開發二氧化鈦改質發泡細菌纖維素與其於活性包裝之應用

受到 COVID-19 疫情衝擊與冷鏈流通擴張的影響，消費者對冷藏與生鮮食品長期保存需求上升，因此追求更具效率與功能性之保鮮技術遂成為食品產業關注焦點。細菌性纖維素 (bacterial cellulose, BC) 具有良好的生物相容性及機械性質，具發展為活性食品包裝材料之潛力，然而其缺乏抗菌活性，限制了實際保鮮之應用。為了將其開發成為抗菌包材，本研究首先製備發泡型細菌性纖維 (foaming bacterial cellulose, FBC)，並以原位修飾導入二氧化鈦 (titanium dioxide, TiO2) 以形成抗菌包材，後評估其材料特性、光催化能力、抗菌活性、生物相容性及於金目鱸魚片冷藏保鮮之應用潛力。結果顯示，TiO2 可成功導入 FBC 中，且於特定濃度添加組別可提升其熱穩定性，但過高濃度之組別則會導致 FBC 結構過於柔軟且易碎。於光催化活性上，0.5% TiO2/FBC 可於紫外光照射下有效降解甲基橙達 28.6%。於抗菌性上，其對大腸桿菌 (Escherichia coli) 及金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有顯著抗菌效果，其抑菌率分別為 58.54%及 98.33%。此外，各組複合薄膜萃取液之細胞存活率皆高於 80% ，顯示其具有良好的生物相容性。 應用於金目鱸魚片冷藏保鮮時， 0.5% TiO2/FBC 複合薄膜可延緩總生菌數 、總揮發性鹽基態氮及脂質氧化之增加， 第 3 天總生菌數降低約 1.17 log CFU/mL，第 9 天 TVBN 及 TBARS 分別較對照組降低約 79.58%及 27.13%。綜合上述之結果，0.5% TiO2/FBC 展現優異之光催化、抗菌及冷藏保鮮效果，具食品活性包裝材料之應用潛力。