作者：阚旭飞（南京工程技术学院艺术设计大学在读硕士研究生），戴子喆
通讯作者：李光安（南京工程技术学院艺术设计大学院士，硕士生导师）
摘要：为了在提升相关研究确切性的同时防止其他学者发生概念混淆的失误，文章以中文学术词汇这一起源概念为主、中文学术概念为辅剖析乳品智能包装技术的定义，进一步阐述乳品智能包装技术的发展趋势。首先，通过收集智能包装与活性包装的国外外文献及相关中文学术词汇来明晰“智能包装技术”的定义。其次，从英语学术词汇的定义探讨“智能包装技术”“智能包装”“活性包装”的关系，分别综述其发展现况及原理。最后，对智能包装技术中的现有问题进行剖析，并对其未来发展趋势进行展望。目前乳品包装的智能化发展前景良好，但其中形成的成本偏高问题、隐私问题和消费者的信任问题也亟需解决。
关键词：乳品；智能化包装技术；智能包装；活性包装；起源词汇
本文文献著录格式：阚旭飞，李光安，戴子喆.从起源词汇看待乳品智能包装技术的发展趋势[J].山东包装,2022,37(5):179-182
“智能包装”这一专业术语引进中国才刚才20年，因为语境和文化上的差别，国外有些文章将更适宜代表智能包装的与其父概念Smart相混淆，甚至将其与传统包装进行直接比较，这些方法有失妥当，常常会导致对“智能包装”概念的误会。简单来说，Smart一般指智能包装这一技术，是一个大概念，它包含了在内的许多小概念。本文将“智能包装”与“智能包装技术”的关系从英语学术词汇上进行区别、比较和剖析，并结合近些年来的发展趋势及浮现的问题进行阐述。
1智能包装技术的概念
不仅印象中人们所熟知的传统包装与智能包装的区别以外，在英语语境中，依照等和Grady等的观点，智能包装技术可分为活性包装与智能包装（图1），因有时写为Smart或Smart，且两者都包含智能包装和活性包装的部份，所以和在2018年进一步论证了智能包装技术、活性包装和智能包装两者之间的关系。Fang等同时将活性包装与智能包装作为包装的新技术和新材料来讨论。为防止语境歧义，这儿所讲的“智能包装技术”是广义上包含带有传感或物联网等技术的综合概念，它包含了智能包装与活性包装两种不同的技术，即Smart。所以在英文论文里，不妨使用“智能包装技术”来对应Smart或Smart，而使用“智能包装”来对应。
图1智能包装技术的分类
2智能包装技术的源流
条码是有记录以来最早应用于包装的数字化技术食品包装技术pdf，早在20世纪30年代，John、Young和Harry两人发明了世界上第一个条码，并于1934年获得英国专利，当时条码被设计问世仅仅是为了解决邮政工作人员分拣邮品收据繁杂的问题，却意外地拉开了智能化包装的帷幕。随后，一位耶鲁商大学的中学生Flint于1932年发表了第一篇关于通用商品代码的硕士论文。到了以后的20世纪40年代，和发明了一个类似莫尔斯电码的方形一维码，这些码由几个黑白同心圆组成，也被叫做牛眼条码，借以结帐时读取商品信息。但是，受限于当时的技术条件，激光扫描系统十分高昂，直至1974年GS1组织创立，为条码设计了统一的标准后，扫描系统的成本方才增加，而箭牌口香糖在商场进行转让则是该技术第一次即将应用到商业领域。为此，数字化技术的支持使乳品在供应链中获得惟一代码，在一定程度上防止了冒充伪劣，保护了店家与消费者的利益，同时也标志着乳品包装开始步入智能化时代。
3乳品智能包装技术的分类
3.1食品类活性包装
活性包装赶超了传统功能的包装，其包装产品与环境互相作用，以延长乳品的保质期或改善其包装内部的环境，进而保持包装乳品的良好质量。曾凤霞等觉得，活性包装是指通过应用新型智能包装材料，改善和降低包装的功能，以达到和完成特定包装的目的。除了这般，Miltz等觉得产品、包装与环境互相作用以达到乳品的货架期延长或实现个别特点的系统，也属于活性包装定义的范畴。另外食品包装技术pdf，活性包装还包括各类功能的应用，如借助吸收剂进行体温控制、除氧、水分控制,还可以添加物理物质,如盐、糖、CO²、抗氧化剂等。总而言之，活性包装体系主要包括吸收剂和释放剂两种功能。
