CNS 14759-2003 Method of test for edible oils and fats-Determination of methyl esters of fatty acids《食用油脂检验法-脂肪酸甲酯之测定》.pdf
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1、1 印月9410月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 食用油脂檢驗法脂肪酸甲酯之測定 ICS 67.200.10 14759 N6370 經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 927月29日 月日 (共12頁)Method of test for edible oils and fatsDetermination of methyl esters of fatty acids 1. 適用範圍:本標準規定脂肪酸甲酯的測定方法。包括脂肪酸甲酯的製備及氣相層析法(GC)。 2. 甲酯化方法:動物性及植物性油脂、脂肪酸和皂化物質(soaps)中脂肪酸甲酯的製備,分別為
2、三氟化硼(BF3)法、Trimethylsulfonium hydroxide(TMSH)法及轉酯化(Trans-esterification)法等三種方法。 2.1 三氟化硼(BF3)法(1、2):適用於大部分的油脂及其衍生物(脂肪酸、皂物質)。除外的有乳脂肪及含有特殊官能基(酮基、環氧基、烴基、過氧化氫基、環丙基、環丙烯基等)之脂肪酸及乙炔化脂肪酸的酯。短鏈脂肪酸,如已酸(C6),以此法分析,具75%的回收。 2.1.1 原:以氫氧化鈉甲醇溶液,將甘油酯皂化,再加入三氟化硼甲醇溶液,將皂化物轉換成甲基酯化物。分析純脂肪酸和皂物質時,需再與氫氧化鈉進皂化反應,可直接與三氟化硼甲醇溶液反應而得
3、甲基酯化物。 2.1.2 器具及材 2.1.2.1 錐形瓶:50 mL或100 mL,具磨砂瓶口和磨砂瓶。 2.1.2.2 迴式凝管:長20 30 cm,具磨砂接口,可與錐形瓶接合。 2.1.2.3助沸物:沸石,含油脂。 2.1.2.4刻吸管:10 mL。 2.1.2.5樣品瓶:4 mL,具旋蓋。 2.1.2.6分析天平:可稱至0.001 g。 2.1.3 試藥:去子水、辛烷(3) (2,2,4-三甲基戊烷)、飽和氯化鈉溶液、無水酸鈉均為分析級。三氟化硼(BF3)甲醇溶液12 -15% (w/w),商品化之三氟化硼甲醇溶液14%、20%與505均可購得。自配製三氟化硼溶液時須於抽器櫃中進,取甲
4、醇溶液於燒杯中,置於冰浴內,再將三氟化硼以玻璃注射筒緩慢的浸入甲醇中注入,注意要讓溶液倒回注射筒內,再緩慢取出注射筒,亦須注意可讓白煙噴出燒杯外。 2.1.3.1 氫氧化鈉甲醇溶液(0.5 mol/L):溶解2 g的氫氧化鈉於100 mL的甲醇中,甲醇含水得超過0.5% (w/w)。溶液須保存一段時間,可能會有少的碳酸鈉白色沉澱產生。但是,這些沉澱物質對甲基酯化物的製備並無影響。 2.1.3.2 氮氣:氧氣含低於5mg/kg。 2 CNS 14759, N 6370 2.1.4 檢液的製備 2.1.4.1 試樣 (4):依測定方法及取樣量之不同,對照所需之器材及試藥用量(如表 1)。 表 1
5、方法 取樣量 (mg) 錐形瓶 (mL) 氫氧化鈉溶液 (mL) 三氟化硼溶液 (mL) 異辛烷 (mL) GC 100 250 250 500 50 50 4 6 5 7 1 3 2 5 2.1.4.2 皂化 (1) 油或脂類:試樣置於錐形瓶中,加入適量的氫氧化鈉甲醇溶液和助沸物,再與冷凝管接合 (5)。在迴流冷凝下,加熱至沸騰,直到油滴消失 (6)。每 30 秒至 1 分鐘,輕輕以螺旋方式搖晃錐形瓶,以避免在錐形瓶瓶壁上形成一圈氫氧化鈉固體。此步驟通常需時 5-10 分鐘以上 (7)。接著,從冷凝管頂端加入適量的三氟化硼甲醇溶液。 (2) 脂肪酸或皂化物:試樣置於錐形瓶中,加入適量的的三氟
6、化硼甲醇溶液,再與冷凝管接合。 2.1.4.3 甲基酯化物的製備 (8):加熱煮沸持續 3 分鐘,若試樣中含有長鏈脂肪酸 (碳數大於 20 以上者 ),則繼續加熱煮沸 30 分鐘。從冷凝管頂端加入適量的異辛烷,取出錐形瓶,趁熱加入飽和氯化鈉溶液 20 mL,蓋上蓋子,劇烈搖晃至少 15 秒,再加入飽和氯化鈉溶液,使混合溶液的液體層達到錐形瓶瓶頸的部位,待兩相得以分層。將異辛烷層 1-2 mL,裝入樣品瓶中,並加入少許無水硫酸鈉,以去除微量的水分。 2.1.5 將異辛烷溶液注入氣相層析儀的方式 2.1.5.1 使用填充管柱時,直接注入氣相層析儀。 2.1.5.2 使用毛細管管柱時,可將異辛烷溶液
