Analytical Method Development to Determine the Oxidative Status of Crude Algal Oil

Abstract

Opinnäytetyö toteutettiin yhteistyössä Neste Oyj:n kanssa, yrityksen Tutkimusanalytiikka-osaston Porvoon Kilpilahdessa sijaitsevassa epäorgaanisen kemian laboratoriossa.

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää ISO 27107:2010 -standardiin pohjautuva analyysimenetelmä raakaleväöljyn peroksidiluvun määrittämiseksi. Menetelmän kehitys on toteutettu kahdessa osassa: ensin arvioimalla menetelmän suorituskykyä, sitten testaamalla menetelmää raakaleväöljynäytteille. Suorituskykyä arvioitiin ensiksi määrittämällä laboratorion sisäinen uusittavuus, hyödyntäen aikaisempien pätevyyskokeiden kasviöljynäytteitä, joilla oli ennestään määritetyt vertailuarvot peroksidiluvulle. Lisäksi suorituskykyä arvioitiin saantokokeilla, joissa rypsiöljyyn lisättiin tunnettuja määriä hydroperoksidiyhdistettä. Menetelmää testattiin raakaleväöljylle vastaavanlaisten saantokokeiden avulla.

Menetelmän suorituskyvyn arviointi oli onnistunut ja menetelmä havaittiin soveltuvaksi kasviöljyjen peroksidiluvun määrittämiseen. Hydroperoksidien lisääminen raakaleväöljyyn tuotti kuitenkin alhaisia saantoja, johtuen mahdollisesti joko näytteen viskoosisuudesta tai mahdollisista antioksidanttisista ominaisuuksista. Koska raakaleväöljyn saantokokeiden tulokset olivat huonoja, eikä näytteelle ollut saatavilla sopivaa vertailumateriaalia, toimivaa menetelmää leväöljynäytteelle ei onnistuttu kehittämään opinnäytetyön aikana.

Vaikka opinnäytetyön varsinaista tavoitetta ei saavutettu, menetelmää voidaan kuitenkin mahdollisesti hyödyntää uutena analyysimenetelmänä kasviöljyjen peroksidiluvun määrittämiseen Neste Oyj:n Tutkimusanalytiikka-osaston epäorgaanisen kemian laboratoriossa.

This Bachelor’s Thesis study was executed in collaboration with Neste Oyj and the practical work was carried out in the department of Research Analytics’ laboratory of inorganic chemistry in Kilpilahti, Porvoo.

The objective of this study was to develop an analytical method based on ISO 27107:2010 to determine the peroxide value (PV) of crude algal oil. The process of method development has been carried out in two parts: first by evaluating the method performance, then by testing the method for crude algal oil samples. The method performance was evaluated by determining the within-laboratory reproducibility, for which vegetable oil samples of former proficiency tests were used, as they had previously assigned PVs. Additionally, the method performance was assessed through spiking experiments, where known amounts of a hydroperoxide compound were added to rapeseed oil. For testing the method with crude algal oil, similar spiking experiments were carried out.

The evaluation of the method performance was successful and the method was observed to be effective for measuring the PV of vegetable oils. However, the addition of hydroperoxides to the crude algal oil resulted in poor recoveries, likely due to either the viscosity of the sample or its possible antioxidant properties. Since the spiking experiments with crude algal oil were unsuccessful and there was no suitable reference material for the sample, a method for crude algal oil could not be developed during this study.

Although the main objective of the thesis study was not achieved, the method could possibly be brought into use as a new analytical method for the determination of PV of vegetable oils in the inorganic chemistry laboratory of Neste Oyj's Research Analytics department.