Methylerings-methode volgens Christopherson & Glass

Lab. Akkerbouw Verslag 80.48

september 1980 Pr.Nr. 6.205 Projekt: Ontwikkeling van methoden voor

de bepaling van de vetz uursamen-stelling van oliän en vetten. Onderwerp: Hethylerings-methode volgens

7912003

RIJKS-KWALITEITSINSTITUUT VOOR LAND- EN TUINBOUWPRODUKTEN

WAGENINGEN

Lab. AkkerbomoJ Verslag 80.48

Datum september 1980 Pr.nr. : 6.205

Projekt: Ont~ákkeling van methoden voor de bepaling van de vetzuursamen-stelling van oliën en vetten.

Onderwerp: Methylerings-methode volgens Christopherson

&

Glass Bij lagen: ₄

Doel:

Vergelijkend onderzoek naar de methyleringsmethoden van vetzuren met KOH/NeOH en Naül-le volgens Christopherson en Glass

Samenvatting:

Middels DLC en GLC werden beide methyleringsmethoden van Christopherson & Glass getoetst op een aantal produkten. Daarbij werd onderzocht welke me-thode het meest geschikt is bij gebruik van het automatisch injectie-systeem GLC.

Conclusie:

De hoeveelheid methyleringsreagens kan gereduceerd '"orden van 0, 250 ml tot 0, I 00 ml.

Het methyleren met 2n NaOMe is niet geschikt voor gebruik in de automaat van de Varian 3700, wegens neerslag en gelvorming.

Projektleider: B.G.

Auteur: B. Rutjes Hu

u

~

Inleiding:

De bereiding van methylestersuit oliën en vetten berust op het volgende principe:

De olie of het vet opgelost in hexaan wordt behandeld met een 2n methano-lische oplossing van kaliumhydroxide of van natriummethoxide, waardoor de van glyceriden afkomstige vetzuren wo~den omgezet in methylesters.

Tot nu toe werd door ons voor het methyleren een 2n oplossing van kalium-hydroxide in methanol gebruikt.

Nu wordt beweerd dat een met kaliumhydroxide gemethyleerde oplossing na enige tijd zou gaan verzepen terwijl een met natriummethoxide gemethyleerde oplossine nietzou verzepen. Deze oplossing zou dus langer houdbaar blijven,

'~at in de praktijk goed van pas zou komen in verband met het analyseren

van botervetten op de gaschromatograaf (automaat). In dit onderzoek werd dit op juistheid getoetst.

I. I Dunnelaagchromatografie v1erd toegepast om na te gaan in welke mate de van glyceriden afkomstige vetzuren waren omgezet in methylesters. Ook werd daarbij nagegaan welke hoeveelheid methyleringsreagens nodig

was voor een totale omzetting in methylesters.

1.2 Gaschromatografie werd toegepast om de vetzuursamenstelling te verge-lijken van monsters botervet, margarine en raapolie, die gemethyleerd '~erden met: a. 2n KOH in methanol,(Bijlage 3)

b. 2n Naot-fe in methanol. 2 Nateriaal:

Het onderzoek werd gedaan op monsters botervet, margarine en raapolie.

Als reagentia werden gebruikt:

- een 2n methanolische oplossing van kaliumhydroxide - een 2n methanolische oplossing van natriunnnethoxide

3 Hethoden:

3. I De gebruikelijke omestering van glyceriden wordt door ons uitgevoerd met

KOH/MeOH 2n. De methylesters van de hogere vetzuren zijn in het

reactie-medium voldoende houdbaar voor gebruik in een automatisch injectiesysteem.

De methylesters van de lagere vetzuren ondergaan echter een ontleding onder invloed van basisch. milieu. Dit wordt ondervangen door

neutrali-satie met NaHso 4.

De variant in de methode van Christophersen en Glass is 2n Naot-1e in

methanol i.p.v. 2n KOH in methanol.

