ما هو التغليف الذكي للأغذية وفوائده؟ وما أهم تقنياته؟

يمثّل التغليف الذكي للأغذية تحولاً كبيراً في صناعة المواد الغذائية، حيث يتجاوز الدور التقليدي للتغليف باعتباره مجرد إجراء وقائي لاحتواء المادة الغذائية، ليُضيف مزايا عديدة للغذاء تعزز تجربة كلٍّ من المستهلك والباعة. فما هو التغليف الذكي؟ وما أهم تقنياته؟

التغليف الذكي ومزاياه

بعد أن ظهرت الثورة الصناعية الرابعة، التي تهتم بالتصنيع الذكي والتحول الرقمي في الصناعة بالتزامن مع تنامي اتجاهات الاستدامة الذكية وانتشار استخدام الهواتف المحمولة، بالإضافة إلى تزايد الطلب على الأغذية الآمنة والمستدامة، سعت الشركات لتلبية الاحتياجات الجديدة عبر ابتكار حلول جديدة في التعبئة والتغليف، فكان التغليف الذكي للأغذية.

التغليف الذكي للأغذية هو مجموعة تقنيات تسمح بتتبع المنتج طوال دورة حياته، والتحكم ببيئته داخل العبوة وخارجها؛ إذ بينما يهدف التغليف التقليدي إلى المحافظة على جودة الغذاء وتوفير معلومات عن المحتوى الغذائي للطعام ومكوناته وتعليمات استخدامه، يضمن التغليف الذكي:

إطالة العمر الافتراضي للغذاء، فقد يوفّر تصفية للضوء الضار ومنع الرطوبة والعوامل السامة الأخرى.
تتبع الأغذية، حيث تستخدم بعض العبوات أجهزة إرسال واستقبال، ما من شأنه أن يزيد عامل الأمان في حال الفقدان أو السرقة.
توفّر بيانات أكثر دقة حول رحلة المنتج وحجم المبيعات.
تحسين جودة المنتج.
تقليل إهدار الطعام خلال سلسلة التوريد (خسائر الإنتاج وتعطّل المعدات وإهدار المستهلك).

تقنيات التغليف الذكي

وفّر التقدم التكنولوجي العديد من تقنيات التغليف الذكي، ومع نمو هذا القطاع، قد يتداخل العديد منها، وأهمها:

تغليف المواد الغذائية الذكي

يتضمن التغليف الذكي للأغذية استخدام أجهزة استشعار، ومؤشرات درجات الحرارة الزمنية، وغيرها من العناصر الحيوية التي يمكن أن تؤثّر في جودة المنتج خلال النقل والبيع على مدار سلسلة التوريد. يمكن بهذه الطريقة التحكم في كامل دورة حياة المنتج، وتتبع موقعه أو عدده، ما يُتيح التعرّف السريع على المنتجات التي يُحتمل أن تكون خطرة واستدعائها

يمكن وصف تقنية التغليف هذه بأنها مثل العلامات الأمنية على الملابس والإلكترونيات، التي تمنع السرقة والتزوير.

التغليف النشط

يضمن التغليف النشط تفاعلاً مع الطعام وبيئته، ومن الأمثلة عنه:

التغليف الجوي المعدّل (Modified Atmosphere Packaging): وهو فرض جو غازي، يحتوي عادةً على غاز خامل، مثل النيتروجين الممزوج بغاز نشط مضاد للميكروبات أو ثاني أوكسيد الكربون، على منتج غذائي معبأ لإطالة عمره الافتراضي.
كاسحات أو ماصات الأوكسجين: وهي عبارة عن أكياس أو عبوات صغيرة تحتوي على عناصر تُزيل الأوكسجين من المنتجات المغلقة، من خلال تفاعل كيميائي بسيط. تساعد هذه الأكياس الصغيرة على الحفاظ على لون المنتجات الغذائية وملمسها ورائحتها، وعلى تثبيط الميكروبات التي تفسدها.
الأغشية المضادة للميكروبات: وهي عبارة عن طبقة لتغليف المنتجات الغذائية الحساسة، مثل اللحوم والأجبان، تحتوي على عوامل مضادة للميكروبات ومواد حافظة لحماية المنتج من نمو الميكروبات غير المرغوبة.
معززات الروائح والنكهات: هي إضافات غذائية تُضاف إلى عبوات المنتجات لتحسين مذاق الغذاء ورائحته.
عبوات التسخين الذاتي والتبريد الذاتي: هي عبوات توفّر إمّا درجات الحرارة باردة لحفاظ المنتج الغذائي، وإمّا درجات حرارة عالية لتسخينه عند تناوله.

