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吃蝦吃出新科技! 嘉大研發蝦紅素偵測器

江政達與學生謝侑廷、劉奕昇共同進行蝦紅素濃度偵測器實驗與數據驗證。(嘉義大學提供)
江政達與學生謝侑廷、劉奕昇共同進行蝦紅素濃度偵測器實驗與數據驗證。(嘉義大學提供)

文/記者李擷瓔
保健食品中常見的蝦紅素,濃度量測通常需搭配適當的分析方法與儀器。嘉義大學電機工程學系教授江政達與系上學生謝侑廷、劉奕昇,採用比色法量測蝦紅素濃度,研發出成本較低、量測速度較快的「檢測蝦紅素濃度的偵測器」,研究成果已刊登在《IEEE Sensors Journal》。

江政達表示,研究團隊因喜愛吃蝦子而對蝦紅素產生興趣,進一步發現蝦紅素除了天然存在於蝦類等生物中,也廣泛應用於日常保健食品。由於蝦紅素產品的濃度檢測,需搭配適當的分析方法與儀器,若能以更快速、簡便的方式掌握蝦紅素溶液濃度,將有助於提升檢測效率。而目前針對蝦紅素溶液濃度電子偵測的相關研究仍有限,因此才開始進行探究開發蝦紅素溶液的感測機制。

他說,研究團隊藉由蝦紅素溶液的光學特性出發,並思考設計以轉換電路,進一步研發完成蝦紅素濃度電子偵測器,從研發過程與實驗結果發現,藉由這項裝置可快速得知蝦紅素溶液濃度,有助於縮短量測時間,提升整體檢測效率。

嘉大電機系學生謝侑廷、劉奕昇操作設備驗證蝦紅素感測結果。嘉大電機系學生謝侑廷、劉奕昇操作設備驗證蝦紅素感測結果。(嘉義大學提供)

謝侑廷、劉奕昇表示,目前有幾種方法可以測量蝦紅素濃度,例如:光譜法、HPLC及分光法等。為能夠快速且方便得知蝦紅素濃度,因此採用反應時間短、對儀器要求不高及操作簡單的「比色法」進行研發。

經過1年半研發與實驗,成功整合感測系統和CMOS(積體電路製程)。利用蝦紅素溶液對光線的吸收程度進行感測,再透過光敏電阻阻值的變化,建立蝦紅素濃度偵測器,並藉由透過晶片的數位化週期輸出,從而得知蝦紅素的濃度。蝦紅素濃度偵測器有別於其他種類的偵測方式,具有成本相對較低、量測速度較快等特色。◇

江政達指導學生謝侑廷、劉奕昇進行蝦紅素濃度偵測晶片實作。江政達指導學生謝侑廷、劉奕昇進行蝦紅素濃度偵測晶片實作。(嘉義大學提供)
學生向江政達教授說明蝦紅素偵測器電路設計。學生向江政達教授說明蝦紅素偵測器電路設計。(嘉義大學提供)
江政達教授與學生討論感測電路架構及研究成果。江政達教授與學生討論感測電路架構及研究成果。(嘉義大學提供)