Opakowania inteligentne – nowe narzędzie do monitorowania stanu produktów

Opakowania inteligentne (ang. smart packaging) różnią się od tradycyjnych opakowań możliwością monitorowania i wskazywania stanu produktów bez konieczności stosowania się do szacunkowych terminów ważności. Jest to bardzo praktyczne rozwiązanie w przypadku żywności, leków czy towarów niebezpiecznych.

W przyszłości opakowania te mogą stać się jednym z elementów przemysłowego internetu rzeczy (IIoT), łącząc się z siecią w celu udostępniania danych dotyczących stanu artykułów za pomocą czujników i oprogramowania.

W niniejszym artykule omawiamy specyfikę oraz sposób działania opakowań inteligentnych, a także korzyści dla łańcucha dostaw płynące z informowania w czasie rzeczywistym o bieżącym stanie produktów.

Definicja i zastosowanie opakowań inteligentnych

Opakowania inteligentne to pojemniki zapewniające możliwość kontroli stanu i jakości produktów na etapie ich magazynowania i transportu. Są nową odsłoną tradycyjnych opakowań – wykrywają i rejestrują zmiany w otoczeniu produktu, co może oznaczać przełom dla przemysłu, a zwłaszcza sektora spożywczego.

Według FAO, wyspecjalizowanej organizacji w ramach ONZ zajmującej się żywnością i rolnictwem, ilość marnowanej żywności na świecie szacuje się na 1,6 mld ton rocznie. Jest to mniej więcej jedna trzecia światowej produkcji żywności.

Tak duże marnotrawstwo jest wynikiem m.in. stosowania nieefektywnych rozwiązań opakowaniowych. Z tego względu firmy z sektora spożywczego są szczególnie zainteresowane opracowaniem sposobów pakowania minimalizujących straty, na przykład opakowań typu smart packaging.

Opakowania inteligentne są wyposażone w czujniki wykrywające rozwój bakterii, zmiany temperatury i składu gazowego mające wpływ na stan i jakość żywności. Czujniki informują również o zmianach za pomocą wskaźników wizualnych. Pozwala to ograniczyć przypadki zatrucia oraz ilość wyrzucanej żywności.

Różnice między opakowaniami inteligentnymi, tradycyjnymi i aktywnymi

Pomimo niezaprzeczalnych zalet opakowań inteligentnych obecnie największym problemem jest wypracowanie niedrogiego sposobu ich produkcji bez istotnego wpływu na środowisko.

Zanim omówimy szczegóły dotyczące inteligentnych opakowań, przyjrzyjmy się aspektom, które odróżniają je od innych rodzajów opakowań:

• Tradycyjne opakowania. Są to pojemniki pełniące podstawową rolę, jaką jest zabezpieczenie żywności przed wpływem otoczenia zewnętrznego i zapobieganie jej zepsuciu w wyniku kontaktu ze światłem, wilgocią, pyłem, zabrudzeniami i innymi zanieczyszczeniami. Ułatwiają również obsługę i transport produktów.
• Opakowania aktywne. Są to opakowania, które dzięki interakcji z żywnością umożliwiają wydłużenie jej okresu przydatności. Mogą zawierać substancje dodatkowe uwalniane w odpowiednim momencie we wnętrzu opakowania (w saszetkach lub na etykietach). Przykładem opakowania aktywnego jest pochłaniacz wilgoci umieszczany w opakowaniu ciastek, aby zachować ich chrupkość przez dłuższy czas, a jednocześnie zapobiec rozwojowi bakterii.
• Opakowania inteligentne. Nie tylko pełnią rolę tradycyjnych opakowań, ale również dostarczają konsumentowi przydatne informacje na temat stanu produktu. Zapewnia to jakość i bezpieczeństwo zawartości opakowania.
• Opakowania aktywne i inteligentne. Jest to połączenie dwóch powyższych rodzajów opakowań. Z jednej strony przyczyniają się do konserwacji produktu, z drugiej udzielają stosownych informacji na temat jego stanu.

Cechy charakterystyczne opakowań inteligentnych

Opakowania inteligentne są wyposażone w technologię umożliwiającą kontrolę stanu żywności oraz we wskaźniki przekazujące konsumentom stosowne informacje. Oto niektóre rozwiązania służące do tych celów:

Czujniki

Czujniki znajdujące się w opakowaniu służą do kontroli temperatury, czasu przechowywania żywności, wilgoci lub świeżości. Istnieją różne rodzaje czujników, których zadaniem jest identyfikacja takich parametrów, jak wartość pH lub obecność tlenu i dwutlenku węgla. Przykładem są czujniki mierzące poziom etylenu emitowanego przez owoce w celu ustalenia ich dojrzałości.

