Tìm hiểu về bao bì thông minh

Bao bì thông minh là hệ thống bao bì có khả năng như phát hiện, cảm nhận, ghi âm, đồ họa, truyền thông, áp dụng logic khoa học để tăng thời hạn sử dụng, nâng cao tính an toàn, nâng cao chất lượng, cung cấp thông tin và cảnh báo các vấn đề có thể xảy ra. Ở bao bì thông minh chức năng đóng mở đáp ứng sự thay đổi điều kiện bên trong và bên ngoài bao bì và có thể bao gồm một sự cảnh báo tới người tiêu dùng hoặc người sử dụng cuối cùng về tình trạng của sản phẩm. Một định nghĩa đơn giản về bao bì thông minh là loại bao bì có thể cảm nhận hoặc truyền dữ liệu tới khách hàng.

pptx35 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 13/12/2013 | Lượt xem: 4652 | Lượt tải: 21download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tìm hiểu về bao bì thông minh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/09/2013 ‹#› Bao bì thông minh Hình ảnh phân huỷ của cái Iy bằng vậtt liệu sinh học qua 1-15-30 và 50 ngày 1 12/09/2013 1. Khái Niệm Bao Bì Thông Minh Bao bì thông minh là hệ thống bao bì có khả năng như phát hiện, cảm nhận, ghi âm, đồ họa, truyền thông, áp dụng logic khoa học để tăng thời hạn sử dụng, nâng cao tính an toàn, nâng cao chất lượng, cung cấp thông tin và cảnh báo các vấn đề có thể xảy ra. Ở bao bì thông minh chức năng đóng mở đáp ứng sự thay đổi điều kiện bên trong và bên ngoài bao bì và có thể bao gồm một sự cảnh báo tới người tiêu dùng hoặc người sử dụng cuối cùng về tình trạng của sản phẩm. Một định nghĩa đơn giản về bao bì thông minh là loại bao bì có thể cảm nhận hoặc truyền dữ liệu tới khách hàng.     2 12/09/2013 2. Tiêu chuân về bao bì thông minh Được tạo từ những nguồn nguyên liệu có thể tái tạo. Phải trở thành phân bón khi bị phân hủy. Tính chống thấm. Đặc tính quang học. Tính co giãn. Có thể đóng dấu và in ấn dễ dàng. Kháng nhiệt và hóa chất. Ôn định, thân thiện với môi trường và có giá cả cạnh tranh. Hơn nữa bao bì phải phù hợp với quy định về bao bì thực phẩm, tương tác giữa bao bì và thực phẩm phải đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm. 3 12/09/2013 3. Ứng Dụng Của Bao Bì Thông Minh Ngày nay, người tiêu dùng càng muốn có nhiều thông tin cần thiết về sản phẩm tiêu thụ. Và chiếc cầu nối giúp họ tiếp cận thông tin này nằm ở bao bì. Đằng sau khái niệm “bao bì”, chúng ta ngầm hiểu cả khái niệm “nhãn hàng”, “quy trình đóng gói” và “điều kiện bảo quản”. Giữa hàng loạt những hội nghị, báo cáo và kết quả nghiên cứu, tổ chức chức hội nghị bàn về việc tạo sự “năng động” và “thông minh” cho bao bì của các sản phẩm nước hoa quả và rau tiện lợi cho người tiêu dùng.Hiện nay, có một số công nghệ bao bì tiên tiến cho phép nhà sản xuất có thể giảm thiểu các yếu tố như thời gian sản xuất, nhiệt độ hay địa điểm: 4 12/09/2013 Kim chỉ nhiệt độ tối đa   Với công nghệ này có thể giúp người tiêu dùng biết được khi nào bao bì đang đóng băng sẽ bị chảy nước. Nếu nhiệt độ của bao bì với nhiệt độ của sản phẩm có mối tương quan với nhau thì kim