研究人員開發了一種新型包裝材料，能夠實時、非破壞性地檢測食品中的營養成分
, /PRNewswire/ -- 食品質量和安全至關重要。然而，傳統的食品監測方法，包括核糖體分型和聚合酶鏈反應，往往具有破壞性且耗時。這些缺點限制了它們的廣泛應用潛力。在這方面，表面增強拉曼散射（SERS）傳感器以其實時、非破壞性和高靈敏度的能力，成為一種極具前景的替代方案。
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研究人員提出了一種新型納米結構 SERS 傳感器，集成在可伸縮和抗菌的包裝材料中，用於食品質量監測和保存。
在一項新的突破中，由韓國漢巴特國立大學機械工程系的副教授哈志煥（Ji-Hwan Ha）領導的研究團隊開發了一種集成在可伸縮和抗菌包裝材料中的雙功能納米結構 SERS 傳感器（NSSAW），該傳感器不僅可以直接監測食品表面，還能主動保存食品。他們的新發現於 2025 年 5 月 29 日在線發佈，並於 2025 年 9 月 25 日刊登在《Small》期刊第 21 卷第 38 期的封底上。
所提議的包裝材料包含一種納米結構 SERS 傳感器——負載有銀納米顆粒的金納米陣列——可實現高達 30.11 倍的拉曼增強，能夠實時、非破壞性地檢測營養成分，包括嘌呤、蛋白質、脂質和類胡蘿蔔素，甚至在肉類、魚類和水果中檢測農藥噻蟲嗪。同時，薑黃素熱塑性聚氨酯（TPU）電紡包裝材料對金黃色葡萄球菌（S. aureus）表現出 99.99% 的強抗菌效力，對大腸桿菌（E. coli）表現出 99.9% 的抗菌效力，有助於延長保質期。
值得注意的是，NSSAW 具有高度的可伸縮性和適應性，能夠承受 716% 的拉伸和最大應力 52.3 MPa。SERS 層在製造過程中通過納米壓印光刻、電子束傾斜沉積和納米轉印印刷自發集成到其中，表明了一種可擴展包裝的實用途徑。
“在冷鏈物流和存儲中，該包裝材料可以幫助分銷商決定何時發貨和銷售食品，通過持續跟蹤新鮮度和變質化學反應。” “在零售智能包裝中，其可伸縮、適應性強和生物相容的特性使得可以對質量和營養標誌進行非破壞性的包裝檢查——不會對食品造成任何損害——支持銷售點的質量自動化和透明的日期標籤。” “因此，我們技術的實際應用涵蓋了從農場到餐桌的整個鏈條，” 哈教授説。
此外，NSSAW 通過跟蹤細菌釋放的標記物二甲基二硫，隨着時間的推移監測變質進程，將化學變化與新鮮度聯繫起來，消費者和行業可以解讀。這項研究預計將為監測人類食品的新鮮度和成分開闢新視野。
“NSSAW 可以作為消費者在家存儲和餐盒配送期間的食品新鮮度指示器，將化學變化與易於解讀的信號聯繫起來。此外，對於高價值的海鮮和肉類，嘌呤（如次黃嘌呤）的定量跟蹤支持優質驗證和保質期決策。此外，作為主動包裝，薑黃素 TPU 憑藉其抗菌特性，結合傳感功能與保存功能，延長分銷和零售中的保質期，” 哈教授説。
在未來 5 到 10 年內，既能保存食品又能持續驗證其質量的包裝材料可能會從試點階段轉向主流。利用本研究中提出的創新技術，零售商和消費者可以依賴實時、非破壞性的質量信號，而不是粗略的日期估計——減少浪費，提高安全性，並實現更智能的定價和召回。
參考文獻 哈志煥，楊傑，金東，等。集成在可伸縮和抗菌包裝中的 SERS 傳感器用於食品質量監測和保存。Small. https://doi.org/10.1002/smll.202501808
聯繫方式：
安彩媛
82-42-828-8461
[email protected]
來源 漢巴特國立大學（HBNU）
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美國包裝

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漢巴特國立大學的研究人員開發了一種新型傳感器集成包裝，用於實時、無損的食品質量監測和保存。該包裝採用納米結構的表面增強拉曼散射（SERS）傳感器來檢測營養成分，並具有抗菌特性以延長保質期。這一創新有可能通過提供持續的質量驗證、減少浪費和增強食品供應鏈的安全性，徹底改變食品包裝行業

Researchers develop a novel wrapper that facilitates real-time, non-destructive detection of nutritional components in food
<div class="lb-trans">研究人員開發了一種新型包裝材料，能夠實時、非破壞性地檢測食品中的營養成分
</div>, /PRNewswire/ -- Food quality and safety are crucial. However, conventional food-monitoring methods, including ribotyping and polymerase chain reaction, tend to be destructive and lengthy. These shortcomings limit their potential for broad applications. In this regard, surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensing, with real-time, non-destructive, and high sensitivity capabilities, is a highly promising alternative.