7、先以異辛烷加以適當的稀釋。 2.2 Trimethylsulfonium hydroxide(TMSH)法 (2) :適用於所有油脂、乳脂肪和含乳脂肪的製品;含有 2.1 所述之特殊官能基之脂肪酸的酯類,但含氫氧基者除外(9)。然而,是否完全轉換成甲基酯化物則不得而知;游離脂肪酸酯化程度約為70 %到 80 %。此法不建議使用極性靜相氰丙基矽氧烷 (cyanopropyl siloxanes)分離管柱。 2.2.1 原理:試樣溶於第三級丁基甲基醚 (t-butyl methyl ether),以 TMSH 進行轉酯基作 用,得到脂肪酸甲基酯化物後,立即注入注射溫度高於 250C的氣相層析儀加以
8、分析。若樣品中含有短鏈脂肪酸 (8 個碳以下 ),則建議使用正戊酸甲酯 (valeric acid methyl ester)為內標準品,但試樣中以不含正戊酸為原則。 2.2.2 器具及材料 2.2.2.1 試管: 2 mL,具磨砂玻璃瓶蓋自 動取樣器樣品瓶 (autosampler 3 CNS 14759, N 6370vials)。 2.2.2.2 移液管: 1000 L。 2.2.2.3 定容瓶: 50 和 100 mL。 2.2.2.4 濾紙。 2.2.2.5 旋轉濃縮機。 2.2.3 試藥:第三級丁基甲基醚 (t-Butyl methyl ether)、石油醚、無水硫酸鈉均為分析級。
9、 2.2.3.1 Trimethylsulfonium hydroxide(TMSH)甲醇溶液之配製: 0.2 mol/L,此溶液於 4C 下密封保存,可穩定保存至少兩個月。 (1) 稱取約 20 g 強鹼性之離子交換樹脂 (Amberlite IRA-910, Fluka 06457; Amberlyst A-26, Merck, 15636; 或 Amberlite IRA900a.g., Serra 40161)置於 35 mL 之水中,充填入玻璃管柱 (內徑約 2 cm, 長度約為 20 cm ,活栓處塞有玻璃纖維 ) ,加入氫氧化鈉(4g/100mL)150mL 流洗,再以中性水 1
10、50mL 流洗 (以 pH 試紙測試 ),最後加入 100mL 甲醇完成管柱製備。 (2) 稱取 Trimethylsulfonium iodide 4.1g,溶於甲醇 60mL 中,以 50水浴溶解,每次取 5 至 10mL 該溶液通過管柱 (2.2.3.1.1)並接收,剩下的溶液則仍置於 50水浴中以免結晶產生,將所有溶液通過管柱後,最後以甲醇約 40mL 通過管柱後,定量至 100mL。 2.2.4 內部標準品之配製 :僅適用在丁酸 (butyric acid)及 /或己酸 (caproic acid)的測定。 2.2.4.1 內部標準品原液:取正戊酸甲酯 (valeric acid m
11、ethyl ester) 250 mg (精稱至 0.1 mg),以異辛烷溶解並定容至 250mL,供作內部標準品原液。 2.2.4.2 內部標準品溶液:取內部標準品原液 10 mL,以異辛烷溶解並定容至 100 mL,供作內部標準品溶液。 2.2.5 檢液的製備 2.2.5.1 測試樣品 (4):稱取試樣 10 2 mg 於試管中 (11),以石油醚溶解,加入無水硫酸鈉等待 30 分鐘,以完全去除水分,以濾紙過濾,用石油醚小心沖洗濾紙上殘留物,並收集濾液,使用旋轉濃縮機去除溶劑。 2.2.5.2 甲基酯化物的製備使用移液管,加第三級丁基甲基醚 500 L 於測試樣品中並加以溶解 (12),若
12、需要,可稍為加溫。加入 TMSH 250 L,並劇烈搖晃 30 秒。將收集之 TMSH 溶液,注入氣相層析儀分析。因游離脂肪酸只在注入時才轉換成甲基酯化物,因此注射器的溫度需達 250C 以上 (13、14)。 2.3 轉酯化 (Trans-esterification)法 (2):本方法規定於食用油脂,包括丁碳等短鏈脂肪酸及游離脂肪酸 (FFA)含量不超過 2者。還有丁酸 (C4)或己酸 (C6)之測定; 4 CNS 14759, N 6370 含有 2.1 所列之特殊官能基之脂肪酸的酯類。然而,是否完全轉換成甲基酯化物則不得而知。 2.3.1 原理:以異辛烷溶解甘油酯,以氫氧化鉀進行轉酯化
13、作用,轉換成甲基酯化物後,以硫酸氫鈉中和氫氧化鉀,避免甲基酯化物產生皂化現象。 2.3.2 器具及材料 2.3.3.1 試管: 5 mL,具磨砂玻璃瓶蓋。 2.3.3.2 移液管或分注器: 4 mL,及 /或一支容量 4 mL 的移液管 (volumetric pipette)。 2.3.3.3 移液管: 200 L。 2.3.3.4 樣品瓶: 4 mL,具螺旋蓋。 2.3.3.5 定容瓶: 50 與 100 mL。 2.3.3 試藥:異辛烷 (2,2,4-trimethylpentane)、硫酸氫鈉為分析級。 2.3.3.1 氫氧化鉀甲醇溶液 約 2 mol/L(15):稱取氫氧化鉀 13.
