## Dunnelaagchromatografie

Vwo examen scheikunde 1 2002 1e tijdvak aangepast

Margarine

Plantaardige olie is een belangrijk bestanddeel van onze voeding. Plantaardige olie bestaat voornamelijk uit glyceryltri-esters van diverse vetzuren; in deze opgave wordt aangenomen dat er geen andere molecuulsoorten in aanwezig zijn. Van de veresterde vetzuren in plantaardige olie is een groot deel onverzadigd.

Door plantaardige olie te schudden met een bepaald reagens kan direct zichtbaar gemaakt worden dat plantaardige olie onverzadigde verbindingen bevat.

Plantaardige oliën hebben een laag smeltpunt. Om plantaardige olie te kunnen toepassen in margarine of in frituurvet wordt de olie zodanig bewerkt dat een product ontstaat dat bij een hogere temperatuur vloeibaar wordt. Daartoe past men vetharding toe. Bij vetharding wordt, door het toepassen van een bepaalde reactie, een groot deel van de dubbele koolstofkoolstof- bindingen in de onverzadigde veresterde vetzuurmoleculen omgezet tot enkelvoudige koolstof-koolstof-bindingen.

In plantaardige oliën hebben de dubbele bindingen in de onverzadigde veresterde vetzuren de cisconfiguratie. Zo kan de configuratie van een deel van een veresterd molecuul linolzuur als volgt schematisch worden weergegeven:
In deze schematische weergave zijn de koolstofatomen van het veresterde linolzuurmolecuul genummerd.
Wanneer in deze opgave wordt gesproken over dubbele bindingen in de cis- respectievelijk trans-configuratie, wordt daarmee bedoeld dat het gedeelte van het molecuul rond de desbetreffende dubbele binding de cis- respectievelijk trans-configuratie bezit.
Behalve de reactie waarbij dubbele bindingen worden omgezet tot enkelvoudige bindingen, vindt tijdens de vetharding nog een andere omzetting plaats. Het is namelijk gebleken, dat tijdens de vetharding de configuratie rond de dubbele bindingen kan overgaan van cis in trans.
Uit onderzoek is gebleken dat veresterde vetzuren met dubbele bindingen in de transconfiguratie een nadelige invloed hebben op de gezondheid. Daarom wordt er veel onderzoek gedaan naar de samenstelling van margarine en frituurvet. Bij dit onderzoek aan vetten en oliën wordt onder andere gebruik gemaakt van dunnelaagchromatografie. Bij deze analysemethode hebben de volgende factoren invloed op de loopsnelheid en dus op de afstand die de glyceryltri-esters vanaf de start afleggen:
• het aantal dubbele bindingen in het molecuul van de glyceryltri-ester: hoe minder dubbele bindingen, hoe groter de loopsnelheid;
• de plaats van het veresterde onverzadigde vetzuur in het molecuul van de glyceryltri-ester: wanneer het onverzadigde vetzuur aan het middelste koolstofatoom van het glycerolmolecuul is veresterd, is de loopsnelheid van de glyceryltri-ester groter dan wanneer het onverzadigde vetzuur aan een van de twee buitenste koolstofatomen van het glycerolmolecuul is veresterd;
• de configuratie van de dubbele binding: glyceryltri-esters met dubbele bindingen in de trans-configuratie hebben een grotere loopsnelheid dan de overeenkomstige glyceryltriesters met dubbele bindingen in de cis-configuratie.
De grootte van de koolwaterstofgroep blijkt niet van invloed te zijn op de loopsnelheid. Zo zijn de loopsnelheden van glyceryltripalmitaat en glyceryltristearaat, beide glyceryltri-esters van verzadigde vetzuren, aan elkaar gelijk.
Ook blijkt dat de loopsnelheden van spiegelbeeldisomeren aan elkaar gelijk zijn.
In de figuur hieronder zijn chromatogrammen afgebeeld van mengsels die bij de margarinebereiding van belang zijn.
In deze chromatogrammen zijn de glyceryltriesters met uitsluitend veresterde verzadigde vetzuren schematisch met weergegeven. De afkorting ’onverz’ staat voor een onverzadigd veresterd vetzuur met één dubbele koolstof-koolstof-binding.
De afgebeelde chromatogrammen zijn van:
1. een synthetisch mengsel van vijf glyceryltri-esters; de dubbele bindingen in de veresterde onverzadigde vetzuren hierin hebben alle de cis-configuratie.
2. (ongeharde) natuurlijke palmolie;
3. gedeeltelijk geharde palmolie.
Bij het maken van deze chromatogrammen is telkens dezelfde loopvloeistof (mobiele fase) en hetzelfde dragermateriaal (stationaire fase) gebruikt. In natuurlijke palmolie komen uitsluitend glyceryltri-esters voor. De dubbele bindingen in de veresterde onverzadigde vetzuren in deze glyceryltri-esters hebben alle de cis-configuratie.
Behalve de vijf glyceryltri-esters die in het mengsel zaten dat voor chromatogram 1 is gebruikt, bestaat er nog een glyceryltri-ester, namelijk . Zulke glyceryltri-esters komen wel in natuurlijke palmolie voor.