基于可抛弃式电极的食品中过氧化物电化学快速检测方法研究

发布时间：2020-07-25 09:51

【摘要】：过氧化物是一类含有过氧键的化合物,其在暴露于紫外线或与过渡金属相互作用下发生分解产生自由基,被人体摄入后危害人体健康。食品中的过氧化物来源主要有两类,一类是作为漂白剂、杀菌剂人为添加的过氧化氢,另一类是油脂氧化产生的过氧化物。因此建立快速检测食品中过氧化物的方法具有重要意义。电化学是一种快速、灵敏、准确的微量和痕量分析方法,通过修饰电极可满足不同检测需求。碘量法通过检测与过氧化物反应后碘离子浓度间接检测过氧化物浓度,壳聚糖在酸性条件下氨基发生质子化可用于吸附碘离子。本研究以壳聚糖为粘合剂与吸附剂、石墨粉为导电材料制备的导电浆料制备纸基电极,通过检测碘离子浓度,实现过氧化物检测。主要研究结果如下:1.壳聚糖-石墨-玻碳电极制备与电化学行为将导电浆料滴涂在玻碳电极表面后晾干,即得壳聚糖-石墨-玻碳电极(CTS-G-GCE)。采用差分脉冲伏安法分析壳聚糖对电极响应碘离子的影响,发现在0.6 V、180 s富集条件下,壳聚糖-石墨-玻碳电极对碘离子的电流是裸电极的3.14倍,表明壳聚糖能明显增加电极对碘离子的响应。采用循环伏安法研究碘离子在电极表面发生的电化学过程,氧化还原峰电位差在100~200 mV之间,表明该过程是准可逆的。探讨了不同扫描速度下电极氧化峰电流值,二者呈线性相关,表明碘离子在电极表面受吸附控制。2.壳聚糖-石墨-玻碳电极检测过氧化物方法的建立以酸性缓冲溶液体系为电解支持液的主要成分,正丙醇为两亲试剂联系检测液中的油溶性物质与水溶性物质使得过氧化物与碘化钾充分反应。优化的检测条件为pH 5.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液作为检测液主要成分,加入20%正丙醇,在0.6 V富集电位下富集210 s。壳聚糖-石墨-玻碳电极对碘化钾和过氧化月桂酰呈显著对数响应,相关系数分别为R~2=0.993、R~2=0.986,表明该修饰材料可用于过氧化物检测。3.壳聚糖-石墨-纸电极的制备、表征与检测过氧化物方法的建立将电极浆料书写在滤纸上,室温干燥后进行蜡封即得纸电极(CTS-G-PE)。分析该纸电极在电解支持液与加入碘化钾的电解支持液中的循环伏安图,发现电解支持液对检测无干扰,碘化钾在电极表面发生不可逆的氧化还原反应。纸电极的最佳检测条件为pH 6.0,富集电位0.9 V,富集时间300 s。最优条件下过氧化值和过氧化氢对数检测范围分别为1.85~39.30 mmol/kg和0.075~1.5 mg/kg,相关系数分别为R~2=0.998和R~2=0.999。4.检测性能评价与实际样品检测对检测方法的重现性、准确性、抗干扰性、批间差进行评价。实际样品检测中重现性(n=3),过氧化值检测结果与国标法检测结果一致(p0.05)。常见的阴离子以及同族卤素元素对碘离子检测均无明显影响,表明电极的抗干扰性良好。两个批次电极(每批20个)检测结果一致(p0.05)。过氧化氢加标回收试验的回收率为90~103%。结果表明基于该纸电极的电化学检测食品中过氧化物方法准确可靠。本研究开发了一种制备简单,室温下即可制备的可抛弃式纸基电极,可实现对食品中过氧化物的快速检测,为电化学检测食品中过氧化物提供了一种制备简单、成本低廉的电极和一定的理论、技术依据。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O657.1;TS207.3

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