华南理工大学孙大文院士团队在国际食品顶级期刊发表综述:电场驱动超细纤维(EDF):一种用于未来食品包装的可持续且智能的平台技术
 
发布时间: 2026-03-30 浏览次数: 10

 近期,华南理工大学孙大文院士团队在食品领域国际顶级期刊《Trends in Food Science & Technology》(Q1,中科院1区,IF2025=15.4)在线发表题为“Electric-Field-Driven Ultra-Fine Fibres (EDF): A Sustainable and Intelligent Platform for Future Food Packaging”的综述。华南理工大学孙大文院士为本文唯一通讯作者,华南理工大学成军虎教授为本文第一作者。

 电场驱动超细纤维(EDF)技术的应用已逐步从实验室功能验证走向工业化应用探索,正成为下一代活性与智能食品包装开发的核心技术,深刻影响着食品包装行业的低碳转型与智能化升级。本文首次构建功能、安全和工艺分析框架,系统梳理了EDF技术在食品包装领域的研究进展,揭示了其推动全球食品包装供应链可持续发展的巨大潜力。

 当EDF技术应用于食品包装领域,其影响是全链条、深层次的。我们的综述系统性地构建了该技术从材料设计、功能开发到工业化落地的全链条研究体系,填补了现有研究对EDF技术核心矛盾缺乏批判性审视的行业空白。

 在食品包装功能化应用层面,其创新价值覆盖了食品保鲜的全场景需求:

 活性保鲜包装:EDF技术凭借高比表面积、可调孔隙率的结构优势与低温加工特性,完美解决了传统包装热敏性活性物质保留率低、机械性能与功能性难以兼顾的行业痛点,在肉类、果蔬、乳制品、水产品等多品类食品的抗菌抗氧化保鲜中展现出优异性能,可显著延长食品货架期。

 精准控释系统:综述重点解析了EDF核壳结构在活性物质缓控释中的核心作用,系统总结了湿度、pH、酶等多刺激响应的智能控释体系,实现了活性物质释放与食品腐败进程的精准匹配,突破了传统包装突释和释放滞后的技术瓶颈(图1)。

 智能新鲜度监测:依托EDF纳米纤维的高比表面积特性,构建了以天然pH响应色素为核心的可视化智能包装平台,实现了食品新鲜度的实时、无损监测,达成了食品保鲜与品质监测的一体化融合(图2)。

 尤为关键的是,综述直面当前EDF技术研究重功能、轻安全的行业痛点系统性评估了EDF食品包装材料的生物安全风险、材料安全问题与工业化制造瓶颈,提出了以安全设计为核心的材料开发范式、多参数耦合的工艺标准化方案,以及与人工智能融合的跨学科突破路径。对于食品包装行业转型升级、冷链物流体系降本增效,尤其是降低包装工业对石油基材料的依赖,这项绿色可持续的纤维制备技术有望成为推动食品包装行业低碳转型、保障食品质量安全的关键工具,更是全球实现食品工业可持续发展目标的重要推动力。

 摘要图

 图1.基于EDF技术的缓释与控释技术

 图2. 用于食品保鲜与新鲜度监测的EDF技术

 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.105706


 作者信息:

