應(yīng)用DPV法測定油脂中抗氧化劑PG、BHT含量研究

鄧鵬 張奇志 王月明

摘 要：目的：PG、BHT是食用油常用的抗氧化劑，本研究基于PG、BHT的電化學(xué)性質(zhì)，探討建立一種新型的油脂中抗氧化劑添加量快速測定方法。方法：以Nafion修飾玻碳電極作為工作電極，以LiClO4乙腈溶液作為電解質(zhì)，采用微分脈沖溶出伏安掃描測定法（DPV）測定其含量與峰電流的關(guān)系。結(jié)果：PG在3.3×10-5～1.65×10-4 mol/L、BHT在1.32×10-4～3.3×10-4 mol/L內(nèi)加入量與氧化峰電流呈良好的線性關(guān)系。結(jié)論：在一定濃度范圍內(nèi)通過電化學(xué)方法測定油脂抗氧化劑含量的方法是可行的。

關(guān)鍵詞：PG;BHT;電化學(xué)性質(zhì);微分脈沖掃描

沒食子酸丙酯（PG）和二丁基羥基甲苯（BHT）是食用油脂中常用的抗氧化劑。PG低毒，抗氧化性好，是聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WTO）批準(zhǔn)使用的優(yōu)良油脂抗氧化劑之一，在食用油脂中的最大使用量為0.1 g/kg[1-2]。BHT價(jià)格低廉，可用作主要抗氧化劑，目前是我國生產(chǎn)量最大的抗氧化劑之一，在食用油脂中的最大使用量為0.2 g/kg[3]。傳統(tǒng)油脂檢測方法主要有過氧化值測定法、硫代巴比妥酸測定法、氣相色譜法、液相色譜法等[4-7]，但都存在操作過程繁瑣、耗時(shí)較長等缺點(diǎn)。本研究旨在探索一種基于油脂介電性質(zhì)品質(zhì)的快速檢測方法。油脂中氧化產(chǎn)生的過氧化物和抗氧化劑在油脂中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是一個(gè)電子遷移的過程，可產(chǎn)生電信號(hào)，電化學(xué)分析儀器能夠?qū)⑦@種電信號(hào)進(jìn)行放大并記錄下來。不同的物質(zhì)表現(xiàn)出不同的電信號(hào)，通過測定其峰電位、峰電流，對油脂中成分進(jìn)行定量分析，達(dá)到質(zhì)量檢測的目的，此方法具有靈敏、快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)[8]。陶莎等[9]采用微小電極測定植物油過氧化值，并進(jìn)行準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)。與國標(biāo)法（碘量滴定法）相比，新方法在操作性、安全性等方面存在一定優(yōu)勢，在一定過氧化值范圍內(nèi)，結(jié)果準(zhǔn)確性能夠得到認(rèn)可。本研究采用Nafion修飾電極，經(jīng)微分脈沖溶出伏安掃描（DPV）測定油脂常用的抗氧化劑含量，以期建立一種快速檢測食用油抗氧化劑的新方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮大豆油，市場購買;5%的Nafion甲醇溶液，美國杜邦公司;高氯酸鋰，上海光鏵科技有限公司;乙腈溶液，北京化工廠;PG 、BHT，上海匯普工業(yè)化學(xué)品有限公司;恒電位/恒電流儀，Modal 283 美國EG&G公司;三電極系統(tǒng)，上海晨華儀器公司。

1.2 方法

（1）制備Nafion修飾電極[10]。（2）配制0.2 mol/L的LiClO4乙腈溶液作為電解液，將PG、BHT分別與新鮮豆油混合后用乙腈溶解，濃度均為0.01 mol/L [11]。（3）采用三電極系統(tǒng)：工作電極為玻碳（GC）電極，參比電極為Ag/AgCl電極，對電極為鉑絲電極。將電解液和抗氧化劑樣品注入到電解池中，通氮除氧，然后用電化學(xué)分析儀進(jìn)行掃描，記錄其微分脈沖曲線。（4）儀器工作條件：平衡時(shí)間5 s、電位增量2 mV。富集電位0.5 V、富集時(shí)間3 min、掃速20 mV/s[8]。

1.3 單因素試驗(yàn)

以PG、BHT添加量對峰電流的影響進(jìn)行單因素試驗(yàn)。分別選擇0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 mL PG溶液添加量和0.2、0.3、0.4、0.5 mL BHT溶液添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)驗(yàn)證。

2 結(jié)果與分析

2.1 DPV法對PG含量的測定

由圖1可見，在0.7～1.05 V的電位區(qū)間內(nèi)，PG氧化峰電位出現(xiàn)在0.95 V處，且穩(wěn)定不變，而峰電流隨濃度的增大而增加，試驗(yàn)表明，在3.3×10-5～1.65×10-4的濃度范圍內(nèi)，PG濃度與峰電流線性相關(guān)（R2=0.994 1）（圖2）。

2.2 DPV法對BHT含量的測定

由圖3可以看出，BHT的氧化峰電位出現(xiàn)在1.24 V處，且穩(wěn)定不變，其峰電流隨BHT的濃度增加而增大，在1.32×10-4～3.3×10-4 mol/L的濃度范圍內(nèi)，BHT濃度與BHT峰電流線性相關(guān)（R2=0.992 6）（圖4）。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性

將同一支修飾電極分別在濃度為9.9×10-5 mol/L的PG溶液和濃度為2.1×10-4 mol/L的BHT溶液連續(xù)測定6次峰電流。表1、表2表明，試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性好。

3 結(jié)論

DPV法測定結(jié)果顯示，PG 的氧化峰電位出現(xiàn)在0.95 V處，BHT的氧化峰電位出現(xiàn)在1.24 V處，且沒有還原峰。從PG、BHT電化學(xué)性質(zhì)的角度驗(yàn)證了其具有良好的易氧化能力，能夠起到延緩油脂酸敗的作用。PG、BHT分別在3.3×10-5～1.65×10-4 mol/L、1.32×10-4～3.3×10-4 mol/L的濃度范圍內(nèi)其氧化峰電流與濃度呈良好的線性關(guān)系，說明在一定濃度范圍內(nèi)通過電化學(xué)方法測定油脂抗氧化劑含量的方法是可行的，且電化學(xué)信號(hào)靈敏，檢測下限低，結(jié)果重復(fù)性和再現(xiàn)性較好。本研究對電化學(xué)方法檢測油脂質(zhì)量進(jìn)行了初步探討和驗(yàn)證，為今后對這方面進(jìn)行深入研究，最終建立一套基于油脂介電性質(zhì)的質(zhì)量快速檢測技術(shù)體系，開發(fā)出一種油脂質(zhì)量快速檢測儀器進(jìn)行了有益的探討，具有較好的研究價(jià)值和市場應(yīng)用價(jià)值。

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