计时电流法评价油脂氧化稳定性

发布时间：2017-10-29 19:08

  本文关键词：计时电流法评价油脂氧化稳定性

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【摘要】：电化学分析法(Electrochemical Analysis)是迅速发展的一类灵敏、简便的分析方法。目前,它在油脂品质检测领域的应用研究已经逐渐受到关注。本文利用计时电流法对油脂初级自动氧化过程中过氧化值(POV)的变化进行检测,并以此作为评价油脂氧化稳定性的检测指标。制备了两种不同的修饰电极用于测定不同氧化程度油脂的POV。通过对油脂氧化过程动力学分析,得到油脂在不同温度条件下的氧化诱导时间与氧化反应速率常数。依照所得动力学参数和阿仑尼乌斯(Arrhenius)方程,拟合油脂氧化动力学模型,评价氧化稳定性并预测其货架期。论文主要研究内容如下:制备氧化石墨烯(GO),并利用电化学还原GO制备石墨烯修饰电极(rGO/GCE),对其进行表征。依据rGO的电催化活性,利用计时电流法能够直接、灵敏地测量因脂质过氧化物浓度的改变而引起氧化电流的变化。根据此特性对双(1-氧代十二烷基)过氧化物进行检测,检测的线性范围为0.1 mmol/L-10.0 mmol/L,检出限为0.032 mmol/L(S/N=3)。将该方法用于检测油脂初级自动氧化过程中脂质过氧化物浓度的变化,进而得到不同氧化程度油脂的POV,每个样品分析所需时间为100 s。通过比较橄榄油、大豆油及杏仁油的氧化诱导时间,可知大豆油的氧化稳定性最佳,其次为橄榄油,最次为杏仁油。将国标法所求得的氧化诱导时间与计时电流法所求得的诱导时间进行F-检验和t-检验,结果表明两种测量方法之间不存在显著性差异。制备一种表面易更新、制备方法简单、耗材少且结构稳定的电化学传感器。在有机相介质中,四氧化三铁纳米粒子修饰膨胀石墨碳糊电极(EG/Fe3O4-PE)能够催化脂质过氧化物发生还原。采用计时电流法对不同浓度的双(1-氧代十二烷基)过氧化物进行检测,产生的催化还原电流因脂质过氧化物浓度改变而发生变化,产生的电流响应值在5.0×10-6 mol/L-1.0×10-2 mol/L浓度范围内呈现较好的线性关系,检出限为1.7μmol/L(S/N=3)。依据Lineweaver Burk方程,确定Fe3O4 NPs模拟酶的表观米氏常数(Km)为0.68 mmol/L。利用计时电流法对6种油脂(橄榄油、葵花籽油、调和油、菜籽油、杏仁油及大豆油)的过氧化值进行检测。将其结果与国标法所测结果进行F-检验和t-检验,结果表明这两种测量方法之间不存在显著性差异。利用上述电化学方法对6种油脂在不同温度条件下初级氧化过程中过氧化值随时间的变化关系进行了考察。通过比较6种油脂过氧化值-时间曲线求得的氧化诱导时间可知:大豆油的氧化稳定性最优,其次依次为调和油、菜籽油、橄榄油、葵花籽油及杏仁油。对5种不同温度下6种油脂自动氧化初期过程中过氧化值与时间的变化关系进行动力学分析可得油脂在不同温度条件下的氧化速率常数。通过比较国标法与计时电流法所得氧化速率可知:杏仁油氧化速率最快,其次依次为葵花籽油、橄榄油、菜籽油、调和油及大豆油。通过比较油脂的氧化诱导时间长短与氧化速率大小,发现两者与油脂氧化稳定性息息相关。根据所获一级动力学参数和Arrhenius方程,拟合得到油脂氧化动力学模型,并预测了常温条件下(25℃)6种油脂的货架期。利用国标法预测6种油脂的货架期如下:橄榄油为91 d;大豆油为168 d;调和油为115 d;葵花籽油为61 d;菜籽油为105 d;杏仁油为53 d。利用计时电流法预测6种油脂的货架期如下:橄榄油为95 d;大豆油为163d;调和油为118 d;葵花籽油为56 d;菜籽油为103 d;杏仁油为52 d。计时电流法能够简便、准确地测量油脂过氧化值,分析油脂氧化稳定性,预测油脂的货架期,为油脂生产和贮藏提供参考依据。
【关键词】：计时电流法 油脂氧化 电化学传感器 氧化动力学模型 货架期