-- 2

-3.2 Dunnelaagchromatografie werd gedaan op silicagelplaten van 0,25 mm. Het loopmiddel was petroleumether: ether: azijnzuur (85: 15: I v/v).

De ontwikkelde platen werden gedetekteerd door sproeien met een 50%

oplossing van zwavelzuur en daarna werd de plaat enige tijd verwarmd bij 170°C.

3.3 Gaschromatografie werd gedaan op een Varian 3700 gaschromatograaf met een vlamionisatiedetektor.

De kolommen die gebruikt werden waren gepakt met silar 5 cp en silar 9 cp. Het draaggas ,.,as stikstof. Van de monsters werd 2 ).11 geinjecteerd bij een oventemperatuur van:

- voor margarine en raapolie 205°C

- voor botervet begin temperatuur 55°C geprograMneerd naar 215 0 C met 30 C per m1nuut. •

4 Bespreking van de resultaten:

- Bij de huidige methode \-lOrden alle uit glyceriden afkom-stige vetzuren omgezet in methylesters. (Bijlage I)

Ook bij vervanging van 2n KOH door 2n NaOMe wordt alles omeezet. (Bijlage I) - Het blijkt dat de ondergrens voor totale omzetting ligt bij 0,050 ml

voor beide methyleringsreagentia. (Bijlage 2a en b)

- Bij gebruik van 2n NaOMe ontstaat een wit neerslag op de bodem. Dit neerslag is sterker naarmate er meer 2n NaOMe lo~ordt toegevoegd.

- Na één dag staan van een oplossing gemethyleerd met 2n NaOMe ontstaat gelvorming. Dit gebeurt ook als de gemethyleerde oplossing lolOrdt eecen-trifugeerd en de bovenste laag wordt afgegoten in monsterflesjes.

-· Bij direkte analyse na methyleren is er geen verschil in vetzuursamen-stelling. tussen de beide methyleringsreagent ia. (Bij lage 4)

-- 3

-Literatuur:

Journal of Dairy Science. Vol. 52, blz. 1289

Preparation of Milk Fat Methyl Estersby Aleoholysis in an Essentially

Nonalcoholic Salution by Susan '~· Christopherson and R.L. Glass.

J

.

, · START Jt1.::THODE:

.

'• ... : . · _ ... .\ BIJLAGE 1 ~ -, .. ,

.

.

.

I' . I .' ,

.

-

·~. . ,y, . _{. .} -~/ -~ _.

..

.

~

.

.• . ·).: :

.

.

BOT~RV:CT 2 n KOH in ~ETHANOL·

-

I ~ •. ·. :

.

_.. . . ~ -.· .· • .. •'

5

~{.

·

:

~

plo:;;

s·

il~É

·_ta..J)

\

-~

~

·P.

·:i:-

.~~·t:

'in

l

1~xna

n

_0;25 ml ,·? n·-KQH··oÎ. Na'Ol-lc in· methanol

.

L .

.,

' .• ' ·.r ' A·'---,;-,.,,.,._·-.... .- ... · .r••.•.' :... -~-c :·""'=""~ ... • ..". BOT;_-;lWET 2 n IlaGiie i_n:)·ll::'riiANOL

.

.

•

2Q f;CConèien schVdden, ·d:irelct analyseren.

.. -· .. · .

_..

_.

·.· .. . j,.-'. ·'-

..

.

J ·. ": L .· ..

:.:

.!

:

.

,~·

:

~

·. :

:

'

.

.

..

·

:·:

. ·

•

. .

.

..

-· .

-

·

..

.

.

..

..

:

:

:

</_!;:~:;:··-:~·._';. r. "·· !, -·' !·

.

• . I ~ l' . ::::

.

;r.-:-_ ::. : : ·' . ·: · .. · '

.

..

..

--~ "':: ··. . ; 1\

·.

•::

IE 'rH YL-ESTERS ··r;~p. GJ

.

yc

-::::

n

n:....