3.1.1抑菌技术抑菌技术是一种降低、抑制或制止可能存在于包装乳品或包装材料本身中微生物的生长并最大限度地减少食物传播病症机率的一种新型技术。常用的抑菌化合物有无机酸、无机盐、有机醇类和复杂的寡糖。亚硫酸盐和亚硝酸盐广泛存在于虾类和水果等食物中。最常见的有机醇类是乳香豆素、山梨酯和对氨基苯甲酮类。在另一项研究中，Silva等将香茅油加入环寡糖复合物中，环寡糖复合物被证明对广泛的食源性病支原体具有良好的抑菌性，因而可能用于活性乳品包装膜。诸如，覆盆子油/β-环寡糖复合物已被划入静电纺成的聚乙烯醇纳米纤维中，显示出对大肠链球菌和金红色猕猴桃杆菌的强悍抵抗作用。实验结果表明，静电纺纱膜比铸膜更能有效地抑制微生物生长，这是因为静电纺纱工艺条件较温和，降低了精油的损失。为此，静电纺纱是新型抑菌乳品包装材料的理想选择。
3.1.2纳米封装技术纳米技术的发展为乳品包装行业带来了一场全新革命，主要方法是在乳品包装中加入了天然抑菌物质，以保护乳品在存储和分发过程中免受有害的生物变化和环境恐吓。诸如，将乳酸杆菌肽封装在纳米脂类体中以使乳酸杆菌肽获得更高的保留率但是可控释放。纳米封装技术的主要目标在于开发纳米六面体、纳米棒、纳米乳膏等填充生物活性化合物的纳米载体。为此，相应的智能包装是在包装膜或镀层中添加纳米载体，而不是将各抑菌剂以自由方式结合在一起。所以目前该技术在乳品产业生产活性包装系统中是最有效的。
3.1.3除湿技术在欧美等发达国家中，家畜类等高水份熟肉一般封装在包装里进行销售，所以很容易因肉所包含的水份孳生真菌并加速霉菌的生长，进而造成酸败或保质期减短。针对这些情况，等觉得，控制乳品包装中多余水份积累的有效方式是使用对水蒸汽有很高阻隔性的吸湿器。最常见的吸湿系统由坐落两层多孔或非织造聚合物之间的高吸水性聚合物组成。这些材料一般以各类规格的薄片供应，且多用于新鲜菇类产品。
3.2食品类智能包装
智能包装的主要目的在于测量乳品的状况或周围的环境，其大多依靠近场通信技术（NFC）、物联网技术（IoT）、射频辨识技术（RFID）等技术交叉融合，对产品的运输进行追溯追踪而且为产品提供防伪认证。这种技术就能测量、感知、记录、跟踪整个乳品链中产品的质量和状态。不仅应用于熟肉包装的时间湿度指示器、氧气及完整性指示器等功能性指示器，同样还有应用于生鲜包装的生物传感，其精度很高，才能检测、记录和传送包装中发生的大部份生物的反应信息。
3.2.1时间湿度指示器时间湿度指示器标签（图2）是一款应用在冷链货运环节中检测冷冻与冷藏乳品是否过期、同时测量体温是否达标的智能标签：如按照OnVu的光致变色参照（图3），标签的颜色会随着时间的流逝而变化。颜色越深，表明气温越低，越新鲜，反之越淡，则代表气温越高，越接近过期时间。该标签采用体会体温的特殊涂料材料，是一种性价比较高且使用非常便捷的产品。从贴上标签的这一刻起，体温计中心的指示器被紫外线激活而弄成深棕色，然后它就检测着冷链货运的环节。
图2具有时间气温指示器标签的智能包装设计
图3光致变色型
3.2.2近场通讯技术近场通讯技术(NFC)是一种无须摄像头的近程无线通讯技术。只要把具有近场通讯功能的智能手机置于标签附近，能够与它通讯。这些技术早已开始出现在各大零售店和交通系统中，改变了消费者在收银台付款的形式，无须处理实体货币，也无须签名或安全数字等常规认证过程。该标签的设计可以实时监测瓶子是否密封（图4），并通过点击智能手机的NFC进行读取，同时为相关行业提供重要的防伪合同。该技术的一个重要优势是它可以在供应链的所有阶段提供透明的防伪机制。诸如为运输到市场上的每一瓶蓝莓酒进行追踪，确保它们在包装、运输、库存和选购时都处于原厂密封状态。
图4具有防伪标签的智能包装设计
3.2.3病支原体指示器不仅以上反映乳品酸败的技术外，还发展出了能直接测量豆类及肉制品的致病微生物污染程度的指示器。这种病支原体指示物是一种生物传感，实际上是一种可以检查、记录和传递病支原体导致生化反应信息的剖析设备。在这个系统中，一种针对目标病衣原体的抗原附着在条码处一部份的膜上。病衣原体的存在会造成局部红色条的产生，使条码在扫描时难以读取。使用该系统才能测量出沙门氏菌、弯曲链球菌、大肠链球菌和李斯特菌等真菌。
4乳品智能包装技术存在的问题及其发展趋势
尽管智能包装设计有显著的应用价值，但在大规模应用时依然存在着许多挑战，而想克服这种挑战须要付出较大的代价。
4.1问题
4.1.1科学与产业间的壁垒其实也就是活性包装一词是在30多年前提出的，而且这个术语对通常的产业来说是相当新的，在市场上的应用也相对较少。例如，基于纳米纤维素包装应用的研究热度正在迅速升温：通过使用纳米纤维素，以纤维为基础的包装可以在不损害其可持续性的属性之外，赋于其抑菌的性能。但是，材料成份和材料加工的最佳选择，如静电纺纱技术与包装产品之间的有效融合须要在未来几年进行更多的研究，以充分实现纳米纤维素在包装中广泛应用的潜力。
