澳科大医学院本科生勇攀学术高峰 在食品领域顶级期刊发表高水平综述论文
澳科大医学院本科生勇攀学术高峰 在食品领域顶级期刊发表高水平综述论文
澳门科技大学医学院食品与营养科学课程本科生张涵凯作为第一作者,在食品科学与技术领域的国际顶尖学术期刊Trends in Food Science & Technology(影响因子达 17.4,在科睿唯安 Food Science & Technology 领域全球排名 2/187,属 Q1 Top期刊)上发表了题为 “Photo-crosslinking: An emerging strategy for improving the performance of biopolymer-based food packaging” 的高水平综述论文。
该论文的第一署名单位为澳科大医学院,通讯作者为医学院钟恬副教授。此项高水平科研成果获得了澳门科学技术发展基金(项目编号:0009/2023/AFJ 和 0005/2024/AGJ)的鼎力资助。

科研背景为破解绿色环保食品包装的「性能瓶颈」。在全球塑料污染日益严峻及食品安全需求升级的双重驱动下,利用蛋白质、多糖等天然「生物聚合物」替代传统石油基塑料,已成为绿色食品包装的主流趋势。然而,天然生物聚合物普遍存在亲水性强、机械强度欠佳、耐水及阻隔性能有限等缺点,难以满足食品防潮、抗菌、抗氧化及延长货架期的实际需求。传统的改性技术各有利弊:化学交联虽能增强性能,但常涉及潜在的有毒化学试剂;物理处理法虽安全,但构建的网络结构稳定性不足。

食品包装系统中光交联的关键要素、性能提升及应用场景的示意图
针对上述难题,张涵凯同学在钟恬副教授的指导下,系统性地梳理了光交联技术在生物聚合物食品包装薄膜领域的最新研究进展。光交联技术凭借反应迅速、条件温和、可实现时空调控、低毒甚至无需催化剂等显著优势,为生物基包装材料的高性能化开辟了全新途径。该论文着重阐明了「光源、聚合物基质、光交联剂」三者之间的协同作用机制分别为:(1)多维光源匹配:分析了紫外光(UV-A、UV-B、UV-C)与不同聚合物结构及光敏剂吸收区间的精准匹配,并探讨了可见光体系在核黄素、染料等系统中的应用潜力。(2)材料网络重构:揭示了蛋白质(如酪氨酸、组氨酸残基)透过自由基重组形成共价交联,以及多糖体系(如淀粉、纤维素、壳聚糖)依靠氢抽提、羟基活化或引入不饱和基团实现网络重构的机制。(3)绿色安全升级:提出引入核黄素、姜黄素、肉桂醛、香草醛衍生物等天然或食品友好型光敏剂,使光交联策略完美契合「清洁标签」与食品接触材料的安全标准。
光交联技术成功将「结构强化」与「功能集成」整合于同一材料设计框架内,推动生物聚合物包装从单一的阻隔材料,向集抗菌、抗氧化、紫外防护、智能回应及回收循环利用于一体的多功能体系转变。

张涵凯同学
展望未来,该领域未来的研究重心将集中在光照能量标准化、厚度方向吸收剂量表征、残留光敏剂迁移、安全性评估以及工业连续化加工等方向的完善。随着天然光敏剂、可逆交联网络和按需释放策略的不断发展,光交联技术有望成为下一代可持续食品包装材料的核心关键技术平台。
本次本科生在国际顶尖期刊发表重磅论文,不仅彰显了澳科大医学院食品与营养科学课程本科生扎实的科研素养与创新思维,更是学院长期推动「导师制」、鼓励本科生走进实验室、积极融入高水平科研团队这一优质教学成果的集中体现。
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