Er zit muziek in 'slimme' verpakkingen

In de jaren negentig opende de ontwikkeling van sensoren de deur naar talrijke nieuwe toepassingen in de meest uiteenlopende sectoren. Ook de verpakkingsindustrie sprong massaal op deze trein en kondigde slimme oplossingen aan die de traditionele functies van verpakkingen met verve zouden overstijgen. Toch bleek het allemaal iets ingewikkelder dan aanvankelijk werd aangenomen. En dan spreken we niet zozeer over de technologie an sich, maar wel over het prijskaartje dat aan heel wat slimme oplossingen hangt. Het is dan ook niet verwonderlijk dat eenvoudige en goedkope 'smart packaging' het pad naar een algemene doorbraak moesten effenen. "Wat met succes is gebeurd", aldus Peter Ragaert, directeur van Pack4Food. "We staan er misschien niet meer bij stil omdat technologie de laatste jaren in alle aspecten van het dagelijkse leven is geslopen. Maar onze verpakkingen zijn wel degelijk een stuk slimmer geworden in vergelijking met dertig jaar geleden en deze evolutie zal zich ook in de komende jaren doorzetten." Het meest verspreid zijn oplossingen die extra informatie over het verpakte product geven. "De QR-code is intussen zowat overal terug te vinden, maar ook de NFC-tag (near field communication, red.) wint aan populariteit", aldus Ragaert. "Deze zit meestal in een sticker op de verpakking en transfereert informatie naar de smartphone van de koper. We spreken hier over gegevens inzake de origine, authenticiteit, ..., maar het kunnen evengoed serveer-, bereidings- of opslagtips zijn. Intussen wordt op deze manier actief aan 'smart marketing' gedaan. De belangrijkste functie naar de toekomst toe zal wel de bescherming tegen vervalsing blijven. Zeker voor voedingswaren, farmaceutica en merkproducten is het een erg efficiënte manier. Door de NFC-tag aan een database te koppelen, kan vrij eenvoudig de authenticiteit van een product worden nagegaan. Momenteel wordt trouwens gewerkt aan printbare uitvoeringen. Deze zullen een pak minder kosten, waardoor nog weinig een algemene toepassing van de NFC-tag in de weg staat. Zoals dus 'smart marketing', waar Brouwerij Martens al enkele jaren geleden pionierde met het Kampioenenbier. Via connectie met een app op de smartphone kwamen de 'Kampioenen' op het interactieve label tot leven en voerden ze gesprekken met elkaar. Door de evoluties in de bedrukkingswereld wordt verwacht dat dit type technologie de komende jaren zal toenemen." Wanneer we het over de druktechnieken hebben, staat nog een andere nieuwigheid te popelen om door te breken: de 'unieke code'. Hiermee zou elk product een soort van eigen identiteitskaart meekrijgen (in tegenstelling tot barcodes die per batch worden aangebracht). "De voordelen liggen voor de hand", aldus Ragaert. "Enerzijds kan tot op individueel productniveau worden getraceerd. Anderzijds is het mogelijk om een waterdichte authenticiteit te garanderen door de code bijvoorbeeld met een NFC-tag te combineren. Toegegeven, het is een oplossing die gesofisticeerde software vereist. Toch is ze best betaalbaar omdat de code met bestaande printtechnieken op de verpakking kan worden gedrukt. Vandaar dat nogal wat bedrijven het systeem aan het uittesten zijn, weliswaar voornamelijk binnen projecten om tot een 'intelligente logistiek' te komen. Het gaat om 'internet-of-things' toepassingen waarbij onder meer in real-time informatie van individuele producten kan worden opgevraagd, zoals locatie, temperatuur, ... Bedoeling is vooral de vinger op problemen te leggen om vervolgens de logistieke processen te optimaliseren." Ook het digitale watermerk is een 'smart' druktechniek met rooskleurige