智能包裝概述及分類

　　隨著智能材料不斷發(fā)展，它的應(yīng)用范圍拓展到了包裝，于是出現(xiàn)了“智能包裝”的概念。1992年在倫敦召開的“智能包裝”會議上給出了智能包裝的定義：在一個包裝、一個產(chǎn)品或產(chǎn)品-包裝組合中，有一集成化元件或一項(xiàng)固有特性，通過此類元件或特性把符合特定要求的職能成分賦予產(chǎn)品包裝的功能中，或體現(xiàn)于產(chǎn)品本身的使用中。具體來講，智能包裝就是利用新型的包裝材料、結(jié)構(gòu)與形式對商品的質(zhì)量和流通安全性進(jìn)行積極干預(yù)與保障；利用信息收集、管理、控制與處理技術(shù)完成對運(yùn)輸包裝系統(tǒng)的優(yōu)化管理等。
　　目前智能包裝的分類方法主要有兩種：如果按工作原理來分類，可將智能包裝分為：功能材料型智能包裝、功能結(jié)構(gòu)型智能包裝及信息型智能包裝；如果按照智能包裝的主要應(yīng)用范圍來分類，可將智能包裝分為：食品智能包裝、藥物智能包裝和化妝品智能包裝等等。
　　智能包裝是一個多元學(xué)科交叉的應(yīng)用領(lǐng)域，支撐智能包裝的學(xué)科主要有材料科學(xué)、微電子學(xué)、現(xiàn)代控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能等等。幾種領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展對智能包裝的開發(fā)與應(yīng)用又起了推動作用他們是相輔相承的關(guān)系。
　　功能材料型智能包裝就是指通過應(yīng)用新型智能包裝材料，增加和提升包裝功能，以達(dá)到特定包裝的目的。如通過采用光電、溫敏、濕敏、氣敏等功能材料，對環(huán)境因素具有“識別”和“判斷”功能的包裝就是典型的材料型智能包裝。所制成的復(fù)合包裝材料，可以識別和顯示包裝空間的溫度、濕度、壓力以及密封的程度、時間等一些重要參數(shù)。

        智能包裝的應(yīng)用
　　智能包裝的發(fā)展與智能結(jié)構(gòu)的發(fā)展是分不開的。20世紀(jì)50年代，人們提出了智能結(jié)構(gòu)，當(dāng)時把它稱為自適應(yīng)系統(tǒng)。在智能結(jié)構(gòu)發(fā)展過程中，人們意識到智能結(jié)構(gòu)的發(fā)展越來越需要智能材料的研究與開發(fā)。于是在20世紀(jì)80年代，人們提出了智能材料的概念。智能材料就是材料體系要集感知、驅(qū)動和信息處理為一體，形成類似生物材料的智能屬性，具備自感知、自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)等功能。近年來所形成的"智能科學(xué)與技術(shù)"，是以人工智能理論和方法為核心， 研究如何用計(jì)算機(jī)去模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能；如何設(shè)計(jì)和建造具有高智能水平的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。一個完整的智能行為周期為：從機(jī)器感知，到知識表達(dá)；從機(jī)器學(xué)習(xí)，到知識發(fā)現(xiàn)；從搜索推理，到規(guī)劃決策；從智能交互，到機(jī)器行為，到人工生命等等構(gòu)成了智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科特有的認(rèn)識對象。
　　近年來，材料科學(xué)、現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能等相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，帶動了智能包裝的飛速的發(fā)展，據(jù)國外調(diào)查分析， 預(yù)計(jì)到2011年，全球智能包裝產(chǎn)值將增長至48 億美元， 2013年將增長至141 億美元。其中，美國在智能包裝方面發(fā)展迅速，智能包裝市場每年的增長率為13%，估計(jì)到 2011年產(chǎn)量將達(dá)11億美元。
　　美國開發(fā)了很多實(shí)用的功能材料型智能包裝新成果，如光學(xué)涂料試驗(yàn)中心和PA技術(shù)公司研制出一種在外力作用下會變色的塑料薄膜，膜上涂有不同波長的反向干涉涂層，在正常情況下涂層呈明亮色彩，一旦被動用，涂層便開始剝落，薄膜變成灰色，剝落部分還會產(chǎn)生花紋，從而提供了此包裝曾啟封過的警示信號。這種材料很適合作包裝封記。美國國際造紙公司采用以色列能量紙公司（Power Paper）開發(fā)出來的一種超薄柔軟電池，用于一些消費(fèi)產(chǎn)品的包裝，這種新型電池可像油墨一樣被"印刷"在產(chǎn)品的包裝上，使之增加燈光、聲音，以及其他一些特殊效果，可讓制造商更有效地通過產(chǎn)品包裝來吸引消費(fèi)者。此外，美國在功能結(jié)構(gòu)型智能包裝方面也有比較大的發(fā)展。
　　芬蘭的VTT生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研制的智能包裝指示劑引起了很大反響。這種指示劑的關(guān)鍵意義在于具有直接給出有關(guān)食品質(zhì)量、包裝和預(yù)留空間氣體、包裝的貯藏條件等信息的能力。保鮮指示劑通過對微生物生長期新陳代射的反應(yīng)直接指示出食品的微生物質(zhì)量。
　　氣調(diào)包裝就是一種典型的智能包裝，起源可追溯到19世紀(jì)30年代。1955年美國Gerhard國家研究中心植物生理實(shí)驗(yàn)室的馬爾塞蘭開始研究各種PE膜貯藏各種水果，并對貯藏環(huán)境中的氧和二氧化碳的變化作了系統(tǒng)的研究。19世紀(jì)70年代以后，氣調(diào)包裝開始大規(guī)模的應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。