xiàn)已有很多以不同原理建立的新鮮度指示器專利,如用于禽類產(chǎn)品的硫化氫新鮮度指示器。目前商業(yè)運(yùn)用的新鮮度指示器比較少,一種可以和魚體產(chǎn)生的胺類物質(zhì)起反應(yīng),從而發(fā)生顏色變化以指示魚類新鮮度的指示器在商業(yè)上運(yùn)用比較成功。其他的指示體系還有CO2、乙烯和氨氣含量指示體系等。
4、時(shí)間溫度指示器
時(shí)間溫度指示器是一種簡(jiǎn)易的質(zhì)量控制裝置,可以對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)貨架期中的一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行操縱、監(jiān)控和記錄,通過時(shí)間溫度積累效應(yīng)指示食品的溫度變化歷程和剩余貨架信息。Taoukis等人根據(jù)功能和傳達(dá)的信息提出三類時(shí)間溫度指示劑,分別為臨界溫度指示劑、臨界溫度/時(shí)間指示劑和時(shí)間溫度積分指示劑。
（1）臨界溫度指示劑(Critical Temperature Indicators,CTIs)
CTIs可以顯示食品的溫度是否超過或者低于參考溫度,但不能顯示存放高于或低于臨界溫度的時(shí)間長(zhǎng)度。CTI適用于當(dāng)因溫度影響而發(fā)生相變,且質(zhì)構(gòu)劣化為不可逆的食品。與食品品質(zhì)相關(guān)的溫度主要是高溫,所以目前關(guān)于最高溫度指示劑(Maximum Temperature Indicators)的研究比較多,例如它可以用于顯示冰凍食品的融化溫度,同時(shí)還適用于高于臨界溫度后，就會(huì)造成蛋白質(zhì)變性的產(chǎn)品。
（2）臨界溫度/時(shí)間指示劑(Critical Temperature/TimeIndicators,CTTIs)
CTTIs顯示暴露在臨界溫度以上連續(xù)時(shí)間的累積效應(yīng),這種效應(yīng)可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的食品在臨界溫度條件下的允許陳列時(shí)間。與CTIs的主要區(qū)別是:CTTIs將超過臨界溫度的溫度值及其與時(shí)間的積分效應(yīng)反應(yīng)出來,但也只反映出商品所經(jīng)歷的部分時(shí)間溫度歷程。CTTIs適用于超過臨界溫度以上以一定速率發(fā)生變質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)品,可用于指示在冷鏈中斷后，高于臨界溫度的情況下，產(chǎn)品質(zhì)量變化與時(shí)間有關(guān)的一類產(chǎn)品。例如高于臨界溫度時(shí)微生物的生長(zhǎng)和酶反應(yīng)的進(jìn)行。微波處理指示劑從廣義上講,也屬于CTTIs的一種。在微波食品的包裝上安置微波處理指示劑(DI),該指示劑可以體現(xiàn)溫度時(shí)間積累效應(yīng),以顏色變化指示微波處理的時(shí)間終點(diǎn)。
（3）時(shí)間溫度積分指示劑(Time-Temperature Indicatorsor Integrator,TTIs)
時(shí)間溫度積分指示劑指示的是在食品周期中的時(shí)間響應(yīng)。它們以一個(gè)指標(biāo)表述全部的時(shí)間-溫度歷史記錄,可用于指示流通過程中的“平均”溫度,還可以反映與連續(xù)的因溫度所造成食品質(zhì)量損失的反應(yīng),進(jìn)而預(yù)示食品的質(zhì)量變化情況。TTIs的作用原理主要是通過機(jī)械、化學(xué)、電化學(xué)、酶、微生物等的不可逆反應(yīng)來反映時(shí)間溫度的變化,這些不可逆的變化主要是通過機(jī)械形變、顏色擴(kuò)散或移動(dòng)來表現(xiàn)的。由于這些變化與溫度相關(guān),隨著溫度的增加變化速度也增加,因此可以利用這些變化來反應(yīng)貯存的時(shí)間和溫度。
5、微波處理指示器
從廣義上講,微波處理指示器也屬于時(shí)間溫度指示器的一種。一些研究表明,微波處理不能很好地殺滅食品本身污染的微生物。Dealler和lacey指出腌制品如果內(nèi)部熱處理不足,則會(huì)加快食品表面敗壞過程。微波處理的食品由于內(nèi)在品質(zhì)的差異和處理時(shí)間短,加熱不當(dāng),容易引起疾病。隨著消費(fèi)者使用微波爐直接加熱新鮮食品或冷藏食品（其中一些是氣調(diào)包裝的）趨勢(shì)的增加,這種潛在的危險(xiǎn)進(jìn)一步增大。