.)V._.. · -:.~ ·.-..: .,-. . !'";~·· .. . ...-:·· . ;

..

..

FFJ\ .ST:è.ROL GLYCEi~ 3'l'ART

.

·

·.

,

.

.

....

.

~

-

...

-; {!i.) 'BOTERVET BIJLAGE 2a '· ·

..

. (B)

...

...

.

..

·,

.

., .

;:

ç~q,ü[

\

'

..

.. : . "-'" _.

.

_,; ; . ) .

.

.,\\ . ·.-. I • · .. _

..

.

..

.

·

..

··

,_•

.

.- .. -. · ... . •,., .. "':

.·

... • ~ i • • I ; •

.

..

. .... . _.

.

.

I

·

.

(C) -·---· .__~ . .:-...:..

5

%

oplossinB in hexaan

gemethyleerd met (.i\) (B) (C) (D) (E) ml .

(A) 0,200 ml. (B)

o

,

100 ml. (C) 0,050 ml. (D) 0,020 ml: (E) 0,010 ml. .J I '··

.·-. ~-' : ,-.. .. ,'\.· .... ,~ .

..:..·-

·

..

-.. · / . . (D) ~·:· ~-~· ·

.

. (E) . . ::

-

:"

·

.. ·. .I

__

-..~....-·~----~. 2n KOH in methanol.

I

!

~

't~ ~

:

\

.•. .J.; ::T~\{1,_­ -S

·

:

r:::rr

.

:;

FF.'I :)'l!i-:ROL ;

·

'

... . . . :·•.c· .. I '

...

' .BIJLAGE 2b . ... ·) .... : ·

.

"\ (B)

"

'

.

.

• 'I \ ' I ... BOTERVET 5~~ op~ossin[~ in hexaan

gep1ethyl e erd nret (/\) (B) (C)'(D) (E) (A) 0,200 ml . (B)

o

,

100 ml. (C) 0_,050 ml . (D) 0,020 ml. (E) 0,010 ml .

.v

·

.J (D) 1111. . ,

.

.

.

.

.

•\ . , · .. · , .

.

...

.

_' ï.·~(""'"t u;'··Á"'' ... •· ··~(.,..:a ï ~ :••. "-,.,\- '·· f•:;·;· f. ···~: .•. · . : .' :_·,. _; .. ·

..

: \' '. ~ ·'

.

.

.

..

..

.

·:· t· .· '( 2 n NaOl·ie in rnetlw.nol.

r

• .

