Phân tích tổng hợp axit béo của các sản phẩm xà phòng từ dầu thực vật bằng phương pháp chiết xuất/phản ứng chất lỏng siêu tới hạn

Journal of the American Oil Chemists' Society - Tập 75 - Trang 1291-1295 - 1998
Jerry W. King1, Scott L. Taylor1, Janet M. Snyder1, Russell L. Holliday1
1Food Quality and Safety Research, NCAUR, ARS, USDA, Peoria

Tóm tắt

Bã xà phòng từ các quy trình tinh chế dầu thực vật là một sản phẩm phụ có giá trị gia tăng mà tìm thấy ứng dụng công nghiệp tiếp theo dựa trên hàm lượng axit béo của nó. Do hàm lượng axit béo của bã xà phòng có thể thay đổi theo nguồn gốc dầu thực vật hoặc phương pháp tinh chế, việc xác định tổng hàm lượng axit béo (TFA) bằng một phương pháp phân tích chính xác là điều quan trọng đối với người mua sản phẩm phụ của quy trình tinh chế này. Truyền thống, hàm lượng TFA của bã xà phòng đã được xác định theo Phương pháp Chính thức AOCS G3-53 dựa trên một phân tích khối lượng. Thật không may, phương pháp phân tích dựa trên khối lượng này yêu cầu một khoảng thời gian đáng kể và sử dụng một lượng chất hòa tan hữu cơ lớn cho mỗi phép phân tích. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã áp dụng chiết xuất chất lỏng siêu tới hạn (SFE) kết hợp với một phản ứng dựa trên enzym (SFR), trong sự hiện diện của carbon dioxide siêu tới hạn (SC-CO2), để xác định hàm lượng TFA của các loại bã xà phòng. Chuỗi SFE/SFR được tiến hành sử dụng hai máy chiết xuất thương mại có sẵn, sử dụng lipase hỗ trợ tại chỗ trong buồng chiết xuất để tạo ra các este methyl axit béo (FAME). Phương pháp sắc ký khí (GC) để xác định từng FAME, tiếp theo là định lượng dựa trên tổng hợp tất cả các axit béo từ phân tích GC, cho phép xác định chính xác hàm lượng TFA của bã xà phòng. Hàm lượng TFA của ba loại bã xà phòng khác nhau được xác định bằng phương pháp này cao hơn một chút so với các giá trị thu được từ Phương pháp Chính thức G3-53. Phương pháp được báo cáo mất chưa đến một nửa thời gian của Phương pháp Chính thức G3-53 và giảm việc sử dụng dung môi hữu cơ từ 575 mL xuống dưới 2 mL bằng cách sử dụng SC-CO2.

Từ khóa

#bã xà phòng #dầu thực vật #tổng hàm lượng axit béo #chiết xuất chất lỏng siêu tới hạn #phản ứng enzym