五、智能包裝應(yīng)用實(shí)例
芬蘭的VTT生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研制的智能包裝指示劑已經(jīng)取得實(shí)質(zhì)性的成果。這種指示劑的關(guān)鍵意義在于具有直接給出有關(guān)食品質(zhì)量、包裝和預(yù)留空間氣體、包裝的貯藏條件等信息的能力。保鮮指示劑通過對(duì)微生物生長(zhǎng)期間新陳代射的反應(yīng)，直接指示出食品的微生物質(zhì)量。它包括:滲漏指示劑和保鮮指示劑。
該機(jī)構(gòu)研究的滲漏指示劑專為MAP(氣調(diào)包裝)的O2滲漏檢測(cè)設(shè)計(jì)。該指示劑以氧敏感性染料為基礎(chǔ),適用MAP食品質(zhì)量控制。該劑中還含有吸氧成分,可延長(zhǎng)食品的貨架壽命,并能防止指示劑與MAP中殘留的O2發(fā)生反應(yīng)。指示劑裝入合成薄膜內(nèi),進(jìn)一步防止包裝過程中指示劑發(fā)生氧化。O2指示劑的優(yōu)勢(shì)在于其不可逆性。VTT也利用漆酶催化促酶反應(yīng)形成有色產(chǎn)物,研究滲漏指示劑的構(gòu)成。在有氧條件下,漆酶可氧化多種基質(zhì)。可視指示劑的構(gòu)成要求生成有色產(chǎn)物,如從ABTS可生成從淺綠到深綠的有色產(chǎn)物。這種指示劑遇氧發(fā)生反應(yīng),出現(xiàn)快速明顯的顏色變化,從而顯示包裝體破損信息。
保鮮指示劑是針對(duì)肉、禽類產(chǎn)品在包裝體內(nèi)產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體如:H2S的含量變化來顯示產(chǎn)品新鮮程度。H2S與肌紅蛋白形成綠色顏料硫化肌紅蛋白。利用肌紅蛋白保鮮指示劑中硫化肌紅蛋白的形成,對(duì)MAP禽肉進(jìn)行質(zhì)量控制。這些可視覺探測(cè)顏色變化的以肌紅蛋白為主要成分的指示劑，貼在內(nèi)裝新鮮禽肉的包裝淺盤的封蓋材料內(nèi)表面,其顏色變化與禽肉質(zhì)量相互關(guān)聯(lián),即H2S氣體一經(jīng)產(chǎn)生,指示劑隨即發(fā)生顏色變化。
有一種食品安全指示包裝技術(shù)是一種摻雜染料的塑料圓片，通過與食品在包裝袋內(nèi)釋放出的氣體發(fā)生作用，顯示肉類和蔬菜是否變質(zhì)。這種塑料片放入食品包裝袋后，如果包裝袋中的食品腐爛，就會(huì)釋放出氣體，使塑料片改變顏色。消費(fèi)者根據(jù)塑料片的顏色，就能知道食品是否變質(zhì)。這種智能包裝技術(shù)只能向消費(fèi)者表明食品是否變質(zhì)，而另一種智能包裝技術(shù)則可以控制包裝袋內(nèi)的環(huán)境延長(zhǎng)食品的保鮮期。
不同的水果和蔬菜需要在一定的氧和二氧化碳濃度下才能保鮮，而氧和二氧化碳的濃度在密封包裝袋中難以控制。因?yàn)楫?dāng)溫度較高時(shí)，包裝袋內(nèi)的水果或蔬菜會(huì)消耗較多的氧，并釋放較多的二氧化碳。如不進(jìn)行調(diào)節(jié)，食品的保鮮期勢(shì)必縮短。為了解決這一難題，美國加利福尼亞州門洛帕克市的一家公司正在研究一種名為Intelimer的包裝膜。這種膜在溫度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)自行改變透氣性，以使不同的食品保持在最佳的氧和二氧化碳濃度比例之下。減緩食品變質(zhì)速度的另一種方法，是用氧清除劑以清除氧氣，控制包裝袋內(nèi)的空氣環(huán)境，從而避免食品氧化變質(zhì)。
法國有一種被稱為“時(shí)間溫度指示”的包裝技術(shù)。它用于指示食品的新鮮程度，目前主要被設(shè)計(jì)用于鮮肉及乳品加工業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)示。實(shí)際上它是一個(gè)標(biāo)簽，這種標(biāo)簽有許多圈套圈的透明圓環(huán)，中心的環(huán)臺(tái)有一種化學(xué)物質(zhì)。這種化學(xué)物質(zhì)會(huì)隨時(shí)間和溫度不同而由透明變成黑色。由于食品上的細(xì)菌隨溫度和時(shí)間的增加而增加，因此化學(xué)物質(zhì)變黑的程度會(huì)越來越嚴(yán)重。
