بسته بندی هوشمند چیست؟

بسته بندی هوشمند چه تاثیری در محصول ما دارد ؟

از جمله ملزومات مهم در ثبات اقتصادی هر کشوری تعامل تجاری با همسایگان و جهان می باشد که در این زمینه نیاز می رود به پروسه های صادرات توجه ویژه ای به عمل آورد.

همواره استفاده از بسته بندی مناسب یکی از عوامل تاثیر گذار روی افزایش تقاضای محصول و پتانسیل صادراتی است.

در این زمینه می توان به حرکت کشور های پیشرفته در زمینه بسته بندی هوشمند اشاره نمود که توانسته است ارز آوری بالایی برای هر کشور داشته باشد و حتی باعث پیشرفت در جهت صادرات مواد غذایی و انواع میوه و سبزی شده باشد.

بسته بندی هوشمند سیستمی است که قادر به انجام عملکردهای هوشمندانه (نظیر تشخیص، حس کردن، ثبت کردن، ردیابی، ارتباط و به کاربردن منطق علمی ) به منظور تسهیل تصمیم گیری در جهت افزایش زمان ماندگاری، افزایش ایمنی، بهبود کیفیت، فراهم کردن اطلاعات و هشدار درباره مشکلات احتمالی است.

خصوصیت منحصر بفرد در قابلیت آن برای ارتباط است، از آنجایی که بسته بندی و ماده غذایی در سرتاسر چرخه عرضه مداوما با هم حرکت می کنند، بسته بندی بهترین همراه ماده غذایی بوده و برای ارتباط با ماده غذایی، در بهترین شرایط قرار دارد.

بر اساس این تعاریف، یک بسته بندی اگر دارای توانایی ردیابی فرآورده، حس کردن محیط داخلی و خارجی بسته و سایر ملاحظات باشد، هوشمند است.

بسته بندی هوشمند تنها شامل ایجاد تغیرات در بسته بندی محصول جهت افزایش ماندگاری ماده غذایی درون آن نیست. شیوه های نوین بسته بندی که برای ایجاد حس بهتر در مصرف کننده هنگام خرید محصول ایجاد می شود را نیز میتوان شامل بسته بندی هوشمند دانست. از جمله اقدامات در این خصوص می توان به تعبیه سنسور های تشخیص دهنده سلامت ماده غذایی اشاره نمود که می توانند باعث افزایش اطمینان مصرف کننده از سلامت ماده غذایی شود.

در این زمینه می توان به بسیاری برچسب های هوشمندی اشاره نمود که با قرار گیری در محیط بسته بندی می توانند به صورت خودکار فعال شده و جایگزین بسیار مناسبی بجای چاپ تاریخ تولید روی محصولات می باشد که به راحتی قابل تغیر است.

در این زمینه شرکت های بسیاری اقدام به طراحی برچسب و سنسور های هوشمندی پرداخته اند که اغلب از تکنولوژی نانو مواد بهره برده اند.

به طور مثال می توان به طراحی برچسب هایی اشاره نمود که با قرار گیری در بسته حاوی گوشت قرمز با گذر زمان تغیر رنگ داده و در صورتی که تاریخ انقضا محصول برسد رنگ سنسور به شدت تغیر می کند و مصرف کننده از خرید آن خودداری می کند.

از جمله مزایای این روش نسبت به چاپ تاریخ تولید می توان به امکان دنبال کردن و بررسی دما و شرایط نگهداری محصول حین انبارش و بسته بندی اشاره کرد.

در این روش در صورتی که محصول تحت شرایط نامناسبی نگهداری شود و روند فساد آن تسریع شود زمان انقضای مصرف آن کمتر خواهد شد که در روش های قدیمی نمی توان این تغیرات را مشاهده کرد و مصرف کننده تنها می تواند به تاریخ تولید آن اکتفا نماید که آن هم قابل تغیر می باشد و بسیاری سودجویان می توانند به راحتی آن را تغیر دهند.

