通過優化二茂鐵與氫過氧化物反應的利用試驗條件,建立了一種基於二茂鐵檢測植物油過氧化值的茂铁方法。結果表明,检测建立最佳檢測條件為1 mL油樣與1 mL二茂鐵標準溶液混合,植物值方加入0.1 mL甲酸,油过氧化異丙醇定容至5 mL,利用在60℃下加熱40 min,茂铁檢測波長310 nm。检测建立該方法的植物值方標準曲線為y=0.175 2x+0.220 2(R2=0.999 6),檢出限0.08 mmol/L,油过氧化定量限0.26 mmol/L,利用添加回收率98.16%~100.03%。茂铁二茂鐵法和碘量滴定法對實際油樣的检测建立檢測結果具有良好的線性關係,說明二茂鐵法可應用於植物油過氧化值的植物值方檢測。
油脂在工業生產以及人們日常生活中應用廣泛,油过氧化油脂的質量與人們的健康息息相關。但是在生產加工以及使用過程中油脂會發生氧化,產生各種氧化產物,這些物質會對油脂的品質以及人們的健康產生不良影響。
過氧化值(POV)是反映油脂新鮮程度和質量的重要指標。碘量滴定法是目前檢測油脂過氧化值最常用的方法。但是,碘化鉀對氧非常敏感,環境中的氧會影響其檢測結果。有試驗發現,油脂中的不飽和脂肪酸對碘有吸收作用,會導致檢測結果偏低。此外,碘量滴定法還存在操作繁瑣,取樣量大,試劑使用量大,反應終點不易判斷,檢測結果容易受到操作者主觀影響等問題,這些因素都會影響檢測結果的準確性。
目前也有一些其他方法用於檢測油脂的過氧化值。如:化學發光(CL)法,該方法雖然可以檢測到較低濃度的脂質氫過氧化物,但是化學發光的強度卻容易受油脂的種類和濃度的影響;傅裏葉紅外光譜法,利用三苯基磷與氫過氧化物的反應可以定量檢測各種食用油的過氧化值,但是反應產物與三苯基膦的光譜存在交叉幹擾的潛在風險;2-硫代巴比妥酸(TBA)法,因其簡單和可重複性高且成本低而被廣泛應用於油脂、未加工的肉類和魚類產品等食品基質中,但樣品需要經過高溫和酸處理,可能存在人為的過氧化反應,影響最終的檢測結果;亞鐵離子氧化法,具有簡單快速、試劑使用量小、特異性好等優點,但是其吸收係數會受到多種因素的影響,同時線性範圍窄,再現性低等問題也限製該方法的應用。
二茂鐵是一種過渡金屬氧化物,由兩個環戊二烯和一個鐵原子組成,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穩定性。Chen等報道了二茂鐵衍生聚合物探針在電化學生物傳感中的應用,該研究證明,基於二茂鐵聚合物的納米傳感器應檢測過氧化氫是可行的。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氧化物,該方法主要通過氫過氧化物氧化二茂鐵而形成陰極電流,通過對電流的測定評價樣品的氧化程度,且試驗結果不受還原劑和其他過氧化物的幹擾。前人的研究證實了二茂鐵與氫過氧化物可發生計量反應的可行性。但是直接應用二茂鐵來檢測油脂的過氧化值還未見報道。
試驗擬以二茂鐵作為反應試劑,利用二茂鐵與油脂中的過氧化物發生的反應,采用化學計量學方法建立過氧化物與二茂鐵反應的線性關係,以期開發一種快速、準確、方便的油脂過氧化值的檢測方法。
花生油:市售;
異丙醇、甲酸:分析純,國藥集團化學試劑有限公司;
過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,江蘇國勝實驗儀器廠。
(1)二茂鐵標準溶液:準確稱取0.54 g二茂鐵標準品置於燒杯中,加入適量異丙醇溶解後倒入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,氮封後放置在4℃下備用。
(2)過氧化氫異丙苯溶液:準確稱取0.6 g過氧化氫異丙苯標準品(純度80%)置於10 mL棕色容量瓶中,異丙醇定容,配置成濃度為315.4 mmol/L的過氧化氫異丙苯母液,然後逐級稀釋為3.15~44.15 mmol/L的過氧化氫異丙苯溶液,氮封後放置在4℃下備用。
(3)油樣的製備:準確稱取0.4 g食用油置於10 mL容量瓶中,用異丙醇定容,氮封後放置在4℃下備用。
分別取15.77,7.89 mmol/L的過氧化氫異丙苯溶液各1 mL於2支幹淨的試管中,各加入1 mL二茂鐵標準溶液和0.1 mL甲酸後用異丙醇定容至5 mL(相當於過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,反應結束後立即用流動的水冷卻至室溫,使用紫外分光光度計在200~600 nm範圍內進行全波長掃描,異丙醇作為空白校準基線,通過對比樣品吸光度之間的關係,按式(1)計算離散係數,確定最佳吸收波長。
式中:
Vs——離散係數;
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)的過氧化氫異丙苯溶液於不同的試管中,加入用異丙醇定容至5 mL,加入0.1 mL甲酸後用異丙醇定容至5 mL。在60℃的恒溫水浴條件下加熱40 min,結束後立即用流動水冷卻至室溫,使用異丙醇校準基線在310 nm處檢測吸光度值,通過二茂鐵與過氧化氫異丙苯在不同摩爾比時的吸光度確定二者反應的飽和摩爾比。
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