บรรจุภัณฑ์อาหารเป็น ระบบ บรรจุภัณฑ์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับอาหารและถือเป็นหนึ่งในแง่มุมที่สำคัญที่สุดในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมอาหาร เนื่องจากช่วยปกป้องอาหารจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ชีวภาพ และทางกายภาพ^{[ 1 ]}เป้าหมายหลักของบรรจุภัณฑ์อาหารคือการจัดหาวิธีการปฏิบัติในการปกป้องและส่งมอบสินค้าอาหารในราคาที่เหมาะสม ในขณะเดียวกันก็ตอบสนองความต้องการและความคาดหวังของทั้งผู้บริโภคและอุตสาหกรรม^{[ 1 ] [ 2 ]}นอกจากนี้ แนวโน้มในปัจจุบัน เช่นความยั่งยืนการ ลด ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและ การยืด อายุการเก็บรักษา ได้กลายเป็นแง่มุมที่สำคัญที่สุดบางประการในการออกแบบระบบบรรจุภัณฑ์^{[ 3 ]}

การบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์อาหารมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในด้านการใช้เทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้ ตั้งแต่ยุคหินจนถึงการปฏิวัติอุตสาหกรรม :

7000 ปีก่อนคริสตกาล: การนำเครื่องปั้นดินเผาและแก้วมาใช้ โดยมีการผลิตอย่างแพร่หลายเริ่มขึ้นราว 1500 ปีก่อนคริสตกาล^{[ 4 ]}

คริสต์ศตวรรษที่ 17: การผลิตแผ่นดีบุกครั้งแรกเริ่มขึ้นในอังกฤษ (ค.ศ. 1699) และในฝรั่งเศส (ค.ศ. 1720) ต่อมากองทัพเรือดัตช์เริ่มใช้บรรจุภัณฑ์ดังกล่าวเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์อาหาร^{[ 5 ]}

1804: นิโคลัส แอพเพิร์ต ตอบสนองต่อคำถามเกี่ยวกับการยืดอายุการเก็บรักษาอาหารสำหรับกองทัพฝรั่งเศส โดยใช้ขวดแก้วที่ผ่านการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน ต่อมาแก้วถูกแทนที่ด้วยกระป๋องโลหะในการใช้งานนี้^{[ 6 ]}อย่างไรก็ตาม มีการถกเถียงกันว่าใครเป็นผู้ริเริ่มการใช้แผ่นดีบุกเป็นบรรจุภัณฑ์อาหารเป็นคนแรก^{[ 5 ]}

พ.ศ. 2413: เริ่มมีการใช้กระดาษแข็ง และมีการจดสิทธิบัตรวัสดุลูกฟูก^{[ 7 ]}

ทศวรรษ 1880: ซีเรียลชนิดแรกที่บรรจุในกล่องพับได้ผลิตโดย Quaker Oats ^{[ 8 ]}

ทศวรรษ 1890: ฝามงกุฎสำหรับขวดแก้วได้รับการจดสิทธิบัตรโดยวิลเลียม เพนเตอร์^{[ 9 ]}

ทศวรรษ 1950: ระบบ ถุงบรรจุในกล่อง (bag-in-box)ถูกคิดค้นโดยนักเคมีชาวอเมริกัน วิลเลียม อาร์. ชอลล์ โดยเริ่มแรกใช้กับของเหลวที่เป็นกรด แต่ต่อมาก็ถูกนำไปใช้กับของเหลวในอาหารอย่างรวดเร็ว

ทศวรรษ 1960: การพัฒนากระป๋องโลหะสองชิ้นที่ขึ้นรูปและรีดผนังในสหรัฐอเมริกา พร้อมกับที่เปิดแบบดึงห่วงและบรรจุภัณฑ์กล่องกระดาษ Tetra Brik Aseptic ^{[ 10 ]}

ทศวรรษ 1970: ระบบบาร์โค้ดได้รับการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมค้าปลีกและการผลิต เทคโนโลยีการเป่าขึ้นรูปขวดพลาสติก PET ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องดื่มได้รับการนำมาใช้^{[ 11 ]}

ทศวรรษ 1990: การพิมพ์ดิจิทัลบนบรรจุภัณฑ์อาหารเริ่มเป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวาง

บรรจุภัณฑ์พลาสติกถูกนำมาใช้ครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองแม้ว่าวัสดุที่ใช้ในการผลิต (เช่น เซลลูโลสไนเตรต สไตรีน และไวนิลคลอไรด์) จะถูกค้นพบในช่วงปี 1800 ก็ตาม^{[ 12 ]}