還有一種更為獨(dú)特的智能包裝技術(shù)——智能啤酒密封罐技術(shù)，這種啤酒罐有上下兩部分，上部分裝啤酒，啤酒外層用含水凝膠包裹；下部分由真空層、干燥劑和熱吸收劑層組成。在擰開啤酒罐時(shí)，罐內(nèi)壓力下降，引起罐內(nèi)水分蒸發(fā)，使啤酒溫度下降。蒸發(fā)的水被干燥劑吸收，同時(shí)熱吸收劑吸收熱量，可使啤酒在3分鐘內(nèi)自動(dòng)冷卻16．7℃，從而讓人們喝到爽口的冰鎮(zhèn)啤酒。
日本研制了一種乙醇蒸氣釋放小包，此小包由紙與乙烯醋酸乙烯酯共聚物積層材料制成，內(nèi)裝55%食品級(jí)酒精、10%水分及35%的二氧化硅粉末。有時(shí)為了掩蔽酒精味，可加入少量的香料。小包的大小取決于食品的重量、食品的水分活度和要求的食品貨架壽命。食品的水分活度越低，所需的酒精量越少，此酒精蒸氣可控制10種不同的霉菌、15種細(xì)菌及3種致腐敗的酵母菌。此方法可用于餅干、奶酪、半干魚類等食品的保藏，特別適合魚類的保藏。
變色包裝也是一種智能包裝，它通過包裝材料顏色的變化來顯示產(chǎn)品質(zhì)量的改變。德國一家公司就在研究此類包裝。其基本原理是在包裝材料內(nèi)加入適量的特殊化學(xué)元素，例如鐵元素。當(dāng)包裝內(nèi)的產(chǎn)品變質(zhì)時(shí)，內(nèi)部氧氣的含量隨之變化，鐵元素隨著氧濃度的變化發(fā)生一定的化學(xué)變化，表現(xiàn)在外觀上就是包裝容器的顏色發(fā)生變化。消費(fèi)者由此可以判斷所購產(chǎn)品是否已經(jīng)變質(zhì)。
食品保鮮指示器是一種可粘貼的食品新鮮性指示標(biāo)簽。它被肉類生產(chǎn)商、分銷商等貼在包裝好的鮮肉上，用于探測(cè)肉類產(chǎn)品的新鮮程度及是否變質(zhì)。當(dāng)標(biāo)簽上的“Q”內(nèi)部顏色呈現(xiàn)為桔黃色時(shí)，表明產(chǎn)品是新鮮的；隨著產(chǎn)品變質(zhì)程度的增加，“Q”內(nèi)部顏色開始由桔黃色向灰色漸變。這種標(biāo)簽是由食品級(jí)的可顯示材料制成的，其成本不到肉類食品平均包裝總價(jià)格的1％，相當(dāng)經(jīng)濟(jì)。
溫度-時(shí)間監(jiān)測(cè)標(biāo)簽可以記錄產(chǎn)品8周的時(shí)間與溫度數(shù)據(jù)。比如，如果消費(fèi)者懷疑糖果產(chǎn)品的保存溫度不在要求范圍內(nèi)，則可以將糖果包裝展平并測(cè)量它的尺寸，這種標(biāo)簽就會(huì)將所有的警示整合，并提供可視化顯示。所有通過標(biāo)簽獲取的數(shù)據(jù)可以被下載下來并可以圖形表示。這種標(biāo)簽可以裝入食品等級(jí)包裝中，也可以貼在紙箱上或直接粘貼在產(chǎn)品上。它的溫度-時(shí)間范圍可以由廠家預(yù)先設(shè)置，還可以通過相關(guān)的識(shí)別設(shè)備和軟件下載標(biāo)簽中的信息。
六、智能包裝發(fā)展趨勢(shì)
美國、日本和澳大利亞等國家的智能包裝技術(shù)目前已部分成功商業(yè)化,并應(yīng)用于延長(zhǎng)食品的貨架壽命和監(jiān)視食品品質(zhì)和安全。對(duì)于智能包裝,時(shí)間溫度指示劑和氧指示劑是最普遍的產(chǎn)品。
智能包裝還將向使用簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、能承擔(dān)多任務(wù)的方向發(fā)展。它們將與產(chǎn)品的質(zhì)量相關(guān)(而不是與環(huán)境相關(guān)),更容易明白,容易讀取(如具清晰的和標(biāo)準(zhǔn)化的色澤變化,特別是作為消費(fèi)者閱讀時(shí)),使用前容易貯存等。
智能包裝技術(shù)既可以方便消費(fèi)者選擇安全放心的食品，又可以延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，有利于食品的保鮮和運(yùn)輸。將在監(jiān)測(cè)食品質(zhì)量、全程跟蹤產(chǎn)品流通等方面發(fā)揮其重要作用,具有極廣闊的發(fā)展前景。
