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研究當(dāng)今緊迫的包裝問題

來源: | 發(fā)布日期:2021-08-27
在包裝挑戰(zhàn)變得越來越復(fù)雜的時代,尋找新解決方案的合作、多方面的方法正在成為一種很有前途的前進方式。最近任命的弗勞恩霍夫工藝工程和包裝 IVV 研究所所長Andrea Büttner 教授與我們討論了她對這個問題的開箱即用的方法。
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Fraunhofer IVV,位于德國弗賴辛,是一家從事食品、包裝、加工機械、產(chǎn)品性能、回收和環(huán)境領(lǐng)域的研究機構(gòu)。該研究所將其主要活動描述為將研究轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用,并積極開發(fā)新的替代原材料以及制造和生產(chǎn)工藝,以最大限度地減少能源和資源的使用。另一個重點是從原材料到最終產(chǎn)品的整個過程鏈中產(chǎn)品的感官、技術(shù)功能和生物化學(xué)質(zhì)量的保護、分析和優(yōu)化。 

聯(lián)動思維

Büttner 博士將自己描述為“病理網(wǎng)絡(luò)者”,并期待將不同學(xué)科和行業(yè)合作伙伴聚集在一起。  

“這對我來說非常重要。我是一名受過訓(xùn)練的食品化學(xué)家,這是一個非常跨學(xué)科的學(xué)科,因為它不僅涉及食品化學(xué),還涉及食品的生物學(xué)和微生物學(xué),以及人們交易的包裝材料和消費品“每天都在進行。這讓我對食品技術(shù)程序、技術(shù)和法律有了廣泛的了解。我喜歡將所有東西結(jié)合在一起。Fraunhofer IVV 以食品和包裝為重點,是實現(xiàn)這一目標(biāo)的理想場所。” 

她強調(diào),孤立地看待食品和包裝問題幾乎是不可能的。 

“Fraunhofer IVV 研究從一開始就開始,從原材料到加工步驟再到最終產(chǎn)品等等。研究人員考慮在分銷和零售過程中發(fā)生的事情以及消費者如何在家中儲存產(chǎn)品。當(dāng)然,閉環(huán)是一個重要的環(huán)節(jié)主題。這些是相互關(guān)聯(lián)的非常復(fù)雜的問題。”  

質(zhì)疑現(xiàn)狀

大型包裝可持續(xù)性辯論圍繞塑料垃圾、碳足跡和食物垃圾等話題展開。這個主題是多方面的,解決一個問題可能會以在其他地方引起問題為代價。為了避免這種情況,Büttner 博士呼吁徹底改變包裝的設(shè)計方式。 

“我們需要針對不同類型的食品采用不同的包裝概念,為各自的產(chǎn)品及其生命周期、儲存期限和分銷渠道量身定制。我們必須批判性地反思和質(zhì)疑隨著時間推移而開發(fā)的產(chǎn)品。這是一個特別的挑戰(zhàn)查看個別案例、產(chǎn)品和生命周期,并質(zhì)疑過去開發(fā)的解決方案。” 

包裝不僅具有保護食品的目的,還具有許多其他功能,例如作為廣告媒介在貨架上吸引注意力。Büttner 博士認(rèn)為質(zhì)疑這種方法是實現(xiàn)更可持續(xù)包裝的良好起點。“多少廣告信息,多少銷售激勵實際上需要進入包裝?如何不在產(chǎn)品展示中投入這么多?顏色、印刷品等裝飾元素吸引消費者,但會帶來重大挑戰(zhàn)例如在回收方面。”

她解釋說,理想情況下,包裝應(yīng)以積極主動的方式為特定產(chǎn)品設(shè)計,同時考慮到消費者家中的分發(fā)、展示和存儲。“未來的超市可能會看起來完全不同。是否會有不同的包裝形式,為個人客戶量身定制個性化解決方案?我們生活在分散診斷和監(jiān)控方面正在發(fā)生很多事情的時代,也是在數(shù)字化的背景下和權(quán)力下放。將會有新的策略來監(jiān)控不同步驟的質(zhì)量,甚至當(dāng)產(chǎn)品在消費者家中時,也會更快地識別損壞。這對我來說也是一個關(guān)于主動消費者和食品保護的重要話題。”

垃圾收集挑戰(zhàn)

Büttner 博士繼續(xù)強調(diào)廢物收集回收是一個可能需要額外考慮的領(lǐng)域。 

“如何收集材料,如何將它們引入一個閉環(huán)?我們?nèi)绾尾拍茏屜M者有動力和消息靈通,以便他們努力對廢物進行預(yù)分類?”