บรรจุภัณฑ์และการติดฉลากบรรจุภัณฑ์มีวัตถุประสงค์หลายประการ: ^{[ 13 ] [ 14 ]}

• การป้องกันทางกายภาพ - อาหารที่บรรจุอยู่ในบรรจุภัณฑ์อาจต้องการการป้องกันจากแรงกระแทกการสั่นสะเทือน การบีบอัดอุณหภูมิแบคทีเรีย ฯลฯ
• การป้องกันด้วยสิ่งกีดขวาง - มักต้องการสิ่งกีดขวางจากออกซิเจน ไอน้ำฝุ่นละออง ฯลฯการซึมผ่านเป็นปัจจัยสำคัญในการออกแบบ การรักษาความสะอาด ความสดใหม่ และความปลอดภัยของสิ่งของภายในให้คงอยู่ได้นานตามอายุการเก็บรักษา ที่กำหนด เป็นหน้าที่หลัก บรรจุภัณฑ์อาหารบางชนิดยังใช้ บรรยากาศดัดแปลงหรือบรรยากาศควบคุม บรรจุภัณฑ์บางชนิดมีสารดูดความชื้นสาร ดูด ซับออกซิเจนหรือ สารดูดซับ เอทิลีนเพื่อช่วยยืดอายุการเก็บรักษา
• การบรรจุหรือการรวมกลุ่ม - โดยทั่วไปแล้วสิ่งของขนาดเล็กจะถูกรวมกลุ่มกันในบรรจุภัณฑ์เดียวเพื่อให้การขนส่งมีประสิทธิภาพ ของเหลวผงและวัสดุที่เป็นเม็ดจำเป็นต้องมีการบรรจุห่อ หุ้ม
• การส่งข้อมูล - บรรจุภัณฑ์และฉลากจะสื่อสารวิธีการใช้งาน การขนส่งการรีไซเคิลหรือการกำจัดบรรจุภัณฑ์หรือผลิตภัณฑ์นั้นๆ ข้อมูลบางประเภทเป็น ข้อกำหนด ที่รัฐบาลต้องการ
• การตลาด - บรรจุภัณฑ์และฉลากสามารถใช้โดยนักการตลาดเพื่อกระตุ้นให้ผู้ซื้อที่มีศักยภาพซื้อผลิตภัณฑ์ การนำเสนออาหารที่สวยงามและดึงดูดสายตาสามารถกระตุ้นให้ผู้คนพิจารณาเนื้อหาภายในได้ การออกแบบบรรจุภัณฑ์เป็นปรากฏการณ์ที่สำคัญและมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องมาหลายทศวรรษการสื่อสารทางการตลาดและการออกแบบกราฟิกถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของบรรจุภัณฑ์และ (ในหลายกรณี) ยังใช้กับจุดขายด้วยสีของบรรจุภัณฑ์มีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นอารมณ์ที่โน้มน้าวให้ผู้บริโภคทำการซื้อ^{[ 15 ]}
• ความปลอดภัย - บรรจุภัณฑ์มีบทบาทสำคัญในการลด ความเสี่ยง ด้านความปลอดภัยสำหรับการขนส่งสินค้า บรรจุภัณฑ์สามารถผลิตให้มีความทนทานต่อการแกะหรือดัดแปลง ได้ดีขึ้น เพื่อป้องกันการปลอมแปลง และยังสามารถมี คุณสมบัติ ที่แสดงให้เห็นถึงการแกะหรือดัดแปลงได้ บรรจุภัณฑ์สามารถออกแบบมาเพื่อช่วยลดความเสี่ยงจากการลักขโมยสินค้าได้ โครงสร้างของบรรจุภัณฑ์บางแบบมีความทนทานต่อการลักขโมยมากกว่า และบางแบบมีซีลที่บ่งบอกถึงการลักขโมย บรรจุภัณฑ์อาจมี ซีล ตรวจสอบความถูกต้องเพื่อช่วยบ่งชี้ว่าบรรจุภัณฑ์และสินค้าภายในไม่ใช่ของปลอมนอกจากนี้ บรรจุภัณฑ์ยังสามารถมีอุปกรณ์ป้องกันการโจรกรรม เช่น ชุดย้อมสี แท็ก RFIDหรือ แท็ก ตรวจสอบสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งสามารถเปิดใช้งานหรือตรวจจับได้โดยอุปกรณ์ที่จุดทางออก และต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการปิดใช้งาน การใช้บรรจุภัณฑ์ในลักษณะนี้เป็นวิธีการป้องกันการสูญเสียในธุรกิจค้าปลีก
• ความสะดวกสบาย - บรรจุภัณฑ์สามารถมีคุณสมบัติที่เพิ่มความสะดวกสบายในการจัดจำหน่ายการจัดการ การซ้อน การจัดแสดง การขาย การเปิด การปิดผนึก การใช้งาน และการนำกลับมาใช้ใหม่
• การควบคุมปริมาณ – บรรจุภัณฑ์แบบใช้ครั้งเดียวมีปริมาณที่แน่นอนเพื่อควบคุมการใช้งาน สินค้าที่บรรจุเป็นจำนวนมาก (เช่น เกลือ) สามารถแบ่งออกเป็นบรรจุภัณฑ์ขนาดที่เหมาะสมกับครัวเรือนแต่ละแห่งได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยในการควบคุมสินค้าคงคลัง เช่น การขายขวดนมขนาด 1 ลิตรที่ปิดผนึก แทนที่จะให้ลูกค้าพกขวดของตนเองมาเติมนม

การออกแบบบรรจุภัณฑ์อาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันที่ถูกสร้างขึ้นในบรรจุภัณฑ์และภาชนะประเภทต่างๆ และขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์อาหารและฟังก์ชันของผลิตภัณฑ์เหล่านั้น เช่น^{[ 16 ]}

เนื่องจากผลิตภัณฑ์อาหารเกือบทั้งหมดถูกบรรจุในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง บรรจุภัณฑ์อาหารจึงมีความสำคัญและแพร่หลาย^{[ 17 ]}นอกจากนี้ การช่วยให้สามารถสร้างและกำหนดมาตรฐานของแบรนด์ได้ ยังเปิดโอกาสให้มีการโฆษณาอย่างมีนัยสำคัญ การจัดจำหน่ายอย่างกว้างขวาง และการค้าปลีกจำนวนมาก^{[ 17 ]}ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการแยกแยะความแตกต่างระหว่างบรรจุภัณฑ์ประเภทต่างๆ (หรือระดับต่างๆ)

บรรจุภัณฑ์ขั้นต้นจะสัมผัสโดยตรงกับผลิตภัณฑ์อาหาร สร้างพื้นที่ว่างที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านั้น พร้อมทั้งให้การปกป้องจากการเปลี่ยนแปลงภายนอก นอกจากนี้ บรรจุภัณฑ์ขั้นต้น หรือที่รู้จักกันในชื่อบรรจุภัณฑ์ค้าปลีกหรือหน่วยผู้บริโภค ยังมีหน้าที่รับผิดชอบด้านการตลาดของบรรจุภัณฑ์อาหารอีกด้วย^{[ 5 ]}โดยทั่วไป วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ในระดับขั้นต้น ได้แก่ กล่องกระดาษแข็ง ถาดพลาสติก ขวดแก้ว และโครงสร้างหลายชั้น ( Tetra Pak )

บรรจุภัณฑ์รองประกอบด้วยบรรจุภัณฑ์หลักหลายชิ้นบรรจุอยู่ในกล่องเดียว ซึ่งมักทำจากกระดาษลูกฟูกดังนั้น ระดับรองจึงเป็นตัวกลางในการกระจายสินค้าสำหรับบรรจุภัณฑ์หลัก ทำให้ขนส่งได้ง่ายขึ้น บางครั้งอาจใช้เป็นตัวช่วยในร้านค้าปลีกหรือซูเปอร์มาร์เก็ตสำหรับการจัดแสดงสินค้าพื้นฐาน^{[ 5 ]}

บรรจุภัณฑ์ชั้นนอกสุดที่เรียกว่าบรรจุภัณฑ์ขั้นที่สาม ช่วยให้การจัดการ การจัดเก็บ และการกระจายบรรจุภัณฑ์ขั้นต้นและขั้นที่สองจำนวนมากทำได้อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้น พร้อมทั้งให้การปกป้องผลิตภัณฑ์เพิ่มเติมและสร้างวิธีการขนส่งวัสดุจำนวนมากได้อย่างง่ายดาย บรรจุภัณฑ์ขั้นที่สามที่คุ้นเคยมากที่สุดคือพาเลทที่ห่อด้วยกล่องกระดาษลูกฟูก^{[ 18 ]}