سنسور تشخیص زمان مصرف میوه

برخی سنسور های دیگر نیز وابسته به نوع بسته بندی و محافظت ماده غذایی در برابر عوامل فاسد کننده همانند اکسیژن و نور خورشید می توانند مصرف کننده را از ورود این عوامل به محیط بسته بندی آگاه نمایند به طور مثال در صورتی که ماده غذایی به مدت ۵ دقیقه تحت اکسیژن قرار بگیرد با تغیر جزیی رنگ سنسور مصرف کننده را آگاه می کند و در صورت وجود بیشتر اکسیژن در بسته بندی این تفاوت رنگی بیشتر ملموس خواهد بود.

سنسور تشخیص میزان حضور اکسیژن در بسته بندی

از جمله دیگر عوامل فاسد کننده مواد غذایی می توان به موضوع دما اشاره کرد. افزایش دما باعث افزایش سرعت روند رشد باکتری ها و تخریب ماده غذایی می شود و این موضوع باعث افت کیفیت ماده غذایی می گردد.

افزایش دما ممکن است حتی باعث فاسد شدن زود تر از موعد ماده غذایی شود و سلامت مصرف کننده را به خطر بیاندازد.

از جمله معروف ترین سنسور های تشخیصی می توان به نشان گر دما و زمان (TTI) اشاره نمود. همواره دو عامل مهم برای فاسد دما و زمان می باشند که در صورت آشنایی مصرف کننده با این دو عامل می توان سلامت ماده غذایی را تضمین نمود.

در این نشانگر ها می توان به راحتی با استفاده از تغیرات رنگ سنسور شرایط نگهداری با معیار دما و زمان را محاسبه کرد.

در ادامه به بررسی اجمالی روی بسته بندی هوشمند می پردازیم:

سنسورهای گاز:

استفاده از این سیستمها در شرایط کاربرد تکنیکهای بسته بندی MAPو خلأ، می باشد. در بسته بندی MAP پروفیل اکسیژن و دی اکسیدکربن می تواند در طی زمان تغییر کرده و تحت تأثیر نوع فرآورده، تنفس، مواد بسته بندی، سایز بسته، نسبت های حجمی، شرایط نگهداری، سالم بودن بسته و غیره قرار بگیرد.

تعیین گازهای شاخص فضای بالای بسته میتواند سبب تعیین سریع و ارزان قیمت کیفیت فرآورده گوشتی و صحت بسته بندی آن شود. یک وسیله برای انجام این کار، تولید بسته بندی هوشمند در ترکیب با تکنولوژی سنسور گازی، می باشد

بیوسنسورها:

درک سریع، دقیق و درخط، برای آنالیز در محل آلوده کننده ها، تعیین و تشخیص پاتوژن ها و کنترل پارامترهای کیفی غذایی پس از فرآوری، بصورت یک نیاز تلقی می شود.

در کل، بیوسنسور یک وسیله آنالیز کننده فشرده است که اطلاعات مربوط به واکنش های بیوشیمیایی را تشخیص داده، ثبت نموده و منتقل می سازد.

این وسیله هوشمند دارای دو جزء اولیه است: یک بیورسپتور که آنالیت هدف را تشخیص می دهد و یک مبدل که سیگنال های بیوشیمیایی را به پاسخ الکتریکی قابل اندازه گیری تبدیل می کند

بیورسپتور یک ماده ارگانیک یا بیولوژیکی است، نظیر یک آنزیم، آنتیژن، میکروب، هورمون یا اسید نوکلئیک. مبدل، بر اساس پارامترهای مورد اندازهگیری، می تواند به فرمهای مختلفی )نظیر الکتروشیمیایی، اپتیکال، صوتی( وجود داشته باشد.

شناساگرها:

شناساگر سالم بودن بسته : به استثنای بسته بندی MAPکه حاوی مقادیر بالای اکسیژن برای گوشت تازه )برای افزایش رنگ( است، بسیاری از موادغذایی در اتمسفر دارای اکسیژن پایین ) ۰-۲درصد( بسته بندی می شوند. در این موارد نشت معمولا سبب افزایش چشمگیر غلظت اکسیژن می شود.