 孙大文(Da-Wen Sun),男,广东省潮州人,欧洲历史上唯一的华侨华人 “六院院士” ,中国致公党第十四/十五届中央委员,中国侨联特聘专家,国务院侨务办公室专家咨询委员会委员,全国政协特邀海外列席代表和海外列席组召集人(2012)。欧洲人文和自然科学院(Academia Europaea)院士,爱尔兰皇家科学院(Royal Irish Academy)院士,波兰科学院(Polska Akademia Nauk)外籍院士,国际食品科学院(IAFoST)院士,国际农业与生物系统工程科学院(iAABE)院士,国际制冷科学院院士。施普林格国际著名期刊《食品与生物加工技术》(Food and Bioprocess Technology)创刊者和主编(2008年创刊时即被SCI收录,第二年进入SCI一区, 现影响因子=5.3)、泰勒弗朗西斯集团《现代食品工程》 (Contemporary Food Engineering) 系列丛书创始主编、国际农业工程委员会(CIGR)主席(2013-2014)和荣誉主席、国际农业与生物系统工程科学院(iAABE)创院院长。现任华南理工大学教授,博导,现代食品工程研究中心主任;广东省农产品智能冷链物流装备工程实验室主任、广东省冷链食品智能感知与过程控制工程技术研究中心主任、广东省现代食品工程国际科技合作基地主任、广州市农产品智能感知与品质控制重点实验室主任、广东省食品智能质控与过程技术装备国际暨港澳台合作创新平台主任、广东省现代农业(农产品无损检测及精深加工)产业技术研发中心主任、广东省农产品品质智能感知与精准控制现代农业科技创新中心主任、广东省农产品保鲜物流共性关键技术研发创新团队首席科学家、爱尔兰国立都柏林大学(UCD)食品和生物系统工程终身教授。

 荣获国际农业与生物系统工程委员会(CIGR)杰出奖,英国皇家机械工程师学会“食品工程师年度人物”,凤凰卫视“影响世界华人大奖”,国际食品保护协会“冷冻食品基金会冷冻研究奖”,国际工程与食品协会终身成就奖,“CIGR荣誉主席”等多项国际大奖。

多次以海外华侨华人杰出代表身份受邀参加国家重大庆典活动,包括中国人民抗日战争胜利70周年、建国70周年、抗战胜利80周年等重大阅兵观礼;并自国庆63周年(2012年)起至今,经常受邀出席于人民大会堂举行的国务院国庆招待会(最高规格国庆活动,俗称“国宴”)。

在世界著名杂志和国际会议上共发表了1300多篇论文,其中,以通讯作者发表并被SCI收录的期刊论文约900篇,出版专著17部,Web of Science统计的学术h指数为139,SCOPUS统计的学术h指数为154,Google Scholar 统计的学术h指数为177。特别是在高光谱成像、计算机视觉、真空冷却、超声波辅助冷冻和CFD模拟等方面的论文已经成为其他研究者的经典参考文献。71篇论文入选ESI农学“高被引论文”,全球排名第一位(2020.01)。2015年至2024年连续十年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号,并位居美国斯坦福大学“全球前2%科学家”排名中国食品科学与工程入选的三百多位学者名单的第一位。

2011年底起回到华南理工大学工作以来,迄今为止(2025年12月)在Web of Science网站上可以检索到的文章中,共有456篇是以华南理工大学食品科学与工程学院作为第一作者单位的论文,其中高被引论文33篇,JCR一区论文401篇,影响因子大于6的333篇。高被引论文数占华南理工大学全校和食品科学与工程学院的比例分别为2.6%和34.7%。其中2篇入选中国百篇最具影响国际学术论文,为华南理工大学唯一入选的两篇论文。为华南理工大学食品科学与工程 “双一流”以及食品学科专业的全球领先排名做出了主要贡献。

主持国家“十二五”科技支撑计划项目,国家“十三五”重点研发专项,国家国际科技合作专项,国家自然科学基金,东西部合作重大项目,广东省科技厅,农业农村厅,教育厅等科技计划项目,广州市科技计划项目,企业合作项目等四十多项。授权中国发明专利106件(其中第一发明人专利72件),美英日等发明专利10件,申请国际PCT专利9项。2019年至2024年共为华南理工大学培养科睿唯安全球“高被引科学家”11人次。荣获2014年度广东省科学技术奖一等奖(排名第二),2016年度教育部科技进步奖二等奖(排名第一),2016年度广东省科学技术奖三等奖(排名第一), 2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖(排名第二),2018年度广东省科技进步奖一等奖(排名第一),2020年度安徽省科技进步奖二等奖(排名第三)。

更多信息请访问网址:http://www.ucd.ie/sun/; http://www2.scut.edu.cn/acfe/