toekomstperspectieven. P&G is op dat vlak één van de belangrijkste touwtrekkers. Deze multinational initieerde in 2016 het 'Holy Grail Project' dat de technologie onder de loep nam, in samenwerking met een groot consortium van uiteenlopende bedrijven. "Ze ontwikkelden gezamenlijk een speciaal procedé om de volledige of grote delen van een verpakking met een watermerk te bedrukken of er een bepaalde textuur op aan te brengen", legt Ragaert uit. "We spreken hier over tekeningen, logo's of zelfs barcodes. Deze patronen zijn met het blote oog onzichtbaar, maar met specifieke camera's vallen ze gemakkelijk te identificeren. Dit is een mooie strategie tegen namaak, maar is ook een interessante oplossing om het recyclageproces te vereenvoudigen. Het watermerk of de textuur blijven identificeerbaar op gescheurde of delen van verpakkingen. Op die manier ontstaan er mogelijkheden om het sorteerproces van samengestelde verpakkingen te automatiseren en te verfijnen. Door unieke codes aan verschillende verpakkingssamenstellingen te koppelen, kunnen immers diverse types multilaagsverpakkingen van elkaar worden gescheiden. Het Amerikaanse Digimarc en het Nederlandse Filigrade hebben deze techniek al in hun gamma opgenomen. In België ontwikkelde Verstraete IML een applicatie met een Digimarc code, geïntegreerd in het inmould label. En ondertussen is ook 'HolyGrail 2.0' opgestart om de technieken verder op te schalen." De 'slimme' systemen die in de jaren negentig zo veelbelovend leken, hebben echter weinig tot niks met de bovenstaande oplossingen te maken. Dat betekent niet dat deze plannen in de ijskast werden gestoken. Integendeel, 'smart packaging' met indicatoren of sensoren bestaat intussen wel degelijk. De meest gekende zijn de TTI's of tijd- en temperatuurindicatoren die visueel aangeven indien de verpakking gedurende een ontoelaatbaar lange tijdspanne een temperatuurdrempel heeft overschreden. "Het aanbod kan in twee categorieën worden opgesplitst", vertelt Ragaert. "Enerzijds zijn er de labels die verkleuren, anderzijds zijn er tags die met een speciaal apparaatje worden uitgelezen. Beide technologieën hebben een zekere maturiteit verworven en zijn in de farmaceutische industrie en de bloedbanken zelfs onmisbaar geworden. Helaas staat ook hier weer het hoge prijskaartje een algemene toepassing in de weg. TTI's hebben immers heel wat in hun mars." Gelukkig groeit dat besef en wordt actief gezocht naar creatieve manieren om het potentieel van TTI's optimaal te benutten. Ook in België. Zo biedt Etheclo 'slimme' en goed isolerende transportboxen voor e-commerce aan. Door deze (optioneel) met een temperatuursensor uit te rusten, kunnen logistieke spelers en/of kopers via een app op de smartphone nagaan waar de box zich bevindt en of de toegelaten temperatuur niet wordt overschreden. Het Britse Hanhaa ging met de technologie aan de slag om 'Parcelive' te ontwikkelen. Deze real time cargo tracking & monitoring oplossing laat toe om via een klein envelopje met verschillende sensoren tal van transportcondities op te volgen: vochtigheid, temperatuur, stand van het pakketje (recht of scheef),... Het envelopje wordt bij de verpakking gestoken en staat in verbinding met het mobiele netwerk, waardoor de informatie vanuit eender welke locatie kan worden opgevraagd. Eenmaal op de bestemming, volstaat het om dat envelopje in gelijk welke postbus te deponeren opdat het terug bij de afzender zou geraken. Ragaert: "Dit is een mooi voorbeeld van hoe het Internet-of-Things een grote rol kan spelen in traceerbaarheid en anti-counterfeit. Vandaag hebben we nog maar het topje van de ijsberg ontdekt. De kans is groot dat