乡村振兴背景下农产品包装的智能化

■ 文/常州纺织服装职业技术学院 瞿茹芸

一、研究背景和意义

（一）农产品包装智能化研究背景

实施乡村振兴战略是党中央作出的重大战略部署，是打好扶贫攻坚战的关键。优先发展农业和农村已经成为政府的工作重点，其中产业兴旺是乡村振兴战略的重点，发展农业和农村的关键是经济的发展与进步。农产品的营销又是农村发展的重中之重。同时，在市场竞争日益加剧的情形下，消费者对于农产品的要求也越来越高，农产品企业不仅需要对农产品的质量作进一步的把控，而且要重视农产品的包装设计，增加农产品的产品附加值，全方位凸显农产品的地域特色和地域优势，增加农产品的销量，以此推动农村经济的发展。

随着互联网时代的到来，人们的消费方式正在悄然发生改变，电子商务给农产品的发展带来了新的机遇，农产品的销售模式也有了新的途径。越来越多的农户通过互联网把自己的产品销往世界各地，再也不要千里迢迢地往返于城乡之间来贩卖自己的产品。特别是国务院、商务部、财政部等发布的关于电子商务进农村发展相关的“四大”重要政策，极大地促进了我国农村电商的蓬勃发展，这为农产品的销售插上了腾飞的翅膀，带动一方经济，助力精准扶贫。

（二）意义

农产品通过智能化的包装方式，用智能化的手段去开发市场，可以提高农产品的商品档次和知名度，带动本地农产品的产业发展，振兴农村经济，对解决三农问题意义重大。一是增加农民收入。增加农产品的销售，最直接的结果就是能增加农民收入。二是带动农村就业。农产品销售的增加，不光带动了农业的发展，还能带动制造业、服务业的发展，创造大量的就业岗位。三是优化产业结构。为了适应市场越来越高的标准和要求，农产品在基地建设、产品种类、产品质量等不断优化，推进了现代农业的发展。

二、当前农产品包装存在问题

（一）品牌意识薄弱

大部分农产品都来自于经济相对落后的农村，农户品牌意识比较低，不注重农产品品牌效应。与农户合作的广告公司和印刷厂也是一些小企业，没有能力为农户设计符合产品特点的包装，他们往往追求最简单的制作工艺、最低的加工、最常规的包装材料。这样的包装只注重实用性，给消费者的信息也有限，无法体现农产品的特色，与同类产品相比毫无竞争力。

（二）包装材料单一

目前大部分农产品包装过于简单，缺乏创新，雷同率较高，甚至有一些产品采用普通的塑料袋，仅在塑料袋外面贴上有限的产品信息。不同类型的农产品都是用的相同结构的瓦楞纸箱，纸箱的开启方式和外形大同小异。农产品企业对于农产品的包装只停留在实用性上。这种简陋的包装无法体现农产品的地域优势，大大降低了农产品的身价。

（三）包装缺乏美感

农产品包装缺乏视觉设计，文字、图形、色彩较为随意，包装图案比较直白和单一，一般都是把产品照片直接使用，缺乏创新，毫无美感。整个包装缺乏文化底蕴和地域优势，无法凸显农产品的特点。究其原因，主要是农村地区经济比较落后，专业人才匮乏，包装设计和品牌意识比较低。

三、智能化技术在农产品包装中的应用

智能化包装是一种新兴的交叉学科，它结合了智能材料、信息控制技术、微电子技术等，弥补了传统包装的短板。智能化包装的应用可以使农产品包装通过技术的改良、创新的升级保证流通过程中产品的质量，延长农产品的货架期。智能化包装还可以通过有效的技术手段，根据包装内农产品品质的变化及时做出反应，将信息传递给消费者。另外，智能化包装还可以通过小小的一个电子芯片，运用网络存储信息技术手段，拓展农产品包装信息的承载量，使得包装的信息不再局限于包装表面。

（一）TTI时间温度指示器

TTI技术就是时间温度指示器 (Time Temperature Indicator)， 是一种监测温度变化历程而设计的质量记录装置，最常见的就是以标签的形式，作为外包装的一部分，对食品流通过程中一些关键的参数进行记录和监控，通过时间和温度的积累效应，通过标签上颜色的变化来指示食品流通过程中温度的变化历程、剩余的货架期，以便及时掌握食品的质量信息。TTI技术使用制造简便，可以方便地贴在食品的外包装上，易识别，简单明了，使用过程中根据颜色或者结构的不可逆变化来同步反应食品的质量变化，而且整个过程不需要有源电子设备系统支持，特别适合在冷链终端分销和销售过程中的使用。

美国Timestrip公司生产的时间温度指示标签，有两款分别是为海鲜专用和食品储藏设计的，如图1所示，每个指示器都是一个小巧的不干胶标签，可以直接贴在产品包装上或者卡片上。激活前，两个窗口都是白色的，激活时只要用力按压标签顶部的气泡，这时蓝色激活带就会出现第一个窗口。只要标签周围的温度保持在临界温度以下，蓝色液体是不会流到第二个窗口的，如图2所示。

