鄉村振興背景下農產品包裝的智能化

■ 文/常州紡織服裝職業技術學院 瞿茹蕓

一、研究背景和意義

（一）農產品包裝智能化研究背景

實施鄉村振興戰略是黨中央作出的重大戰略部署，是打好扶貧攻堅戰的關鍵。優先發展農業和農村已經成為政府的工作重點，其中產業興旺是鄉村振興戰略的重點，發展農業和農村的關鍵是經濟的發展與進步。農產品的營銷又是農村發展的重中之重。同時，在市場競爭日益加劇的情形下，消費者對于農產品的要求也越來越高，農產品企業不僅需要對農產品的質量作進一步的把控，而且要重視農產品的包裝設計，增加農產品的產品附加值，全方位凸顯農產品的地域特色和地域優勢，增加農產品的銷量，以此推動農村經濟的發展。

隨著互聯網時代的到來，人們的消費方式正在悄然發生改變，電子商務給農產品的發展帶來了新的機遇，農產品的銷售模式也有了新的途徑。越來越多的農戶通過互聯網把自己的產品銷往世界各地，再也不要千里迢迢地往返于城鄉之間來販賣自己的產品。特別是國務院、商務部、財政部等發布的關于電子商務進農村發展相關的“四大”重要政策，極大地促進了我國農村電商的蓬勃發展，這為農產品的銷售插上了騰飛的翅膀，帶動一方經濟，助力精準扶貧。

（二）意義

農產品通過智能化的包裝方式，用智能化的手段去開發市場，可以提高農產品的商品檔次和知名度，帶動本地農產品的產業發展，振興農村經濟，對解決三農問題意義重大。一是增加農民收入。增加農產品的銷售，最直接的結果就是能增加農民收入。二是帶動農村就業。農產品銷售的增加，不光帶動了農業的發展，還能帶動制造業、服務業的發展，創造大量的就業崗位。三是優化產業結構。為了適應市場越來越高的標準和要求，農產品在基地建設、產品種類、產品質量等不斷優化，推進了現代農業的發展。

二、當前農產品包裝存在問題

（一）品牌意識薄弱

大部分農產品都來自于經濟相對落后的農村，農戶品牌意識比較低，不注重農產品品牌效應。與農戶合作的廣告公司和印刷廠也是一些小企業，沒有能力為農戶設計符合產品特點的包裝，他們往往追求最簡單的制作工藝、最低的加工、最常規的包裝材料。這樣的包裝只注重實用性，給消費者的信息也有限，無法體現農產品的特色，與同類產品相比毫無競爭力。

（二）包裝材料單一

目前大部分農產品包裝過于簡單，缺乏創新，雷同率較高，甚至有一些產品采用普通的塑料袋，僅在塑料袋外面貼上有限的產品信息。不同類型的農產品都是用的相同結構的瓦楞紙箱，紙箱的開啟方式和外形大同小異。農產品企業對于農產品的包裝只停留在實用性上。這種簡陋的包裝無法體現農產品的地域優勢，大大降低了農產品的身價。

（三）包裝缺乏美感

農產品包裝缺乏視覺設計，文字、圖形、色彩較為隨意，包裝圖案比較直白和單一，一般都是把產品照片直接使用，缺乏創新，毫無美感。整個包裝缺乏文化底蘊和地域優勢，無法凸顯農產品的特點。究其原因，主要是農村地區經濟比較落后，專業人才匱乏，包裝設計和品牌意識比較低。

三、智能化技術在農產品包裝中的應用

智能化包裝是一種新興的交叉學科，它結合了智能材料、信息控制技術、微電子技術等，彌補了傳統包裝的短板。智能化包裝的應用可以使農產品包裝通過技術的改良、創新的升級保證流通過程中產品的質量，延長農產品的貨架期。智能化包裝還可以通過有效的技術手段，根據包裝內農產品品質的變化及時做出反應，將信息傳遞給消費者。另外，智能化包裝還可以通過小小的一個電子芯片，運用網絡存儲信息技術手段，拓展農產品包裝信息的承載量，使得包裝的信息不再局限于包裝表面。

（一）TTI時間溫度指示器

TTI技術就是時間溫度指示器 (Time Temperature Indicator)， 是一種監測溫度變化歷程而設計的質量記錄裝置，最常見的就是以標簽的形式，作為外包裝的一部分，對食品流通過程中一些關鍵的參數進行記錄和監控，通過時間和溫度的積累效應，通過標簽上顏色的變化來指示食品流通過程中溫度的變化歷程、剩余的貨架期，以便及時掌握食品的質量信息。TTI技術使用制造簡便，可以方便地貼在食品的外包裝上，易識別，簡單明了，使用過程中根據顏色或者結構的不可逆變化來同步反應食品的質量變化，而且整個過程不需要有源電子設備系統支持，特別適合在冷鏈終端分銷和銷售過程中的使用。

美國Timestrip公司生產的時間溫度指示標簽，有兩款分別是為海鮮專用和食品儲藏設計的，如圖1所示，每個指示器都是一個小巧的不干膠標簽，可以直接貼在產品包裝上或者卡片上。激活前，兩個窗口都是白色的，激活時只要用力按壓標簽頂部的氣泡，這時藍色激活帶就會出現第一個窗口。只要標簽周圍的溫度保持在臨界溫度以下，藍色液體是不會流到第二個窗口的，如圖2所示。

圖1 Timestrip公司海鮮專用和食品儲藏時間溫度指示標簽

圖2 激活前后標簽變化

（二）氣敏類指示標簽

1.泄漏指示標簽

食品供應鏈中，包裝的細微破壞或氧氣滲透都會使氣調包裝中氧氣濃度增加，而氣調包裝本身無法顯示包裝的完整性，因此，采用簡單、經濟、可靠的氧氣指示劑或二氧化碳指示劑是一種有效的非破壞性檢測包裝完整性的方法，其可監控食品在生產、流通和消費整條供應鏈中的質量安全。