het enorme potentieel van TTI's en andere sensoren in de nabije toekomst in tal van innovatieve toepassingen zal worden benut. Zelfs de barrière van prijs kan worden omzeild. Zo kunnen we in e-commerce bijvoorbeeld denken aan herbruikbare dozen met geïntegreerde sensoren. Op die manier slaan we twee vliegen in één klap: er ontstaat een betere traceerbaarheid én de ecologische voetafdruk wordt gereduceerd." Toch ziet Ragaert niet meteen een toepassing van TTI's voor allerlei levensmiddelen, terwijl dat oorspronkelijk toch wel het idee was. "De reden ligt voor de hand: voedingswaren zijn niet rijp voor de vuilnisbak als de bewaartemperatuur gedurende pakweg 15 minuten met 2°C is overschreden. Het verband tussen wat je afleest van de TTI en de echte kwaliteit van het levensmiddel is dus voor interpretatie vatbaar, tenzij de TTI op het specifieke levensmiddel is afgestemd. Dit kan enkel als er een grondige kennis bestaat van de temperatuursafhankelijkheid van de kwaliteitsdegradatie van de specifieke levensmiddelen. En precies dat is helemaal niet zo evident." Vandaag lijkt de verpakkingsindustrie zich vooral te concentreren op het ontwikkelen van duurzamere materialen. Oplossingen ontwikkelen om voedselverspilling tegen te gaan, lijkt veel minder aan de orde. "Terwijl de planeet veel meer lijdt onder het weggooien van eten en drank", aldus Ragaert. "Gelukkig zetten bepaalde producenten nog steeds op deze piste in. Een belangrijke ontwikkeling in dit segment zijn de intelligente sensoren die de kwaliteit van het product rechtstreeks meten en mogelijks op termijn een alternatief kunnen zijn voor de houdbaarheidsdatum. Het is een techniek die nog in zijn kinderschoenen staat, maar er zijn toch al enkele succesverhalen gekend. Zo is er 'RipeSense' van de Nieuw-Zeelandse Jenkins Group: een label met een rood bolletje dat zich aan de binnenkant van de verpakking bevindt. De sensoren detecteren de aroma's die het verpakte fruit afgeven en vertaalt deze data naar de graad van rijpheid. Kort gesteld, zal het bolletje op het label verkleuren van rood (knapperig), naar oranje (bijna rijp) tot geel (erg sappig) in functie van de afgegeven aroma's. Het lijkt een eenvoudige toepassing, maar het tegengestelde is waar. Ook hier geldt weer dat wie een dergelijk label/verpakking wenst te ontwikkelen, over een erg goede kennis van de voedingsmiddelen moet beschikken. Dit geldt eveneens voor sensoren die bijvoorbeeld het bederf van voedingsmiddelen traceren. Vandaar dat er momenteel nogal wat onderzoek wordt gevoerd. Zo wordt - naast aroma's uit fruit - tevens geëxperimenteerd met het detecteren van onder meer amines of zwavelhoudende componenten. De continue opvolging van de kwaliteit van voedingsmiddelen is een interessante manier om voedselverspilling - en dus de ecologische voetafdruk - tegen te gaan. Helaas zal de prijs ook hier de belangrijkste barrière voor een algemene doorbraak zijn. Zelfs 10 à 20 eurocent per individuele verpakking is voor de voedingsindustrie gewoonweg té duur." De markt van 'smart packaging' is dus wel degelijk in volle beweging. Dat het allemaal wat trager loopt dan verwacht, heeft volgens Peter Ragaert veel te maken met de aandacht voor circulaire verpakkingen en duurzaamheid. "Het is een logische keuze geweest om deze thema's prioritair te stellen. Toch begint het bewustzijn te groeien dat precies 'smart packaging' wel eens een sleutelrol zou kunnen spelen in het reduceren van de ecologische voetafdruk. Natuurlijk naast de vele andere troeven die deze systemen bieden. Daarom is de kans reëel dat de slimme verpakkingen toch gemeengoed worden, zelfs in dagdagelijkse toepassingen."