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;TS227
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 油脂10-12
• 1.2.1 油脂概述10
• 1.2.2 油脂氧化机理10-11
• 1.2.3 影响油脂氧化的因素11-12
• 1.2.4 评价油脂氧化稳定性的方法12
• 1.3 油脂氧化程度检测的方法12-14
• 1.3.1 比色法12-13
• 1.3.2 高效液相色谱法13
• 1.3.3 红外光谱法13
• 1.3.4 电化学分析法13-14
• 1.4 电化学传感器14-16
• 1.4.1 碳基材料传感器14-15
• 1.4.2 铁基纳米材料传感器15-16
• 1.5 油脂氧化动力学模型及货架期研究16-18
• 1.5.1 油脂氧化动力学模型16-17
• 1.5.2 油脂货架期的预测17-18
• 1.6 立题依据18
• 1.7 课题主要研究内容18-20
• 第二章 石墨烯修饰电极的制备及其在油脂氧化稳定性分析中的应用20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 实验部分20-24
• 2.2.1 实验试剂20-21
• 2.2.2 实验仪器21
• 2.2.3 石墨烯修饰电极的制备21-22
• 2.2.4 双（1-氧代十二烷基）过氧化物的电化学检测22-23
• 2.2.5 油脂过氧化值的测定23-24
• 2.2.6 油脂氧化诱导时间的分析24
• 2.3 结果与讨论24-31
• 2.3.1 氧化石墨烯的表征24-25
• 2.3.2 电化学还原氧化石墨烯修饰电极的表征25-27
• 2.3.3 测量条件的选择27-28
• 2.3.4 计时电流法检测双（1-氧代十二烷基）过氧化物28
• 2.3.5 重现性及稳定性研究28-29
• 2.3.6 实际油脂样品检测29-30
• 2.3.7 油脂氧化诱导时间分析30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 四氧化三铁纳米粒子修饰膨胀石墨碳糊电极的制备及其在油脂过氧化值检测中的应用32-42
• 3.1 引言32
• 3.2 实验部分32-35
• 3.2.1 实验试剂32-33
• 3.2.2 实验仪器33
• 3.2.3 四氧化三铁纳米粒子修饰膨胀石墨碳糊电极的制备33-34
• 3.2.4 双（1-氧代十二烷基）过氧化物的电化学检测34
• 3.2.5 油脂过氧化值的测定34-35
• 3.3 结果与讨论35-41
• 3.3.1 四氧化三铁纳米粒子修饰膨胀石墨碳糊电极的表征35-36
• 3.3.2 碳糊电极制备条件的优化36-38
• 3.3.3 测量条件的选择38-39
• 3.3.4 计时电流法检测双（1-氧代十二烷基）过氧化物39-40
• 3.3.5 表观米氏常数、重现性及稳定性研究40
• 3.3.6 实际油脂样品检测40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 油脂氧化动力学分析及货架期的预测42-53
• 4.1 引言42
• 4.2 实验部分42-43
• 4.2.1 实验试剂42-43
• 4.2.2 实验仪器43
• 4.2.3 不同油脂氧化程度的检测43
• 4.3 结果与讨论43-51
• 4.3.1 油脂过氧化值与时间的变化关系43-45
• 4.3.2 油脂氧化诱导时间分析45-48
• 4.3.3 油脂氧化速率常数分析48-50
• 4.3.4 油脂货架期的预测50-51
• 4.4 本章小结51-53
• 主要结论与展望53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-61
• 附录: 作者在攻读硕士学位期间取得的主要成果61

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本文编号：1114264