2024年1月4日发(作者：)

食品科技2010年第35卷第4期FOODSCIENCEANDTECHNOLOGY食品安全与检测I的电化学行为及食品中碘测定研究-3许文峰，高杰茹，马爱琴(邯郸学院化学系，邯郸056005)摘要：采用循环伏安法详细研究了I3-的电化学行为。结果表明，在循环伏安模式下，I3-在pH6的磷酸盐缓冲液中，在+0.50V(vs,SCE)电位处产生一灵敏的阴极还原峰，该峰电流值与I3-浓度在2.12×10-5～1.06×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系，据此建立了循环伏安法检测碘的方法，其最低检测限为2.12×10-5mol/L，回收率达到97.7%～101.7%。该法应用于多种食品中碘的测定。详细讨论了I3-在金电极上的电化学行为及其反应机理。-关键词：循环伏安法；电化学行为；I3中图分类号：TS207文献标志码：A文章编号：1005-9989(2010)04-0289-03-ResearchofelectrochemicalbehaviorofI3anddetermineiodineinfoodXUWen-feng,GAOJie-ru,MAAi-qin(DepartmentofChemistry,HandanCollege,Handan056005)Abstract:Usingcyclicvoltammetry(CV)studiedelectrochemicalbehaviorofI3-.TheresultsshowthatintheCVmode,I3-inpHofabout6.00phosphatebuffer,at+0.50V(vs,SCE)kcurrentvaluehaveagoodlinearrelationshipwithI3-of2.12×10-5～1.06×10-3mol/Lintheframework,buildingaCVdetectionmethod,theminimumdetectionlimitis2.12×10-5mol/overyratereached97.7%to101.7%anddiscusseddetailythds:cyclicvoltammetry;electrochemicalbehavior;I3-碘是合成甲状腺素的重要元素，影响智力发育。成人每人每日需碘量为100~150μg，WHO推荐为140μg，如果人体缺碘会造成不同程度的损害，也会导致发生碘缺乏病、亚克汀病、单纯性聋哑[1]。我国是碘缺乏危害十分严重的国家，这些疾病已成为社会关注、国家限期消除的疾病。人体内碘的来源主要是食物，约占人体碘总摄入量的80%~90%。碘的电化学行为研究对于碘在人体收稿日期：2009-07-22内存在和转化有一定的指导意义，同时是快速简捷的食品中碘检测方法，有较大的研究价值。目前，检测碘的方法有氧化还原滴定法、光度法、离子色谱法和微机测碘仪法等，但依据循环伏安法研究I3-电化学行为，以及对食品中碘的测定尚未发现。而循环伏安法测定碘在选择性、灵敏度和回收率较高，且试样处理简捷，在排除浑浊和颜色等干扰上有其独特优势。作者简介：许文峰(1967—)，男，河北临漳人，实验师，主要从事电分析化学研究工作。··289

食品安全与检测11.11.1.1试验材料和方法仪器与试剂食品科技FOODSCIENCEANDTECHNOLOGY2010年第35卷第4期2.1.2缓冲溶液pH值的影响配制不同pH值的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液，进行碘溶液的循环伏安测试，观察pH对循环伏安曲线的影响。试验表明，在pH值小于5.6的情况下，随着pH值的增加碘的还原峰电流不断减小，pH值大于6.0的情况下还原峰电流变化无规律，见图2。在5.6~6.3之间碘的还原峰电流大且稳定，故选择缓冲溶液的pH值为5.6~6.3为测试范围。201816峰电流/μA141210864.85.05.25.45.65.86.06.26.46.66.87.0pH值仪器LK98微机电化学分析系统。三电极系统：玻炭电极、金电极、银电极、铂电极、石墨电极、汞膜电极分别为工作电极；铂电极为辅助电极；甘汞电极为参比电极。HJ21性磁力搅拌器：天津兰力科化学电子高技术有限公司；PHS-3S酸度计：上海精密科技仪器有限公司；KQ-100DB型超声波清洗器：昆山市超声波仪器有限公司。1.1.2试剂试剂：I2、KI。底液的配制：配制KH2PO4-Na2HPO4、KH2PO4-NaOH、Na2HPO4-柠檬酸、NaOH-柠檬酸、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液(以上试剂均为分析纯)。碘标液配制：配制0.050mol/L碘标液I24.0g，KI8.0g配制到300mL，摇匀，储存于棕色瓶中(以上试剂均为分析纯)。1.2试验方法图2不同pH值对峰电流影响配制pH6的不同缓冲溶液，向其中加入一定体积的I2标液，记录不同底液、pH值、电极和扫描速度的循环伏安曲线，找出峰电流较大；且峰型良好曲线所对应的条件[2]。