CN111440664A - 三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法。以浓盐酸作催化剂、甲醇作酯交换甲酯化试剂、2,2‑二甲氧基丙烷作甘油去除剂将酯交换甲酯化生成的甘油转换为丙酮缩甘油并去除水；先取三甘油脂肪酸酯试样并置于圆底烧瓶内，随后向圆底烧瓶内加入甲醇、2,2‑二甲氧基丙烷和浓盐酸，加入量按体积比三甘油脂肪酸酯：甲醇：2,2‑二甲氧基丙烷：浓盐酸＝1：200～400：40～80：2～4，振荡混合开始酯交换甲酯化、去除甘油和去除水反应；再将圆底烧瓶置于超声波清洗机内超声30‑90min，以加快步骤二的化学反应；最后通过水浴蒸除甲醇、2,2‑二甲氧基丙烷、丙酮和盐酸，得到脂肪酸甲酯丙酮缩甘油液体混合物。该三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法无毒、环保、高效、适用范围广。

Description

三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法

技术领域

本发明涉及一种油脂分析方法，具体涉及三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法。

背景技术

三甘油脂肪酸酯是由各种碳链的脂肪酸和甘油化合而成的，是动植物油脂的主要成分，是人们食物的重要组成部分，是人们摄取能量的主要来源，它能提供人体所需的必需脂肪酸，是维持生命活动和生长发育不可或缺的物质。随着人们生活水平的提高，对油脂食用安全和营养问题日益重视，其中脂肪酸是决定动植物油品质的重要指标之一，它能直观地反映动植物油营养价值，其组成及配比在很大程度上决定了其营养价值，因此对动植物油中脂肪酸的组成及含量进行准确的测定是非常有必要的。由于三甘油脂肪酸酯在常压下的沸点高，不能直接进行气相色谱分析其组成和含量，因此，通常需将三甘油脂肪酸酯进行酯交换甲酯化衍生生成沸点更低的脂肪酸甲酯后再进行气相色谱分析。目前酯交换甲酯化衍生方法很多，但是现有技术中适用于三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化的衍生方法主要有以下几种：

1、三氟化硼-甲醇法：GB/T 17376动植物油脂脂肪酸甲酯制备规定了该方法，先将三甘油脂肪酸酯在氢氧化钠甲醇溶液中皂化，生成的脂肪酸盐与三氟化硼甲醇溶液反应生成脂肪酸甲酯。其缺陷是：所用试剂三氟化硼是具有刺激性臭味、高毒兼有氟化氢与硼两者毒性的无色气体，且三氟化硼甲醇溶液需预先配置、储存于冰箱内。

2、三甲基氢氧化硫-甲醇法：GB/T 17376动植物油脂脂肪酸甲酯制备规定了该方法，其缺陷是：所用试剂三甲基氢氧化硫甲醇溶液有毒，需预先配置储存于冰箱内。

3、乙酰氯-甲醇法：GB 5009.168食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定规定了该方法，适用于含水量小于5％的试样，其缺陷是：所用试剂乙酰氯为刺激性试剂，且乙酰氯甲醇溶液需临用前配置。

4、碱-甲醇法：该方法在碱存在下，三甘油脂肪酸酯与甲醇发生酯交换甲酯化反应生成脂肪酸甲酯和甘油。但方法仅适用于游离脂肪酸含量小于2％的油脂，而且油脂中含水时容易发生皂化反应。

5、硫酸-甲醇法：该方法在硫酸存在下，三甘油脂肪酸酯与甲醇发生酯交换甲酯化反应生成脂肪酸甲酯和甘油。其缺陷是：该方法酯交换反应速率远低于碱-甲醇法，同时可能存在硫酸使甲醇脱水生成甲醚的副反应。

发明内容

针对上述酯交换甲酯化衍生方法的缺点，本发明旨在提供一种无毒、环保、高效、适用范围广的三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法。

为实现以上目的，本发明三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法通过采用浓盐酸作为催化剂、甲醇作为酯交换甲酯化试剂、2,2-二甲氧基丙烷作为甘油去除剂将酯交换甲酯化反应生成的甘油转换为丙酮缩甘油并去除物料中的水；操作步骤如下：

步骤一：用移液器移取三甘油脂肪酸酯试样并置于圆底烧瓶内；

步骤二：向圆底烧瓶内加入甲醇、2,2-二甲氧基丙烷和浓盐酸，加入量按体积比三甘油脂肪酸酯：甲醇：2,2-二甲氧基丙烷：浓盐酸＝1：200～400：40～80：2～4，振荡混合，开始酯交换甲酯化、去除甘油和去除水的化学反应；

步骤三：将圆底烧瓶置于超声波清洗机内超声30-90min，以加快步骤二的化学反应；

步骤四：将圆底烧瓶置于旋转蒸发仪上，水浴蒸除甲醇、2,2-二甲氧基丙烷、丙酮和盐酸；得到脂肪酸甲酯丙酮缩甘油液体混合物。

将步骤四获得的脂肪酸甲酯丙酮缩甘油液体混合物按照SH/T 0796《B-100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量测定法-气相色谱法》进行气相色谱分析，测定脂肪酸甲酯中的单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的含量之和为未转化的甘油脂肪酸酯总量，计算三甘油脂肪酸酯的酯交换甲酯化效率；计算公式如下：

