研究興趣 / Research Interests

 

特殊貢獻事項

主持人專長領域在食品加工及食品安全兩大領域。研究主題包含高壓加工技術、保健食品開發、食品安全風險評估、具食品安全及永續發展理念之產品開發等。

高壓食品之開發與應用

主持人自1996年起至2008年,利用高壓加工技術,探討食品蛋白質之功能特性,以魚肉蛋白質為原料,發現在高壓加工下,蛋白質之凝膠以氫鍵及靜電作用力為主要鍵結,相較於熱加工處理,凝膠之凝膠強度不變但黏性更佳。而以高壓加工製備之番茄汁,可以達成冷破碎效果,提高果汁黏度及類胡蘿蔔素與茄紅素萃取量,並在常溫貯存4週可維持產品之安全性。此外高壓加工技術可有效應用於常溫流通飯之製備及牡蠣之脫殼,成功建立了高壓技術在食品加工應用之潛力。

活性胜?保健食品開發

主持人自2008年起,開展活性胜?保健功效之探討,主要以食品加工廠副產品,包含鮪魚蒸煮汁、血合肉、魚皮及醬油粕等為原料,成果發現蛋白質水解胜?具有抗氧化、抗高血壓、抗高血糖、抑制癌細胞增生與轉移、抗高尿酸血症、預防阿茲海默症及助眠功效潛力。然而過去研究採用傳統酵素水解,所得胜?產物個別進行功效性評估,實驗過程耗力費時,因此研究團隊進一步探討胜?結構與生理功效之相關性,成功開發出人工智慧預測系統,並經體內外實驗進行可信度驗證,可以推估原料蛋白質最佳製備成活性胜?之機能性及製程,大幅降低研發試誤及時間成本,近年已利用此系統協助產業進行產品開發並獲得3項跨國專利。目前將超音波及電漿水技術應用於蛋白質酵素水解製程,可大幅縮短水解時間,目標為解決工廠生產時生菌數控制的問題。

食品安全風險評估

主持人研究團隊自2011年起承接食藥署總膳食計畫及國科會旗艦計畫,以我國國民營養健康調查之攝食資料為基礎,陸續執行農藥殘留、重金屬、動物用藥、多環芳香族碳氫化合物及雜環胺等危害物進行食品安全風險評估,完成科學實證以提供政府相關單位進行風險溝通,也逐步提升國人對食品安全之信心。期間研究團隊建立了亞洲第一個國家級之攝食模型,詳盡描述東方飲食的複雜度與特色,於2018年發表於 Food Additives & Contaminants: Part A 期刊;同年,更以「以高效液相層析和QuEChERS建立快速檢測食品中16種歐盟優先規範之多環芳香族碳氫化合物的方法」獲得科技部未來科技突破獎。

具食品安全及永續發展理念之產品開發

主持人研究團隊以10年執行食品安全風險評估之計畫與研究經驗為基礎,並結合申請人食品加工專長,利用國產水果、蔬菜及食品加工副產品為原料,利用超音波等綠色製程,最佳化萃取條件並保留其抗氧化成分,添加於市售及自製烤肉醬與醃肉粉,成功降低炭烤肉品中生成之危害物達80-99%,透過感官品評優化配方及利用柵欄技術改善產品安定性,並參加教育部、謝成源先生食品科技發展基金會及食創獎之競賽獲獎。


未來研究主題

1. 以超音波技術及電漿活化水進行醬油粕成分之加值利用與機能性原料開發

醬油是臺灣餐桌上不可或缺的重要調味品,而在醬油發酵與製程中會產生大量的「醬油粕」。醬油粕含有蛋白質、多醣體、異黃酮類與多種生物活性物質,具有轉化為機能性食品原料的潛力。然而,目前多數醬油粕仍被視為副產物,僅作為飼料或廢棄處理,造成資源浪費。我的研究目標,就是利用現代食品工程技術,將這些被忽略的成分重新賦予價值,開發出具功能性的高附加價值原料。

在研究中,主要應用超音波技術(ultrasound technology)電漿活化水(plasma-activated water, PAW)兩項近年備受關注的綠色加工技術,探索它們在醬油粕處理上的可能性。

超音波技術利用高速震盪產生的「空化效應」,能有效破壞細胞壁結構,使蛋白質、多醣體等內部成分更容易溶出。這項技術不僅能提升萃取效率,也能在溫和條件下進行,有助於保留敏感的生物活性物質。

電漿活化水則是一種含有活性氧氮物種(RONS)的水溶液,具有氧化、還原與促反應的能力。研究顯示,PAW 可促使大型分子降解,增加益生機能物質的可利用性。在醬油粕的應用中,PAW 能協助改變蛋白質結構、提升抗氧化力,甚至有機會生成具生理活性的胜?。

本研究透過調整超音波功率、作用時間、電漿活化水強度等參數,分析其對醬油粕中功能性成分(如抗氧化活性、胜?組成、膳食纖維特性)的影響,並評估其作為食品添加原料、健康補充品或機能性食品基材的應用可能性。

最終目標是讓學生與產業能看見:食品副產物並不是廢棄物,而是具有再利用潛力的寶貴資源。透過創新加工技術,我們不僅能開發新型機能性原料,也能提升食品產業的永續性與附加價值。這也是投入此研究領域的核心理念——用科學轉化資源,用創新提升食品的未來可能性。