<div class="lb-trans">, /PRNewswire/ -- 食品質量和安全至關重要。然而，傳統的食品監測方法，包括核糖體分型和聚合酶鏈反應，往往具有破壞性且耗時。這些缺點限制了它們的廣泛應用潛力。在這方面，表面增強拉曼散射（SERS）傳感器以其實時、非破壞性和高靈敏度的能力，成為一種極具前景的替代方案。
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</div><img src="https://imageproxy.pbkrs.com/https://www.prnewswire.com/news-releases/null" alt="" original-src="https://www.prnewswire.com/news-releases/null"/>
Researchers propose a novel nanostructured SERS sensor integrated into a stretchable and antimicrobial wrapper for food quality monitoring and preservation.
<div class="lb-trans">研究人員提出了一種新型納米結構 SERS 傳感器，集成在可伸縮和抗菌的包裝材料中，用於食品質量監測和保存。
</div>In a new breakthrough, a team of researchers, led by Associate Professor Ji-Hwan Ha from the Department of Mechanical Engineering, Hanbat National University, Republic of Korea, has developed a two-in-one nanostructured SERS sensor integrated into a stretchable and antimicrobial wrapper (NSSAW) that not only monitors food directly on the surface but also actively preserves it. Their novel findings were made available online on 29 May 2025 and have been published in Volume 21, Issue 38 of the journal Small on 25 September 2025 (Back Cover).
<div class="lb-trans">在一項新的突破中，由韓國漢巴特國立大學機械工程系的副教授哈志煥（Ji-Hwan Ha）領導的研究團隊開發了一種集成在可伸縮和抗菌包裝材料中的雙功能納米結構 SERS 傳感器（NSSAW），該傳感器不僅可以直接監測食品表面，還能主動保存食品。他們的新發現於 2025 年 5 月 29 日在線發佈，並於 2025 年 9 月 25 日刊登在《Small》期刊第 21 卷第 38 期的封底上。
</div>The proposed wrapper incorporates a nanostructured SERS sensor—Au nano-arrays loaded with Ag nanoparticles—that delivers up to 30.11-fold Raman enhancement, enabling real-time, non-destructive detection of nutritional components, including purines, proteins, lipids, and carotenoids, and even the pesticide thiram on meats, fish, and fruit. At the same time, the curcumin-thermoplastic polyurethane (TPU) electrospun wrapper shows strong antimicrobial efficacy of 99.99% against S. aureus and 99.9% against E. coli, helping extend shelf life.
<div class="lb-trans">所提議的包裝材料包含一種納米結構 SERS 傳感器——負載有銀納米顆粒的金納米陣列——可實現高達 30.11 倍的拉曼增強，能夠實時、非破壞性地檢測營養成分，包括嘌呤、蛋白質、脂質和類胡蘿蔔素，甚至在肉類、魚類和水果中檢測農藥噻蟲嗪。同時，薑黃素熱塑性聚氨酯（TPU）電紡包裝材料對金黃色葡萄球菌（S. aureus）表現出 99.99% 的強抗菌效力，對大腸桿菌（E. coli）表現出 99.9% 的抗菌效力，有助於延長保質期。
</div>Notably, NSSAW is highly stretchable and conformal, withstanding elongation of 716% and maximum stress of 52.3 MPa. The SERS layer is spontaneously integrated into it during fabrication via nanoimprint lithography, e-beam slanted deposition, and electrospinning with nanotransfer printing, indicating a practical route to scalable packaging.
