활성포장

Active packaging

활성 포장, 지능형 포장, 스마트 포장 및 연결 포장이라는 용어는 식품, 의약품 및 기타 여러 종류의 제품과 함께 사용되는 포장 시스템을 가리킨다. 유통기한 연장, 신선도 모니터링, 품질 정보 표시, 안전성 향상, 편의성 향상을 돕는다.[1]

그 조건은 밀접한 관련이 있다. 능동형 포장은 일반적으로 불활성 수동적 격납 및 제품 보호를 넘어 능동적 기능을 갖는 것을 의미한다.[2] 인텔리전트하고 스마트한 포장은 일반적으로 제품의 속성, 포장의 내부 분위기 또는 배송 환경을 감지하거나 측정하는 기능을 포함한다. 이 정보는 사용자에게 전달되거나 활성 포장 기능을 유발할 수 있다. 프로그램 가능한 물질, 스마트 재료 등을 패키지에 채용할 수 있다.

작업 정의에 따라 일부 전통적인 유형의 포장은 "활성" 또는 "지능적"으로 간주될 수 있다. 더 자주, 이 용어들은 마이크로 전자 공학, 컴퓨터 어플리케이션, 나노테크놀로지 등 기술적으로 진보된 새로운 시스템들과 함께 사용된다.

수분조절

주요 기사: 방습제

여러 해 동안, 건조제는 폐쇄된 포장 안에 있는 수증기를 조절하기 위해 사용되어 왔다. 방습제는 보통 다공성 파우치나 주머니 안에 있는 흡습성 물질로, 밀봉된 포장에 넣어진다. 그것들은 기계와 전자제품의 부식을 줄이고 습기에 민감한 식품의 저장 수명을 연장하는데 사용되었다. 제약 패키지와 함께 드시칸트 작은 봉지를 병에 담는 것이 일반적인 방법이다. 내부 표면이나 재료에 부착된 건조제를 포함하는 다른 방법이 최근에 개발되었다.[3] [4]

부식

부식억제제를 품목에 도포해 녹과 부식방지에 도움을 줄 수 있다. 휘발성 부식 억제제(VCI) 또는 증기상 부식 억제제는 파우치의 패키지 내부에 제공되거나 특수 종이 또는 플라스틱 필름의 포화 오버랩에 통합될 수 있다. 이들 중 다수는 부식에 저항하기 위해 금속을 응축하는 유기 염류다. 일부 영화들은 VCI 배출 기능도 가지고 있다.

폴리머 구조에서 구리 이온과 함께 필름을 사용할 수 있는데, 이것은 포장의 부식성 가스를 중화시켜 녹을 방지한다.

VCI는 포장에 중립 환경을 조성한다. 증기압력 차이의 원리에 따라 작용하며 금속과 비금속, 습기와 함께 반응을 일으켜 부식을 방지한다. 종이, 플라스틱, HDPE 종이, 오일, 폼, 칩, 알루미늄 장벽 포일, 거품, 방출체 등 다양한 형태의 VCI를 사용할 수 있어 여러 단계에서 부식을 방지할 수 있다.

금속 킬레이트

기능성 폴리프로필렌 필름의 기능화합성과 항산화 활성포장[5] 재료로서의 효능

식품, 특히 철분에서 미량 전이 금속은 많은 식품 성분, 특히 지질의 산화저하를 유발할 수 있으며 제품의 품질 변화를 유발할 수 있다. 금속 포장 활성 포장 재료는 금속 포장 활성 화합물을 기존의 활성 포장 재료에 고정시켜 만든다. 표면 고정 금속-셸링 화합물은 제품의 전이 금속을 긁어내고 제품의 산화 안정성을 높일 수 있다.[5] 금속셸링 액티브 포장기술도 산화제어를 통해 소비재 제품의 저장 수명을 연장하는 항산화 액티브 포장기술이다. 금속을 감싼 활성 포장 기술은 합성식품 방부제(EDTA)를 식품에서 제거할 수 있는 것으로 알려졌다. 이 기술은 첨가제 무첨가 식품과 '깨끗한' 라벨 식품에 대한 증가하는 소비자 수요를 해결하기 위해 사용될 수 있다.

산소조절

산소 흡수제나 산소 흡수제는 닫힌 포장에서 산소를 제거하는 것을 돕는다. 어떤 것은 가루 철을 함유한 작은 봉지나 주머니인데, 철이 녹슬면서 주변 대기에서 산소가 제거된다. 새로운 시스템은 카드에 있거나 패키지 필름이나 금형 구조로 제작될 수 있다.[6] 또한, 포장 자체의 물리적 특성(산소 전달 속도 - OTR)은 산소 흡수기가 얼마나 효과적일 수 있는지, 그리고 얼마나 오랫동안 유효하게 유지될지를 좌우할 수 있다. OTR이 낮은 포장은 닫힌 포장의 산소가 폴리머 장벽 자체를 통과하도록 할 것이다.[7]

대기

주요 기사: 수정된 대기 및 수정된 대기/수정된 습도 포장

치즈와 같은 일부 제품에서는 봉인 전에 질소로 포장을 씻어내는 것이 일반적이었다: 불활성 질소가 치즈에 흡수되어 팽팽한 수축 필름 포장이 가능하다. 질소는 산소를 제거하고 치즈와 상호작용을 하여 포장이 기능하도록 한다.