Wskaźniki danych

Opakowania inteligentne mogą przedstawiać informacje wizualne dotyczące stanu żywności. Umożliwia to zwykle przetwornik przekształcający sygnał chemiczny w optyczny. Przykładem opakowania inteligentnego wykorzystującego ten system jest pojemnik z etykietą, która zmienia kolor na czerwony, aby poinformować o niewłaściwym stanie żywności.

Nośniki danych

Opakowania inteligentne, podobnie jak tradycyjne, powinny również ułatwiać zarządzanie towarem na wszystkich etapach łańcucha dostaw. W związku z tym artykuły zwykle są opatrzone etykietami zawierającymi kod 128, kody QR lub etykiety RFID dostarczające podstawowe informacje na temat rodzaju produktu, pozycji asortymentowej, ceny lub daty produkcji i terminu przydatności. Rozwiązania te są szczególnie przydatne w celu identyfikowalności produktów, ponieważ tego rodzaju etykiety uwzględniają również informacje dotyczące prawidłowego sposobu magazynowania i dystrybucji towaru.

Trendy w zakresie opakowań inteligentnych 

Opakowania inteligentne zyskują coraz większą popularność, przede wszystkim w Australii, Japonii i Stanach Zjednoczonych. Producenci opracowują nowe rozwiązania oferujące jeszcze więcej informacji o produktach wyrażonych za pomocą różnego rodzaju wskaźników:

• Czas/temperatura. Kontrola tych dwóch parametrów pozwala ustalić, czy opakowana żywność była przechowywana we właściwych warunkach (jest to bardzo praktyczne rozwiązanie w przypadku magazynów chłodniczych).
• Świeżość. Wskaźniki informują o zepsuciu lub utracie świeżości produktu. W tym celu identyfikują lotne metabolity, w tym dwutlenek węgla czy amoniak, które żywność uwalnia w sposób naturalny po zakończeniu optymalnego okresu przydatności.
• Wycieki. Są to indykatory reagujące na obecność gazów, takich jak tlen lub dwutlenek węgla, wykorzystywane do monitorowania jakości żywności.
• Inteligentne tusze. Jednym z często stosowanych rozwiązań jest użycie tuszy zmieniających kolor pod wpływem temperatury, wskazujących optymalne warunki spożycia produktu. Umożliwiają ustalenie, czy produkt jest dostatecznie schłodzony.

Opakowania inteligentne powstały w celu usprawnienia zarządzania produktami spożywczymi. W magazynach firm z sektora spożywczego ułatwiają prowadzenie bardzo rygorystycznej kontroli nad towarem, zapobiegając zepsuciu żywności i powiązanym z nim zagrożeniom dla zdrowia.

Skrupulatna kontrola towaru wymaga wdrożenia systemu WMS do zarządzania magazynem, np. Easy WMS firmy Mecalux. System sprawuje nadzór nad przyjęciami i wydaniami towaru oraz zapewnia jego śledzenie w czasie rzeczywistym. W połączeniu z opakowaniami inteligentnymi kontrola i zarządzanie asortymentem stają się jeszcze bardziej precyzyjne. Dostarczane informacje umożliwiają wykrywanie błędów podczas obsługi ładunków oraz podejmowanie właściwych decyzji w zakresie wprowadzanych usprawnień.

Walka z marnotrawstwem żywności

Identyfikowalność produktów i stałe monitorowanie kluczowych parametrów powinny odgrywać kluczową rolę w firmach z sektora spożywczego. W tym celu pierwszym krokiem jest wyposażenie obiektów logistycznych w oprogramowanie do zarządzania magazynem, które optymalizuje poszczególne czynności, a także zapobiega przerwaniu łańcucha chłodniczego.

Opakowania inteligentne mogą przyczynić się do lepszego zarządzania towarem. Zostały stworzone w celu zwiększenia bezpieczeństwa żywności i zapewnienia najwyższej jakości produktów, aby ograniczyć marnotrawstwo żywności. Jednak pomimo tak wielu zalet wysokie koszty produkcyjne opakowań stanowią istotną barierę dla ich upowszechnienia.

W miarę dalszej popularyzacji tego typu rozwiązań zarówno firmy, jak i konsumenci będą osiągać coraz więcej korzyści. Ponadto zarządzanie łańcuchem dostaw będzie przebiegać płynniej i dynamiczniej, ponieważ kierownicy magazynów będą posiadali wszelkie niezbędne informacje do zapewnienia odpowiednich warunków magazynowania i wysyłki.

Zoptymalizuj procesy logistyczne i zapewnij bardziej precyzyjną kontrolę nad ładunkami w swoim magazynie dzięki firmie Mecalux. Skontaktuj się z nami, a doradzimy Ci rozwiązania umożliwiające jak najlepsze wykorzystanie potencjału Twojego obiektu.