國立嘉義大學 2026-09-30 國立嘉義大學
蝦紅素(Astaxanthin)是常見於保健食品中的類胡蘿蔔素,具有抗氧化等特性,然而蝦紅素濃度的量測通常需要搭配適當的分析方法與儀器。嘉義大學電機工程學系江政達教授指導電機工程學系大學部謝侑廷學生及劉奕昇學生,採用比色法量測蝦紅素濃度,研發出?檢測蝦紅素濃度的偵測器?,其完整之研發設計與結果已收錄於IEEE Sensors Journal知名國際期刊。
林翰謙校長表示,大學教育不只是讓學生在課堂中「學會」知識,更重要的是創造機會,讓學生透過專題研究與實際操作,把知識真正「做到、用上」。嘉大持續推動學生本位、跨域學習及特色研究,鼓勵教師帶領學生從生活觀察發現問題,再運用專業知識提出解決方法。此次電機系師生從日常生活中的蝦紅素出發,將電機、光學、感測及積體電路等專業整合於研究實作,不僅培養學生分析問題與動手驗證的能力,也展現教學與研究相互結合的人才培育成果。
江政達教授表示,研究團隊因喜愛吃蝦子而對蝦紅素(Astaxanthin)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,仍需要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為有限,因此才開始進行探究開發蝦紅素溶液之感測機制。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,藉由此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。
謝侑廷同學與劉奕昇同學表示,目前有幾種可以測量蝦紅素濃度的方法,例如:光譜法、HPLC及分光法等。然而,為能夠快速且方便得知蝦紅素濃度,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,師生經過為期1年半的研發過程和實驗,成功將感測系統和CMOS(積體電路製程)整合,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。
從「為什麼」開始提問,到設計電路、反覆實驗,再將研究成果登上國際期刊,嘉大師生把生活中的好奇轉化為研究題目,透過教師帶領學生投入專題研究,讓學生在真實科研歷程中累積發現問題、跨域整合與驗證成果的能力,嘉大持續讓課堂與研究相互連結,培養具備實作能力與創新思維的跨域人才。
圖1:學生向江政達教授說明蝦紅素偵測器電路設計。
圖2:江政達教授與學生討論感測電路架構及研究成果。
圖3:江政達教授指導學生進行蝦紅素濃度偵測晶片實作。
圖4:嘉大電機系學生操作設備驗證蝦紅素感測結果。
圖5:師生共同進行蝦紅素濃度偵測器實驗與數據驗證。