더 최근에는 포장 내부에 다른 혼합 가스가 사용되어 저장 수명을 연장하였다. 가스 혼합물은 특정 제품과 그것의 분해 메커니즘에 따라 달라진다. 패키지의 특정 분위기를 유지하는 데 도움이 되는 활성 화학 성분을 포함하는 패키지 구성 요소가 개발되었다.

산소 스캐빈저, 이산화탄소 발생기, 에탄올 발생기 등은 지정된 조건의 대기를 포장으로 유지하는 데 도움이 된다.

온도 모니터

일부 온도 표시기는 특정 온도가 초과되었다는 시각적 신호를 제공한다. 기타, 시간 온도 표시기, 시간에 따른 온도 편차의 임계 축적이 초과되었을 때의 신호. 표시기의 메커니즘이 제품 분해의 메커니즘에 맞춰져 있을 때, 이것들은 소비자들에게 귀중한 신호를 제공할 수 있다.

디지털 온도 데이터 기록기는 배송 기간 동안 발생하는 온도를 기록한다. 이 데이터는 제품 성능 저하를 예측하고 제품이 정상적인 판매에 적합한지 또는 신속한 판매가 필요한지 여부를 결정하는 데 사용할 수 있다. 그들은 또한 온도 초과의 시간을 결정한다: 이것은 시정 조치를 지시하는 데 사용될 수 있다.

열색깔 잉크는 때때로 온도가 과도하거나 변한다는 신호를 보내는 데 사용된다. 어떤 것들은 되돌릴 수 있는 반면 다른 것들은 영구적인 색의 변화를 가지고 있다. 이것들은 단독으로 사용하거나 바코드와 같은 다른 포장 기능과 함께 사용할 수 있다.

잉크는 또한 소비자가 원하는 온도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 한 종류의 맥주 캔에는 이상적인 음주 온도가 달성되는 시기를 그래픽으로 보여주는 잉크가 있다.[8]

패키지 온도 제어

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중요 백신의 경우 절연된 선적 컨테이너는 제어된 콜드 체인으로도 보이는 온도 변동을 제어하는 데 도움이 되는 패시브 포장이다. 또한 내용물의 온도를 지정된 허용 온도 범위 이내로 유지하기 위해 젤 팩을 사용하는 경우가 많다.

일부 최신 패키지는 소비자를 위해 제품을 가열하거나 식힐 수 있는 기능을 가지고 있다. 이것들은 발열반응이나 내열반응이 원하는 효과를 제공하는 분리형 구획을 가지고 있다.[9] 자체 가열 캔은 여러 제품에 사용할 수 있다.

분사

어떤 포장에는 내용물을 액체에서 에어로졸로 바꾸는 폐쇄나 다른 분사 시스템이 있다. 이것들은 약물용 정밀 흡입기에서 가정용 세척제 스프레이 병에 이르기까지 다양한 제품에 사용된다.

2부 에폭시 접착제를 위한 일부 분사 패키지는 두 구성 요소를 수동적으로 포함하는 것 이상을 수행한다. 분사 시 일부 포장재는 도포 지점에서 접착제가 완전히 작동하도록 미터링하여 두 구성 요소를 혼합한다.

비스코스 액체를 완전히 비우거나 분사하는 포장의 능력은 용기 내벽의 표면 에너지에 다소 의존한다. 초저공포성 표면의 사용은 유용하지만 새로운 윤활유 억제 표면을 사용함으로써 더욱 개선될 수 있다.[10]

RFID

마약 패키지에 내장된 RFID 칩

무선 주파수 식별 칩은 배포 전반에 걸쳐 패키지 및 단위 부하를 추적 추적하는 데 사용되는 스마트 라벨의 도입과 함께 더욱 일반화되고 있다. 새로운 개발에는 선적물의 온도 이력과 기타 지능형 포장 기능을 기록하는 것이 포함된다. RFID는 스마트 라벨과 통합될 수 있다.

보안

패키지에 들어있는 제품이 위조품이 아님을 확인할 수 있도록 다양한 보안인쇄 방식, 보안 홀로그램, 전문 라벨 등을 이용할 수 있다. RFID 칩은 이 응용 프로그램에서도 사용되고 있다.

전자제품 감시장치(제품 또는 포장)는 들치기 방지용으로 사용된다.