• 
  ส่วนผสมเค้กแบบถุง
• 
  ส่วนประกอบของบิสกิต: ขวดพลาสติก , ถุงกระดาษ
• 
  ภาชนะสำหรับบรรจุน้ำมันพืชปริมาณมาก
• 
  ตู้แช่แข็งอาหารแปรรูปในซูเปอร์มาร์เก็ต
• 
  ถุงบรรจุในกล่อง ; ไวน์กล่อง
• 
  ขวดนมแก้วและกล่องนมกระดาษแข็ง
• 
  ถุงชาผ้าไหม
• 
  เมล็ดกาแฟในถุงกระสอบป่าน
• 
  ตะกร้าผลไม้
• 
  กระป๋องชาแบบมีฝาปิดถอดได้
• 
  กล่องซีเรียลแบบ พับได้
• 
  กล่องเครื่องดื่ม
• 
  แอปเปิ้ลบรรจุห่อ
• 
  ปลาสดในถาดห่อพลาสติกแบบหดตัวได้
• 
  เนื้อหมูแช่แข็งห่อด้วยพลาสติก
• 
  อาหาร สำเร็จรูปพร้อมรับประทาน (MRE) สองชุดบรรจุในถุงรีทอร์ท
• 
  เครื่องปรุงรสและเครื่องเทศ
• 
  กระป๋องเหล็กที่มีฝาเปิดง่าย ดึงออกได้จนสุด
• 
  ภาชนะใส่ซอสมะเขือเทศแบบจิ้มและบีบ

การเลือกเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์จำเป็นต้องพิจารณาถึงความสามารถทางเทคนิค ความต้องการแรงงาน ความปลอดภัยของคนงานการบำรุงรักษาการให้บริการความน่าเชื่อถือความสามารถในการบูรณาการเข้ากับสายการผลิตบรรจุภัณฑ์ ต้นทุนการลงทุน พื้นที่โรงงาน ความยืดหยุ่น (การเปลี่ยนวัสดุ ฯลฯ) การใช้พลังงานคุณภาพของบรรจุภัณฑ์ขาออก คุณสมบัติ (สำหรับอาหาร ยา ฯลฯ) ปริมาณงาน ประสิทธิภาพ ผลผลิต และสรีรศาสตร์อย่างน้อยที่สุด^{[ 19 ]}

เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์อาจแบ่งออกเป็นประเภททั่วไปดังต่อไปนี้:

• 
  เครื่องจัดเรียงขนมปังอัตโนมัติ ด้วย หุ่นยนต์ อุตสาหกรรม KUKA
• 
  การห่อถาดขนมเบเกอรี่ด้วยฟิล์มพลาสติก
• 
  การสูบน้ำแข็งบดลงบนปลาสด
• 
  เครื่องจักรบรรจุสำหรับถุงบรรจุสินค้าแบบกล่อง

การลดปริมาณบรรจุภัณฑ์และการใช้บรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืนกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น แม้ว่าการใช้บรรจุภัณฑ์ มากเกินไป ยังคงเป็นเรื่องปกติ แรงจูงใจอาจมาจากกฎระเบียบของรัฐบาล แรงกดดันจากผู้บริโภค แรงกดดันจากผู้ค้าปลีก และการควบคุมต้นทุน การลดปริมาณบรรจุภัณฑ์มักช่วยประหยัดต้นทุนบรรจุภัณฑ์ ในสหราชอาณาจักร การสำรวจของ สมาคมรัฐบาลท้องถิ่นที่จัดทำโดยBritish Market Research Bureauได้เปรียบเทียบร้านค้าต่างๆ ที่จำหน่ายสินค้าอาหารทั่วไป 29 รายการ และพบว่าผู้ค้าปลีกรายย่อยในท้องถิ่นและพ่อค้าแม่ค้าในตลาด "ผลิตบรรจุภัณฑ์น้อยกว่าและมีบรรจุภัณฑ์ที่สามารถนำไปรีไซเคิลได้มากกว่าซูเปอร์มาร์เก็ต ขนาดใหญ่ " ^{[ 20 ]}

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ความต้องการที่เพิ่มขึ้นจากผู้บริโภคและรัฐบาลสำหรับการออกแบบบรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ได้ผลักดันให้อุตสาหกรรมอาหารต้องออกแบบใหม่และนำเสนอโซลูชันบรรจุภัณฑ์ทางเลือก^{[ 21 ] [ 22 ]}อย่างไรก็ตาม ในการออกแบบระบบบรรจุภัณฑ์ใหม่ จำเป็นต้องพิจารณาตัวแปรหลายอย่าง ดังที่แสดงในแผนภูมิการออกแบบบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมที่สุด การออกแบบบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมควรใช้วัสดุที่เหมาะสมในปริมาณที่พอดีเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

บรรจุภัณฑ์อาหารมักมีความจำเป็น หรือแม้แต่สำคัญยิ่ง ในการปกป้องอาหาร รักษาความปลอดภัย และป้องกันการสูญเสียอาหารจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม บรรจุภัณฑ์อาหารในปัจจุบันมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับทั้งความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและความเสี่ยงด้านสุขภาพของผู้บริโภค เพื่อช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญด้านบรรจุภัณฑ์รับมือกับความท้าทายนี้ แพลตฟอร์มบรรจุภัณฑ์อาหารที่รับผิดชอบ (FitNESS Food Packaging) ^{[ 26 ]}จึงถูกสร้างขึ้นในปี 2017 โดยพันธมิตรชาวยุโรป 11 ราย เพื่อจัดหลักสูตรฝึกอบรมทั้งแบบทั่วไปและเชิงลึกเกี่ยวกับการออกแบบบรรจุภัณฑ์อาหารที่รับผิดชอบ^{[ 27 ]} แพลตฟอร์มนี้ ได้รับการพัฒนาด้วยเงินทุนจาก โครงการ Erasmus+ ของสหภาพยุโรป และรวมถึงการเรียนรู้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเกณฑ์ที่บางครั้งขัดแย้งกันหลายประการในทุกด้านของบรรจุภัณฑ์อาหาร ตั้งแต่การผลิตและการใช้งาน ไปจนถึงการนำกลับมาใช้ใหม่ การรีไซเคิล และการกำจัด^{[ 27 ]}

