澳門科技大學醫學院鍾恬副教授研究團隊在智能食品包裝研究方面取得新進展。2026年9月9日，團隊在國際材料科學期刊Advanced Functional Materials（影響因子19.9，Q1期刊）上發表題為「Smart Active Packaging With Full-Cycle Adaptability: Light-Enhanced, pH-Switchable Nanozyme Films for Fresh-Cut Salmon Preservation」的研究論文。研究以廢棄柚子皮為原料，開發能夠隨貯藏環境變化調整抗菌與抗氧化功能的智能活性包裝膜，在冷藏試驗中使三文魚貨架期延長至少4天。
研究成果發表於《Advanced Functional Materials》
三文魚富含優質蛋白質及多不飽和脂肪酸，但鮮切後容易受到微生物污染和脂質氧化影響，導致色澤、口感及品質下降。保鮮的難點還在於，魚肉的微環境會隨貯藏時間持續改變：初期因代謝產物積累而逐漸酸化，後期則隨蛋白質分解及揮發性含氮物質增加，酸鹼值逐步回升。如何讓包裝材料適應這一變化，在不同貯藏階段持續發揮保護作用，是提升鮮切水產品保鮮效果的重要課題。
針對上述問題，研究團隊將柚子皮轉化為碳點，並引入銅離子，製備具有環境響應能力的銅配位碳點。這類具備部分天然酶催化功能的納米材料，被稱為「納米酶」。團隊進一步將其加入海藻酸鈉、魔芋葡甘聚糖及聚乙烯醇構成的複合基質中，製成兼具抗菌、抗氧化與阻隔性能的活性包裝膜，為果皮廢棄物的高值化利用提供了新途徑。
該材料的核心特點，是能夠根據酸鹼環境調節作用方式。在貯藏初期的偏酸環境中，銅配位碳點表現出類過氧化物酶活性，可催化過氧化氫產生具有抗菌作用的羥基自由基，破壞細菌細胞膜。當環境逐漸接近中性時，碳點表面的官能團則可發揮自由基清除作用，減緩脂質氧化。配合短時近紅外光照，材料的光熱與催化作用還可得到進一步增強，使包裝膜能夠配合食品貯藏過程中的微環境變化，動態調整保鮮功能。
智能活性包裝膜的製備流程、遇水可剝離特性及隨酸鹼環境變化調節抗菌與抗氧化功能的機制
除了保鮮功能，研究亦關注包裝材料的實際使用性能。加入銅配位碳點後，複合膜具有良好的紫外線及水蒸氣阻隔能力，吸水後仍能保持較高韌性，濕態斷裂伸長率超過300%。團隊利用這一特性設計了「遇水可剝離」的界面：薄膜在貯藏期間貼合魚片表面，接觸水後則可整體剝離，兼顧保鮮效果與包裝去除的便利性。
在4 ℃三文魚冷藏試驗中，研究團隊採用每48小時進行1分鐘近紅外光照的處理方式。結果顯示，活性包裝膜配合光照可有效抑制微生物增長，延緩揮發性鹽基氮積累及脂質氧化。貯藏10天後，處理組的過氧化值較對照組降低75%以上，魚肉的硬度、彈性及肌纖維結構亦得到較好維持。綜合保鮮結果表明，在上述試驗條件下，該體系可使三文魚貨架期延長至少4天。
這項研究將農業副產物利用、納米酶催化與食品活性包裝相結合，提出了隨食品貯藏微環境變化調節功能的材料設計思路。複合膜同時具備可生物降解及遇水可剝離等特性，為高價值水產品的品質保持與可持續包裝開發提供了新的研究方向，也展現了澳科大醫學院在食品科學與功能材料交叉領域的研究成果。
複合膜的微觀結構示意模型，掃描電子顯微鏡（SEM）圖像及數碼照片
三文魚表面塗膜與近紅外光處理流程，以及不同處理組在冷藏期間的外觀與色澤變化
論文的第一署名單位為澳門科技大學醫學院，董雨荷、吳桐及賈曉慧為共同第一作者，鍾恬副教授為通訊作者。本研究獲澳門科學技術發展基金資助，項目編號為0009/2023/AFJ及0005/2024/AGJ。
