通過(guò)優(yōu)化二茂鐵與氫過(guò)氧化物反應的試驗條件,建立了一種基于二茂鐵檢測植物油過(guò)氧化值的方法。結果表明,最佳檢測條件為1 mL油樣與1 mL二茂鐵標準溶液混合,加入0.1 mL甲酸,異丙醇定容至5 mL,在60℃下加熱40 min,檢測波長(cháng)310 nm。該方法的標準曲線(xiàn)為y=0.175 2x+0.220 2(R2=0.999 6),檢出限0.08 mmol/L,定量限0.26 mmol/L,添加回收率98.16%~100.03%。二茂鐵法和碘量滴定法對實(shí)際油樣的檢測結果具有良好的線(xiàn)性關(guān)系,說(shuō)明二茂鐵法可應用于植物油過(guò)氧化值的檢測。
油脂在工業(yè)生產(chǎn)以及人們日常生活中應用廣泛,油脂的質(zhì)量與人們的健康息息相關(guān)。但是在生產(chǎn)加工以及使用過(guò)程中油脂會(huì )發(fā)生氧化,產(chǎn)生各種氧化產(chǎn)物,這些物質(zhì)會(huì )對油脂的品質(zhì)以及人們的健康產(chǎn)生不良影響。
過(guò)氧化值(POV)是反映油脂新鮮程度和質(zhì)量的重要指標。碘量滴定法是目前檢測油脂過(guò)氧化值最常用的方法。但是,碘化鉀對氧非常敏感,環(huán)境中的氧會(huì )影響其檢測結果。有試驗發(fā)現,油脂中的不飽和脂肪酸對碘有吸收作用,會(huì )導致檢測結果偏低。此外,碘量滴定法還存在操作繁瑣,取樣量大,試劑使用量大,反應終點(diǎn)不易判斷,檢測結果容易受到操作者主觀(guān)影響等問(wèn)題,這些因素都會(huì )影響檢測結果的準確性。
目前也有一些其他方法用于檢測油脂的過(guò)氧化值。如:化學(xué)發(fā)光(CL)法,該方法雖然可以檢測到較低濃度的脂質(zhì)氫過(guò)氧化物,但是化學(xué)發(fā)光的強度卻容易受油脂的種類(lèi)和濃度的影響;傅里葉紅外光譜法,利用三苯基磷與氫過(guò)氧化物的反應可以定量檢測各種食用油的過(guò)氧化值,但是反應產(chǎn)物與三苯基膦的光譜存在交叉干擾的潛在風(fēng)險;2-硫代巴比妥酸(TBA)法,因其簡(jiǎn)單和可重復性高且成本低而被廣泛應用于油脂、未加工的肉類(lèi)和魚(yú)類(lèi)產(chǎn)品等食品基質(zhì)中,但樣品需要經(jīng)過(guò)高溫和酸處理,可能存在人為的過(guò)氧化反應,影響最終的檢測結果;亞鐵離子氧化法,具有簡(jiǎn)單快速、試劑使用量小、特異性好等優(yōu)點(diǎn),但是其吸收系數會(huì )受到多種因素的影響,同時(shí)線(xiàn)性范圍窄,再現性低等問(wèn)題也限制該方法的應用。
二茂鐵是一種過(guò)渡金屬氧化物,由兩個(gè)環(huán)戊二烯和一個(gè)鐵原子組成,具有可逆的氧化還原特性,常被用作還原劑或者催化劑。較其他檢測方法中使用的試劑,二茂鐵具有更好的熱穩定性和化學(xué)穩定性。Chen等報道了二茂鐵衍生聚合物探針在電化學(xué)生物傳感中的應用,該研究證明,基于二茂鐵聚合物的納米傳感器應檢測過(guò)氧化氫是可行的。Murgandani等報告了一種靈敏、快速且具有選擇性的安培法測量亞油酸和亞麻酸及其氫過(guò)氧化物,該方法主要通過(guò)氫過(guò)氧化物氧化二茂鐵而形成陰極電流,通過(guò)對電流的測定評價(jià)樣品的氧化程度,且試驗結果不受還原劑和其他過(guò)氧化物的干擾。前人的研究證實(shí)了二茂鐵與氫過(guò)氧化物可發(fā)生計量反應的可行性。但是直接應用二茂鐵來(lái)檢測油脂的過(guò)氧化值還未見(jiàn)報道。
試驗擬以二茂鐵作為反應試劑,利用二茂鐵與油脂中的過(guò)氧化物發(fā)生的反應,采用化學(xué)計量學(xué)方法建立過(guò)氧化物與二茂鐵反應的線(xiàn)性關(guān)系,以期開(kāi)發(fā)一種快速、準確、方便的油脂過(guò)氧化值的檢測方法。
花生油:市售;
異丙醇、甲酸:分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;
過(guò)氧化氫異丙苯標準品(CHP):純度80%,上海麥克林生化科技有限公司;
二茂鐵標準品:純度,98%,上海麥克林生化科技有限公司。
紫外—可見(jiàn)光分光光度計:Evolution 300型,賽默飛世爾科技公司;
恒溫水浴鍋:HH-S型,江蘇國勝實(shí)驗儀器廠(chǎng)。
(1)二茂鐵標準溶液:準確稱(chēng)取0.54 g二茂鐵標準品置于燒杯中,加入適量異丙醇溶解后倒入100 mL容量瓶中,用異丙醇定容,即得濃度為29 mmol/L的二茂鐵標準溶液,氮封后放置在4℃下備用。
(2)過(guò)氧化氫異丙苯溶液:準確稱(chēng)取0.6 g過(guò)氧化氫異丙苯標準品(純度80%)置于10 mL棕色容量瓶中,異丙醇定容,配置成濃度為315.4 mmol/L的過(guò)氧化氫異丙苯母液,然后逐級稀釋為3.15~44.15 mmol/L的過(guò)氧化氫異丙苯溶液,氮封后放置在4℃下備用。
(3)油樣的制備:準確稱(chēng)取0.4 g食用油置于10 mL容量瓶中,用異丙醇定容,氮封后放置在4℃下備用。
分別取15.77,7.89 mmol/L的過(guò)氧化氫異丙苯溶液各1 mL于2支干凈的試管中,各加入1 mL二茂鐵標準溶液和0.1 mL甲酸后用異丙醇定容至5 mL(相當于過(guò)氧化氫異丙苯的濃度為3.15,1.58 mmol/L)。在恒溫水浴鍋中60℃下反應40 min,反應結束后立即用流動(dòng)的水冷卻至室溫,使用紫外分光光度計在200~600 nm范圍內進(jìn)行全波長(cháng)掃描,異丙醇作為空白校準基線(xiàn),通過(guò)對比樣品吸光度之間的關(guān)系,按式(1)計算離散系數,確定最佳吸收波長(cháng)。
式中:
Vs——離散系數;
σ——吸光度值的標準差;
μ——吸光度值的平均值。
取0.1 mL二茂鐵標準溶液和1 mL不同濃度(3.15~44.15 mmol/L)的過(guò)氧化氫異丙苯溶液于不同的試管中,加入用異丙醇定容至5 mL,加入0.1 mL甲酸后用異丙醇定容至5 mL。在60℃的恒溫水浴條件下加熱40 min,結束后立即用流動(dòng)水冷卻至室溫,使用異丙醇校準基線(xiàn)在310 nm處檢測吸光度值,通過(guò)二茂鐵與過(guò)氧化氫異丙苯在不同摩爾比時(shí)的吸光度確定二者反應的飽和摩爾比。
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