7種實際運用於生活中的智能包裝食品

我問了身邊許多的朋友們,大部分的人都說他們不知道,那麼你呢?

不知道也沒關係,今天 Agi 小編就帶你接著來認識生活中食品的智能包裝到底有哪些吧!

如果問誰沒有智慧型手機,我想應該會被當作奇葩🤪

那麼…有誰看過智能食品包裝呢?

我想…應該很多人會問我:什麼?!食品包裝也能智能起來!

沒錯,在現今生活當中,已經綠綠續續出現了食品智能包裝

不過…你知道有那些嗎?

 

我問了身邊許多的朋友們,大部分的人都說他們不知道,那麼你呢?

 

不知道也沒關係,今天 Agi 小編就帶你接著來認識生活中食品的智能包裝到底有哪些吧!

生活因為智能而美麗!智能包裝有什麼好處?

說完了智能型包裝的功能,許多人好奇的問我:

智能型包裝除了讓我們判斷食物壞掉了不要買之外,還有什麼好處嗎?🙄

 

答案是:當然有😁

一、減少食物的浪費

現今,我們去買東西,第一個除了看看包裝有沒有完整,再來就是看有效日期,但是,有效日期其實是商人為了讓消費者吃到食物最美味的狀態所設計的一個時間點,並非食物真正壞掉的時間,也因此聯合國糧食及農業組織的統計,每年全球都在浪費大約13億公噸的食物。

圖片來源: FAO. 2011.

而智能包裝恰好可以達到監測食物的效果,一旦發生了腐敗,包裝就會明確告訴你,你的食物已經壞掉了,請不要食用,這時候我們就可以安心的將壞掉的食物丟掉。因此,智能包裝的出現,大大的幫助全球減少食物的浪費。

二、防止食物中毒

如果今天包裝上的標籤告訴你,食物有問題了請不要吃,你還會大開來吃它嗎?

我想大家會說:不會🤭

沒錯,我們發生食物中毒很多時候是因為自己認為食物還可以吃沒問題,所以當我們吃下肚後引發中毒事件時才知道,原來食物已經壞了,但是…這樣的代價實在是太高了😖

我們該怎麼清楚判斷食物的好壞呢?

這時候你就需要智能包裝來替你把關時,我們可以用科學的方式來幫助自己判斷食物的好壞,知道哪些食物讓我們可以吃得安全吃得健康,這麼一來,就能降低食物中毒的發生了。

三、在家自己監控新鮮度

平時跟著媽媽去市場買菜,一買就是採買 7 天的份量,但是…肉品放那麼久還可以吃嗎?

圖片來源: FAO. 2011.

這時候如果你是購買智能包裝的肉品,它就會監測肉品腐敗的因子,像是…微生物、硫化物、酯、酸等等,而你的智能包裝會隨著這些腐敗物質的產生開始慢慢發生變化,它會提醒你,你的肉品還新不新鮮,需不需要丟掉,這就是智能包裝幫助一般消費者在家監控食物新鮮度的最佳範例🥩

 

 

無所不在的智能—生活中的智能包裝有哪些?

說完智能包裝的好處跟特色,那麼…現實生活中我們在哪裡可以看到智能包裝呢?它已經存在了嗎🙄我的回答是:沒錯,智能包裝已經存在世界上了,而且正在使用中😙

下面這個章節,我就來跟大家介紹智能包裝在身邊🙋🏻‍♂️

首先,我先跟大家簡單分類智能包裝,我們可以利用智能包裝系統性的不同將它們分成三大類,分別是:傳感器、指示器和射頻識別 (RFID) 系統

 

智能包裝的傳感器

一般傳感器是由受體和換能器兩個基本組件組成。像是它會透過測量連續性的信號輸出(例如:物理或化學刺激)來響應及傳達與產品相關的信息。傳感器可以依照響應的刺激細分成生物傳感器、氣體傳感器、化學傳感器

生物傳感器

檢測記錄並傳達與生物系統相關的信息,像是生物受體與受質的分析,同時搭配光學、聲學或電化學作為換能器顯示出傳感器的變化。

圖片來源: Adazon

目前已經應用於產業的生物傳感器產品大多為抗體的受體和光學傳感器的組合,像是將固定抗體的膜作為傳感器條碼的一部分,當病原體與抗體相互作用產生局部暗條時,條碼將無法讀取。

例如:Food Sentinel System®、ToxinGuard®

 

氣體傳感器

氣體傳感器大部分都用於檢測包裝內的氧氣、水分、二氧化碳、乙烯等氣體,並結合光學、非色散型红外線NDIR)其中一種來組成傳感器。

圖片來源:Asahi Kasei Microdevices Corporation.