2.新鮮度指示標簽

新鮮度指示標簽通過對微生物生長期新陳代謝的反應直接指示出食品內微生物情況。細菌滋生標識對致病菌的數量進行指示，響應的原理可以是與某些代謝產物反應，或者基于免疫化學反應原理建立病原體檢測系統，或pH染料檢測食物變質產生的揮發性生物胺，來顯示新鮮度。

Insignia Technologies公司推出的智能標簽，目的是使消費者了解食品質量及新鮮度并減少食物浪費，如圖3所示。其包裝工作原理是智能標簽嵌入在氣調包裝或保鮮盒的封蓋膜內層中。當開始使用包裝時，標簽開始工作，顏色會隨時間的推移而產生變化。在較高溫度下，顏色變化響應會隨之變快，使標簽反應狀態與食品實際新鮮度的狀態同步。

圖3 新鮮度指示標簽在食品包裝中的應用

3.成熟度指示標簽

成熟度指示標簽目前用得最多的是乙烯敏感型指示標簽。乙烯廣泛存在于蔬菜和水果的各種組織和器官中，水果成熟的過程中會釋放出乙烯，因此，乙烯在某種程度上可以指示水果的成熟度。

新西蘭 Pro-Pressive Enterprises 超級市場推出了Ripe SenceTM洋梨新包裝，Ripe SenseTM 標簽可通過檢測水果果實成熟后在包裝內部所產生的氣體成分來判斷其成熟度，如圖4所示。當果實在堅硬酸澀未成熟時，標簽會呈現出紅色；當水果接近成熟時，標簽就會由紅色變成黃色。

圖4 成熟度指示標簽在水果包裝中的應用

（三）信息技術類智能化技術

1.NFC技術

NFC英文全稱Near Field Communication，近距離無線通信。NFC由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯互通技術整合演變而來，在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能，能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。通俗地說，NFC是一種近距離無線電技術，它可以利用芯片來讀取信息，達到數據交換的目的。NFC的特點可以概括為信息流、距離短、傳輸快。

駱駝奶是美國一種古老的飲料，有著獨特的功效，作為健康意識很強的美國消費者的替代飲料，它的市場份額越來越大，但駱駝奶易腐，對運輸和存儲條件苛刻，需要把駱駝奶裝在裝有干冰的保溫容器中冷藏或者冷凍。NFC技術被用在駱駝奶電子商務包裝里，如圖5所示，一個傳感器放在保溫容器內部，另一個傳感器放在保溫容器外部，用于評估電子商務配送的外部和內部條件。信用卡大小的傳感器包括一個靈活的電池和一個近場通信芯片，通過智能手機方便地訪問數據。傳感器可以記錄時間和溫度、地點和距離、隔夜運輸時間和地面運輸時間以及具體包裝和干冰使用量。

圖5 NFC技術在駱駝奶包裝中的應用

2.RFID技術

RFID標簽俗稱電子標簽，RFID是Radio Frequency Identification（無線電射頻識別）的縮寫。它是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號來識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無需人工干預。作為條形碼的無線版本，RFID技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優點。在信息化背景下，RFID 技術在包裝上的應用，一方面可以快速方便地提高倉庫的管理能力，形成產品倉儲和物流之間的無縫對接，另一方面可以對產品的質量進行溯源，新鮮度進行查詢等操作，增強用戶的體驗感，同時企業在保證用戶信息安全的條件下，對產品進行大數據管理和分析。

艾利丹尼森RFID智能標簽通過強大的追溯技術，能有效控制食品資源浪費，助力食品行業開展更有效更可持續的實踐。艾利丹尼森RFID智能標簽，可以實現以下功能：一是在召回案例中，受影響的食品能被準確追蹤及定位，有效減少資源浪費。二是可以全程跟蹤運輸過程中食品的溫度，確保食品安全。三是可以通過清晰可讀的標簽信息有效管理食品效期，確保食材日期安全。四是可以控制過度進貨并可以高效管理庫存，跟蹤廚房內食材的浪費情況，確定問題領域并跟進節省成本措施。

3.AR技術

增強現實技術（Augmented Reality），也就是我們常說的AR，是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界并進行互動。換句話說，現實世界通過影像呈現在屏幕中的時候，AR技術在現實世界和用戶之間加入了一個可控制的編程層，從而增加出了一個全新的體驗維度。通過AR 應用，用戶可以同現實世界進行更多、更深入的交互，能夠實時地執行操作，獲取反饋，而不僅僅是查看信息。在信息化背景下，將AR技術應用在包裝設計上，可以解決目前包裝產品上信息有限、傳遞方式單一的問題，同時還能增強包裝的展示效果，增加人和包裝之間的互動體驗。

澳大利亞麥當勞推出過一款基于AR技術的App，用戶使用其掃描麥當勞購買的食物后，出現AR動畫，展現食材的來源、生長、制作過程，同時還可以了解制作師傅、農場師傅等信息，讓大家吃得放心，如圖6所示，可愛Q版的造型深受孩子們的喜歡，不但能讓用戶在就餐時刻增添樂趣，還能揭秘食物背后的故事。

圖6 麥當勞基于AR技術的App

我國的農產品智能包裝技術研究還在起步階段，我們可以借鑒國外食品行業智能包裝的先進思路和理念，開發出適合我們國情的農產品智能包裝，提升農產品的附加值，促進農產品的銷售，增加農民收入，實現精準扶貧。