并在此条件下测试了F、Cl、Br的干扰，以及回收率和线性范围，并在此范围内对实际样品进行了测定。2试验内容与条件探索2.1.3改变电极不同电极对同一物质的灵敏度不同，因此在上述条件下改变电极。实验结果见图3，其中石墨电极两个还原峰没有分开，Pt电极两峰分开不明显，银电极用于测定的第二还原峰较低，玻炭电极相对金电极可逆性较差，所以选择金电极为工作电极。10050铂碳电极AU电极石墨电极Pt电极Ag电极分别选择KH2PO4-峰电流/μA2.1试验条件探索2.1.1缓冲溶液的选择Na2HPO4、KH2PO4-NaOH、Na2HPO4-柠檬酸、NaOH-柠檬酸、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液，测试碘的循环伏安行为曲线，见图1。发现在KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中峰形最好，峰电流大。所以选择KH2PO4-Na2HPO4作为缓冲溶液。806040峰电流/μA200-20-40-60-801.00.90.80.70.6电位/V0.50.4Na2HPO4—柠檬酸NaOH—柠檬酸柠檬酸—柠檬酸钠KH2PO4—NaOHKH2PO4—Na2HPO40-50-1000.80.70.60.50.4电位/V0.30.2图3不同电极伏安曲线3-5-10-15-20-25-30-351.00.80.6电位/V0.40.055V/S0.045V/S0.035V/S0.025V/S0.015V/S峰电流/μA0.2图1不同缓冲液的伏安图··290图4不同扫描速度伏安曲线

食品科技2010年第35卷第4期FOODSCIENCEANDTECHNOLOGY食品安全与检测2.1.4改变扫描速度由于扫描速度的改变会引起峰位置的变化，改变扫描速度得到一系列伏安曲线，比较发现随着扫描速度降低曲线可逆性越好(见图4)，可见碘的转换反应速度较慢。但扫描速度太小时，峰电流太小不利于定量检测。综合考虑选择扫描速度为0.025V/s。2.2碘的循环伏安曲线F、Cl、Br、I都为卤族元素性质相近，在测定时最易产生干扰，在测定I2的干扰离子时首选F、Cl、Br。随着干扰离子加入量增大，还原峰电位逐渐左移。F离子加入少量时峰电位移动较大，Cl次之，Br最小。分析可知在干扰离子量相同的情况下，对I离子测量干扰顺序为F＞Cl＞Br，见图7。0.00.20.40.60.81.01.2经过一系列检测条件探索，发现以pH=5.8的磷酸氢二钠和磷酸二氢钾作为缓冲溶液，以金电极为工作电极，扫描速度为0.025V/s。在此条件下出现的循环伏安曲线(见图5)，峰形较好且灵敏度较高，因此该方法具备探索碘测定的前提条件。3020峰电流/μA100-10-20-301.00.80.6电位/V0.4C(F)/(×10-6mol/L)400C(Cl)/(×10-6mol/L)484644424038363432图5碘的循环伏安曲线2.3线性关系在高浓度磷酸缓冲溶液中低浓度碘的两个还原峰不能分离开，所以在做低浓度碘的线性关系时把缓冲溶液稀释50倍，配制不同浓度的待测液进行试验。150120峰电流/μA90603000.00.51.01.52.02.5浓度/(10-4mol/L)3.392394396398400C(Br)/(×10-6mol/L)图7干扰离子对峰电位差影响2.5回收率在线性关系范围内试验。配制底液，然后依次向其中加入0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mL的碘标液，测碘的回收率。表1回收率的测定加入碘量(×10-3g)实测碘量(×10-3g)回收率/%2.692.73101.74.044.11101.75.385.46101.46.736.5897.78.077.9398.2图6线性关系由图6可知，峰电流值与I3-浓度在2.1×10-5~1.1×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系，直线方程：y=30.56766x-0.37973，相关系数r=0.99874。当碘浓度低于2.0×10-5mol/L时，在此浓度的缓冲液中两峰相互干扰而不能分离，当碘浓度高于1.1×10-3mol/L时不再呈线性关系。2.4干扰离子影响回收率在97.7%~101.7%范围内，说明2.4中所得线性关系良好，循环伏安法能够用于对微量碘的准确测定。2.6实际食品、副食测量选取实际样品太太乐鸡精、市售海带、鱿鱼(下转第297页)··291

