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研究当今紧迫的包装问题

来源: | 发布日期:2021-08-27
在包装挑战变得越来越复杂的时代,寻找新解决方案的合作、多方面的方法正在成为一种很有前途的前进方式。最近任命的弗劳恩霍夫工艺工程和包装 IVV 研究所所长Andrea Büttner 教授与我们讨论了她对这个问题的开箱即用的方法。
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Fraunhofer IVV,位于德国弗赖辛,是一家从事食品、包装、加工机械、产品性能、回收和环境领域的研究机构。该研究所将其主要活动描述为将研究转化为实际应用,并积极开发新的替代原材料以及制造和生产工艺,以最大限度地减少能源和资源的使用。另一个重点是从原材料到最终产品的整个过程链中产品的感官、技术功能和生物化学质量的保护、分析和优化。 

联动思维

Büttner 博士将自己描述为“病理网络者”,并期待将不同学科和行业合作伙伴聚集在一起。  

“这对我来说非常重要。我是一名受过训练的食品化学家,这是一个非常跨学科的学科,因为它不仅涉及食品化学,还涉及食品的生物学和微生物学,以及人们交易的包装材料和消费品“每天都在进行。这让我对食品技术程序、技术和法律有了广泛的了解。我喜欢将所有东西结合在一起。Fraunhofer IVV 以食品和包装为重点,是实现这一目标的理想场所。” 

她强调,孤立地看待食品和包装问题几乎是不可能的。 

“Fraunhofer IVV 研究从一开始就开始,从原材料到加工步骤再到最终产品等等。研究人员考虑在分销和零售过程中发生的事情以及消费者如何在家中储存产品。当然,闭环是一个重要的环节主题。这些是相互关联的非常复杂的问题。”  

质疑现状

大型包装可持续性辩论围绕塑料垃圾、碳足迹和食物垃圾等话题展开。这个主题是多方面的,解决一个问题可能会以在其他地方引起问题为代价。为了避免这种情况,Büttner 博士呼吁彻底改变包装的设计方式。 

“我们需要针对不同类型的食品采用不同的包装概念,为各自的产品及其生命周期、储存期限和分销渠道量身定制。我们必须批判性地反思和质疑随着时间推移而开发的产品。这是一个特别的挑战查看个别案例、产品和生命周期,并质疑过去开发的解决方案。” 

包装不仅具有保护食品的目的,还具有许多其他功能,例如作为广告媒介在货架上吸引注意力。Büttner 博士认为质疑这种方法是实现更可持续包装的良好起点。“多少广告信息,多少销售激励实际上需要进入包装?如何不在产品展示中投入这么多?颜色、印刷品等装饰元素吸引消费者,但会带来重大挑战例如在回收方面。”

她解释说,理想情况下,包装应以积极主动的方式为特定产品设计,同时考虑到消费者家中的分发、展示和存储。“未来的超市可能会看起来完全不同。是否会有不同的包装形式,为个人客户量身定制个性化解决方案?我们生活在分散诊断和监控方面正在发生很多事情的时代,也是在数字化的背景下和权力下放。将会有新的策略来监控不同步骤的质量,甚至当产品在消费者家中时,也会更快地识别损坏。这对我来说也是一个关于主动消费者和食品保护的重要话题。”

垃圾收集挑战

Büttner 博士继续强调废物收集回收是一个可能需要额外考虑的领域。 

“如何收集材料,如何将它们引入一个闭环?我们如何才能让消费者有动力和消息灵通,以便他们努力对废物进行预分类?”

她认为教育和给予包装更高的接受度和价值是关键。“目前,消费者通常认为包装是坏的和邪恶的。让消费者看到包装是一种值得照顾的宝贵材料,这一点很重要。在 Fraunhofer IVV,我们有责任教育公众。” 

密封挑战

Fraunhofer IVV 参与了广泛的项目,Büttner 博士重点介绍了一个解决包含回收材料的包装材料面临的一些挑战的项目。该研究所最近开发了一种基于传感器的密封工具,用于包装机的在线过程控制。 

透明包装盒


“当在包装中进行密封过程时,尤其是那些含有较高比例回收物的包装,必须进行严格的检查。该工具使用户能够直接在机器中过滤掉没有达到高标准密封的包装。”

但回收材料的使用也带来了技术挑战,因为它们在包装机上的工作方式可能有所不同。 

“如何处理带有回收物的托盘和薄膜?需要新技术与新材料配合使用。有不同的解决方案和技术进步,但我们还没有设法将所有这些结合在一起作为一个紧凑或组合的解决方案。实现这是一个令人兴奋的挑战,我非常期待参与其中,”Büttner 博士说。

“使用回收材料,净化可能是一项重大挑战。使用当前的收集方法和流程,有许多来源使污染物进入回收流,必须付出巨大努力才能消除。”

正如 Büttner 博士解释的那样,Fraunhofer IVV 活跃于开发诊断工具和传感器系统的领域,这些工具和传感器系统可以识别材料中的规范偏差,这是一个具有挑战性的领域。

“有时某些反复出现的污染类型是已知的。这些可以通过有针对性的传感器、分析和诊断工具来解决,但有时污染并不符合要求。这就是需要智能传感器系统的地方——最有可能是传感器的组合——并需要检查新材料是否适合用于包装。”

一个臭问题

正如 Büttner 博士解释的那样,气味等看似简单的问题可能会带来挑战。 

“塑料用于包装食品以及具有强烈气味的产品,例如洗衣粉。许多不同的气味渗入塑料中——去除这些气味是一项重大挑战。这就引出了一个问题:我们应该预先对某些类型的包装进行分类,还是一开始就设计不同的包装?气味不一定必须添加到洗衣粉中,然后从下水道冲走。也许有不同的方式可以达到同样的结果。”

回收设计

寻找可回收性问题和保持食品安全的解决方案是另一个紧迫的问题。 

“多年来,公司一直在使用多层模型来实现完美的阻隔性能,但有时这些模型不容易回收。为了回收利用,我们需要开发新概念,例如可以分层的多层产品。”

Büttner 博士看到了化学回收的补充作用。“根据目前的收集方法和包装的设计方式,我认为无法绕过化学回收的使用,仅仅是出于净化的原因。但在某些情况下,机械回收也可以发挥作用。例如,PET 瓶的回收已成为“作为一个封闭系统非常成功。无论如何,理想的可能是分拣和净化技术的组合……由智能监测和控制引导。”

正如 Büttner 博士在总结中指出的那样,保持食品安全仍然是一个关键因素。

“我看到了一种危险,即这种非常强烈的愿望,也在政治上,非常迅速地导致匆忙组合伪解决方案,最终使整个问题变得更加困难,例如当匆忙跳入生物基和未经过彻底质量检查的可再生原材料应用。关注功能性和安全性非常重要。如果它们造成更多的食物浪费,则一无所获。”


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