例如:發射紅外線的紅外線光源和檢測紅外線的紅外線傳感器所組成的非色散型红外線NDIR)傳感器,它是利用入射紅外線使氣體分子振動,並偵測被氣體吸收的特定波長紅外線達到氣體檢測的效果。

 

化學傳感器

利用化學選擇性塗層能夠吸附表面上特定化學物質的原理來檢測特定物質的組成、活性或濃度並將其轉換為信號讀取,信號的強度取決於檢測物質的濃度。現今常被用來檢測化學污染物或是病原體。

 

圖片來源:Metrohm

智能包裝的指示器

利用顏色變化來確定產品中特定物質的濃度,或物質間的反應狀態。可以依照應用性區分成新鮮度指標、時間溫度指標 (TTI)、完整性指標。

新鮮度指標

利用產品內微生物生長產生的化學變化提供產品新鮮度的狀態,一般會透過顏色變化來指示產品的新鮮度狀態。

圖片來源:FreshTag®

例如:美國 COX Technologies 公司推出的 FreshTag®,它是利用檢測海鮮產品產生的揮發性胺來讓指標產生顏色變化,達到顯示海鮮產品新鮮度的效果。

 

時間溫度指標(TTI)

TTI 是一種提供從生產點、分銷、儲存到消費點整個過程中與溫度相關的視覺指示器,它能夠告訴我們食品所遭遇的環境溫度是否超過閾值溫度,因為溫度是決定食品腐敗的重要因素。

p.s.食品趨於變質的溫度稱為閾值溫度。

目前商業 TTI 有擴散型、酵素型,我會一一跟大家舉例說明。

 

擴散型TTI:

例如:美國 3M公司開發的3M Monitor Mark®,可以監控產品在運輸、儲存過程中,暴露於高溫所受損的風險。

從指標我們可以透過顏色變化清楚觀察產品所在的環境是否過熱,或是產品放置在過熱環境的時間多久。

圖片來源:3M Monitor Mark®
酵素型TTI:

將酵素固定在薄膜上,使酵素與特定受質進行反應,隨著反應時間的不同或是反應產物的產生,而讓TTI 的顏色有所不同

圖片來源:3M Monitor Mark®

例如:VITSAB®就是一種酵素型TTI,它是由脂質底物的受控酶促水解導致的 pH 下降使得顏色發生變化,如果 TTI 從綠色變為橙色表示產品在運輸過程中曾受溫度變化,但TTI 再變為紅色,表示產品已經超過預設的時間-溫度了,代表產品可能暴露在高溫很長一段時間,這批海鮮就可能隱藏著食安的問題,因此消費者在購買時須注意。

目前 VITSAB® 已經做到為世界各地的魚類供應商提供從生產端到消費端運輸過程的溫度控制。

完整性指標

完整性指標的目的是確保產品包裝的完整性,一般會透過氧化還原敏感染料組成,隨著產品中氧氣濃度的變化而使指示器發生顏色改變。

 

圖片來源:MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY

例如:三菱瓦斯化學公司開發的氧氣指示片 Ageless Eye® ,氧氣濃度低於 0.01% 時會變成粉紅色,超過 0.5% 時變為藍色,達到監測產品中氧氣濃度的變化,進而驗證包裝的密封性或透氣性。

隨著產品包裝中氧氣的減少,指示器會再恢復到原來的粉紅色。

 

射頻識別 (RFID)

RFID 是一種標籤自動識別系統,標籤由一個線圈天線組成,當標籤與閱讀器的無線電波接觸時,會產生磁場及能量並向閱讀器傳輸信息,現今許多供應鏈利用RFID 來提升貨物識別、控制及管理的效率。

圖片來源:3M Monitor Mark®

例如:生鮮食品製造商 Dole Foods 採用 InSync 的RFID和感應器為導向的軟體系統iApp,從農產品收成、處理、儲存到運送端整個過程都有追蹤食品的生產履歷,如此一來就能真正的落實食品安全的目標。許多食品廠也會在食品裝箱容器貼上RFID,可以藉由GPS系統來做到作業時間追蹤以及物流追蹤。

 

 

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參考資料:

Intelligent Packaging: Concepts and Applications.Vol. 70, Nr. 1, 2005—JOURNAL OF FOOD SCIENCE.

Global Food Losses and Food Waste—extent, Causes and Prevention.UN FAO, Rome (2011)

SIRA Technologies Food Sentinel System

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