传感器被认为是发展和改善未来智能包装系统最有潜力的技术。传感器是一种用于检测，定位或量化能量或物质的设备，并将检测或测量到的物理或化学信号在该设备上响应。传感器可以提供连续的信号输出。大多数传感器包含两个主要功能部件，一个接受器和一个变换器。大多数能够将智能设备整合到包装中的先进传感器技术都可以归属为两大类：生物传感器和气体传感器。传感器的工作原理和元件组成。

1.气体传感器

气体传感器是通过改变传感器的物理参数对气态分析物的存在做出可逆和定量响应的设备，并由外部设备监控。气体传感器可用于检测氧气、二氧化碳、硫化氢、水蒸气、二氧化硫、乙烯、挥发胺等多种气体。已建立的气体检测系统包括金属氧化物半导体场效应晶体管、压电晶体传感器、氧气传感器、有机导电聚合物和电位二氧化碳传感器。然而，这些系统表现出各种局限性，如对二氧化碳和硫化氢的交叉敏感性，传感器膜的污染，分析物（如氧气）的消耗，并且这些系统在大多数情况下涉及包装的破坏性分析。最近的发展特别关注于新的O2和CO2传感器，旨在克服这些缺点。

Borchert等报道了一种基于Förster共振能量转移原理的光化学聚合物固态CO2传感器，该传感器包含一种磷光染料PtTFPP和一种比色pH指示剂a-萘酞，以及一种相转移剂四辛基或十六烷基三甲基氢氧化铵。在食物和改良的气氛环境中，该传感器在4℃下对二氧化碳保持了21天的敏感性，这对许多包装产品来说已经足够。Müller等合成了新的Pt（II）和Pd（II）-苯并卟啉指示剂染料，并以该指示剂为交联剂制备得到一种新的近红外发射的硅橡胶基光化学氧气传感器，并将其应用于绿色和棕色葡萄酒瓶以检测O2泄漏。其原理是氧气与激发的指示剂分子碰撞导致发光强度和寿命降低，从而改变传感信号。

2.生物传感器

生物传感器能够检测特定的生物分析物，并将它们的存在或浓度转换成一些电、热、光或其他易于分析的信号。生物传感器含有连接到数据采集和处理系统的生物识别元件（如抗体、酶、凝集素、受体和微生物细胞）和信号转换元件（如光电、声学和电化学）。因此，来自生物元件的信号被转换成电信号。转换器可以是电化学的（电流、电位或电导/阻抗）、光学的、压电的或量热的。生物传感器已被应用于各种领域，如食品加工工业、环境诊断、医疗保健（临床和实验室使用）、安全和国防以及生物技术。生物传感器可应用于食品包装行业的病原体检测和安全系统。

Stepurska等制备了一种pH敏感场效应晶体管的新型酶电位生物传感器，并将其用于实际样品中黄曲霉毒素B1的分析。其工作原理是基于沉积在转换器表面的乙酰胆碱酯酶膜中发生的酶促反应。在酶促反应过程中，乙酰胆碱酯酶将乙酰胆碱分解为胆碱和乙酸。乙酸解离，从而增加工作膜中质子的局部浓度，导致靠近传感器表面的溶液pH值发生变化，该变化由电位传感器记录。黄曲霉毒素会抑制乙酰胆碱酯酶的生物活性，导致酶促反应中形成的离子数量减少，生物传感器响应降低，从而确定溶液中黄曲霉毒素B1的抑制水平和浓度。Silva等基于氨基甲酸酯和有机磷农药对乙酰胆碱酯酶活性的抑制，采用还原氧化石墨烯固定乙酰胆碱酯酶制备了一种电化学生物传感器，并将其用于番茄样品中残留杀虫剂西维因的检测。