智能包装（Smart Packaging）是指在包装材料或容器中集成传感技术、响应材料及数据载体技术的一种创新包装形式，能实时监测食品品质变化、提供食品新鲜度或安全性信息，并在运输、储藏、销售过程中动态反映食品状况。

根据功能和响应机制，智能包装主要分为三类：指示型包装、传感型包装、数据载体型包装。

指示型包装

指示型包装的主要功能是对食品在贮藏和销售过程中品质的变化进行实时监控，尤其对环境温度、贮藏时间、气体（如二氧化碳）和挥发性物质（如含氮化合物）浓度变化进行响应。典型的指示型智能包装有：

pH指示器

pH指示器是一类基于酸碱反应原理的智能包装技术，通过响应食品变质过程中由微生物或酶引起的环境pH值变化来指示食品品质。通常以标签或涂层形式应用于包装。当食品发生变质时，挥发性物质改变包装内的pH值，引发响应材料不可逆的颜色变化，从而实现对食品新鲜度的直观监测。

例如：

将玫瑰花青素加入聚乙烯醇/秋葵胶多糖复合膜中，可检测虾的新鲜度。该膜在不同pH（2~12）环境中呈现显著颜色变化，能够灵敏地指示虾类腐败程度。

时间-温度指示器（TTI）

TTI是一种以温度为指标的智能标签，可以反映食品在运输和储藏过程中的新鲜度状况。通过温度诱导的动态颜色变化，直观指示食品是否经历过温度异常，进而反映食品成分变化或腐败程度。

例如：

基于美拉德反应开发的冷敏感指示器能精准指示冷冻海鲜的新鲜度，其颜色变化与鳍鱼的挥发性碱氮含量高度相关（相关系数r²=0.98），准确率极高。

气体泄漏指示器

在气调包装（MAP）中，高CO₂和低O₂的环境至关重要。气体泄漏指示器通过响应性材料的颜色变化，监测包装的完整性，从而保障食品安全和品质。

例如：

使用石墨烯、TiO₂、亚甲基蓝和聚乙烯醇制备的视觉比色氧指示器，可在不破坏包装的前提下高效检测MAP的完整性。

传感型包装

传感型包装利用电子或光学设备，将食品特定物理化学性质的变化转化为可测量的电信号，进而实现精准的新鲜度监测。主要包括化学型和生物型传感器两类：   

化学型传感器智能包装

利用化学反应特性，将食品变质产生的挥发性气体浓度转化为电信号或光学信号。

电分析气体传感器：

例如，以二维过渡金属碳化物（Ti₃C₂Tₓ）和TiO₂制备的传感器，可以快速反映猪肉、鱼类等食品的腐败过程，实时报警，并通过近场通信（NFC）传输数据至终端，精确性高且可批量生产。

比色阵列传感器：

基于阵列上的多个气敏染料识别食品散发的气味分子并转化为光学信号，通过智能手机或成像设备进行识别。

例如，纸基比色阵列传感器通过智能手机摄像头识别鸡肉老化与变质过程，能够精准判别食品状态。

生物型传感器智能包装

生物型传感器包装可检测食品中的特征抗原、酶、核酸或微生物变化，广泛用于生鲜食品农药残留和品质监控。

例如：

二氧化铈纳米酶制成的多色比色生物传感器，应用于鲫鱼和虾的新鲜度检测，可快速、准确地评价食品品质，回收率在90.63%~102.00%。

基于便携式拉曼光谱和智能手机结合的微流控免疫分析平台，用于食品中过敏原检测（如α-乳清蛋白），灵敏度可达0.011 ng/mL。

数据载体型智能包装

数据载体型包装通过RFID（射频识别）、条形码、NFC等技术实现对食品生产、运输、销售全过程的信息追溯，有效提高数据采集效率和准确性，降低物流成本，并增强食品安全性。

射频识别（RFID）技术：

RFID通过集成微芯片的标签对食品信息进行远程无线识别，可实现冷链产品的实时监测和自动记录。

例如，RF-Ray系统能在包装完整状态下，通过反射特征检测食品真假和替换，准确率超过97%。

条形码识别技术：

条形码通过编码宽窄线条比例承载大量信息，如生产批次、生产日期和有效期。常见的有UPC码、二维码（QR）等，因成本低廉、易于使用而广泛应用于食品行业的信息溯源与库存管理。

目前技术进步使条码可贴附在弯曲食品表面，并能在智能手机设备上便捷扫描，识别率高于89.5%。

智能包装技术的发展前景

随着智能包装技术的发展，纳米材料、光纤传感、人工智能、大数据及物联网等新兴技术正逐步融入食品智能包装领域，推动食品包装向精准、实时、高效和环保的方向持续发展。

未来智能包装技术将不仅限于品质监测，还将进一步拓展食品安全预警、个性化营养推荐和智能物流管理，成为食品产业链提质增效的重要支撑技术之一。