應用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的電化學性質，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，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系。結果：PG在3.3×10-5～1.65×10-4 mol/L、BHT在1.32×10-4～3.3×10-4 mol/L內加入量與氧化峰電流呈良好的線性關系。結論：在一定濃度范圍內通過電化學方法測定油脂抗氧化劑含量的方法是可行的。

關鍵詞：PG;BHT;電化學性質;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，是聯合國糧農組織（FAO）和世界衛生組織（WTO）批準使用的優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價格低廉，可用作主要抗氧化劑，目前是我國生產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、耗時較長等缺點。本研究旨在探索一種基于油脂介電性質品質的快速檢測方法。油脂中氧化產生的過氧化物和抗氧化劑在油脂中發生的氧化還原反應是一個電子遷移的過程，可產生電信號，電化學分析儀器能夠將這種電信號進行放大并記錄下來。不同的物質表現出不同的電信號，通過測定其峰電位、峰電流，對油脂中成分進行定量分析，達到質量檢測的目的，此方法具有靈敏、快速、準確的特點[8]。陶莎等[9]采用微小電極測定植物油過氧化值，并進行準確度評價。與國標法（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勢，在一定過氧化值范圍內，結果準確性能夠得到認可。本研究采用Nafion修飾電極，經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，上海匯普工業化學品有限公司;恒電位/恒電流儀，Modal 283 美國EG&G公司;三電極系統，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：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，然后用電化學分析儀進行掃描，記錄其微分脈沖曲線。（4）儀器工作條件：平衡時間5 s、電位增量2 mV。富集電位0.5 V、富集時間3 min、掃速20 mV/s[8]。

1.3 單因素試驗

以PG、BHT添加量對峰電流的影響進行單因素試驗。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溶液添加量進行單因素試驗驗證。

2 結果與分析

2.1 DPV法對PG含量的測定

由圖1可見，在0.7～1.05 V的電位區間內，PG氧化峰電位出現在0.95 V處，且穩定不變，而峰電流隨濃度的增大而增加，試驗表明，在3.3×10-5～1.65×10-4的濃度范圍內，PG濃度與峰電流線性相關（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的氧化峰電位出現在1.24 V處，且穩定不變，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，BHT濃度與BHT峰電流線性相關（R2=0.992 6）（圖4）。

2.3 試驗結果穩定性

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溶液連續測定6次峰電流。表1、表2表明，試驗結果穩定，重復性好。

3 結論

DPV法測定結果顯示，PG 的氧化峰電位出現在0.95 V處，BHT的氧化峰電位出現在1.24 V處，且沒有還原峰。從PG、BHT電化學性質的角度驗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的濃度范圍內其氧化峰電流與濃度呈良好的線性關系，說明在一定濃度范圍內通過電化學方法測定油脂抗氧化劑含量的方法是可行的，且電化學信號靈敏，檢測下限低，結果重復性和再現性較好。本研究對電化學方法檢測油脂質量進行了初步探討和驗證，為今后對這方面進行深入研究，最終建立一套基于油脂介電性質的質量快速檢測技術體系，開發出一種油脂質量快速檢測儀器進行了有益的探討，具有較好的研究價值和市場應用價值。

參考文獻

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