Was kann eine «smarte» Verpackung?
Im Gegensatz zu traditionellen Verpackungen übernehmen intelligente und smarte Verpackungs-Systeme neben der passiven Barrierefunktion eine zusätzliche Rolle. Die Begriffe «Intelligent» und «Smart» Packaging werden häufig synonym verwendet, tatsächlich aber unterscheiden sich die beiden Begriffe. So ist «Intelligent Packaging» (IP) definiert als ein Verpackungssystem das intelligente Funktionen – wie das Detektieren, Wahrnehmen, Aufzeichnen oder Kommunizieren – ausführen kann, um Entscheidungen und Korrekturmassnahmen zu unterstützen und somit die Haltbarkeit zu verlängern, die Sicherheit zu erhöhen, die Qualität zu verbessern, Auskunft zu geben und vor möglichen Problemen zu warnen. «Smart Packaging» (SP) hingegen ist definiert als eine Verpackung mit Zusatzfunktionen, deren Funktionalität über das Schützen, Beinhalten und die Produktauskunft hinausgeht. Dabei handelt es sich um gespeicherte Informationen, die durch ein Gerät abrufbar sind.

Frische für Konsumenten sichtbar machen
Unterbrechungen in der Kühlkette sind die häufigste Ursache für Lebensmittelverderb und dadurch verursachte Krankheiten. Daher sind die am weitesten entwickelten intelligenten Systeme sogenannte Zeit-Temperatur-Indikatoren (TTI, Time-Temperature-Indicators). Diese können in Form von Labels auf die Verpackung von gekühlten oder gefrorenen Lebensmitteln appliziert werden. Mit dem Einsatz von TTIs können unerwünschte Unterbrüche in der Kühlkette detektiert und kommuniziert werden, meist als Farbveränderung. Weit verbreitet ist der OnVu-Indikator von BASF. Die dunkle Farbe verblasst umso schneller, je höher die Temperatur ist und hilft so dem Händler, Frische zu garantieren.
Interessant ist auch das Barcode-System von Tempix: Wird die Temperatur nicht eingehalten, verschwindet ein Teil des Barcodes und der Strich im Anzeigefeld. Erfolgt die Temperaturschwankung vor dem Verkauf, ist das Produkt nicht mehr scanbar, erfolgt sie erst beim Konsumenten zu Hause, so kann diese anhand des fehlenden Strichs festgestellt werden.
Weitere intelligente Verpackungssysteme sind sogenannte «Integrity» Indikatoren, welche Auskunft über die zweite Haltbarkeit geben, indem sie anzeigen, wie lange das Produkt schon geöffnet oder ob die Verpackung unversehrt ist. Dabei kommen vor allem Gas-Indikatoren zum Einsatz, meistens um unerwünschten Sauerstoffeintritt zu detektieren. Das Insignia-System beispielsweise reagiert mit CO2, das in der Schutzatmosphäre enthalten ist. Bei Erstöffnung entweicht das CO2, was zu einer Farbveränderung des Indikators führt. Ein besonderer Vorteil solcher Systeme ist, dass damit auch defekte Verpackungen erkannt werden können, was die Sicherheit nebst dem Mindesthaltbarkeitsdatum deutlich verbessert.
Zu intelligenten Verpackungssystemen zählen auch Frische-Indikatoren. Diese geben Auskunft über den momentanen Frischezustand des Produktes, indem unerwünschte Veränderungen in der Gaszusammensetzung angezeigt oder mikrobielle Stoffwechselprodukte detektiert werden. Während mikrobiellen Verderbsprozessen können Stoffwechselprodukte wie Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Ammoniak, Ethanol, Toxine oder organische Säuren entstehen. Werden spezifische Verderbs-Metaboliten detektiert, führt dies zu einer Reaktion des Indikators und die Farbe ändert sich.