- - - ~- - -1 _{- · -}

--

- -- - -=-=J~:. -~--

-~ ~ ·

-- --

_I

:.n_

-

-BIJLAGE

3

• jj

· G.\SCEROl·:·ATQGRiiFI3CliE

1-=

=

=

==

=

~

~~

~

g

~

~~~~~~

~

~~

-- 1- -. -

1

-J( D

-u .. _1-

_-

- --1 -1 -- -,_ 1 - - I....-..

-

t

=

1- 1- L .;-e- 1 -V ~~--- ~

--

1 -' ~ - 1---

,

_

I I

_-

_J 1- 1

-· - ·- _{1\ "· L}

1.

-:--

-

·

1-

--

-

--

-

-

_-

- -

- -

--

_-

-~

- - 1 1 -1 - - 1 -1 - - _I -j ~ ~ /

...,

J V

~

.. ~· -.-.

--

-

·-·· -··---- .. - -.

-

....

.J

~

'

BDTE~VET

/1980 AUG .27 12:47:52 /

CHAt-INEL 2 RUt-I 1 FILE 2 METHD!I 1

ItWEX 1 SAMPLE METHANDLYSIS WITH 2N KDH

r~~ANDLYSIS OF BUTTERDIL CHRISTDPHERSON L GLASS C4:0 c6:o (:8:0 . Cl

o:

0 5 3.595 2.209 1.286 2.692 .262 571 1844 981 1254 1347 783 1668, 1959 1791 191 C12:0 2.925 1953 2133

>

>

>

7 · •' .159 2148 120 F C14:0 9.998 2208 7536 F · ·9 . .-314 - 2271 230 F . 10 · ·1.912 2298 1402 F . '11.,,· 1.617 2328 . 1186 (

l

_

_-;,:12... . . ., ·. ·• 693_. - ·. 2385 . . 5 08 ( ( . . C16: 0. ... .· 23.01 -~ ·:, 2448 ·· ... 1§fo8û R

<

I

14 15 .:·· . c·_:~;_ ·-:• ··: .·· . .. ~·. · . ··;'417• ·997 :.· .. . "2586 2541 .:. · .. · ·

,<.:.:

. · ..

·

·

;?06

· 731·

.

(

(

C18:0 !.-... · :·.13.'69 ·.,.· .. :.2760 · .. _-.·8950 .

·

<

c1a:

:

i

.

.

: ·

·

:

.. ·_,: .

\·

.

29.·H~ · .... · .-2883 --'·· .-···19382 .·

-<

.

-_,: .

'>~a, ·~.-::_:--

.. :·,:·

..

_

.

.

..

·

.

·

·

1. ~46 · .. :.3093 · ·. · · ·. 987 ..

W

-

9

:

.

,

..

.

.

•

t64 . 347.1 .56o ·. ;·-.:,~\:·· ·. .~· . . .. 'r. • ..,. """" 1. 43 1. 292 1. 205 1.008 1.006 1 • 0 06 • 97~! .973 1 1 .. 1 1 1 1 . . 1 1.122 .· .·:1 •. 1 02 .. · .. ·1 . .. : 1 -'1 ON METHANDLIG BAS .233 • 401 r: r::

.

...

_.

.681 .732 • 7.98 ·. .877 • 902 • 928. .939 :. 951 · . .. • ·974

T

·-.

1

·. 1. (138 1.056 1 •. 127 1 • .178 1.263 1. 418 \

Bij lage 4. Concentraties van de vetzuren in het vet gaschromatografisch bepaald.

Vet- botervet botervet botervet margarine raapolie

zuur KOH Naüt-1e KOH Naût-1E KOH Naüt-1E KOH Naüt-1e KOH Naût-1e

c

4:0 3,6 3,5 3,3 3,3 3,5 3,2

c

6:0 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 2,2

c

8:0 I ,3 I, 3 I , 3 I ,3 I ,4 I ,3 CIO:O 2,6 2,6 2.5 2.6 2.8 2.8 Cl2:0 3,0 3,0 2,9 2,9 3,2 3, I 0,3 0,3 0, I Cl4:0 9,5 9,8 10,3 I 0, I 10,2 10, I 2,9 2,9 0, I 0, I Cl6:0 22,2 23,4 24,3 23,8 23,2 23,0 26,6 26,9 5,5 5,5 Cl6: I 2,3 3, I 3, I 3, I 2,9 3,0 2,7 2,6 0,3 0,5 Cl8:0 13,8 I 2, I 12,3 12,4 13, I 13,2 6,7 6,6 I , 4 I , 4 Cl8: I 30,3 30,8 29, I 29,9 29,7 29,2 28,9 28,5 54,2 54,3 Cl8:2 18,7 I 7, 7 22,6 22,3 Cl8:3 2, I 2,2 9,7 9,6 C20:0 I, 3 I , 4 0,6 0,6 C20: I 3,2 3,4 I , 9 2, I C20:0 0,9 I , I 0,3 0,2 C22: I 2, I 2,9 3,0 3,3 YL

l;

Inleiding:

De bereiding van methylestersuit oli~n en vetten berust op het volgende

principe:

De olie of het vet opgelost in hexaan wordt behandeld met een 2n methano-lische oplossing van kaliumhydroxide of van na triununethoxide, \vaardoor de

van glyceriden afkomstige vetzuren '"orden omgezet in methylesters.

Tot nu toe '"erd door ons voor het methyleren een 2n oplossing van

kalium-hydroxide in methanol gebruikt.

