بسته‌بندی هوشمند | استفاده از فناوری در بهبود کیفیت و ایمنی

گرایش به پایداری، افزایش ایمنی محصول و استانداردهای با کیفیت بالا در همه زمینه‌های علوم زندگی مهم است. به منظور تأمین این نیازها، از بسته بندی هوشمند در بخش مواد غذایی استفاده می‌شود. این سیستم‌ها می‌توانند به طور دائمی وضعیت کیفیت یک محصول را کنترل کرده و اطلاعات را با مشتری به اشتراک بگذارند. به این ترتیب می توان ضایعات غذا را کاهش داد و رضایت مشتری را جلب کرد.

پیشرفت در زمینه ایمنی مواد غذایی نتایج امیدوارکننده‌ای را به دنبال دارد که منجر به توسعه بسته‌بندی هوشمند می‌شود. توسط این ظروف می توان وضعیت مواد غذایی‌، بسته بندی یا محیط را تحت نظر داشت و اطلاعات آنها را ارائه داد. این امکان وجود دارد که این فناوری جدید بتواند به افزایش ایمنی مواد غذایی، بهبود زمان تشخیص عوامل بیماری‌زا و کنترل کیفیت مواد غذایی و بسته‌بندی در سراسر زنجیره تأمین کمک کند.

استفاده از فناوری نانو در مناطق مختلف بسته‌بندی مواد غذایی یک زمینه نوظهور است که در سال‌های آینده به سرعت رشد خواهد کرد. بسته به محصول‌، انواع مختلف فناوری‌های بسته‌بندی هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد. سه گروه اصلی عبارتند از: حامل‌های داده، شاخص‌ها و حسگرها. در حال حاضر، این نوع بسته‌بندی‌ها آنقدر گسترده نیستند، اما پتانسیل و اهمیت آن‌ها شناخته شده است و در جهت بهبود کیفیت مواد غذایی در حال پیشرفت هستند.

بسته‌بندی هوشمند چیست؟

بسته‌بندی هوشمند تنها یک فناوری واحد نیست، بلکه به انواع فناوری‌ها اشاره دارد که در کنار هم قادر به عملکردهای خاصی هستند و بنابراین مصرف‌کننده را در مورد شرایط محصول غذایی آگاه می‌کند. به طور کلی، سه نوع بسته بندی هوشمند ارائه شده است که با توجه به عملکرد اصلی آنها متفاوت است. این فناوری‌ها نه تنها از نظر ترکیب فیزیکی و شیمیایی، نحوه اطلاع رسانی آنها درباره تغییر شناسایی شده، بلکه از نظر مقدار و نوع داده‌های قابل حمل و نحوه ضبط و توزیع داده‌ها با یکدیگر متفاوت هستند.

بسته‌بندی تعاملی

بسته‌بندی تعاملی به تجهیزات حامل داده گفته می‌شود که قادر به ذخیره اطلاعات مربوط به ذخیره سازی، توزیع و ردیابی مواد غذایی است. آن‌ها به عنوان دستگاه‌های شناسایی خودکار شناخته می‌شوند که باعث می‌شود اطلاعات به طور موثرتری در زنجیره تأمین مواد غذایی جریان یابد. بسته‌بندی‌های تعاملی قابلیت ردیابی، جلوگیری از سرقت یا محافظت از تقلب را تضمین می‌کند. بارکدهای دو بعدی و برچسب‌های فناوری رادیو شناسه (RFID) بیشترین موارد استفاده شده در سیستم‌های هوشمند هستند. امروزه می‌توان از فناوری رادیو شناسه برای نظارت بر شرایط ذخیره سازی مانند دما، رطوبت و نور و نیز کیفیت غذا از طریق کل زنجیره تامین استفاده کرد.

حسگرها

در بسته‌بندی هوشمند برای جمع‌آوری اطلاعات بسته و محتوای آن از سنسور یا حسگر استفاده می‌شود. حسگرها می‌توانند اطلاعات مربوط به تغییرات محیط، شرایط یا تاریخچه مواد بسته‌بندی شده را جمع‌آوری کنند. حسگرها عوامل خاص مانند pH، زمان و دما، سولفید هیدروژن یا دی‌اکسید کربن را کنترل می‌کنند. در بسته‌بندی مواد غذایی، برای کنترل کیفیت و ایمنی آن از حسگرهای متصل به بسته استفاده می‌شود.