마이크로파 포장

야금 처리된 필름은 전자레인지에서 요리할 때 감광제로 사용된다. 이것들은 가열 용량을 증가시키고 음식을 바삭바삭하고 갈색으로 만드는 것을 돕는다. 플라스틱 전자레인지[11] 용기는 전자레인지 조리에도 사용된다.

충격과 진동

충격 감지기는 여러 해 동안 사용 가능했다. 이것들은 포장 또는 포장의 제품에 부착되어 과도한 충격이 발생했는지 여부를 판단한다. 이러한 충격 과부하 장치의 메커니즘은 봄철 질량 시스템, 자석, 적색 dDye 방울 등 여러 가지였다.

최근에는 배송의 충격과 진동을 보다 정확하게 기록할 수 있는 디지털 쇼크·진동 데이터 기록기가 출시되고 있다. 이것들은 추가 검사 및 교정이 필요한지 여부를 결정하기 위해 중요한 발송물을 모니터링하는 데 사용된다. 그것들은 또한 실험실에서 패키지 시험에 사용하기 위해 운송 중에 부딪히는 충격과 진동의 유형을 감시하는데 사용된다.

항균제제

일부 공학적 포장 필름에는 효소, 항균제, 스캐빈저, 천연색소 및 기타 활성 성분이 들어 있어 식품 열화를 제어하고 저장 수명과 안전을 연장하는 데 도움이 된다.[12][13] 이 메커니즘은 병원성 또는 부패 미생물의 성장을 막는 데 초점을 맞춘다.

QR 코드

QR코드는 스마트폰 스캔을 통해 제품에 대한 추가 정보를 제공하기 위해 패키징에 자주 사용된다.[15] 디지털 프린터로 유닛 레벨 QR코드는 각 포장에 대한 고유 식별자 또는 URL과 동등하게 될 수 있으며,[16] 제품 추적가능성에 대한 구체적인 정보 제공이나 로열티 프로그램 구축 등 소비자와의 다른 상호작용을 가능하게 한다.[17] 단위 수준의 QR코드는 추가 보안 기능을 사용하지 않으면 위조가 쉽지만 생성된 스캔 데이터를 활용해 적극적인 브랜드 보호에 활용할 수 있다.[18] QR코드에 디지털 워터마크나 보안 그래픽을 삽입해 카피에 민감하게 만들 수 있고, 소비자가 보안 수준이 높은 제품을 인증할 수 있도록 할 수 있다.

GS1 디지털 링크는[19] GS1 표준화된 제품 식별자를 고유 식별자에 내장하기 위한 표준으로, 동일한 QR 코드(또는 다른 데이터 통신사)가 소비자와 소매업체, 공급망에 정보를 제공할 수 있도록 한다.[20]

기타 개발

과일 포장 박스 안에 있는 염소 이산화 파우치는 병원균을 죽이지만 과일을 손상시키지는 않는다.[21]


소비자들이 제품과 함께 포장을 먹을 수 있도록 식용 필름이 개발됐다.

연장된 선적 기간 동안 생존을 유지하는 선적 기관을 위해 특별한 포장이 개발되었다. 장기들은 이식을 위해 살아있고 신선하다.[22]

캐나다의 대마초 회사들이 사용하는 몇 개의 패키지는 생산 과정 내내 THC 수준을 감시하기 위해 활성 포장을 사용한다. 이는 공급망 관리를 개선하기 위해 제품 간의 일관성을 확보하고 소비자에게 구매 가치를 향상시키기 위해 시행되고 있다.[citation needed]

규정

활성 포장은 종종 포장의 내용과 상호작용하도록 설계된다. 따라서 식품 접촉 물질인 활성 또는 스마트 포장재에 대한 각별한 주의가 필요한 경우가 많다.[23]