chỉ nhiệt độ tối đa sẽ trở nên hữu dụng.   5 12/09/2013 .Hệ thống quản lý nhiệt độ lên xuống của bao bì (TTI) Time temperature Indicators   TTI (Time temperature Indicators) là hệ thống hiện đại đảm bảo chất lượng, yêu cầu giám sát, kiểm soát và ghi lại các thông số quan trọng trong suốt quá trình của sản phẩm từ sản xuất đến người tiêu dùng. TTI được định nghĩa là các thiết bị đo lường những thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ theo thời gian và tình trạng chất lượng của thực phẩm, kết quả không thể đảo ngược, chúng được gắn vào thực phẩm như là nhãn.   6 12/09/2013 Cách hoạt động: Nếu tích hợp TTI được tiếp xúc với nhiệt độ trên ngưỡng nhiệt độ cho phép, một màu xanh xuất hiện và di chuyển từ trái sang phải qua một loạt các ô hiển thị màu. Và màu xanh này là không đổi sau khi trở về nhiệt độ đến mức chấp nhận được. Các thay đổi cũng có thể được sử dụng một máy quét màu điện tử đo liên tục và so sánh với một tiêu chuẩn nội bộ. Màu xanh sẽ cảnh báo chất lượng sản phẩm. 7 12/09/2013 Nhãn nhỏ được sử dụng để hiển thị thay đổi nhiệt độ theo thời gian của một sản phẩm dễ hư hỏng đã tiếp xúc với nhãn Hoạt động của TTI là dựa trên biến đổi cơ học, hóa học, điện hóa, enzym hoặc vi sinh vật, thường thể hiện như một phản ứng hiển thị qua hình thức biến dạng cơ học, tăng màu sắc hoặc chuyển màu. Các yêu cầu cơ bản của một hệ thống TTI hiệu quả là chỉ ra rõ ràng liên tục, không thể đảo ngược phản ứng với những thay đổi về nhiệt độ. Hệ thống quản lý nhiệt độ lên xuống của bao bì (TTI): 8 12/09/2013 Một số loại TTI thông dụng: Fresh-check ®: Hiển thị độ tươi của thực phẩm Một thiết bị tự dính đó là công thức đặc biệt phù hợp với thời hạn sử dụng của các sản phẩm thực phẩm mà nó được gắn liền làm xuất hiện vùng tối không thể phục hồi: thay đổi màu sắc để thể hiện độ tươi của sản phẩm thực phẩm 9 12/09/2013 OnVu ™: Chỉ số thời gian- nhiệt độ OnVu TTI cho phép các nhà sản xuất, nhà bán lẻ và người tiêu dùng kiểm tra rất nhanh sản phẩm có thể hư hỏng để có thể vận chuyển và lưu trữ đúng cách. Việc sử dụng chúng giúp nâng cao sự tiện lợi cho người tiêu dùng, uy tín của thương hiệu và tối ưu hóa vòng đời sản phẩm. Công nghệ OnVu TTI dựa trên thuộc tính của các sắc tố làm thay đổi màu sắc theo thời gian và nhiệt độ .   10 12/09/2013 CheckPoint ® nhãn: enzym TTIs Cảnh báo về bất kỳ sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian mà có khả năng tạo điều kiện cho tác nhân gây bệnh phát triển như E. coli trong sản phẩm. Dựa trên một sự thay đổi màu sắc gây ra bởi pH giảm do việc kiểm soát enzym thủy phân của chất chứa lipid. Sự thủy phân của bề mặt gây ra sự giảm pH và một sự thay đổi màu sắc tiếp theo trong chất chỉ thị pH từ màu xanh tối sang màu vàng sang.  11 12/09/2013 TRACEO: chỉ số tăng trưởng vi sinh vật Màu sắc của nó bị biến đục sau sự gián đoạn của việc trữ lạnh hoặc khi sử dụng quá hạn sử dụng và sản phẩm đã được lưu trữ đúng cách, cho phép hệ thống tự động đọc và kiểm soát các