سنسور به عنوان دستگاهی برای تشخیص، مکان‌یابی یا کمی‌سازی انرژی یا ماده تعریف می‌شود که به سیگنال اندازه‌گیری شده از یک خاصیت شیمیایی یا فیزیکی پاسخ می‌دهد. یک حسگر باید یک سیگنال مداوم ارائه دهد و معمولاً شامل دو واحد عملکردی است: گیرنده و مبدل. انواع مختلفی از حسگرها برای کاربردهای مختلف وجود دارد.

شاخص یا شناساگر

شناساگرها در مقایسه با حسگرها، نمی‌توانند اطلاعات کمی، مانند اندازه غلظت‌ها را تعیین کنند و قادر به ذخیره داده‌های اندازه‌گیری و زمان نیستند. شناساگرها می‌توانند با استفاده از تغییر رنگ، اطلاعات بصری، کیفی یا نیمه کمی را در مورد مواد غذایی بسته‌بندی شده ارائه دهند. یک شناساگر منجر به تغییر رنگ می شود و از آن‌ها می‌توان برای تهیه اطلاعات مربوط به دما، گاز و وجود مواد فرار، تغییر pH و آلودگی میکروبی استفاده کرد.

انتخاب درست فناوری در بسته‌بندی هوشمند

انتخاب درست یک فناوری در بسته‌بندی هوشمند برای یک محصول غذایی خاص به اطلاعات مورد نظر بستگی خواهد داشت. امروزه می‌توان با توجه به کاربردها و اطلاعات مورد نیاز چندین راه حل پیدا کرد. با توجه به اطلاعات خواسته شده، مهم است که از ویژگی‌های اصلی محصولات غذایی، عوامل موثر در از دست دادن کیفیت غذا، زنجیره تامین و شرایط ذخیره سازی، از تولید تا مصرف نهایی استفاده شود؛ زیرا این‌ها عواملی هستند که به شدت بر رفتار مواد تأثیر می‌گذارد.

 اگر هدف داشتن اطلاعات ذخیره سازی، توزیع و قابلیت ردیابی بسته‌ها باشد، باید از بسته‌بندی تعاملی استفاده شود. در این حالت داده‌ها ذخیره و سپس از طریق یک دستگاه الکترونیکی خوانده می‌شوند. با وجود سیستم‌ها، اطلاعاتی در مورد شرایط ذخیره‌سازی (دما و رطوبت نسبی) و اطلاعات مربوط به کیفیت غذا (شناسایی و اندازه‌گیری متابولیت از طریق سنسور و ذخیره اطلاعات) به دست خواهد آمد.

اگر هدف اصلی بسته‌بندی هوشمند داشتن اطلاعات در مورد پارامترهای ماندگاری محصول باشد، باید از سنسور یا شناساگر استفاده شود. خرده فروشان نیز می‌توانند با استفاده از این نوع بسته‌بندی هوشمند اطلاعاتی راجع به کیفیت محصول و بسته‌بندی مواد غذایی بدست آورند و در نتیجه ایمنی مصرف‌کنندگان را تضمین کنند. ممکن است اطلاعاتی در مورد دما، ترکیب فضای اصلی، PH و متابولیت‌های شاخص فساد بخواهید. این خصوصیات شیمیایی‌، بیوشیمیایی، فیزیکی و میکروبیولوژیکی محصولات غذایی، ماندگاری یا طول عمر محصول را تعیین می‌کنند. بسته به مکانیسم فساد محصول، می‌توان نوع خاصی از فناوری بسته‌بندی هوشمند را انتخاب کرد. بنابراین برای انتخاب شناساگر و حسگر مهم است که دقیقاً بدانید چه مقدار ماده و چه ویژگی از آن در کدام بازه زمانی باید شناسایی شود.

اهمیت استفاده از بسته‌بندی هوشمند

سیستم‌های بسته‌بندی هوشمند به دلیل استفاده روزافزون از اجزای فعال در بسته بندی مواد غذایی، که به روشی برای نظارت بر عملکرد دستگاه فعال و شرایط کلی بسته‌بندی نیاز دارند، با استقبال خوبی مواجه شده است. دلیل این استقبال، افزایش استفاده از شناساگرها به ویژه شناساگرهای دما و زمان و همچنین تشخیص و تمایز محصول، قابلیت ردیابی و سایر ویژگی های تعاملی است که با قیمت های مقرون به صرفه ارائه می‌شود. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهند که بسته‌بندی هوشمند بیشترین سرعت رشد در سیستم‌های بسته‌بندی را خواهد داشت.