测得未转化为脂肪酸甲酯的单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的含量和为≦0.5％，因此精炼大豆油的酯交换甲酯化的效率≧99.5％，表明本发明酯交换甲酯化效率高。

相关的化学反应中酯交换甲酯化的化学反应方程式如下：

相关的化学反应中去除甘油的化学反应方程式如下：

相关的化学反应中去除水的化学反应方程式如下：

本发明三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法通过采用浓盐酸作为催化剂、甲醇作为酯交换甲酯化试剂、2,2-二甲氧基丙烷作为甘油去除剂，具有以下技术特点和有益效果：

1、2,2-二甲氧基丙烷作为甘油去除剂可将酯交换甲酯化反应生成的甘油转换为丙酮缩甘油，使酯交换甲酯化反应向正反应方向进行，效率更高；

2、三甘油脂肪酸酯在甲醇中的溶解度低，因而辅以超声波处理使三甘油脂肪酸酯均匀分散以增大接触面积、加快反应速度；

3、该方法适用于含水试样，适用范围大，具有操作简便、反应条件温和、使用试剂易得、污染小的特点，同时酯交换甲酯化反应更彻底。

具体实施方式

实施例1

本发明三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法通过采用浓盐酸作为催化剂、甲醇作为酯交换甲酯化试剂、2,2-二甲氧基丙烷作为甘油去除剂将酯交换甲酯化反应生成的甘油转换为丙酮缩甘油并去除物料中的水；操作步骤如下：

步骤一：用移液器移取含三甘油脂肪酸酯含量99.9％的精炼大豆油试样100ul至具塞圆底烧瓶内；

步骤二：向圆底烧瓶内加入甲醇30ml、2,2-二甲氧基丙烷6ml、盐酸0.3ml，振荡混合，开始酯交换甲酯化、去除甘油和去除水的化学反应；

步骤三：将圆底烧瓶置于超声波清洗机内超声60min，加快步骤二的化学反应；

步骤四：将圆底烧瓶置于旋转蒸发仪上，水浴蒸除甲醇、2,2-二甲氧基丙烷、丙酮、盐酸，得到脂肪酸甲酯和丙酮缩甘油的液体混合物。

将步骤四获得的脂肪酸甲酯丙酮缩甘油液体混合物按照SH/T 0796《B-100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量测定法-气相色谱法》进行气相色谱分析，测定脂肪酸甲酯中的单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的含量之和为未转化的甘油脂肪酸酯总量，计算三甘油脂肪酸酯的酯交换甲酯化效率；计算公式如下：

测得未转化为脂肪酸甲酯的单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的含量和为0.15％，因此精炼大豆油的酯交换甲酯化的效率为99.85％。

实施例2

步骤一：用移液器移取含三甘油脂肪酸酯含量99.9％的精炼大豆油试样100ul至具塞圆底烧瓶内；

步骤二：向圆底烧瓶内加入甲醇20ml、2,2-二甲氧基丙烷4ml、盐酸0.2ml，振荡混合，开始酯交换甲酯化、去除甘油和去除水的化学反应；

其他步骤同实施例1。

测得未转化为脂肪酸甲酯的单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的含量和为0.50％，因此精炼大豆油的酯交换甲酯化的效率为99.50％。

实施例3

步骤一：用移液器移取含三甘油脂肪酸酯含量99.9％的精炼大豆油试样100ul至具塞圆底烧瓶内；

步骤二：向圆底烧瓶内加入甲醇40ml、2,2-二甲氧基丙烷8ml、盐酸0.4ml，振荡混合，开始酯交换甲酯化、去除甘油和去除水的化学反应；

其他步骤同实施例1。

测得未转化为脂肪酸甲酯的单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的含量和为0.13％，因此精炼大豆油的酯交换甲酯化的效率为99.87％。

本发明三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法所用试剂均为市售商品，低毒，操作简便，反应条件温和，从以上三个实施例的结果表明本发明的酯交换甲酯化效率高，其中实施例1和实施例3的酯交换甲酯化效率相当，但是实施例3试剂使用量比实施例1更多，从经济成本和酯交换甲酯化效率考虑，实施例1是最佳实施例。

Claims (1)

1.一种三甘油脂肪酸酯酯交换甲酯化衍生的方法，它通过采用浓盐酸作为催化剂、甲醇作为酯交换甲酯化试剂、2,2-二甲氧基丙烷作为甘油去除剂将酯交换甲酯化反应生成的甘油转换为丙酮缩甘油并去除物料中的水；操作步骤如下：

步骤一：用移液器移取三甘油脂肪酸酯试样并置于圆底烧瓶内；

步骤二：向圆底烧瓶内加入甲醇、2,2-二甲氧基丙烷和浓盐酸，加入量按体积比三甘油脂肪酸酯：甲醇：2,2-二甲氧基丙烷：浓盐酸＝1：200～400：40～80：2～4，振荡混合，开始酯交换甲酯化、去除甘油和去除水的化学反应；

步骤三：将圆底烧瓶置于超声波清洗机内超声30-90min，以加快步骤二的化学反应；

步骤四：将圆底烧瓶置于旋转蒸发仪上，水浴蒸除甲醇、2,2-二甲氧基丙烷、丙酮和盐酸；得到脂肪酸甲酯丙酮缩甘油液体混合物。