14、1 g,加入純甲醇 100 mL,緩緩加熱溶解之。加適量的無水硫酸鈉於溶液中以吸附水分,然後過濾並收集澄清濾液,若溶液需保存一段相當的時間,則可能會有少量的碳酸鈉沉澱形成。然而甲基酯化反應是使用上澄液,因此對實驗並無影響。 2.3.4 內部標準品之配製:適用在丁酸及 /或己酸的測定。 2.3.4.1 內部標準品原液: 取正戊酸甲酯 (valeric acid methyl ester) 250 mg (精稱至 0.1 mg),以異辛烷溶解並定容至 250mL,供作內部標準品原液。 2.3.4.2 內部標準品溶液:取內部標準品原液 10 mL,以異辛烷溶解並定容至 100 mL,供作內部標準品溶
15、液。 2.3.5 檢液的製備 (4):稱取 60 mg 樣品於試管中。測定丁酸及 /或己酸時,則樣品精稱至接近 0.1 mg。: 2.3.6 甲基酯化物的製備 2.3.6.1 以移液管或分注器,加異辛烷 4 mL 於試樣中並加以溶解,若測定物為丁酸及 /或己酸時,則改以 4mL 之內部標準品當作溶解之溶劑。若需要可稍為加溫。 2.3.6.2 以移液管,加氫氧化鉀甲醇溶液 200 L 於試管中並加上蓋子,劇烈搖晃 30 秒。一開始因甘油酯分解而產生混濁現象,經反應之後,會變澄清。 2.3.6.3 加約硫酸氫鈉 1 g,劇烈搖晃,以中和氫氧化鉀。 2.3.6.4 於鹽類沉澱後,將含有甲基酯化物的上
16、層部分取出,裝 入樣品瓶中。收集到的異辛烷溶液將含有約 15 mg/mL 的甲基酯化物 2.3.7 將異辛烷溶液注入氣相層析儀的方式: 2.3.7.1 使用填充管柱時,直接注入氣相層析儀。 2.3.7.2 使用毛細管管柱時,可將異辛烷溶液先以異辛烷加以適當的稀釋。 3. 氣相層析法 (Gas chromatography, GC) 5 CNS 14759, N 63703.1 材料 3.1.1 載流氣體:惰性氣體 (氮氣、氦氣、氬氣或氫氣 (16)等 )。必須完全乾燥不含水,含氧量不得高於 10 mg/kg。 3.1.2 輔助氣體:氫氣 (純度 99.9 %)、空氣或氧氣均不含有機不純物。 3
17、.1.3 參考標準品:使用純脂肪酸標準品的甲基酯化物,或已知待測油脂中脂肪酸組成之甲基酯化物。最佳參考標準品為與待測物的脂肪酸成分類似之甲基酯化物 (17)。 3.2 儀器裝置 3.2.1 樣品注入系統:依連接的管柱不同,選擇如下。 3.2.1.1 連接填充管柱者:可將注入系統溫度增加至高於管柱溫度 20 至 50 C 以上。 3.2.1.2 連接毛細管柱者:可使用分流 (Split)或不分流 (Splitless)。 3.2.2 管柱烘箱:具備可將管柱加熱到至少 260C 的功能。對填充管柱而言,須能使其保持所需溫度在 1C 之間;對毛細管柱而言,須能使其保持所需溫度在 0.1C 之間,尤其
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