<div class="lb-trans">值得注意的是，NSSAW 具有高度的可伸縮性和適應性，能夠承受 716% 的拉伸和最大應力 52.3 MPa。SERS 層在製造過程中通過納米壓印光刻、電子束傾斜沉積和納米轉印印刷自發集成到其中，表明了一種可擴展包裝的實用途徑。
</div>&#34;In cold-chain logistics and storage, the wrapper can help distributors decide when to ship and sel l food by continuously track ing freshness and spoilage chemistry . In retail smart packaging, its stretchable, conformal, and biocompatible nature enables non-destructive, on-package checks of quality and nutrition markers—without any damage to food —supporting point-of-sale quality automation and transparent date labeling . Thus, t he real-world uses of our technology span the entire farm-to-fork chain,&#34; says Prof. Ha.
<div class="lb-trans">“在冷鏈物流和存儲中，該包裝材料可以幫助分銷商決定何時發貨和銷售食品，通過持續跟蹤新鮮度和變質化學反應。” “在零售智能包裝中，其可伸縮、適應性強和生物相容的特性使得可以對質量和營養標誌進行非破壞性的包裝檢查——不會對食品造成任何損害——支持銷售點的質量自動化和透明的日期標籤。” “因此，我們技術的實際應用涵蓋了從農場到餐桌的整個鏈條，” 哈教授説。
</div>Furthermore, NSSAW tracks spoilage progression over time by following the bacterial emission marker dimethyl disulfide, linking chemistry to freshness in a way that consumers and industry can interpret. This research is thus expected to open new horizons in monitoring the freshness and composition of human food.
<div class="lb-trans">此外，NSSAW 通過跟蹤細菌釋放的標記物二甲基二硫，隨着時間的推移監測變質進程，將化學變化與新鮮度聯繫起來，消費者和行業可以解讀。這項研究預計將為監測人類食品的新鮮度和成分開闢新視野。
</div>&#34; NSSAW can act as an on-food freshness indicator during consumer storage for home use and meal-kit delivery, linking chemical changes to easy-to-interpret signals over time. In addition, for high-value seafood and meats, quantitative tracking of purines such as hypoxanthine supports premium-grade verification and shelf-life decisions. Moreover, as active packaging, the curcumin-TPU, with its antimicrobial properties, complements sensing with preservation to extend shelf life in distribution and retail,&#34; says Prof. Ha.
<div class="lb-trans">“NSSAW 可以作為消費者在家存儲和餐盒配送期間的食品新鮮度指示器，將化學變化與易於解讀的信號聯繫起來。此外，對於高價值的海鮮和肉類，嘌呤（如次黃嘌呤）的定量跟蹤支持優質驗證和保質期決策。此外，作為主動包裝，薑黃素 TPU 憑藉其抗菌特性，結合傳感功能與保存功能，延長分銷和零售中的保質期，” 哈教授説。
</div>Over the next 5–10 years, packaging that both preserves food and continuously verifies its quality could move from pilot to mainstream. Leveraging the innovative technology presented in this study, retailers and consumers could rely on real-time, non-destructive quality signals instead of coarse date estimates—cutting waste, improving safety, and enabling smarter pricing and recalls.
<div class="lb-trans">在未來 5 到 10 年內，既能保存食品又能持續驗證其質量的包裝材料可能會從試點階段轉向主流。利用本研究中提出的創新技術，零售商和消費者可以依賴實時、非破壞性的質量信號，而不是粗略的日期估計——減少浪費，提高安全性，並實現更智能的定價和召回。
</div>Reference Ha, J.H., Yang, J., Kim, D., et al. SERS Sensor Integrated in Stretchable and Antimicrobial Wrapper for Food Quality Monitoring and Preservation. Small. https://doi.org/10.1002/smll.202501808
<div class="lb-trans">參考文獻 哈志煥，楊傑，金東，等。集成在可伸縮和抗菌包裝中的 SERS 傳感器用於食品質量監測和保存。Small. https://doi.org/10.1002/smll.202501808
</div>Contact:
<div class="lb-trans">聯繫方式：
</div>Chaewon An
<div class="lb-trans">安彩媛
</div>82-42-828-8461
<div class="lb-trans">82-42-828-8461
</div>[email protected]
<div class="lb-trans">[email protected]
</div>SOURCE Hanbat National University (HBNU)
<div class="lb-trans">來源 漢巴特國立大學（HBNU）
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08:38 ET
			
			
				Hanbat National University (HBNU) Researchers Propose Novel Sensor-Integrated Wrapper for Food Quality Monitoring and Preservation

韓巴特國立大學（HBNU）的研究人員提出了一種用於食品質量監測和保存的新型傳感器集成包裝