سیستم‌ بسته‌بندی هوشمند می‌تواند به کاهش ضایعات مواد غذایی، دستیابی به ایمنی بالاتر غذا، راحتی مصرف‌کننده و مدیریت در طول زنجیره تأمین مواد غذایی کمک کند. تقاضا برای این نوع بسته‌بندی به دلیل تغییرات جمعیتی و اقتصادی، تغییر سبک زندگی، تقاضا برای غذای فرآوری شده و نیاز به طول عمر بیشتر محصولات بسته‌بندی شده و از همه مهم‌تر ایمنی مواد غذایی و افزایش آگاهی از سلامت، مطرح است.

توزیع و بازاریابی

فارغ از از جنبه‌هایی مانند کیفیت، ایمنی و توزیع، بسته‌بندی هوشمند پتانسیل قابل توجهی را به عنوان ابزاری برای بازاریابی و ایجاد تمایز در برند ارائه می‌دهد. یک سیستم بسته‌بندی هوشمند می‌تواند زمان تازه بودن غذای بسته‌بندی شده یا ماندگاری آن را نشان دهد. این امر می‌تواند پیشرفت سیستم‌های بسته‌بندی با استفاده از فناوری نانو، الکترونیک چاپی و فوتونیک را نشان دهد که منجر به ارائه مواد ارزان قیمت با ظرفیت بالا برای تشخیص و اندازه گیری تغییرات محصولات غذایی می‌شود.

یکی از محرک های نوآوری در بسته‌بندی هوشمند، تولیدکنندگان و خرده‌فروشانی هستند که می‌خواهند هنگام ذخیره‌سازی و حمل و نقل اطلاعاتی در مورد محصولات داشته باشند. همچنین مصرف‌کنندگان به این نوع برنامه‌ها نه تنها برای اطمینان از کیفیت خوب محصول بلکه برای دستیابی به اطلاعات مربوط به محصول غذایی مثلا کشور مبدا روی خوش نشان داده‌اند.

بسته‌بندی هوشمند در آینده

به دلیل تغییر سبک زندگی، تقاضای مصرف‌کننده یا روند تجاری‌سازی، بسته بندی نقش عمده‌ای در حفظ کالاهای مصرفی دارد. متأسفانه سیستم‌های بسته‌بندی هوشمند هنوز در بازار بسیار گسترده نیستند. دلایل این امر می‌تواند معایب آن از جمله هزینه‌های اضافی، عدم همکاری نمایندگی‌ها و صاحبان برند باشد. اما از مزایای این سیستم نباید چشم پوشی کرد. برای استفاده از مزایای آن و امکان استفاده گسترده‌تر باید اقدامات تحقیقاتی و پژوهشی بیشتری انجام شود.

تمایل به روش‌های بهبود کیفیت و ایمنی غذا و همچنین مدیریت زنجیره تامین مواد غذایی بسیار زیاد است. تقاضای روزافزونی برای تهیه اطلاعات بسته‌بندی و محصولات غذایی وجود دارد. مصرف‌کنندگان می‌خواهند بدانند که چه موادی در محصولات وجود دارد یا اینکه محصول چگونه بوده و باید ذخیره شود. بسته‌بندی هوشمند دارای مزایایی است که می تواند به تحقق خواسته های فوق کمک کند. از این رو می‌تواند در آینده اندکی افزایش تقاضا برای این سیستم ها را به دنبال داشته باشد.

پیشرفت دستگاه های الکترونیکی که می‌توانند ارزان ساخته شوند نیز به حرکت جدید و بسته بندی هوشمند کمک می‌کند. با ادامه پیشرفت جامعه، انتظارات مصرف‌کننده نیز رو به پیشرفت است. استفاده از بسته بندی هوشمند احتمالاً محبوبیت بیشتری پیدا خواهد کرد زیرا فناوری‌های بیشتری به بازار راه پیدا کرده و بسته بندی‌های هوشمند را نو می‌کنند.

سخن پایانی

بسته بندی مواد غذایی برای سهولت زندگی ما ایجاد شده است و ما برای راحتی، ایمنی و حفاظت از محصول و اطلاع ازکمیت و کیفیت مواد غذایی به بسته بندی نیاز داریم. سیستم‌های بسته‌بندی هوشمند شاخه‌ای نوآورانه و خلاق از بسته‌بندی هستند که فرصت‌های جالبی را برای ایمنی، کیفیت غذا فراهم می‌کند و شاید کاملاً جایگزین روش‌های بسته بندی سنتی شود.