تعداد زیادی شناساگر دیداری اکسیژن حاوی رنگ های اکسایش-کاهش اختراع شده اند. این تجهیزات به عنوان شناساگرهای نشت به ترتیب در استیک های تکه ای و قطعات پیتزای گوشت بستهبندی شده بصورت ، MAآزمون شده اند.

معایب این تجهیزات عبارت است از حساسیت بالا )تقریبا ۰/۱درصد غلظت اکسیژن برای تغییر رنگ نیاز است(، یعنی شناساگرها به اکسیژن باقی مانده در بسته MA حساس هستند( و برگشت پذیری )در جایی که اکسیژن افزایش یافته ناشی از نشت، در طی رشد میکروبی متعاقب مصرف گردد، نامطلوب است

شناساگر تازگی:

نمایشگرهای تازگی اطلاعات کیفی مستقیمی از فراورده فراهم می کنند که نتیجه رشد میکروبی یا تغییرات شیمیایی در فراورده غذایی می باشد.

کیفیت میکروبیولوژیکی ممکن است بواسطه واکنش های میان شناساگرهای داخل بسته و متابولیت های رشد میکروبی، تشخیص داده شود.

تغییر در غلظت اسیدهای آلی نظیر -nبوتیرات، -لاکتیک اسید –d لاکتات و استیک اسید در طی نگهداری به عنوان متابولیت های شاخص برای تعدادی از فراورده های گوشتی، پتانسیلی را فراهم می آورند. شناساگرهای pH بر پایه رنگ، دارای پتانسیل استفاده به عنوان شاخص هایی از این متابولیت های میکروبی هستند.

شناساگرهای زمان-دما:

دما معمولا مهمترین فاکتور محیطی است که همانند رشد میکروبی، بر کینتیک تنزلات فیزیکی و شیمیایی در فرآورده های غذایی، مؤثر است. شناساگرهای زمان-دما (TTIs) بسیار مفید هستند، زیرا در زمانی که مواد غذایی در معرض دماهای نامناسب قرار گیرند، می توانند به مصرف کننده اطلاع دهند.

TTIها معمولا برچسب های کوچک خودچسبی هستند که بر روی ظروف حمل و نقل یا بسته های تک، چسبانده می شوند.

این برچسب ها دارای نشانه های بصری از پیشینه دمایی، در طی توزیع و نگهداری هستند، که بخصوص برای هشدار در مورد دماهای نامناسب برای فرآورده های غذایی سرد شده یا فریز شده، مفید می باشند.

همچنین این شناساگرها برای تخمین باقیمانده زمان ماندگاری فرآورده فساد پذیر به کار برده می شوند TTI .هایی که اخیرا بصورت تجاری در دسترس بوده اند شامل شماری از سیستمهای بر پایه انتشار ،بر پایه آنزیم و بر پایه پلیمر بوده اند. تمامی این ها دارای پتانسیل کاربرد در فراورده های گوشتی میباشند.

TTI های بر پایه انتشار:

یک شناساگر است که وابسته به انتشار استر رنگی اسید چرب در امتداد و یک ( افروزه) متخلخل ساخته شده از کاغذ خشک کن با کیفیت بالا می باشد. پاسخ قابل اندازه گیری، مسافت انتشار پیشروی کننده از مبدأ می باشد. دامنه مفید دمایی و مدت پاسخ TTIبوسیله نوع و غلظت استر تعیین می گردد.

TTI های بر پایه پلیمر:

TTI های Lifelines Freshness Monitor و Fresh-check بر پایه واکنش های پلیمریزاسیون وابسته به دما بوده که در آن کریستال های در استیلن از طریق پلیمریزاسیون افزایشی به پلیمر خیلی رنگی، پلیمره می شوند.