食品科技2010年第35卷第4期[7]FOODSCIENCEANDTECHNOLOGYBrabecK,ionofultrasoniccavitationbasedonlow-frequencyanalysisofacousticsignal[J].Cen－tralEuropeanJournalofBiology,2007,2(2):213-221[8]CrácelJA,BeneditoJ,BonJ,tensityultra－soundeffectonmeatbring[J].Meatscience,2007,76:611-619[9]SiróI,VénCs,BallaCs,ationofanultrasonicassistedcuringtechniqueforimprovingthediffusionofsodiumchlorideinprocinemeat[J].JournalofFoodEngi－neering,2009,91:353-362[10]郑玉锖,刘树滔,陈躬瑞.超声技术在咸蛋腌制中的应用及其机理初探[J].福州大学学报,1996,24:71-74[11]ectofultrasonicirradiationonthechemicalstructureofegglecithin[J].BiochemicalandBio－physicalReasearchCummunications,1971,45(4):1049-1055[12]宿哲然,李新华,金嫘．超声波对蛋白酶解的研究[J]．食品科技,2006,(12):74-77[13]vationofegg-whitelysozymebyul－trasonicwavesandprotectiveeffectofamino-acids[J].Nature,1962,195:146-148[14]KakinouchiK,AdachiH,ofultra－[20][19][18][15]食品安全与检测sonicirradiationonproteincrystallization[J].JournalofCrystalGrowth,2006,292:437-440ChristoNN,tionoflysocymecrystalsunderexternalelectricandultrasonicfields[J].JournalofCrystalGrowth,2001,232:285-293[16]黄国平,温其标,杨晓泉,等.超声波法提取玉米醇溶蛋白的研究[J].食品发酵工业,2002,28(10):1-5[17]周玲,阚建全,汪学荣.超声波法提取猪血液中血红蛋白的研究[J].食品科学,2009,30(4):92-95EijiIritani,YasuhitoMukai,tionofbinaryproteinmixturesbyultrafiltration[J].Filtration&Separation,1997,11:967-973TangChuan-He,WangXiao-Yan,ionofsolubleaggregatesfrominsolublecommer－cialsoyproteinisolatebymeansofultrasonictreatmentandtheirgellingproperties[J].JournalofFoodEngineer－ing,2009,92:432-437Gelvez-OrdonezVM,Mendoza-GalvisF,ectofultrasonictreatmentonsomefunctionalpropertiesofeggwhite[J].RevistaCientifica-facultaddeCienciasVeterinarias,2009,19(1):71-76!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接第291页)表2几种试样中的含碘量样品名称碘含量/(g/kg)鸡精6.70[3]的不同，可能测定结果有一定的偏差，测定结果食盐0.03参考文献：海带3.18鱿鱼1.92仅供参考。(干样)，海晶加碘盐进行测定。结构表明，用该方法所测得的实际食品、副食中的含碘量在其对应的含量范围之内，可见用该方法测定碘含量准确度较高，检测限低，预处理也较为简单，可用于日常食品和其他物质中碘的测定。但由于产地、品牌以及存放时间等因素[1]冯润金,李桂云.碘缺乏病研究进展(二)[J].国外医学地理分册,1994,(01)[2]田媛,宋文波,姜艳霞.微分脉冲阴极溶出伏安发测定碘离子[J].高等学校化学学报,1999,(01)[3]宋志远,刘新忠,黄键,等.线扫伏安法测定食盐中碘酸根[J].中华预防医学杂志,2003,(01)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接第293页)溶菌酶的提取。蜂蜜呈酸性，溶菌酶在酸性条件下稳定且耐热，溶菌酶在蜂蜜贮藏过程不易损失。因此可选用溶菌酶作为蜂蜜的检测指标来评定蜂蜜质量的好坏。本方法操作简单，具有回收率高、准确度高及重现性好等优点，可适用于蜂蜜中溶菌酶的检测。参考文献：[1]李琦智,朱敏,任德曦,等.蜂蜜的功效与应用[J].四川中医,2004,22(1):30[2]章彬佳,程春生,胡福良.蜂蜜中几种常见酶的研究进展[J].蜜蜂杂志,2007,(6):11-13[3]刘纹芳,曲琪环,陆黎敏,等.溶菌酶活力测定及其体外抑菌试验[J].饲料博览,2006,(10):5-7[4]倪瑛,钟立人.溶菌酶在葡萄酒生产中的应用[J].食品研究与开发,2003,24(6):162-163··297