sản phẩm không phù hợp cho tiêu dùng   12 12/09/2013 MonitorMark 3M ™: Giám sát nhiệt độ tiếp xúc MonitorMark 3M ™ TTI: theo dõi nhiệt độ sản phẩm. Chúng cung cấp một bản ghi không thể đảo ngược của nhiệt độ tiếp xúc (không phải chất lượng sản phẩm) Sử dụng một chất hóa học kích hoạt, không thể thay đổi màu, điều đó xảy ra khi giám sát nhiệt độ môi trường đạt đến một ngưỡng nhiệt độ quy định. Các Mark Monitor theo dõi ngưỡng nhiệt độ trong khoảng thời gian (giờ hoặc ngày tùy thuộc vào mô hình) khi tiếp xúc với sản phẩm. 13 12/09/2013 SensorQ ™: Senses hư hỏng của thịt tươi SensorQ ™ phát hiện vi khuẩn truyền qua thực phẩm ngay bên trong các gói. Nó được làm bằng vật liệu thực phẩm và có tính kinh tế: chi phí ít hơn 1% tổng số giá trị trung bình của gói thịt gia cầm. Khi bên trong chất lượng "Q" trên nhãn là màu cam chỉ sản phẩm tươi. Khi số lượng vi khuẩn bên trong đạt đến một mức độ giới hạn thì màu da cam tan ra để chỉ ra sự hư hỏng 14 12/09/2013 Paksense: Nhãn theo dõi nhiệt độ   Các nhãn PakSense giám sát nhiệt độ và thời gian của sản phẩm dễ hư hỏng trong suốt quá trình phân phối. Hiển thị cảnh báo nếu sự chênh lệch nhiệt độ xảy ra và dữ liệu thu thập bởi các nhãn có thể được tải xuống và vẽ đồ thị cho báo cáo và hồ sơ quản lý. Các nhãn PakSense cho phép kiểm soát chất lượng và an toàn thực phẩm tốt hơn.   15 12/09/2013 TIMESTRIP: Chỉ số ngày hết hạn TIMESTRIP là Nhãn thông minh sử dụng một lần, tự động giám sát thời gian đã hết hạn sử dụng: từ 1 ngày đến 6 tháng. Nó hoạt động dựa trên mao dẫn, cho phép chất lỏng có màu di chuyển qua một lỗ hổng nhỏ của vật liệu xốp với tốc độ phù hợp, cung cấp một cách đơn giản và an toàn để giám sát thực phẩm tươi. 16 12/09/2013 B. Ứng dụng công nghệ Nano bao bì thực phẩm 17 12/09/2013 Khái niệm về bao bì công nghệ Nano NANO là một đơn vị đo lường chiều dài cực nhỏ, ký hiệu là nm, bằng 1 phần triệu mm. Trong ngành công nghiệp đóng gói thực phẩm, đặc biệt công nghệ nano đã có một tác động lớn trong những năm gần đây và những cơ hội dường như vô hạn. Các nhà nghiên cứu và các chuyên gia bao bì thực phẩm thực tế trao đổi với nhau với những ý tưởng và phát minh mới để phát triển "xanh và thông minh 'bao bì đó là sinh thái bền vững, có thể đáp ứng với điều kiện môi trường, tự sửa chữa hoặc thậm chí người tiêu dùng cảnh báo sự hiện diện của vi trùng trong thực phẩm. 18 12/09/2013 Công nghệ Nano là một phương pháp kiểm soát vấn đề ở quy mô gẩn như phân tử để sản xuất vật liệu, sản phẩm và các thiết bị độc đáo hoặc nâng cao. Với một cấu trúc Nano khác nhau, khí và hơi nước thấm của nhựa có thể được thiết kế để bảo vệ trái cây, rau quả, nước giải khát, rượu và thức ăn khác. Với việc sử dụng các hạt Nano, chai và bao bì có thể được thực hiện nhẹ hơn, hiệu suất nhiệt tốt hơn, hấp thụ khí ít hơn và làm cho no mạnh mẽ hơn trong khi sử dụng vật liệu ít hơn.Các tính chất này có thể kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm, cũng như giảm chi phí vận chuyển liên quan đến thực phẩm vận chuyển. 