图1 Timestrip公司海鲜专用和食品储藏时间温度指示标签

图2 激活前后标签变化

（二）气敏类指示标签

1.泄漏指示标签

食品供应链中，包装的细微破坏或氧气渗透都会使气调包装中氧气浓度增加，而气调包装本身无法显示包装的完整性，因此，采用简单、经济、可靠的氧气指示剂或二氧化碳指示剂是一种有效的非破坏性检测包装完整性的方法，其可监控食品在生产、流通和消费整条供应链中的质量安全。

2.新鲜度指示标签

新鲜度指示标签通过对微生物生长期新陈代谢的反应直接指示出食品内微生物情况。细菌滋生标识对致病菌的数量进行指示，响应的原理可以是与某些代谢产物反应，或者基于免疫化学反应原理建立病原体检测系统，或pH染料检测食物变质产生的挥发性生物胺，来显示新鲜度。

Insignia Technologies公司推出的智能标签，目的是使消费者了解食品质量及新鲜度并减少食物浪费，如图3所示。其包装工作原理是智能标签嵌入在气调包装或保鲜盒的封盖膜内层中。当开始使用包装时，标签开始工作，颜色会随时间的推移而产生变化。在较高温度下，颜色变化响应会随之变快，使标签反应状态与食品实际新鲜度的状态同步。

图3 新鲜度指示标签在食品包装中的应用

3.成熟度指示标签

成熟度指示标签目前用得最多的是乙烯敏感型指示标签。乙烯广泛存在于蔬菜和水果的各种组织和器官中，水果成熟的过程中会释放出乙烯，因此，乙烯在某种程度上可以指示水果的成熟度。

新西兰 Pro-Pressive Enterprises 超级市场推出了Ripe SenceTM洋梨新包装，Ripe SenseTM 标签可通过检测水果果实成熟后在包装内部所产生的气体成分来判断其成熟度，如图4所示。当果实在坚硬酸涩未成熟时，标签会呈现出红色；当水果接近成熟时，标签就会由红色变成黄色。

图4 成熟度指示标签在水果包装中的应用

（三）信息技术类智能化技术

1.NFC技术

NFC英文全称Near Field Communication，近距离无线通信。NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。通俗地说，NFC是一种近距离无线电技术，它可以利用芯片来读取信息，达到数据交换的目的。NFC的特点可以概括为信息流、距离短、传输快。

骆驼奶是美国一种古老的饮料，有着独特的功效，作为健康意识很强的美国消费者的替代饮料，它的市场份额越来越大，但骆驼奶易腐，对运输和存储条件苛刻，需要把骆驼奶装在装有干冰的保温容器中冷藏或者冷冻。NFC技术被用在骆驼奶电子商务包装里，如图5所示，一个传感器放在保温容器内部，另一个传感器放在保温容器外部，用于评估电子商务配送的外部和内部条件。信用卡大小的传感器包括一个灵活的电池和一个近场通信芯片，通过智能手机方便地访问数据。传感器可以记录时间和温度、地点和距离、隔夜运输时间和地面运输时间以及具体包装和干冰使用量。

图5 NFC技术在骆驼奶包装中的应用

2.RFID技术

RFID标签俗称电子标签，RFID是Radio Frequency Identification（无线电射频识别）的缩写。它是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号来识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预。作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。在信息化背景下，RFID 技术在包装上的应用，一方面可以快速方便地提高仓库的管理能力，形成产品仓储和物流之间的无缝对接，另一方面可以对产品的质量进行溯源，新鲜度进行查询等操作，增强用户的体验感，同时企业在保证用户信息安全的条件下，对产品进行大数据管理和分析。

艾利丹尼森RFID智能标签通过强大的追溯技术，能有效控制食品资源浪费，助力食品行业开展更有效更可持续的实践。艾利丹尼森RFID智能标签，可以实现以下功能：一是在召回案例中，受影响的食品能被准确追踪及定位，有效减少资源浪费。二是可以全程跟踪运输过程中食品的温度，确保食品安全。三是可以通过清晰可读的标签信息有效管理食品效期，确保食材日期安全。四是可以控制过度进货并可以高效管理库存，跟踪厨房内食材的浪费情况，确定问题领域并跟进节省成本措施。

3.AR技术

增强现实技术（Augmented Reality），也就是我们常说的AR，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。换句话说，现实世界通过影像呈现在屏幕中的时候，AR技术在现实世界和用户之间加入了一个可控制的编程层，从而增加出了一个全新的体验维度。通过AR 应用，用户可以同现实世界进行更多、更深入的交互，能够实时地执行操作，获取反馈，而不仅仅是查看信息。在信息化背景下，将AR技术应用在包装设计上，可以解决目前包装产品上信息有限、传递方式单一的问题，同时还能增强包装的展示效果，增加人和包装之间的互动体验。

澳大利亚麦当劳推出过一款基于AR技术的App，用户使用其扫描麦当劳购买的食物后，出现AR动画，展现食材的来源、生长、制作过程，同时还可以了解制作师傅、农场师傅等信息，让大家吃得放心，如图6所示，可爱Q版的造型深受孩子们的喜欢，不但能让用户在就餐时刻增添乐趣，还能揭秘食物背后的故事。

图6 麦当劳基于AR技术的App

我国的农产品智能包装技术研究还在起步阶段，我们可以借鉴国外食品行业智能包装的先进思路和理念，开发出适合我们国情的农产品智能包装，提升农产品的附加值，促进农产品的销售，增加农民收入，实现精准扶贫。