식품 포장업자들은 어떤 종류의 활성 포장에 각별히 주의한다. 예를 들어, 포장의 산소 대기가 저장 수명을 연장하기 위해 감소할 때 혐기성 박테리아에 대한 통제를 고려할 필요가 있다. 또한 통제된 대기가 식품 분해의 외관을 감소시킬 때 소비자들은 실제 분해의 유무를 판단하는 방법을 유지할 필요가 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Dainelli, D; Nathalie Gontard; Dimitrios Spyropoulos; Esther Zondervan-van den Beuken; Paul Tobback (2008). "Active and intelligent food packaging: legal aspects and safety concerns". Trends in Food Science & Technology. 19 (1): 167–177. doi:10.1016/j.tifs.2008.09.011.
  2. ^ Soroka, W (2008). Illustrated Glossary of Packaging Terms. Institute of Packaging Professionals. p. 3. ISBN 978-1-930268-27-2.
  3. ^ {{}}}특허국가=US number=2020016034 제목 =BLISTER 패키지: 활성 재료 및 제조 방법 = 동일한 펍데이를 사용하고 제조하는 방법 = 발명가 = 볼미크 }}
  4. ^ US 6112888, Suaro, "방습제 매트릭스를 포함하는 비복제 패키지" 2000년 발행
  5. ^ a b Lin, Zhuangsheng; Roman, Maxine J.; Decker, Eric A.; Goddard, Julie M. (2016-06-08). "Synthesis of Iminodiacetate Functionalized Polypropylene Films and Their Efficacy as Antioxidant Active-Packaging Materials". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 64 (22): 4606–4617. doi:10.1021/acs.jafc.6b01128. ISSN 0021-8561. PMID 27243793.
  6. ^ US 5660761, 카츠모토, 키요시 "산화 가능한 화합물로 구성된 산소 청소층, 두 번째, 산화 촉매를 구성하는 별도의 층"이 1997년 8월 26일에 출판되었다.
  7. ^ Cichello, Simon. "A Guide to Oxygen Absorbers" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2010-08-27. Retrieved 12 September 2016.
  8. ^ Lingle, R (June 2007). "Coors' label shows beer temperature". Packaging World. Archived from the original on 11 March 2010. Retrieved 8 April 2010.
  9. ^ "Self-heating can". Stress Engineering. 2010. Archived from the original on 2011-07-16. Retrieved 8 April 2010.
  10. ^ Smith, J D; Dhiman, Rajeev; Anand, Sushant; Reza-Garduno, Ernesto; Cohen, Robert E.; McKinley, Gareth H.; Varanasi, Kripa K. (2013). "Droplet mobility on lubricant-impregnated surfaces". Soft Matter. 9 (6): 1772–1780. Bibcode:2013SMat....9.1772S. doi:10.1039/c2sm27032c. hdl:1721.1/79068.
  11. ^ "Plastic Microwaveable Packets". Archived from the original on 2014-05-22.
  12. ^ 마노하르, 신시아 M.; 쿤가, 사우라브 D.; 도블, 무케시(2017년 7월 1일). "베타닌 고정 LDPE를 항균 식품 포장지로 고정". LWT 80:131–135. doi:10.1016/j.lwt.2016.07.020
  13. ^ Hotchkiss, J. H. "Forum - Trendsetters". Food Tech Source. Archived from the original on 12 September 2018. Retrieved 8 April 2010.
  14. ^ Vilas, Mauricio-Iglesias, García (2020). "Model-based design of smart active packaging systems with antimicrobial activity". Food Packaging and Shelf Life. 24: 100446. doi:10.1016/j.fpsl.2019.100446. hdl:10347/20889.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  15. ^ "QR codes and smartphone-enabled packaging". Packaging Gateway (in British English). 2011-08-24. Retrieved 2020-04-25.
  16. ^ "Behind Every Smart Product is Smart Packaging Future Food Asia". futurefoodasia.com. Retrieved 2020-04-25.
  17. ^ "Danone links QR codes with loyalty program to drive savings Mobile Marketer". www.mobilemarketer.com. Retrieved 2020-04-25.
  18. ^ Survey of techniques for the fight against counterfeit goods and Intellectual Property Rights (IPR) infringement. Baldini, Gianmarco., Nai Fovino, Igor., Satta, Riccardo., Tsois, Aris., Checchi, Enrico., European Commission. Joint Research Centre. Luxembourg: Publications Office. 2015. ISBN 978-92-79-54543-6. OCLC 948769705.{{cite book}}: CS1 maint : 기타(링크)
  19. ^ marco.santos.diamond (2018-11-12). "Digital Link - Standards GS1". www.gs1.org. Retrieved 2020-04-25.
  20. ^ "Why Retail Needs A Web-Enabled Barcode". www.retailitinsights.com. Retrieved 2020-04-25.
  21. ^ OBrian, D (2017). "Chlorine Dioxide Pouches Can Make Produce Safer and Reduce Spoilage". AgResearch Magazine (July). Retrieved June 21, 2018.
  22. ^ "The Box That Keeps Organs Alive". CNN. Retrieved 11 June 2016.
  23. ^ "A03039: Active packaging - current trends and potential for migration". Food Standards Agency. 7 September 2004. Archived from the original on 2007-06-23. Retrieved 8 April 2010.

추가 읽기

  • Yam, K. L. "포장 기술의 백과사전", John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6
  • 브로디, A. L., "식품 응용을 위한 능동 포장", CRC 프레스, 2001
  • 케리, J, 버틀러, P, 와일리, ISBN 978-0-470-02802-5
  • Sabotka, I.; Junge, S.; Mandel, A.; Seibt, M.: "Smart Packaging - Intelligente Verpackung mit Mehrwert", in: Henning, J. (Publ.): "Verpackungstechnik", Beuth Verlag Berlin/Germany, 2014, ISBN 978-3-410-21469-4