Nu wordt beweerd dat een met kaliumhydroxide gemethyleerde oplossing na

enige tijd zou gaan verzepen tenvijl een met natriununethoxide gemethyleerde

oplossing nietzou verzepen. Deze oplossing zou dus langer houdbaar blijven,

\vat in de praktijk goed van pas zou komen in verband met het analyseren

van botervetten op de gaschromatograaf (automaat). In dit onderzoek werd

dit op juistheid getoetst.

I. I Dunnelaagchromatografie werd toegepast om na te gaan in welke mate

de van glyceriden afkomstige vetzuren Haren omgezet in methylesters.

Ook werd daarbij nagegaan welke hoeveelheid methyleringsreagens nodig

was voor een totale omzetting in methylesters.

1.2 Gaschromatografie werd toegepast om de vetzuursamenstelling te

verge-lijken van monsters botervet, margarine en raapolie, die gemethyleerd

'"erden met: a. 2n KOH in methanol, (Bijlage 3)

b. 2n NaONe in methanol.

2 Nateriaal:

Het onderzoek werd gedaan op monsters botervet, margarine en raapolie.

Als reagentia werden gebruikt:

- een 2n methanolische oplossing van kaliumhydroxide

- een 2n methanolische oplossing van natriummethoxide

3 t-1ethoden:

3. I De gebruikelijke omestering van glyceriden wordt door ons uitgevoerd met

KOH/MeOH 2n. De methylesters van de hogere vetzuren zijn in het

reactie-medium voldoende houdbaar voor gebruik in een automatisch injectiesysteem.

De methylesters van de lagere vetzuren ondergaan echter een ontleding

onder invloed van basisch milieu. Dit '"ordt ondervangen door

neutrali-satie met NaHso

4.

De variant in de methode van Christophersen en Glass is 2n NaONe 1n

methanol i.p.v. 2n KOH in methanol.

-- 2

-3.2 Dunnelaagchromatografie werd gedaan op silicagelplaten van 0,25 mm. Het

loopmiddel was petroleumether: ether: azijnzuur (85: IS: I v/v).

De ontwikkelde platen werden gedetekteerd door sproeien met een 50%

oplossing van z~·mvelzuur en daarna ~o1erd de plaat enige tijd veno1armd bij 170°C.

3.3 Gaschromatografie werd gedaan op een Varian 3700 gaschromatograaf met een

vlamionisatiedetektor.

De kolommen die gebruikt werden ~-laren gepakt met si lar 5 cp en si lar 9 cp.

Het draaggas was stikstof. Van de monsters werd 2 ~1 geinjecteerd bij een

oventemperatuur van:

- voor margarine en raapolie 205°C

- voor botervet begin temperatuur 55°C geprogrammeerd naar 215 C met 0

30 C per m1nuut. .

4 Bespreking van de resultaten:

- Bij de huidige methode ~.,orden alle uit glyceriden

afkom-stige vetzuren omgezet 1n methylesters. (Bijlage I)

Ook bij vervanging van 2n KOH door 2n NaOHe ~vordt alles omgezet. (Bij lage I)

- Het blijkt dat de ondergrens voor totale omzetting ligt bij 0,050 ml

voor beide methyleringsreagentia. (Bijlage 2a en b)

- Bij gebruik van 2n NaOMe ontstaat een wit neerslag op de bodem. Dit

neerslag is sterker naarmate er meer 2n NaOMe wordt toegevoegd.

- Na iin dag staan van een oplossing gemethyleerd met 2n NaOMe ontstaat

gelvorming. Dit gebeurt ook als de gemethyleerde oplossing ~vordt gecen

-trifugeerd en de bovenste laag \Wrdt afgegoten in monsterflesjes.

- Bij direkte analyse na methyleren is er geen verschil in

vetzuursamen-stelling tussen de beide methyleringsreagentia. (Bijlage 4)