可持续报纸废料衍生纤维素杂化材料用于康普茶中组胺检测的创新传感平台

本研究针对发酵饮料中组胺(histamine)超标引发的食品安全问题，开发了一种基于报纸废料纤维素的新型传感器。研究人员通过将二胺氧化酶(DAO)与辣根过氧化物酶(HRP)、3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)系统共固定于羟丙基甲基纤维素(HPMC)基材，构建出灵敏度达3.30 mg/mL的比色传感器，其显色变化(b*值最低达-8.85)可直观指示组胺浓度，为食品安全生产提供了经济环保的监测方案。

　　

随着康普茶等发酵饮料的流行，其生产过程中产生的组胺可能引发过敏反应和食品安全隐患。传统检测方法存在成本高、操作复杂等问题，而废弃报纸等纤维素材料的堆积又带来环境压力。这项研究巧妙地将两个问题结合，开发出基于废报纸的可持续检测方案。

研究团队通过碱性处理和酶解从报纸废料中提取纤维素纤维，采用吸附法固定二胺氧化酶(DAO)，再与羟丙基甲基纤维素(HPMC)复合形成薄膜传感器。关键技术包括：1) 纤维素纳米晶体的酶法制备；2) DAO的物理吸附固定化；3) 基于HRP-TMB的比色检测系统；4) 使用康普茶商业样品进行验证。

在"4.1 酶水解纤维素和HPMC/酶水解纤维素基薄膜的物理化学特性"部分，透射电镜显示酶处理使纤维素纤维束解离为单根纤维，扫描电镜证实DAO成功固定为表面球形结构。X射线衍射表明酶水解增加了纤维素无定形区，有利于酶固定。

"4.2 酶水解纤维素和HPMC/DAO-固定化酶水解纤维素薄膜的热性能"显示，复合材料在76-83°C出现结晶峰，热重分析表明3 w/w% HPMC薄膜热分解温度达358.08°C，具有良好的热稳定性。

"4.3 HPMC/酶水解纤维素基薄膜的溶胀和保水性"表明，薄膜在5分钟内快速吸水后达到平衡，1.5 w/w% HPMC薄膜因较薄展现出更均匀的溶胀行为。

关键的"4.4 组胺传感器实验"证实，3 w/w% HPMC/DAO薄膜接触含组胺(3.30 mg/mL)的康普茶样品后，通过DAO-H₂O₂-HRP-TMB级联反应产生蓝色产物，b值显著降低至-8.85，ΔE色差达80.21，肉眼即可识别。

这项研究创新性地将废报纸升级为高灵敏度检测材料，不仅解决了发酵食品组胺监测难题，更实现了"以废治废"的可持续理念。开发的比色传感器无需复杂设备，3分钟内即可完成检测，为食品工业提供了经济实用的现场筛查工具。该技术还可拓展至海鲜、乳制品等其他易产生组胺的食品领域，具有广阔的应用前景。