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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211027094.2 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 河北农业大 学 地址 071000 河北省保定市灵雨寺街289号 (72)发明人 马倩云 郑梦丹 孙剑锋 王文秀  江成斌  (74)专利代理 机构 河北国维致远知识产权代理 有限公司 13137 专利代理师 任青 (51)Int.Cl. C08L 89/00(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 9/12(2006.01) C08K 5/053(2006.01) C08K 5/07(2006.01)C08K 5/3462(2006.01) C08K 13/06(2006.01) C08J 5/18(2006.01) B65D 65/38(2006.01) (54)发明名称 一种纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合 膜及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明包装膜 技术领域, 具体涉及一种纳米 氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合膜及其制备方 法和应用。 本发明提供的纳米氧化铈/黄嘌呤氧 化酶/明胶复合膜由特定比例的明胶、 戊二醛、 氧 化铈纳米粒子、 甘油制成, 利用黄嘌呤氧化酶与 三磷酸腺苷降解生成的次黄嘌呤反应生成过氧 化氢, 以氧化铈纳米粒子作为氧化还原放大器和 显色剂, 通过氧化铈纳米粒子被过氧化氢氧化产 生的规律性颜色变化来量化次黄嘌呤的浓度。 该 复合膜不仅对次黄嘌呤具有优异的选择性和灵 敏度, 还具有优异的还具有良好的疏水性能、 机 械性能和安全性, 能够作为可实时反应检测水产 品新鲜程度的包 装材料。 权利要求书1页 说明书7页 附图7页 CN 115322579 A 2022.11.11 CN 115322579 A 1.一种纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合膜的制备方法, 其特征在于, 具体包括以 下操作: 将明胶溶于去离子水中, 依次加入甘油、 戊二醛、 氧化铈纳米粒子和黄嘌呤氧化酶, 混 合均匀后静止除去气泡, 浇在有机玻璃板上干燥成膜; 所述甘油的质量为所述明胶质量的20%~30%, 所述戊二醛的质量为所述明胶质量的 0.4%~0.6%, 所述氧化铈纳米粒子的质量 为所述明胶质量的10%~ 25%。 2.根据权利要求1所述的纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合膜的制备方法, 其特征 在于, 所述氧化铈纳米粒子的质量 为所述明胶质量的20%~ 25%; 和/或 所述甘油的质量 为所述明胶质量的3 0%; 和/或 所述戊二醛的质量 为所述明胶质量的0.4%; 和/或 每克明胶添加3~6U所述黄嘌呤氧化酶。 3.根据权利要求1或2所述的纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/ 明胶复合膜的制备方法, 其特 征在于, 所述氧化铈纳米粒子的质量 为所述明胶质量的25%。 4.根据权利要求1所述的纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合膜的制备方法, 其特征 在于, 所述明胶与所述去离 子水的质量体积比为1:14~17(g:mL); 和/或 所述去离 子水的温度为 45~55℃。 5.一种纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/ 明胶复合膜, 其特征在于, 所述纳米氧化铈/黄嘌呤 氧化酶/明胶复合膜用权利要求1~4任一项所述制备 方法制备而成。 6.权利要求5所述纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/ 明胶复合膜作为反应检测水产品新鲜程 度的包装材料的应用。权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 115322579 A 2一种纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合膜及其制备方 法和 应用 技术领域 [0001]本发明属于包装膜技术领域, 具体涉及一种纳米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合 膜及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]随着人们对生活质量需求的提高, 食品新鲜度的快速、 便携式检测成为当前研究 的重点。 智能包装是一种新兴的技术, 它利用包装的沟通功能来促进决策, 以实现提高食品 质量和安全的目的。 [0003]食物变质降解后会分泌一些小分子物质, 例如水产品在降解过程中, 三磷酸腺苷 (ATP)通过多次降解可转变为肌苷(I)、 次黄嘌 呤(HX)。 HX是核苷酸的代谢中间体, 对水产品 的腐败更为敏感。 通过检测HX或其降解产 物的水平可以直接测量降解食品的生化或代谢变 化, 这是一种用于测量水产品早期新鲜度的方法。 在 包装膜材料中添加显 色成分, 通过显色 成分与这些降解产物的显色反应能够判断水产品的新鲜程度。 但是, 为了避免包装膜材料 的力学性能下降而丧失其基本的包装功 能, 显色成分负载量往往较低, 这使得添加显色成 分的包装膜材料对于降解产物的相应并不灵敏, 或既不灵敏也 不明显。 发明内容 [0004]针对以上技术问题, 本发明提供一种纳 米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合膜及其 制备方法和应用。 该复合膜对HX具有优异的选择性和灵敏度, 并具有良好的疏水性能和机 械性能, 且安全性良好, 能够作为可实时反应 检测水产品新鲜程度的包 装材料。 [0005]为解决上述 技术问题, 本发明实施例采用了如下技 术方案: [0006]第一方面, 本 发明实施例提供一种纳 米氧化铈/黄嘌呤氧化酶/明胶复合膜的制备 方法, 具体包括以下操作: [0007]将明胶溶于去离子水中, 依次加入甘油、 戊二醛、 氧化铈纳米粒子(CeNPs)和黄嘌 呤氧化酶, 混合均匀后静止除去气泡, 浇在有机玻璃板上干燥成膜; [0008]所述甘油的质量为所述明胶质量的20%~30%, 所述戊二醛的质量为所述明胶质 量的0.4%~0.6%, 所述氧化铈纳米粒子的质量 为所述明胶质量的10%~ 25%。 [0009]HX在黄嘌呤氧化酶(XOD)的作用下进一步降解为黄嘌呤(X)、 尿酸(U)和H2O2。 本发 明通过上述制备方法制成一种负载CeNPs的复合膜, 主要利用CeNPs通过表 面氧化和电荷转 移与水产品降解形成的H2O2反应, 使得CeNPs随H2O2浓度产生从淡黄色到暗橙色的规律性颜 色变化, 从而检测出HX的浓度, 以此来反映水产品的新鲜度。 [0010]但是, 在膜中负载CeNPs不易实现高负载量, 而若CeNPs负载量少, 则颜 色变化不明 显, 会限制其在水产品新鲜度检测领域的应用。 针对该问题, 本发明以明胶为主要成膜物 质, 加入了特定用量的甘油和戊二醛, 甘油、 戊二醛在膜中发生交联反应, 形成一种 稳固的 三维网络结构, 这种结构既具有良好的机械性能和防水性, 同时还增加了CeNPs的负载量,说 明 书 1/7 页 3 CN 115322579 A 3

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