19 12/09/2013 Ngày nay, bao bì thực phẩm được giám sát chủ yếu thông qua công nghệ nano R&D. Bao bì kết hợp vật liệu nano có thể được "thông minh", có nghĩa là nó có thể đáp ứng với điều kiện môi trường hay tự sửa chữa hoặc cảnh báo người tiêu dùng để ô nhiễm hoặc sự hiện diện của tác nhân gây bệnh. Các ví dụ sau đây minh họa cho các ứng dụng có kích thước nano cho bao bì thực phẩm và nước giải khát. 20 12/09/2013 Sử dụng hạt nano đất sét để cải thiện bao bì nhựa chứa sản phẩm thực phẩm Trong tự nhiên, có rất nhiều loại đất sét, trong đó có các hạt tinh thể sét rất nhỏ (nanoclay) hình tấm mỏng, bề dày chỉ độ ba, bốn lớp nguyên tử, còn chiều rộng có thể lên đến hàng chục nanomet, micromet. Nếu lấy chất làm túi ni lông thường (polyme) trộn với hạt nano sét hình tấm lúc thổi thành túi, các hạt này sẽ nằm song song với mặt túi , các hạt nano của đất sét được phân tán trong nhựa và có thể ngăn chặn oxy, CO2 và độ ẩm từ các loại thịt tươi hoặc các loại thực phẩm khác cũng có thể làm cho nhựa nhẹ hơn, mạnh hơn và chịu nhiệt, ngăn chặn mùi tanh rất tốt. Loại bao bì này được làm từ nhựa “thông minh” sẽ đưa ra cảnh báo bằng cách biến đổi màu sắc rõ ràng trên bao bì nếu bên trong thực phẩm quá hạn sử dụng, mất dần độ tươi, sắp hư hỏng hoặc đã ôi thiu. Ngoài ra, qua màu sắc của bao bì cũng nhận biết được thực phẩm đã được làm lạnh đúng tiêu chuẩn hay chưa. 21 12/09/2013 Với loại bao bì này các nhà khoa học hy vọng dự án phát triển bao bì thông minh sẽ tác động trực tiếp việc đóng gói các sản phẩm thịt từ chăn nuôi và hải sản. Đồng thời nhằm cải thiện tình trạng mất an toàn thực phẩm và cắt giảm chất thải thực phẩm không cần thiết góp phần bảo vệ môi trường. 22 12/09/2013 Tạo ra một rào cản bằng phân tử của tinh thể nano trong bao bì nhựa Gần đây, ngành công nghiệp đóng gói bao bì trong chai nhựa (để vận chuyển rẻ hơn) đã không thành công vì vấn đề hư hỏng và hương vị. Hiện nay, người ta đã sản xuất vật liệu composites từ nano khoáng sét kết hợp nylon có khả năng ngăn cản cácbon điôxít và ôxy rất mạnh nên được sử dụng trong các loại chai nhựa và màng film ngăn ôxy có khả năng co giãn, chống xuyên thủng, dùng cho chai đựng bia và các loại đồ uống có ga bao gói thực phẩm, đồ uống.   23 12/09/2013 Phương pháp sử dụng công nghệ nano để phát triển bao bì kháng khuẩn Qua nghiên cứu thấy rằng,  bạc nano hoàn toàn có thể dùng làm sản phẩm nguồn để chế tạo nhiều loại sản phẩm khác như các loại bao bì thực phẩm, do sự tăng lên của nguyên tử bề mặt nên so với bạc khối, tác dụng sát khuẩn của các hạt bạc siêu nhỏ có kích thước nano được nhân lên gấp bội, 1 gam nano bạc có thể sát khuẩn cho hàng trăm mét vuông chất nền. Kodak đã sử dụng công nghệ nano để phát triển bao bì kháng khuẩn cho sản phẩm thực phẩm được thương mại hóa vào năm 2005. Kodak cũng đang phát triển bao bì hấp thụ oxy, do đó giữ thực phẩm tươi sống hơn.   24 12/09/2013 Các nguyên tử bạc rất dễ nhường điện tử cho bên ngoài