4.1.2立法与实践间的壁垒怎样保证智能包装在搜集用户个人信息的同时避免泄密？虽然有《中华人民共和国网路安全法》第四章中第四十一条、第四十二条和第四十四条的明晰规定，但因为一些不法分子或黑客借助网路作案的隐蔽性，通过非法的手段破解获取用户信息，甚至有中学直接盗卖学生信息到网路黑市上。这种交易信息经过多手出售，所以很难查清信息泄漏的最终去向，进而达到精准有效严打犯罪分子的目的。
4.1.3消费者与行业之间的壁垒在O’等做的一份智能包装接受度的调查中，对于蛋糕类乳品包装结合科技的额外费用，乐意支付的人仅占32.7%，拒绝支付的人占67.3%，且对于智能包装的接受程度低于活性包装。拒绝额外付费的主要缘由在于消费者觉得包装并不重要，或则觉得技术还没有被研究充分，或许会对后代带来未知的健康和环境风险。但是，一项国外的最新调查结果发觉,对于活性包装和智能包装的不接受程度都在56%左右，这大多是因为消费者对乳品包装的新技术知之颇多，致使她们觉得智能包装技术有很大的不确定性。为此，两篇文章当中亟待解决的都是消费者对智能包装技术的信任和了解问题。
4.2发展趋势
4.2.1全球市场领域按照等的研究发觉，预计到2026年，瑞典智能包装的市场将继续发展，以每年7.4%的速率下降。此前，中国提出了“中国制造2025”战略，加快并加速了包装的智能化进程。我国2016年的智能包装行业产量达到了1366.5万元，约合209亿港元，由华经产业研究院公布的数据统计，2019年我国智能包装行业营收达到1724.5亿人民币，约合263亿澳元。有数据研究预测，到2024年，我国智能包装行业市场有望突破2000万元。由此可见，智能包装在我国的市场潜力巨大。
4.2.2耐旱毒领域近来全球新冠脑炎疫情席卷，许多公司开始在价值链的各个阶段探求耐旱毒包装的解决方案。该解决方案可以降低生产和使用过程中的交叉感染，为顾客提供安全保障。但是，当前解决方案的有效性存在混乱和沟通不明晰的问题，如将技术转移到应用中的困难、使用测试实验室来验证概念的困难等，这也促使起草一个可行的商业案例本身成为一大挑战。
4.2.3生物聚合物领域随着最低限度加工乳品需求的日渐下降，高效和创新的包装技术已成为确保乳品保存和保护政策策的重要组成部份。近些年来，因为生物聚合物的生态效益和无毒的特点，在一些包装的研究中早已普遍将其作为传统能源的代替品，但其工业规模的商业化进程仍深受其自身制约，如热属性和机械属性以及相关制造和加工费用高额的限制。为此，以生物聚合物为基础的包装材料的工业化须要进一步调查和研究，借以改善其微生物的数目和质量，以延长货架期和降低营养价值。
5结语与展望
本文以中文文献这一智能包装技术的起源为主、中文文献为辅，介绍了乳品智能包装的细化分类及其发展趋势。在为其他学者查找相关文献时明晰概念目标的同时，对当前乳品智能包装作出总结和归纳。设计创新离不开技术与材料的支撑和灵活运用,乳品智能包装设计同样须要,尤其是智能功能的实现与其相应材料和技术的使用密切相关。目前的智能包装在交互层面多以小程序、扫一扫或应用程序彰显，这类技术多以视觉方式为消费者展示对相关产品的追溯。所以要做好乳品智能包装设计，必须先了解智能原理、各种智能技术与技巧、智能材料的性质,并灵活整合到智能包装设计上,设计符合时代需求与发展的智能包装。智能化包装设计的出现突破了传统的包装体系,呈现出数字化、网络化等特征，这种特性正是迎合了当代的趋势，符合消费者及品牌商的心理需求。
尽管目前的智能包装设计有着显著的商业应用价值，但在大规模应用时依然存在许多挑战，克服这种挑战须要相关人员尝试不同的创新业务模式和技巧，如成本问题、法律上的监管与隐私问题、数据所有权问题、消费者与行业间的问题等。所以目前既须要技术的更新迭代，使其成本进一步增加，也须要政府建立相关法律制度，关于智能包装问题还须要媒体对广大消费者进行普及教育。
（原文载《湖南包装》2022年第5期，知网、万方、中国学术刊物综合评价数据库、中文科技刊物数据库、国家哲学社会科学学术刊物数据库收录。国家新闻出版广电总局认定的学术刊物。
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