应用DPV法测定油脂中抗氧化剂PG、BHT含量研究

邓鹏 张奇志 王月明

摘 要：目的：PG、BHT是食用油常用的抗氧化剂，本研究基于PG、BHT的电化学性质，探讨建立一种新型的油脂中抗氧化剂添加量快速测定方法。方法：以Nafion修饰玻碳电极作为工作电极，以LiClO4乙腈溶液作为电解质，采用微分脉冲溶出伏安扫描测定法（DPV）测定其含量与峰电流的关系。结果：PG在3.3×10-5～1.65×10-4 mol/L、BHT在1.32×10-4～3.3×10-4 mol/L内加入量与氧化峰电流呈良好的线性关系。结论：在一定浓度范围内通过电化学方法测定油脂抗氧化剂含量的方法是可行的。

关键词：PG;BHT;电化学性质;微分脉冲扫描

没食子酸丙酯（PG）和二丁基羟基甲苯（BHT）是食用油脂中常用的抗氧化剂。PG低毒，抗氧化性好，是联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WTO）批准使用的优良油脂抗氧化剂之一，在食用油脂中的最大使用量为0.1 g/kg[1-2]。BHT价格低廉，可用作主要抗氧化剂，目前是我国生产量最大的抗氧化剂之一，在食用油脂中的最大使用量为0.2 g/kg[3]。传统油脂检测方法主要有过氧化值测定法、硫代巴比妥酸测定法、气相色谱法、液相色谱法等[4-7]，但都存在操作过程繁琐、耗时较长等缺点。本研究旨在探索一种基于油脂介电性质品质的快速检测方法。油脂中氧化产生的过氧化物和抗氧化剂在油脂中发生的氧化还原反应是一个电子迁移的过程，可产生电信号，电化学分析仪器能够将这种电信号进行放大并记录下来。不同的物质表现出不同的电信号，通过测定其峰电位、峰电流，对油脂中成分进行定量分析，达到质量检测的目的，此方法具有灵敏、快速、准确的特点[8]。陶莎等[9]采用微小电极测定植物油过氧化值，并进行准确度评价。与国标法（碘量滴定法）相比，新方法在操作性、安全性等方面存在一定优势，在一定过氧化值范围内，结果准确性能够得到认可。本研究采用Nafion修饰电极，经微分脉冲溶出伏安扫描（DPV）测定油脂常用的抗氧化剂含量，以期建立一种快速检测食用油抗氧化剂的新方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜大豆油，市场购买;5%的Nafion甲醇溶液，美国杜邦公司;高氯酸锂，上海光铧科技有限公司;乙腈溶液，北京化工厂;PG 、BHT，上海汇普工业化学品有限公司;恒电位/恒电流仪，Modal 283 美国EG&G公司;三电极系统，上海晨华仪器公司。

1.2 方法

（1）制备Nafion修饰电极[10]。（2）配制0.2 mol/L的LiClO4乙腈溶液作为电解液，将PG、BHT分别与新鲜豆油混合后用乙腈溶解，浓度均为0.01 mol/L [11]。（3）采用三电极系统：工作电极为玻碳（GC）电极，参比电极为Ag/AgCl电极，对电极为铂丝电极。将电解液和抗氧化剂样品注入到电解池中，通氮除氧，然后用电化学分析仪进行扫描，记录其微分脉冲曲线。（4）仪器工作条件：平衡时间5 s、电位增量2 mV。富集电位0.5 V、富集时间3 min、扫速20 mV/s[8]。

1.3 单因素试验

以PG、BHT添加量对峰电流的影响进行单因素试验。分别选择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溶液添加量进行单因素试验验证。

2 结果与分析

2.1 DPV法对PG含量的测定

由图1可见，在0.7～1.05 V的电位区间内，PG氧化峰电位出现在0.95 V处，且稳定不变，而峰电流随浓度的增大而增加，试验表明，在3.3×10-5～1.65×10-4的浓度范围内，PG浓度与峰电流线性相关（R2=0.994 1）（图2）。

2.2 DPV法对BHT含量的测定

由图3可以看出，BHT的氧化峰电位出现在1.24 V处，且稳定不变，其峰电流随BHT的浓度增加而增大，在1.32×10-4～3.3×10-4 mol/L的浓度范围内，BHT浓度与BHT峰电流线性相关（R2=0.992 6）（图4）。

2.3 试验结果稳定性

将同一支修饰电极分别在浓度为9.9×10-5 mol/L的PG溶液和浓度为2.1×10-4 mol/L的BHT溶液连续测定6次峰电流。表1、表2表明，试验结果稳定，重复性好。

3 结论

DPV法测定结果显示，PG 的氧化峰电位出现在0.95 V处，BHT的氧化峰电位出现在1.24 V处，且没有还原峰。从PG、BHT电化学性质的角度验证了其具有良好的易氧化能力，能够起到延缓油脂酸败的作用。PG、BHT分别在3.3×10-5～1.65×10-4 mol/L、1.32×10-4～3.3×10-4 mol/L的浓度范围内其氧化峰电流与浓度呈良好的线性关系，说明在一定浓度范围内通过电化学方法测定油脂抗氧化剂含量的方法是可行的，且电化学信号灵敏，检测下限低，结果重复性和再现性较好。本研究对电化学方法检测油脂质量进行了初步探讨和验证，为今后对这方面进行深入研究，最终建立一套基于油脂介电性质的质量快速检测技术体系，开发出一种油脂质量快速检测仪器进行了有益的探讨，具有较好的研究价值和市场应用价值。

参考文献

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[2]李囡，姜子涛，李荣.食品中没食子酸丙酯的定量分析研究进展[J].食品研究與开发，2007，28（9）：172-174.

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[5]刘瑞兴，吴苏喜.深色油脂酸价测定新方法的研究[J].粮油加工，2006（5）：51-52、55.

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[7]张水华.食品分析[M]. 北京：中国轻工业出版社，2008.

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[9]陶莎，王玮，陈复生，等.微小电极测定植物油过氧化值准确度评价[J].中国粮油学报，2015，30（1）：129-135.

[10]王遇冬，董绍俊.Nafion聚合物薄膜冠醚修饰电极用于阳极溶出伏安法测定痕量铊[J].分析化学，1988，16（3）：216-220.

[11]邓鹏，孙守义，王守经.TBHQ的电化学性质研究[J].中国食品添加剂，2008（5）：108-110.