để trở thành ion bạc, sau đó ion bạc lại dễ nhận điện tử để trở thành nguyên tử bạc trung hoà. Điện tử mà nguyên tử bạc nhường cho bên ngoài dễ kích thích để tạo thành các phản ứng oxy hoá, kết quả là dễ làm tổn thương, phá hoại màng bọc của các loại vi khuẩn, tiêu diệt chúng hoặc làm cho chúng khó sinh sôi, nảy nở. Loại túi ni lông mặt trong có chứa lớp mỏng hạt nano bạc khử được vi khuẩn, nhờ đó mà thực phẩm chứa trong đó giữ được lâu hơn 3-4 lần so với loại túi ni lông thường. Các thùng chứa thực phẩm trong kho cũng được tráng một lớp nano bạc để bảo quản được lâu. 25 12/09/2013 Sử dụng công nghệ nano bao bì cảm biến Các nhà khoa học tại đại học Kraft, đại Connecticut đang nghiên cứu các hạt nano-phim trên bao bì với bộ cảm biến được nhúng vào đó sẽ phát hiện mầm bệnh thực phẩm.Được gọi là công nghệ "lưỡi điện tử", các cảm biến có thể phát hiện các chất trong phần nghìn tỉ và sẽ gây ra một sự thay đổi màu sắc trong bao bì để cảnh báo người tiêu dùng nếu thực phẩm đã bị ô nhiễm hoặc nếu nó đã bắt đầu hư hỏng. 26 12/09/2013 VD: Để phát hiện vi khuẩn E.Coli trong thực phẩm, người ta đã chế tạo ra loại túi mà mặt trong có chứa các hạt SiO2 hình cầu kích cỡ nanomet, trên bề mặt của mỗi hạt có đính kháng thể và các phân tử chất huỳnh quang. Khi thực phẩm đựng trong túi nhiễm vi khuẩn E.Coli, lập tức các kháng thể bám chặt vào, các phân tử chất huỳnh quang trên hạt nano SiO2 tiếp xúc với vi khuẩn E.Coli sáng lên. Nhờ thế mà khi nhìn vào túi đựng thực phẩm đổi màu, người ta có thể biết ngay trong thực phẩm có vi khuẩn E.Coli 27 12/09/2013 Sử dụng công nghệ nano Bioswitch trong bao bì thực phẩm Các nhà nghiên cứu ở Hà Lan đang đi xa hơn để phát triển bao bì thông minh sẽ tạo một chất bảo quản nếu thực phẩm bên trong bắt đầu hư hỏng. một hệ thống tương tác của các enzyme có thể hoạt động như một công tắc dựa trên các khái niệm về tính lưỡng ổn của một mạng lưới sinh hóa. Điều này có nghĩa rằng, do cấu trúc của một đường tín hiệu, hệ thống có thể ở một trong hai trạng thái ổn định: hoạt động hoặc không hoạt động. Nó "tạo ra theo mệnh lệnh" khi đóng gói và được điều hành bởi phương tiện của một bioswitch phát triển thông qua công nghệ nano. 28 12/09/2013 Ngoài ra các sản phẩm bọc nano có khả năng bảo toàn dưỡng chất, giải phóng thuốc theo lịch trình được kiểm soát và che giấu các mùi vị khó chịu. Một công ty của Australia còn nghĩ ra việc dùng viên bao nano để bổ sung axít béo omega 3 vào bánh mì. Viên bao nano qua mặt được các gai vị giác, khiến người ăn không cảm thấy mùi tanh khó chịu của omega 3. 