التغليف السلبي

يحافظ التغليف السلبي على خصائص المنتج في أثناء عمليات التوزيع والبيع والتخزين؛ حيث يوفّر حواجز وقائية ضد العوامل البيئية مثل الرطوبة والضوء دون تفاعل مباشر. ومن الأمثلة عنه:

الحاويات المعزولة، والمبردات.
كمادات الثلج للأطعمة المجمدة.
المواد التي تصفي للضوء، وهي عبارة عن زجاج يمنع الأطوال الموجية غير المرغوب فيها.

اللصاقات الذكية

هي تقنيات متقدمة لتوفير بيانات المنتج في الوقت الفعلي، وتضم مكونات مثل:

تحديد الهوية بموجات الراديو (Radio-frequency identification) أو (RFID): وهي عبارة عن شريحة صغيرة وهوائي يتصلان لاسلكياً بقارئات (RFID).
رموز الاستجابة السريعة (QR): غالباً ما توجد رموز الاستجابة السريعة على أغلفة الأطعمة والمشروبات، حيث يمكن مسحها بكاميرا أي هاتف ذكي، ما يسمح للمستهلك بالوصول إلى مواقع الويب للحصول على تفاصيل عن المنتج، والمحتوى الغذائي، والتحذيرات من مسببات الحساسية، والمراجعات.
تقنيات الاتصال قريب المدى (Near-field communication) أو (NFC): هي تقنية تستخدم موجات الراديو لنقل المعلومات بين منتج وجهاز استقبال، مثل الهاتف الذكي أو جهاز مخصص. على عكس رموز QR، لا تتطلب تقنية (NFC) خط رؤية مباشراً "خط البصر"، ما يوفّر تجربة أكثر سلاسة وسهولة في الاستخدام. تساعد (NFC) العميل على الحصول على المزيد من المعلومات حول أصل المنتج ورحلته، بالإضافة إلى أنه قد يكون وسيلة للدفع والمصادقة دون تلامس.
مؤشر درجة الحرارة الزمني (Time temperature indicator): هي لصاقات تحتوي على مؤشر كيميائي أو حيوي، يتغير لونه مع درجة الحرارة، ما يشير إلى نضارة المنتج.

التغليف الصالح للأكل

توفّر تقنيات التغليف الصالح للأكل بديلاً مستداماً وعملياً لمواد التغليف التقليدية، بالإضافة إلى قدرتها على الوقاية من الملوثات، وهي عبارة عن بوليمرات طبيعية؛ مثل النشويات والبروتينات. ومن الأمثلة عن التغليف الصالح للأكل:

ورق الأرز لتغليف الحلوى.
الكب كيك المصنوع من النشا.
أكواب القهوة والملاعق الصالحة للأكل.

بالإضافة إلى ذلك، توجد أنواع من مواد التغليف التي يمكن أن تذوب بمرور الوقت أو في الماء، والمصنوعة من مواد طبيعية؛ مثل الأعشاب البحرية والصبار والسكر والذرة.

تقنيات مكافحة التزييف الذكي

يوفّر التغليف الذكي تقنيات مكافحة الاحتيال والتزوير في الأغذية، للتحقق من صحة بيانات المنتجات مثل جهاز المطياف (Spectra) الذي يستخدم التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة لتحليل التركيب الكيميائي للمنتجات الغذائية، والكشف عن أي مكونات مغشوشة.