她認(rèn)為教育和給予包裝更高的接受度和價值是關(guān)鍵。“目前,消費者通常認(rèn)為包裝是壞的和邪惡的。讓消費者看到包裝是一種值得照顧的寶貴材料,這一點很重要。在 Fraunhofer IVV,我們有責(zé)任教育公眾。” 

密封挑戰(zhàn)

Fraunhofer IVV 參與了廣泛的項目,Büttner 博士重點介紹了一個解決包含回收材料的包裝材料面臨的一些挑戰(zhàn)的項目。該研究所最近開發(fā)了一種基于傳感器的密封工具,用于包裝機的在線過程控制。 

透明包裝盒


“當(dāng)在包裝中進行密封過程時,尤其是那些含有較高比例回收物的包裝,必須進行嚴(yán)格的檢查。該工具使用戶能夠直接在機器中過濾掉沒有達到高標(biāo)準(zhǔn)密封的包裝。”

但回收材料的使用也帶來了技術(shù)挑戰(zhàn),因為它們在包裝機上的工作方式可能有所不同。 

“如何處理帶有回收物的托盤和薄膜?需要新技術(shù)與新材料配合使用。有不同的解決方案和技術(shù)進步,但我們還沒有設(shè)法將所有這些結(jié)合在一起作為一個緊湊或組合的解決方案。實現(xiàn)這是一個令人興奮的挑戰(zhàn),我非常期待參與其中,”Büttner 博士說。

“使用回收材料,凈化可能是一項重大挑戰(zhàn)。使用當(dāng)前的收集方法和流程,有許多來源使污染物進入回收流,必須付出巨大努力才能消除。”

正如 Büttner 博士解釋的那樣,F(xiàn)raunhofer IVV 活躍于開發(fā)診斷工具和傳感器系統(tǒng)的領(lǐng)域,這些工具和傳感器系統(tǒng)可以識別材料中的規(guī)范偏差,這是一個具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。

“有時某些反復(fù)出現(xiàn)的污染類型是已知的。這些可以通過有針對性的傳感器、分析和診斷工具來解決,但有時污染并不符合要求。這就是需要智能傳感器系統(tǒng)的地方——最有可能是傳感器的組合——并需要檢查新材料是否適合用于包裝。”

一個臭問題

正如 Büttner 博士解釋的那樣,氣味等看似簡單的問題可能會帶來挑戰(zhàn)。 

“塑料用于包裝食品以及具有強烈氣味的產(chǎn)品,例如洗衣粉。許多不同的氣味滲入塑料中——去除這些氣味是一項重大挑戰(zhàn)。這就引出了一個問題:我們應(yīng)該預(yù)先對某些類型的包裝進行分類,還是一開始就設(shè)計不同的包裝?氣味不一定必須添加到洗衣粉中,然后從下水道沖走。也許有不同的方式可以達到同樣的結(jié)果。”

回收設(shè)計

尋找可回收性問題和保持食品安全的解決方案是另一個緊迫的問題。 

“多年來,公司一直在使用多層模型來實現(xiàn)完美的阻隔性能,但有時這些模型不容易回收。為了回收利用,我們需要開發(fā)新概念,例如可以分層的多層產(chǎn)品。”

Büttner 博士看到了化學(xué)回收的補充作用。“根據(jù)目前的收集方法和包裝的設(shè)計方式,我認(rèn)為無法繞過化學(xué)回收的使用,僅僅是出于凈化的原因。但在某些情況下,機械回收也可以發(fā)揮作用。例如,PET 瓶的回收已成為“作為一個封閉系統(tǒng)非常成功。無論如何,理想的可能是分揀和凈化技術(shù)的組合……由智能監(jiān)測和控制引導(dǎo)。”

正如 Büttner 博士在總結(jié)中指出的那樣,保持食品安全仍然是一個關(guān)鍵因素。

“我看到了一種危險,即這種非常強烈的愿望,也在政治上,非常迅速地導(dǎo)致匆忙組合偽解決方案,最終使整個問題變得更加困難,例如當(dāng)匆忙跳入生物基和未經(jīng)過徹底質(zhì)量檢查的可再生原材料應(yīng)用。關(guān)注功能性和安全性非常重要。如果它們造成更多的食物浪費,則一無所獲。”


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