29 12/09/2013 Sử dụng thiết bị cảm ứng vào bao bì thực phẩm ứng dụng trong quốc phòng và an ninh Phát triển các bộ cảm biến nhỏ để phát hiện mầm bệnh truyền qua thực phẩm sẽ không chỉ mở rộng phạm vi của ngành nông nghiệp và công nghiệp chế biến thực phẩm quy mô lớn. Với công nghệ hiện này, thử nghiệm cho thực phẩm ô nhiễm vi khuẩn mất 2-7 ngày và các cảm biến đã được phát triển cho đến nay là quá lớn để có thể vận chuyển dễ dàng. Một số nhóm các nhà nghiên cứu Mỹ đã tạo ra cảm biến sinh học phát triển có thể phát hiện mầm bệnh nhanh chóng và dễ dàng, người ta cho rằng "các siêu cảm biến " sẽ đóng một vai trò quan trọng trong trường hợp mầm bệnh tấn công vào các nguồn cung cấp thực phẩm, các nhà nghiên cứu thuộc trường đại học Purdue đang làm việc để sản xuất một bộ cảm biến cầm tay có khả năng phát hiện một loại vi khuẩn cụ thể ngay lập tức trong bất kỳ mẫu thực phẩm nào. 30 12/09/2013 Mở rộng thêm các nhà khoa học đang nghiên cứu sử dụng vật liệu nano vào mục tiêu tăng hiệu quả và mức độ an toàn của việc sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và phân bón cho cây trồng bằng cách kiểm soát chính xác hơn thời gian và địa điểm các hóa chất này sẽ được giải phóng. Người ta còn chế tạo được một loại cảm biến sinh học nano để phát hiện vi khuẩn trong nước và thực phẩm dạng lỏng,giám sát hiện tượng nhiễm khuẩn ở các cây rau màu. Một ứng dụng thú vị khác là loại mực dẫn điện chứa các hạt nano có thể dùng để in các loại tem nhãn dùng công nghệ xác định tần số radio. Sử dụng loại tem nhãn này với thực phẩm có thể nâng cao mức độ an toàn, đồng thời tạo thuận lợi cho việc theo dõi, quản lý. 31 12/09/2013 32 12/09/2013 Sản xuất bao bi thông minh. 33 12/09/2013 Rào cản đối với sự chấp nhận sử dụng bao bì thông minh: Chi phí sản xuất cao. Một số rào cản pháp lý: thực phẩm an toàn và các quy định pháp luật. Độ tin cậy và hiệu quả sử dụng phụ thuộc vào lợi ích nhận được từ nhiều hệ thống khác nhau. Nhà sản xuất thực phẩm, tiêu dùng và người bán lẻ cùng phải chấp nhận nghĩa vụ pháp lý sẽ là cần thiết để cho phép sản xuất bao bì thông minh trên một quy mô lớn. Tuy nhiên: Mặc dù có những trở ngại sẽ được khắc phục trong tương lai gần, bao bì thông minh sẽ là một công cụ kỹ thuật có tiềm năng cao trên thị trường, bao gồm cả sự minh bạch hơn trong giao tiếp với người tiêu dùng, nhu cầu cho bán lẻ và công nghiệp thực phẩm để kiểm soát tốt hơn dây chuyền sản xuất thực phẩm 34 12/09/2013 KẾT LUẬN Bao bì thông minh có hiệu quả có thể cung cấp các giải pháp để sản xuất hiện tại và người tiêu dùng các vấn đề: theo dõi, cảm biến và giao tiếp. Bao bì thông minh cung cấp tiềm năng đáng kể như là một công cụ tiếp thị và tạo nên sự khác biệt thương hiệu cho hầu hết các sản phẩm thực phẩm.   Tất cả những khả năng được thể hiện bằng sự liên kết giữa bao bì và công nghệ. Nhưng bao bì thông minh sẽ không thật sự phát triển cho đến khi chúng ta thật sự hiểu và áp dụng thành công công nghệ và làm sao chúng ta có thể sử dụng hiệu quả hơn chất lượng thông tin được xử lý. Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và sức sáng tạo là vô hạn. Vì vậy trong tương lai bao bì thông minh sẽ được áp dụng ngày càng nhiều và ngày càng hữu ích cho người sử dụng. 35 12/09/2013 TÀI LIỆU THAM KHẢO   1-Tiểu luận bao bì dh nông lâm tp.hồ chí minh khoa thủy sản 2- 3-Tiểu luận bao bì dh công nghiệp tp.hồ chí minh 4_ 5- 36 12/09/2013