2. 探討水果粉添加於炭烤豬肉中對食品危害物的抑制效果及水果粉烤肉醬開發

炭烤豬肉是許多人在聚餐、夜市與家庭烤肉時最喜愛的食物之一。然而,在高溫燒烤過程中,肉品中的脂肪、蛋白質與糖類會因強烈的熱反應而產生多種潛在健康危害物質,例如多環芳香族碳氫化合物(PAHs)雜環胺(HCAs)以及糖化終產物(AGEs)。這些物質與心血管疾病、發炎反應甚至癌症風險增加有關,因此如何減少烤肉中的危害物生成,是食品安全領域中重要且具挑戰性的研究主題。

研究核心理念是:利用天然食材中的功能性成分,達到抑制危害物生成的目的,同時維持甚至提升食品的風味與品質。 基於此,將目標鎖定在具有高抗氧化活性與豐富植化素的「水果粉」。水果中的維生素C、多酚、類黃酮、有機酸等成分,具有抑制自由基、干擾高溫反應鏈與捕捉前體物質的能力,可能有效減少烤肉過程中的危害物生成。

在研究中,選擇多種常見、易取得且富含生物活性成分的水果粉,例如柑橘類、莓果類、鳳梨、芒果等,並評估其在不同添加量及處理方式下,對炭烤豬肉中 PAHs、HCAs 與 AGEs 的抑制效果。研究方法包括模擬炭烤條件、化學分析危害物生成量、測定抗氧化能力、觀察肉品色澤與感官表現等,以兼顧食品安全與消費者接受度。

此外,也進一步將研究成果應用於「水果粉烤肉醬」的配方開發。這項延伸應用不僅能使功能性成分更容易融入烤肉文化,也讓消費者能用更自然、更健康的方式享受美味的烤肉。此研究不只強調抑制危害物的科學機制,也強調食品風味、質地與實際使用情境的整合。

整體而言,本研究展現了食品科學中的一個重要方向:以天然、永續且具功能性的原料改善飲食健康風險,同時提升產品創新價值。 希望透過這項研究,讓學生了解食品科學不只是檢測與分析,更能融入生活、改善飲食安全,並創造兼具美味與健康的新型食品。


3. in silicoin vitro in vivo 方法篩選並開發助眠胜?

睡眠品質與人體的身心健康密不可分,但現代人因壓力、生活作息不規律、環境干擾等因素,睡眠問題逐漸普遍化。藥物雖能有效改善睡眠,但也可能伴隨耐受性、依賴性等副作用,因此開發天然、安全、具科學依據的助眠成分成為食品科學與營養領域的重要研究方向。研究主軸即是運用多階段的科學方法,尋找並開發具有助眠潛力的生物活性胜?(bioactive peptides)

胜?是蛋白質經消化或酵素分解後形成的小片段,許多胜?被證實與睡眠調節、神經放鬆、減少壓力反應等生理效果有關。在未來研究中,整合 in silicoin vitro in vivo 三大研究策略,建立一套系統化且精準的助眠胜?篩選方法。

利用 in silico(電腦模擬分析) 技術,從大量蛋白質序列中預測可能具有助眠活性的胜?。透過生物資訊工具分析胜?與 GABA 受體、褪黑激素路徑或神經活性訊號的交互作用,能快速縮小候選胜?範圍,節省大量實驗時間與成本。

接著進行 in vitro(體外實驗) 驗證。這些實驗包括胜?的抗壓能力測試、GABA 增強活性分析、酵素消化穩定性評估等,確認候選胜?是否具備生物活性並能在人體消化後保持作用。透過這些科學測試,能挑選出真正具有助眠?力的胜?。

最後使用 in vivo(動物模式) 進行功能評估,以觀察助眠胜?在真實生理環境下的效果。例如分析胜?是否能縮短入睡時間、延長深層睡眠階段、降低壓力荷爾蒙,並確認其安全性。透過動物研究,能更接近預測其在人類中的實際功效。

此研究不僅能加深我們對「食物如何影響睡眠」的理解,也具有發展為保健食品、飲品或機能性原料的潛力,提供消費者一種更天然、更溫和的助眠選擇。


4. 以小麥穀蛋白開發 BACE1 抑制活性胜?評估預防阿茲海默症之功效

阿茲海默症是全球人口老化下最受關注的神經退化疾病之一。其特徵之一是大腦中 β-類澱粉蛋白(Aβ)異常累積,而「β-分泌? 1(BACE1)」正是生成 Aβ 的關鍵酵素。若能有效抑制 BACE1 活性,就有機會減少 Aβ 的產生,降低阿茲海默症的進展風險。基於此,尋找天然、安全、可應用於食品或保健品中的 BACE1 抑制物質,成為重要的研究方向。

研究聚焦於從小麥穀蛋白(wheat gliadin)開發具有 BACE1 抑制能力的活性胜?。小麥穀蛋白是常見且來源豐富的植物性蛋白質,經過酵素水解後可產生多種具生理活性的胜?,其中部分胜?具有神經保護及抗氧化特性,因此極具潛力作為預防阿茲海默症的天然來源。

然而,要讓胜?真正對腦部發揮作用,必須克服一項重要的生理屏障——血腦障壁(blood-brain barrier, BBB)。BBB 是人體保護大腦的重要防線,大部分物質(尤其是大分子)難以進入腦部。因此,本研究除了追求 BACE1 的抑制能力外,更強調胜?能否穿越血腦障壁,這也是研究的核心挑戰之一。

最終目標是開發一種天然、可口服、具有神經保護效果的活性胜?,為預防阿茲海默症提供更安全、長期適用的選擇。