• พลาสติก : การฝังกลบการเผาและการรีไซเคิล ล้วนเป็นทางเลือกสำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติกเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน อย่างไรก็ตาม การกำจัดและการจัดการที่ไม่เหมาะสมนำไปสู่ขยะพลาสติก ในปริมาณที่สูงขึ้น ซึ่งสามารถก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมได้ในหลายสถานการณ์ ภาคส่วนบรรจุภัณฑ์คิดเป็น 40.5% ของพลาสติกทั้งหมดที่ผลิตในยุโรป ซึ่งเป็นภาคส่วนที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมอาหาร^{[ 28 ]}อย่างไรก็ตาม การรีไซเคิลขยะดังกล่าวอยู่ในระดับต่ำมากเพียงประมาณ 35% ยิ่งไปกว่านั้น มีการประมาณการว่าบรรจุภัณฑ์พลาสติกกว่า 20% ไม่ได้เข้าสู่กระบวนการรีไซเคิลเลย^{[ 29 ]}
• พลาสติกชีวภาพ : หรือที่รู้จักกันในชื่อพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพหรือไบโอพอลิเมอร์ มักผลิตจากทรัพยากรวัตถุดิบหมุนเวียน เช่น ข้าวโพดมันฝรั่งเยื่อไม้และอ้อยรวมถึงทรัพยากรธรรมชาติหมุนเวียนประเภทต่างๆ^{[ 30 ]}ตัวเลือกการจัดการเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานโดยทั่วไป ได้แก่ การทำปุ๋ยหมักหรือการย่อยสลายทางสิ่งแวดล้อมของพลาสติกชีวภาพ ซึ่งส่งผลให้เกิดการสูญเสียทรัพยากรและการผลิต CO2 _การย่อยสลายอย่างสมบูรณ์ยังสามารถทำได้ภายใต้เงื่อนไขที่เข้มงวดซึ่งบริษัทต่างๆ ไม่ค่อยได้จัดหาให้ นอกจากนี้ พลาสติกชีวภาพบางชนิดยังถูกแปรรูปในลักษณะเดียวกับพลาสติกแบบดั้งเดิมที่มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งหากคัดแยกไม่ถูกต้อง อาจก่อให้เกิดการรบกวนที่เป็นอันตรายในกระบวนการรีไซเคิลของวัสดุอื่นๆ^{[ 31 ]}
• กระดาษ กระดาษแข็ง และกระดาษลูกฟูก: ประกอบด้วยเส้นใยเซลลูโลสที่ยึดติดกันเพื่อสร้างโครงสร้างที่ยืดหยุ่น วัสดุบรรจุภัณฑ์เหล่านี้มีประวัติยาวนานในฐานะทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บอาหารแห้ง (เช่น แป้ง ข้าว และพาสต้า) ตลอดจนใช้เป็นบรรจุภัณฑ์รองหรือบรรจุภัณฑ์ขั้นที่สาม กระดาษและกระดาษแข็งมักถูกรวบรวมแยกกันเพื่อนำไปรีไซเคิล อย่างไรก็ตาม อาจพบปัญหาบางประการในกรณีที่มีการเคลือบ (เช่น พลาสติกหรืออะลูมิเนียม) หรือมีการปนเปื้อนจากเศษอาหาร ทางเลือกอื่นในการจัดการเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน ได้แก่ การเผาและการฝังกลบ ในทางทฤษฎี บรรจุภัณฑ์กระดาษและกระดาษแข็งสามารถย่อยสลายได้ แต่สารเคมีที่ตกค้าง (เช่น PFAS) อาจกระจายไปในสิ่งแวดล้อมผ่านการปฏิบัตินี้ จึงจำกัดประโยชน์ที่อาจได้รับ^{[ 32 ]}
• บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากโลหะสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและสามารถป้องกันก๊าซ แสง และกลิ่นได้อย่างดีเยี่ยม ทำให้เป็นโซลูชันที่มีศักยภาพสูงในการใช้งานที่หลากหลาย การถนอมอาหารโดยตรงในบรรจุภัณฑ์เป็นไปได้ด้วยการพัฒนาวิธีการบรรจุกระป๋อง^{[ 33 ]}สารเคลือบ ไม่ว่าจะเป็นสารอินทรีย์หรืออนินทรีย์ อาจช่วยลดปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับอาหารได้ อย่างไรก็ตาม พบว่าสารเคมีหลายชนิดในสารเคลือบเหล่านี้สามารถเคลื่อนย้ายเข้าไปในอาหารได้^{[ 34 ]}ทางเลือกในการจัดการบรรจุภัณฑ์อาหารโลหะเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานจะแตกต่างกันไปตามการใช้งาน เช่น กระป๋องและฝาปิดสามารถแยกชิ้นส่วนและนำไปรีไซเคิลได้หลายครั้ง^{[ 35 ]}
• แก้ว : เป็นบรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ที่ใช้สำหรับเก็บอาหารและเครื่องดื่ม ปัจจุบัน แก้วโซดาไลม์เป็นชนิดที่ใช้กันทั่วไป ผลิตจากวัตถุดิบ เช่น โซดาแอช หินปูน และโลหะ เนื่องจากลักษณะโครงสร้างของแก้ว ความเสี่ยงของการปนเปื้อนลงในอาหารจึงมีจำกัดมาก แก้วมีความเสถียรทางเคมีและทนทานอย่างเหลือเชื่อ เมื่อใช้งานอย่างระมัดระวัง (เนื่องจากมีลักษณะเปราะบาง) ^{[ 36 ]}ดังนั้น วัสดุบรรจุภัณฑ์นี้จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานซ้ำ เนื่องจากคุณลักษณะเหล่านี้ แก้วยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้งโดยไม่สูญเสียคุณสมบัติใดๆ^{[ 37 ]}
• บรรจุภัณฑ์หลายชั้น : ในธุรกิจอาหารและเครื่องดื่ม บรรจุภัณฑ์ที่ประกอบด้วยวัสดุหลายชนิดหลายชั้นมักเรียกว่าบรรจุภัณฑ์หลายชั้นหรือบรรจุภัณฑ์หลายวัสดุ ในหลายประเทศ บรรจุภัณฑ์อาหารหลายวัสดุมักถูกเผาหรือทิ้งในหลุมฝังกลบ^{[ 38 ]}อย่างไรก็ตาม บางพื้นที่กำลังพัฒนาการรวบรวมแยกและการคัดแยกที่มีประสิทธิภาพสำหรับบรรจุภัณฑ์หลายวัสดุที่ทำจากเส้นใย เช่น กล่องเครื่องดื่ม ในทางกลับกัน บรรจุภัณฑ์หลายชั้นที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียมและพลาสติกกั้น ปัจจุบันยังไม่สามารถนำไปรีไซเคิลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และต้องผ่านการบำบัดทางเคมีเพื่อกำจัดอย่างถูกต้อง เมื่อพิจารณาถึงสิ่งเหล่านี้แล้ว เห็นได้ชัดว่า แม้จะเป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยในการใช้งานบรรจุภัณฑ์อาหาร แต่บรรจุภัณฑ์หลายชั้นก็ยังเป็นความท้าทายอย่างมากเมื่อพิจารณาถึงการจัดการเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน^{[ 39 ]}ข้อยกเว้นคือกรณีของบรรจุภัณฑ์หลายชั้นที่ประกอบด้วยวัสดุชนิดเดียวกันหลายชั้น (หรืออยู่ในประเภทเดียวกัน): โซลูชันดังกล่าวในหลายกรณีช่วยให้มีประสิทธิภาพที่โดดเด่น และในขณะเดียวกันก็ช่วยให้การรีไซเคิลง่ายขึ้น^{[ 40 ]}

