智能包裝概述及分類

　　隨著智能材料不斷發展，它的應用范圍拓展到了包裝，于是出現了“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、一個產品或產品-包裝組合中，有一集成化元件或一項固有特性，通過此類元件或特性把符合特定要求的職能成分賦予產品包裝的功能中，或體現于產品本身的使用中。具體來講，智能包裝就是利用新型的包裝材料、結構與形式對商品的質量和流通安全性進行積極干預與保障；利用信息收集、管理、控制與處理技術完成對運輸包裝系統的優化管理等。
　　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、功能結構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科交叉的應用領域，支撐智能包裝的學科主要有材料科學、微電子學、現代控制理論、計算機科學、人工智能等等。幾種領域的技術進步與發展對智能包裝的開發與應用又起了推動作用他們是相輔相承的關系。
　　功能材料型智能包裝就是指通過應用新型智能包裝材料，增加和提升包裝功能，以達到特定包裝的目的。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。

        智能包裝的應用
　　智能包裝的發展與智能結構的發展是分不開的。20世紀50年代，人們提出了智能結構，當時把它稱為自適應系統。在智能結構發展過程中，人們意識到智能結構的發展越來越需要智能材料的研究與開發。于是在20世紀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、自修復等功能。近年來所形成的"智能科學與技術"，是以人工智能理論和方法為核心， 研究如何用計算機去模擬、延伸和擴展人的智能；如何設計和建造具有高智能水平的計算機應用系統。一個完整的智能行為周期為：從機器感知，到知識表達；從機器學習，到知識發現；從搜索推理，到規劃決策；從智能交互，到機器行為，到人工生命等等構成了智能科學與技術學科特有的認識對象。
　　近年來，材料科學、現代控制技術、計算機技術與人工智能等相關技術的進步，帶動了智能包裝的飛速的發展，據國外調查分析， 預計到2011年，全球智能包裝產值將增長至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展迅速，智能包裝市場每年的增長率為13%，估計到 2011年產量將達11億美元。
　　美國開發了很多實用的功能材料型智能包裝新成果，如光學涂料試驗中心和PA技術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）開發出來的一種超薄柔軟電池，用于一些消費產品的包裝，這種新型電池可像油墨一樣被"印刷"在產品的包裝上，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品包裝來吸引消費者。此外，美國在功能結構型智能包裝方面也有比較大的發展。
　　芬蘭的VTT生物技術實驗室研制的智能包裝指示劑引起了很大反響。這種指示劑的關鍵意義在于具有直接給出有關食品質量、包裝和預留空間氣體、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直接指示出食品的微生物質量。
　　氣調包裝就是一種典型的智能包裝，起源可追溯到19世紀30年代。1955年美國Gerhard國家研究中心植物生理實驗室的馬爾塞蘭開始研究各種PE膜貯藏各種水果，并對貯藏環境中的氧和二氧化碳的變化作了系統的研究。19世紀70年代以后，氣調包裝開始大規模的應用于商業領域。