Tài liệu tham khảo

Pattison, E.S., Fatty Acids Today and Tomorrow, in Fatty Acids and Their Industrial Applications, edited by E.S. Pattison, Marcel Dekker Inc., New York, 1968, pp. 8–9. Menge, H., and R.E. Beal, The Use of Neutralized Soybean Oil Soapstock for Broilers, Poutry Sci. 52:219–222 (1973). Beal, R.A., L.L. Lauderbeck, and J.R. Ford, Soybean Soapstock Utilization: Fatty Acid Adducts with Ethylene and 1-Butene, J. Am. Oil Chem. Soc. 52:400–403 (1975). Haas, M.J., and K.M. Scott, Combined Nonenzymatic-Enzymatic Method for the Synthesis of Simple Alkyl Fatty Acid Esters from Soapstock, Ibid.1393–1401 (1996). Sessa, D.J., W.E. Neff, G.R. List, and M.A.M. Zeitoun, Melting and Crystalline Properties of Enzyme Catalyzed Interesterified Vegetable Oil-Soapstock Fatty Acid Blends, Lebensm. Wiss. Technol. 29:581–585 (1996). Hesseltine, C.W., and S. Koritala, Screening of Industrial Micro-organisms for Growth on Soybean Soapstock, Process Biochem. 22:9–12 (1987). Daniels, R., Agrotech to Convert Soapstock into Fertilizer, INFORM 6:421–423 (1996). Basu, H.N., J.V. Gednalske, and R.W. Herzfeld, Methylated Herbicidal Adjuvant, U.S. Patent 5,624,883 (1997). Norris, F.A., Refining and Bleaching, in Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, 3rd edn., edited by D. Swern, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1964, pp. 762–765. Stansbury, M.F., V.O. Cirino, and H.P. Pastor, Composition of Acidulated Soapstocks as Influenced by Commercial Methods of Processing Seed and Oil, J. Am. Oil Chem. Soc. 34:539–544 (1957). Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists’ Society, 4th edn., edited by D. Firestone, American Oil Chemists’ Society, Champaign, 1990, Method G 3-53. Maness, N.O., D. Chrz, T. Pierce, and G.H. Brusewitz, Quantitative Extraction of Pecan Oil from Small Samples with Supercritical Carbon Dioxide, J. Am. Oil Chem. Soc. 72:665–669 (1995). Devineni, N., P. Mallikarjunan, M.S. Cinnan, and R.D. Phillips, Supercritical Fluid Extraction of Lipids from Deep-Fried Food Products, Ibid.1517–1523 (1997). King, J.W., Analysis of Fats and Oils by SFC and SFE, INFORM 4:1089–1098 (1993). Kahlon, S., F.I. Chow, and R.N. Sayre, Quantitative Extraction of Hamster Liver Lipid and Cholesterol with Supercritical Carbon Dioxide, J. Am. Oil Chem. Soc. 73:1341–1342 (1996). King, J.W., J.M. Snyder, S.L. Taylor, J.H. Johnson, and L.D. Rowe, Translation and Optimization of Supercritical Fluid Extraction Methods to Commercial Instrumentation, J. Chromatogr. Sci. 31:1–5 (1993). Skovly, J., E. Lundanes, and T. Greibrokk, Determination of the Identity of By-Products in the Industrial Production of Saturated Fatty Acids, J. Am Oil Chem. Soc. 73:1297–1304 (1996). Taylor, S.L., J.W. King, and G.R. List, Determination of Oil Content in Oilseeds by Analytical Supercritical Fluid Extraction, Ibid.437–439 (1993). Eller, F.J., and J.W. King, Determination of Fat Content in Foods by Analytical SFE, Sem. Food Anal. 1:145–162 (1997). Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists’ Society, 4th edn., edited by D. Firestone, American Oil Chemists’ Society, Champaign, 1990, Method Am 3-96. King, J.W., and W.V. O’Farrell, SFE—New Method to Measure Oil Content, INFORM 8:1047–1048, 1050–1051 (1997). King, J.W., and J.M. Snyder, in Supercritical Fluid Chromatography—A Shortcut in Lipid Analysis, edited by R. McDonald and M. Mossoba, American Oil Chemists’ Society, Champaign, 1997, pp. 139–162. Hayes, D.G., and R.G. Kleiman, Supercritical Fluid Chromatographic Analysis of New Crop Seed Oils and Their Reactions, J. Am. Oil Chem. Soc. 73:1691–1697 (1996). Snyder, J.M., J.W. King, and M.A. Jackson, Analytical Supercritical Fluid Extraction with Lipase Catalysis: Conversion of Different Lipids to Methyl Esters and Effect of Moisture, J. Am. Oil Chem. Soc. 74:585–588 (1997). Snyder, J.M., J.W. King, and M.A. Jackson, Fat Content for Nutritional Labeling by Supercritical Fluid Extraction and an On-Line Lipase Catalyzed Reaction, J. Chromatogr. 750:201–207 (1996). Jackson, M.A., and J.W. King, Methanolysis of Seed Oils in Flowing Supercritical Carbon Dioxide, J. Am. Oil Chem. Soc. 73:353–356 (1996). Zhou, S., and R.G. Ackman, Interference of Polar Lipids with the Alkalimetric Determination of Free Fatty Acid in Fish Lipids, Ibid.1019–1023 (1996). Dows, M.K., Compositional Characterization of Cottonseed Soapstocks, Ibid.1287–1295 (1996). Johansen, S.L., A. Sivasothy, M.K. Dowd, P.J. Reilly, and E.G. Hammond, Low Molecular Weight Organic Compositions from Vegetable Oil Soapstocks, Ibid.1275–1286 (1996). Sivasothy, A., and P.J. Reilly, Low-Molecular Weight Organic Composition of Acid Water from Coconut Oil Soapstock, Ibid.1305–1309 (1996).