บรรจุภัณฑ์อาหารถูกสร้างขึ้นโดยใช้วัสดุพลาสติก โลหะ กระดาษ และแก้วหลากหลายชนิด การรีไซเคิลผลิตภัณฑ์เหล่านี้แตกต่างจากการนำกลับมาใช้ใหม่โดยตรง เนื่องจากกระบวนการรีไซเคิลมีขั้นตอนเฉพาะ ซึ่งรวมถึงการรวบรวม การจัดหา การแปรรูป การผลิต และการตลาดผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ตามรายงานของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาอัตราการรีไซเคิลเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยข้อมูลระบุว่าในปี 2018 อัตราการรีไซเคิลบรรจุภัณฑ์และภาชนะที่เกิดขึ้นอยู่ที่ 53.9 เปอร์เซ็นต์^{[ 41 ]}

อัตราการรีไซเคิลบรรจุภัณฑ์แก้วและโลหะมีความผันผวนอย่างมาก ขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานในแต่ละภูมิภาค วิธีการเก็บรวบรวม และการมีส่วนร่วมของประชาชน ในสหภาพยุโรป บรรจุภัณฑ์แก้วมีอัตราการรีไซเคิลเฉลี่ยประมาณ 80% ^{[ 42 ]}ในทางกลับกัน สหรัฐอเมริกามีอัตราการรีไซเคิลแก้วที่ต่ำกว่า คือประมาณ 31% ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการปนเปื้อนและความสามารถในการคัดแยกที่ไม่เพียงพอ^{[ 43 ]}บรรจุภัณฑ์โลหะ โดยเฉพาะอะลูมิเนียมและเหล็ก มักมีประสิทธิภาพในการรีไซเคิลสูงกว่า ในสหภาพยุโรป กระป๋องเครื่องดื่มอะลูมิเนียมมีอัตราการรีไซเคิลประมาณ 76% ^{[ 44 ]}วัสดุทั้งสองชนิดนี้มีอัตราการรีไซเคิลและคุณภาพที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับพลาสติกและกระดาษ^{[ 45 ]}

คุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์เป็นความรับผิดชอบที่สำคัญที่สุดของบรรจุภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม มีความต้องการเพิ่มมากขึ้นสำหรับการออกแบบ การผลิต การบริโภค และการรีไซเคิลบรรจุภัณฑ์ในรูปแบบที่ยั่งยืนมากขึ้น เนื่องจากมลภาวะที่เพิ่มขึ้นที่เกี่ยวข้องกับบรรจุภัณฑ์และขยะอาหารมีการประมาณการว่าขยะมูลฝอยในเขตเทศบาล (MSW) เพียง 10.33% ซึ่งคิดเป็น 30.3% ของขยะทั้งหมดทั่วโลกเท่านั้นที่ถูกนำไปรีไซเคิลเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่^{[ 29 ]}

อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับระดับของบรรจุภัณฑ์และวัสดุที่ใช้ในการผลิต อายุการใช้งานของบรรจุภัณฑ์อาจแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วกระบวนการรีไซเคิลจะเป็นแนวทางที่ต้องการ แต่ความซับซ้อนหลายอย่างอาจนำไปสู่จุดจบที่ไม่ยั่งยืน^{[ 28 ]}

