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分析藻類和海洋生物油所制生物柴油中的多元不飽和脂肪酸甲酯
閱讀：678 發(fā)布時(shí)間：2022-9-20簡(jiǎn)介：目前，世界上大多數(shù)庫(kù)存的生物柴油來(lái)自于植物油或動(dòng)物脂肪。雖然這些來(lái)源比較便宜和方便，但它們與糧食生產(chǎn)的資源有競(jìng)爭(zhēng)。目前的研究涉及從不與糧食生產(chǎn)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)的植物中尋找非食用來(lái)源的甘油三酯。一個(gè)有前途的來(lái)源是在生物反應(yīng)器中控制養(yǎng)殖的海藻，其生長(zhǎng)速度和所含油量與陸生作物相比都比較高。藻類和海洋生物油潛在的問(wèn)題是其中含有較高濃度的多元不飽和脂肪酸 (PUFA)。轉(zhuǎn)化成生物柴油燃料后，多元不飽和脂肪酸甲酯表現(xiàn)出較低的氧化穩(wěn)定性和較高的自聚率。如果生物柴油中 PUFA FAME 含量過(guò)高，這些性質(zhì)將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生污垢和使燃油管或過(guò)濾器堵塞。
為了保證良好的藻類生物柴油的質(zhì)量，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì) (CEN) 開(kāi)發(fā)了一種 GC 分析方法來(lái)檢測(cè)生物柴油中發(fā)現(xiàn)的四個(gè)主要的多元不飽和脂肪酸甲酯的含量（表 1）。方法命名為 EN 15779 [1]。本應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)介紹了使用這種方法分析藻油所得的 B100 生物柴油時(shí)，Agilent 7890A GC氣相色譜系統(tǒng)的配置和分析性能。
實(shí)驗(yàn)根據(jù) EN 15779 的方法對(duì) Agilent 7890A GC 進(jìn)行配置和設(shè)定儀器條件。詳見(jiàn)表 2 和表 3。配制 1.0 mg/mL 二十三酸甲酯 (C23:0) 的正庚烷溶液作為內(nèi)標(biāo)溶液。配制 0.1 mg/mL 的四種多元不飽和脂肪酸甲酯（見(jiàn)表 1）的正庚烷溶液，其中含 1.0 mg/mL 的內(nèi)標(biāo)(C23:0)。該標(biāo)準(zhǔn)溶液用于確定每個(gè)多元不飽和脂肪酸甲酯和內(nèi)標(biāo)C23:0 的保留時(shí)間。用于測(cè)試的樣品為兩個(gè)藻類 B100 生物柴油樣品。每個(gè)樣品取出 100 mg 加入 2 mL 自動(dòng)進(jìn)樣器樣品瓶中，再加入1.0 mL C23:0 內(nèi)標(biāo)溶液，然后混合。樣品制備完成后重復(fù)上樣進(jìn)行分析，以確定分析的重復(fù)性。
結(jié)果與討論圖 1 是 PUFA FAME 參考標(biāo)樣在 EN 15779 GC 條件下運(yùn)行后得到的色譜圖。每個(gè)色譜峰的保留時(shí)間分別在色譜圖上標(biāo)出。這些保留時(shí)間用來(lái)識(shí)別生物柴油樣品中發(fā)現(xiàn)的四個(gè)多不飽和脂肪酸甲酯。兩個(gè)藻類生物柴油樣品的 GC 分析結(jié)果如圖 2 所示。兩個(gè)樣品中FAME 的組成非常相似，但樣品 1 中 PUFA FAME 的含量較高。采用 EN 15779 方法中每個(gè)多不飽和脂肪酸甲酯的理論響應(yīng)因子對(duì)多元不飽和脂肪酸甲酯進(jìn)行定量分析。通過(guò)使用添加到每個(gè)樣品中的內(nèi)標(biāo) C23:0 FAME 的探測(cè)器響應(yīng)對(duì)上述響應(yīng)因子進(jìn)行校正。此過(guò)程有助于提高最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)每個(gè) PUFA FAME 的重量百分含量進(jìn)行了計(jì)算，樣品中的總 PUFA FAME 含量由各脂肪酸甲酯的含量之和得到。表 4 是重復(fù)分析兩種藻類生物柴油樣品的分析結(jié)果。每個(gè)樣品的分析精度通過(guò)計(jì)算重復(fù)運(yùn)行的重復(fù)性 (r) 確定。重復(fù)性是指單一操作者在同一儀器上、短時(shí)間內(nèi)（通常是指同一天）重復(fù)運(yùn)行樣品分析結(jié)果之間的差異。EN 15779 方法僅給出了總PUFA FAME 的分析結(jié)果重復(fù)性指標(biāo)。表 4 結(jié)果表明使用 Agilent7890A GC 系統(tǒng)時(shí)，兩個(gè)樣品分析結(jié)果的重復(fù)性都超過(guò)了 EN15779 的指標(biāo)要求。
結(jié)論海藻或海洋生物油制成的生物柴油中的 PUFA FAME 分析可以很容易地使用 EN 方法 15779 在 Agilent 7890A GC 系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。根據(jù)該方法中的要求，PUFA FAME 含量的校準(zhǔn)和報(bào)告均可以采用安捷倫化學(xué)工作站軟件的標(biāo)準(zhǔn)工具完成。分析兩種藻類生物柴油樣品的結(jié)果表明，7890A GC 系統(tǒng)提供的分析結(jié)果，其精度符合 EN15779 的方法要求。