食品抗氧化剂TBHQ和PG电化学及荧光检测方法研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zeldaok
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人工合成酚类抗氧化剂特丁基对苯二酚(TBHQ)和没食子酸丙酯(PG)常用于油脂类食品中,能够保护油脂类食品免受氧化损伤而变质,但是过量使用或滥用会对人体健康造成严重危害。因此,开发高效,灵敏,快速的抗氧化剂检测技术对于保证食品安全、保障公众的身体健康和生命安全具有十分重要的意义。电化学和荧光分析具有成本低、灵敏度高、微型便携等优点,近年来被广泛应用于食品成分、添加剂、重金属以及农药残留等物质的检测。本论文以食用油中的抗氧化剂为主要分析对象,以电化学分析和荧光传感技术在食品检测领域的应用为背景,结合电化学分析、荧光传感技术以及碳纳米材料的优点,实现了食用油中抗氧化剂TBHQ和PG的超灵敏和快速测定,本论文的主要研究内容与结果如下:1.依据抗氧化剂TBHQ在电催化的作用下可发生可逆的氧化还原反应,产生可逆的电化学氧化还原信号这一现象,本章中我们开发了一种应用于食用油中抗氧化剂TBHQ检测的绿色且性价比高的电化学传感器。该传感器通过将混合的氧化石墨烯(GO)和氯金酸(HAuCl4)修饰在电极表面作为前驱体,其中,GO在电极表面原位电化学还原为石墨烯(ERGO)同时伴随着HAuCl4的还原即AuNPs的形成,从而使得金纳米颗粒/电化学还原氧化石墨烯(AuNPs/ERGO)二元纳米材料导电网络结构生成。基于AuNPs/ERGO二元纳米复合材料制备的电化学传感器结合了AuNPs和ERGO的优点,从而在对TBHQ和BHA的同时检测上展现出卓越的性能,检测的线性范围分别为0.17μg mL-1和0.110μg mL-1,最低检测限分别为0.0503μg mL-1和0.0419μg mL-1。此电化学传感器的可行性通过同时检测食用油样品中的TBHQ和BHA实现。结果表明构建的电化学传感平台展现了令人满意的线性范围、低检测限、良好的精确度以及重现性。更重要的是,此处提出的简易、环境友好的表面电化学共还原策略,可能为建立基于二元纳米复合材料或多元纳米复合物的电化学传感平台的构建提供了新的方法,这有利于拓展电化学传感器在食品样品中电活性组分检测中的应用。2.为了提高电化学检测抗氧化剂TBHQ的特异性,我们把具有高灵敏性的电化学检测技术和具有良好特异性分子印迹技术相结合制备了电化学分子印迹传感器。首先采用了电化学共还原法制备了纳米钯金合金/电化学还原氧化石墨烯复合材料(PdAuNPs-ERGO)修饰电极。然后,以邻苯二胺(OPD)为功能单体,抗氧化剂特丁基对苯二酚为模板分子,采用电聚合法,在修饰电极表面原位聚合分子印迹膜,并通过电化学手段洗脱模板分子制得抗氧化剂特丁基对苯二酚电化学分子印迹传感器(MIP-Pd-AuNPs-ERGO/GCE)。该电化学分子印迹传感器充分结合了纳米材料、电化学技术以及分子印迹技术的优点,实现了对TBHQ的高效、快速分析检测,检测的线性范围为0.560μg mL-1(ppm),检测限为0.046μg mL-1。将所制备的电化学分子印迹传感器应用于食用油中抗氧化剂特丁基对苯二酚检测,结果表明构建的电化学分子印迹传感器具有良好的精确度以及重现性,为食品中抗氧化剂特丁基对苯二酚的检测提供了新的技术手段。3.基于碳量子点(CDs)/Fe3+的光诱导电子转移效应(PET)与TBHQ/Fe3+的络合反应两者之间的竞争作用,本章中,我们建立了一种具有高选择性和高灵敏度的“开-关-开”型荧光传感检测方法对TBHQ进行快速、准确的检测。这种新型可转换式荧光传感器对TBHQ的检测范围在0.580μg mL-1之间,检测限为0.01μg mL-1。此方法在对复杂食物体系中的TBHQ进行检测时仍具有较高的特异性以及良好的精确度,对含有标准样液的食用油样品进行检测,其结果显示其回收率为94.29%105.82%。因此,本方法为常规产品中TBHQ的检测提供了一种新型、高效的荧光分析方法,同时,还可以对食品储存过程中TBHQ的滥用进行监测和控制。4.钼酸盐中的MoO42-和PG之间的有机钼酸酯反应生成有机钼酸酯复合物,该复合物能够特异性地猝灭g-C3N4纳米片的荧光这一现象,我们提出了一种新颖的间接荧光猝灭的检测方法,用来灵敏、特异性地检测抗氧化剂PG。将此间接荧光猝灭型传感器用于PG的检测中,不仅分析时间较短并且具有良好的抗干扰性能,线性范围是0.5200μg mL-1,检测限为0.11μg mL-1。通过将该传感器所得分析结果与高效液相色谱法所测结果进行比较,证明该传感器具有良好的准确性。该方法为抗氧化剂PG过度使用的现象,提供了一种新颖有效的荧光检测方法,为食品质量的安全控制提供了一个快速、灵敏和选择性良好的监控手段。
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