• รายงานจำนวนมากจากสมาคมอุตสาหกรรมต่างเห็นพ้องกันว่า การใช้ตัวชี้วัดอัจฉริยะจะเพิ่มขึ้น ตัวชี้วัดมีหลายประเภท โดยแต่ละประเภทมีประโยชน์แตกต่างกันไปสำหรับผู้ผลิตอาหาร ผู้บริโภค และผู้ค้าปลีก
• เครื่องบันทึกอุณหภูมิใช้สำหรับตรวจสอบผลิตภัณฑ์ที่จัดส่งในห่วงโซ่ความเย็นและเพื่อช่วยตรวจสอบความถูกต้องของห่วงโซ่ความเย็นเครื่องบันทึกข้อมูลอุณหภูมิ ดิจิทัล จะวัดและบันทึกประวัติอุณหภูมิของการจัดส่งอาหาร บางครั้งจะมีอุณหภูมิแสดงบนตัวบ่งชี้ หรือมีเอาต์พุตอื่นๆ (ไฟ ฯลฯ) ข้อมูลจากการจัดส่งสามารถดาวน์โหลดได้ (สายเคเบิล RFID ฯลฯ) ไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อการวิเคราะห์เพิ่มเติม สิ่งเหล่านี้ช่วยระบุว่ามีผลิตภัณฑ์ที่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิที่ไม่เหมาะสมหรือไม่ และสามารถช่วยกำหนดอายุการเก็บรักษา ที่เหลืออยู่ ได้^{[ 46 ]}นอกจากนี้ยังสามารถช่วยกำหนดเวลาของอุณหภูมิที่สูงเกินไปในระหว่างการจัดส่ง เพื่อที่จะได้ดำเนินการแก้ไขได้
• ตัวบ่งชี้อุณหภูมิเวลาจะรวมเวลาและอุณหภูมิที่ตัวบ่งชี้และอาหารที่อยู่ใกล้เคียงได้รับ บางชนิดใช้ปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสี ในขณะที่บางชนิดใช้การเคลื่อนย้ายของสีย้อมผ่านตัวกลางกรอง หากการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพเหล่านี้ในตัวบ่งชี้ตรงกับอัตราการเสื่อมสภาพของอาหาร ตัวบ่งชี้ก็สามารถช่วยบ่งชี้การเสื่อมสภาพของอาหารที่อาจเกิดขึ้นได้^{[ 47 ]}
• เทคโนโลยีระบุตัวตนด้วยคลื่นวิทยุ (RFID)ถูกนำมาใช้กับบรรจุภัณฑ์อาหารเพื่อ ควบคุม ห่วงโซ่อุปทานซึ่งแสดงให้เห็นถึงประโยชน์อย่างมากในการช่วยให้ผู้ผลิตอาหารและผู้ค้าปลีกสามารถมองเห็นภาพรวมของห่วงโซ่อุปทานได้อย่างครบถ้วนแบบเรียลไทม์
• บรรจุภัณฑ์พลาสติกที่ใช้มักจะไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพเนื่องจากอาจเกิดปฏิกิริยากับอาหาร นอกจากนี้ โพลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมักต้องการ สภาวะ การทำปุ๋ยหมัก แบบพิเศษ เพื่อให้ย่อยสลายได้อย่างเหมาะสม สภาวะ การฝังกลบ แบบปิดสนิทตามปกติ ไม่ส่งเสริมการย่อยสลายทางชีวภาพ พลาสติก ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ได้แก่ ฟิล์มและสารเคลือบที่ย่อยสลาย ได้ทางชีวภาพซึ่งสังเคราะห์จากวัสดุอินทรีย์และโพลิเมอร์จุลินทรีย์ วัสดุบรรจุภัณฑ์บางชนิดสามารถรับประทานได้ ตัวอย่างเช่น ยาบางครั้งบรรจุอยู่ในแคปซูลที่ทำจากเจลาตินแป้งมันฝรั่งหรือวัสดุอื่นๆพลาสติกชีวภาพฟิล์ม และผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ กำลังได้รับการพัฒนา^{[ 48 ]}
• มีการพัฒนาและการผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์อาหารที่มีสารและระบบต่างๆ เพิ่มมากขึ้นเพื่อยืดอายุการเก็บรักษา ได้แก่ สาร ปล่อย คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ₎ ; สารต้านอนุมูลอิสระ (เช่นบิวทิเลตไฮดรอกซีโท ลูอีน (BHT), บิวทิเลตไฮดรอกซีอะนิโซล (BHA), โทโคฟีรอล , ฮิโนคิ ติออล ); เอนไซม์ต้านจุลชีพ (เช่น ไลโซไซม์ ), โพลิเมอร์ (เช่นε-โพลีไลซีน , ไคโตซาน ) และอนุภาคนาโน (เช่นเงิน , ทองแดง , ทองคำ , แพลทินัม , ไทเทเนียม ไดออกไซด์ , ซิงค์ออกไซด์ , แมกนีเซียมออกไซด์ , นาโนเคลย์ที่ดัดแปลงอินทรีย์); แบคทีริโอซิน (เช่นนิซิน , นาตามัยซิน ); และน้ำมันหอมระเหย^{[ 49 ] [ 50 ]}
• ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา การใช้บรรจุภัณฑ์แบบปรับสภาพบรรยากาศ (MAP) และเทคโนโลยีรูปแบบอื่นๆ ได้รับความสนใจและนำไปประยุกต์ใช้เพิ่มมากขึ้นในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์อาหาร การใช้ส่วนผสมของก๊าซเฉพาะภายในช่องว่างเหนืออาหารในบรรจุภัณฑ์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่เหมาะสมในการชะลอกระบวนการเผาผลาญของผลิตภัณฑ์อาหาร จึงช่วยยืดอายุการเก็บรักษาเนื้อสัตว์ ปลา ผลไม้ และผัก^{[ 51 ]}
• การออกแบบ ระบบ บรรจุภัณฑ์หลายชั้นได้รับการยอมรับว่าเป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยในการประยุกต์ใช้บรรจุภัณฑ์อาหาร เนื่องจากมีความหลากหลาย สามารถแปรรูปได้ และมีประสิทธิภาพสูง แต่ละชั้นสามารถทำจากวัสดุที่แตกต่างกันและให้ฟังก์ชันการทำงานที่สำคัญสำหรับโครงสร้างทั้งหมด เช่น คุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น ความเสถียรทางเคมี คุณสมบัติในการกั้น และคุณสมบัติต้านจุลชีพ อย่างไรก็ตาม การใช้โครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นนี้ทำให้ความสามารถในการรีไซเคิลลดลงอย่างมาก (ยกเว้นในบางกรณี) ^{[ 39 ]}
• เมื่อเร็วๆ นี้ การประยุกต์ใช้สารเคลือบป้องกันบนวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ (เช่น PET, PP, PLA กระดาษแข็ง หรือไบโอโพลีเมอร์) ถือเป็นแนวทางแก้ปัญหาที่มีศักยภาพในการจัดการกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นอันเนื่องมาจากขยะอาหารและ^{บรรจุ}ภัณฑ์^{[ 52} ]
• บาร์โค้ดถูกนำมาใช้ในการบรรจุสินค้ามานานหลายทศวรรษแล้วบาร์โค้ด 2 มิติที่ใช้ในระบบการเข้ารหัสอัตโนมัติกำลังถูกนำมาใช้กับบรรจุภัณฑ์อาหารมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้มั่นใจว่าสินค้าได้รับการบรรจุและระบุวันหมดอายุอย่างถูกต้อง
• ความสามารถของบรรจุภัณฑ์ในการเทหรือจ่ายอาหารที่มีความหนืดได้หมดนั้นขึ้นอยู่กับพลังงานพื้นผิวของผนังด้านในของภาชนะ การใช้ พื้นผิว ซุปเปอร์ไฮโดรโฟบิกมีประโยชน์ แต่สามารถปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นได้โดยใช้พื้นผิวที่เคลือบด้วยสารหล่อลื่นแบบใหม่^{[ 53 ]}

ข้อกำหนดที่สำคัญในบรรจุภัณฑ์อาหารคือคุณสมบัติในการกั้นการซึมผ่านของก๊าซ ไอน้ำ และสารประกอบกลิ่นหอมของระบบบรรจุภัณฑ์ อันที่จริง ปฏิสัมพันธ์ทางเคมีระหว่างผลิตภัณฑ์กับสิ่งแวดล้อมเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ผลิตภัณฑ์มีอายุการเก็บรักษาที่ไม่เหมาะสมและเกิดการเน่าเสีย^{[ 54 ]}ดังนั้น การประเมินการแลกเปลี่ยนก๊าซโดยพิจารณาจากการซึมผ่านของโมเลกุลก๊าซจึงเป็นประเด็นสำคัญในการออกแบบผลิตภัณฑ์

การซึมผ่านของโมเลกุลก๊าซผ่านระบบบรรจุภัณฑ์เป็นกระบวนการทางกายภาพที่ประกอบด้วยปรากฏการณ์อิสระสามประการ ได้แก่ การดูดซับของโมเลกุลที่พื้นผิวด้านนอกของบรรจุภัณฑ์ การแพร่ของโมเลกุลผ่านส่วนต่างๆ ของบรรจุภัณฑ์ และการคายตัวในช่องว่างภายใน^{[ 55 ]}ภายใต้สมมติฐานของสภาวะคงที่ กระบวนการทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับการซึมผ่านสามารถจำลองได้ด้วยสมการง่ายๆ^{[ 56 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การแพร่ของโมเลกุลของสารที่ซึมผ่านขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความเข้มข้นระหว่างสองด้านของระบบบรรจุภัณฑ์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นแรงขับเคลื่อน ทำให้เกิดฟลักซ์การแพร่ตามกฎการแพร่ของฟิกข้อ^แรก [ ^{5 ]}

นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องมีสมมติฐานอื่นๆ เช่น การไม่มีปฏิสัมพันธ์ทางเคมีระหว่างสารที่ซึมผ่านกับวัสดุบรรจุภัณฑ์ และข้อเท็จจริงที่ว่าการไหลแบบแพร่กระจายจะต้องเป็นไปในทิศทางเดียวเท่านั้น^{[ 57 ]}กระบวนการดูดซับ/คายประจุของโมเลกุลของสารที่ซึมผ่านโดยปกติจะแสดงความสัมพันธ์เชิงเส้นกับความชันของความดันย่อยข้ามชั้นกั้น ในขณะที่ยังคงสมมติฐานของสภาวะการขนส่งแบบคงที่และแสดงความเข้มข้นที่ต่ำกว่าความสามารถในการละลายสูงสุดของสารที่ซึมผ่าน จึงเป็นไปตามกฎการละลายของเฮนรี^{[ 58 ]}

ประเภทของสารที่ซึมผ่านได้ ความหนาของชั้นกั้น การซึมผ่านจำเพาะของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ต่อก๊าซหรือไอระเหย พื้นที่ที่ซึมผ่านได้ของบรรจุภัณฑ์ อุณหภูมิ และความแตกต่างของความดันหรือความเข้มข้นระหว่างด้านในและด้านนอกของชั้นกั้น ล้วนมีผลกระทบต่อการซึมผ่านของระบบได้^{[ 59 ]}

การแลกเปลี่ยนก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างระบบบรรจุภัณฑ์และสภาพแวดล้อมภายนอกมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์อาหาร กระบวนการทางกายภาพเคมีและชีวภาพที่ควบคุมไม่ได้ เช่น การออกซิเดชันของวิตามิน การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์มากเกินไป และการเน่าเสียของอาหารที่บรรจุ อาจนำไปสู่สภาวะที่ไม่เหมาะสมภายในช่องว่างเหนืออาหารในบรรจุภัณฑ์ ส่งผลให้อายุการเก็บรักษาลดลง^{[ 17 ]}ดังนั้น ระบบบรรจุภัณฑ์ควรได้รับการออกแบบเพื่อสร้างสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เลือก โดยหลีกเลี่ยงการแลกเปลี่ยนก๊าซมากเกินไป^{[ 55 ]}

ในบรรดาสารที่ซึมผ่านได้ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของอาหาร ออกซิเจนและไอน้ำถือเป็นสารที่สำคัญที่สุด สารที่ซึมผ่านได้เหล่านี้ส่งผลต่อกระบวนการทางชีวเคมีหลายอย่างในผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น การสุก การเสื่อมสภาพ การให้ความชุ่มชื้น/การขาดน้ำ การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ การออกซิเดชันของวิตามิน นอกจากนี้ยังส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางประสาทสัมผัส ทำให้เกิดรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ การสูญเสียน้ำหนักมากเกินไป การเปลี่ยนแปลงเนื้อสัมผัส และโดยทั่วไปทำให้อายุการเก็บรักษาสั้นลง^{[ 52 ]}

ในการวัดคุณสมบัติการกั้นของระบบบรรจุภัณฑ์ โดยทั่วไปจะประเมินการซึมผ่านของออกซิเจนและไอน้ำโดยการวัดอัตราการส่งผ่านออกซิเจน (OTR) และอัตราการส่งผ่านไอน้ำ (WVTR) ตามลำดับ

อัตราการส่งผ่านออกซิเจนของก๊าซผ่านบรรจุภัณฑ์ถูกกำหนดให้เป็นปริมาณออกซิเจนที่ซึมผ่านต่อหน่วยพื้นที่ที่ซึมผ่านได้และต่อหน่วยเวลาในระบบบรรจุภัณฑ์โดยพิจารณาเงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน (23 °C และความแตกต่างของความดันย่อย 1 atm) ^{[ 60 ]}เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการประเมินคุณสมบัติการกั้นของวัสดุบางชนิด^{[ 61 ]}การกำหนด OTR มักดำเนินการโดยใช้วิธีสภาวะคงที่และไอโซสแตติก ตามที่รายงานโดยASTM D 3985 หรือ ASTM F 1307 ซึ่งมีโปรโตคอลมาตรฐานสำหรับการวัด OTR ของบรรจุภัณฑ์หลายประเภทตามลำดับ^{[ 56 ]}

โดยทั่วไป อุปกรณ์ที่ใช้จะประกอบด้วยเซลล์การซึมผ่าน ซึ่งประกอบด้วยห้องสองห้องที่แยกจากกัน โดยมีวัสดุที่ทดสอบคั่นอยู่ ห้องหนึ่งจะบรรจุด้วยก๊าซพาหะ (เช่นไนโตรเจน ) ในขณะที่อีกห้องหนึ่งจะบรรจุด้วยออกซิเจนซึ่งจะสร้างแรงผลักดันที่จำเป็นเพื่อให้ก๊าซออกซิเจนซึมผ่านวัสดุที่เป็นตัวกั้นได้

ควบคู่ไปกับคุณสมบัติการกั้นออกซิเจน การซึมผ่านของไอน้ำผ่านระบบบรรจุภัณฑ์อาหารควรลดลงให้น้อยที่สุดเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและเคมีที่เกี่ยวข้องกับปริมาณความชื้นที่มากเกินไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 59 ]}คุณสมบัติการกั้นความชื้นของวัสดุสามารถประเมินได้^{[ 62 ]}โดยการวัดอัตราการส่งผ่านไอน้ำ (WVTR) ซึ่งสามารถกำหนดได้ว่าเป็นปริมาณไอน้ำต่อหน่วยพื้นที่และหน่วยเวลาที่ผ่านฟิล์มบรรจุภัณฑ์^{[ 55 ]}

การวัดค่า WVTR เช่นเดียวกับการวัดค่า OTR นั้น เป็นไปตามมาตรฐานการทดสอบมาตรฐานที่ระบุไว้ในASTM E96 (วิธีการมาตรฐานสำหรับการส่งผ่านไอน้ำของวัสดุ) อุปกรณ์พื้นฐานที่ใช้ในการทดสอบดังกล่าวประกอบด้วยภาชนะทดสอบที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ (เช่น ถ้วยสแตนเลส) และห้องทดสอบ ซึ่งสามารถปรับอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ได้ตามข้อกำหนดมาตรฐาน

แม้ว่าออกซิเจนและไอน้ำจะเป็นสารซึมผ่านที่ได้รับการศึกษามากที่สุดในการใช้งานบรรจุภัณฑ์อาหาร แต่ก๊าซอื่นๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ₎และไนโตรเจน (N2 ₎ก็มีความสำคัญอย่างมากในการถนอมอาหารเช่นกัน ในความเป็นจริง N2 _และ CO2 _ได้ถูกนำมาใช้ใน เทคโนโลยี บรรจุภัณฑ์บรรยากาศดัดแปลง (MAP) เพื่อสร้างสภาวะที่เหมาะสมภายในพื้นที่ว่างเหนืออาหารในบรรจุภัณฑ์เพื่อลดการเน่าเสียของอาหาร^{[ 63 ]}

ในการบรรจุภัณฑ์อาหาร การปิดผนึกมีบทบาทสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของอาหาร การถนอมผลิตภัณฑ์ และความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์ การปิดผนึกใช้เพื่อปิดถุงที่ทำจากพลาสติกหรือวัสดุหลายชั้น เช่น ถุง ถาด หรือฟิล์มแบบยืดหยุ่นได้อย่างมิดชิด เทคนิคที่ใช้กันมากขึ้นในอุตสาหกรรมอาหาร ได้แก่ การปิดผนึกด้วยความร้อน ซึ่งต้องใช้ลมร้อนอัลตราซาวนด์หรือการเหนี่ยวนำเพื่อสร้างความร้อน การปิดผนึกด้วยเลเซอร์ และการปิดผนึกด้วยความเย็น^{[ 64 ] [ 65 ]}

กระบวนการเหล่านี้รับประกันการป้องกันจากปัจจัยภายนอก เช่น ออกซิเจน ความชื้น แสง และจุลินทรีย์ ป้องกันการปนเปื้อนและยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ คุณภาพของการปิดผนึกเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ การปิดผนึกที่บกพร่องอาจนำไปสู่การเสื่อมคุณภาพของคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสและยังส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของอาหาร ด้วยเหตุนี้ อุตสาหกรรมอาหารจึงนำมาตรฐานการควบคุมคุณภาพระดับสากล มาใช้ เพื่อประเมินความสมบูรณ์ของการปิดผนึก^{[ 66 ]}

การรักษาความปลอดภัยของอาหารเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างกระบวนการแปรรูป^{[ 67 ]}การบรรจุ การจัดเก็บการขนส่ง (รวมถึงห่วงโซ่ความเย็น ) การขาย และการใช้งาน การปฏิบัติตามกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องเป็นสิ่งจำเป็น บางข้อเป็นกฎระเบียบเฉพาะประเทศ เช่นสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาและกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา ในขณะ ที่บางข้อเป็นกฎระเบียบระดับภูมิภาค เช่นองค์การความปลอดภัยด้านอาหารแห่งยุโรป บางครั้งมีการใช้ โปรแกรมการรับรอง เช่น โครงการริเริ่มความปลอดภัยด้านอาหารระดับโลกข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการบรรจุอาหารอาจรวมถึง: การใช้การวิเคราะห์อันตรายและจุดควบคุมวิกฤตโปรโตคอลการตรวจสอบและการรับรองแนวปฏิบัติที่ดีในการผลิตการใช้ระบบการจัดการคุณภาพ ที่มีประสิทธิภาพ ระบบ ติดตามและตรวจสอบและข้อกำหนดสำหรับเนื้อหาบนฉลากวัสดุสัมผัสอาหาร พิเศษ จะถูกใช้เมื่อบรรจุภัณฑ์สัมผัสกับผลิตภัณฑ์อาหารโดยตรง ขึ้นอยู่กับการดำเนินการบรรจุภัณฑ์และอาหาร เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์มักต้องการขั้นตอนการล้างและทำความสะอาดประจำวันที่กำหนดไว้^{[ 68 ]}

ความเสี่ยงต่อสุขภาพจากวัสดุและสารเคมีที่ใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหารจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง^{[ 69 ]}สารก่อมะเร็งสารเคมีที่เป็นพิษสารก่อกลายพันธุ์ฯลฯ จำเป็นต้องถูกกำจัดออกจากการสัมผัสกับอาหารและการเคลื่อนย้ายที่อาจเกิดขึ้นในอาหาร^{[ 70 ] [ 71 ]}นอกจากนี้ ผู้บริโภคจำเป็นต้องตระหนักถึงผลิตภัณฑ์เคมีบางชนิดที่บรรจุในลักษณะเดียวกับผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อดึงดูดความสนใจ โดยส่วนใหญ่จะมีรูปภาพผลไม้ และภาชนะบรรจุก็มีลักษณะคล้ายกับบรรจุภัณฑ์อาหาร อย่างไรก็ตาม เด็กหรือผู้ใหญ่ที่ไม่ระมัดระวังอาจบริโภคเข้าไปและนำไปสู่การเป็นพิษได้^{[ 72 ]}ไมโครพลาสติกและอนุภาคนาโนจากภาชนะพลาสติกเป็นปัญหาที่น่ากังวลมากขึ้น^{[ 73 ] [ 74 ]}

สายการบรรจุภัณฑ์อาจมีอุปกรณ์หลากหลายประเภท: การบูรณาการระบบอัตโนมัติอาจเป็นความท้าทาย^{[ 41 ]}ทุกแง่มุมของการผลิตอาหาร รวมถึงการบรรจุภัณฑ์ อยู่ภายใต้การควบคุมอย่างเข้มงวดและมีข้อกำหนดทางกฎหมาย ความสม่ำเสมอ ความสะอาด และข้อกำหนดอื่นๆ เป็นสิ่งจำเป็นในการรักษามาตรฐานการผลิตที่ดี

การจัดการความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์มีความสำคัญอย่างยิ่งต้องมีระบบการจัดการคุณภาพ ที่ครบถ้วนสมบูรณ์ การวิเคราะห์อันตรายและจุดควบคุมวิกฤต (HACCP) เป็นวิธีการหนึ่งที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์สเปอร์เบอร์, วิลเลียม เอช.; สเตียร์, ริชาร์ด เอฟ. (ธันวาคม 2009). " สุขสันต์วันเกิด ครบรอบ 50 ปี HACCP: ย้อนหลังและมองไปข้างหน้า"นิตยสารFoodSafetyหน้า  42–46 สืบค้นเมื่อ11 มกราคม 2015การตรวจสอบและรับรองความถูกต้องเกี่ยวข้องกับการรวบรวมหลักฐานเอกสารในทุกด้านของการปฏิบัติตามข้อกำหนด การประกันคุณภาพครอบคลุมมากกว่าแค่กระบวนการบรรจุภัณฑ์ แต่ยังรวมถึงการจัดจำหน่ายและการจัดการห่วงโซ่ความเย็นด้วย

• "บรรจุภัณฑ์อาหาร -- บทบาท วัสดุ และประเด็นด้านสิ่งแวดล้อม - IFT.org" . www.ift.org . สืบค้นเมื่อ3 ธันวาคม 2018 .
• โพลี(ไฮดรอกซีอัลคาโนเอต) สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร:การประยุกต์ใช้และความพยายามในการนำไปปฏิบัติ