Animal and vegetable fats and oils — Gas chromatography of fatty acid methyl esters — Part 4: Determination by capillary gas chromatography

ISO 12966-4:2015 specifies a method for the determination of fatty acid methyl esters (FAMEs) derived by transesterification or esterification from fats, oils, and fatty acids by capillary gas chromatography (GLC). Fatty acid methyl esters from C8 to C24 can be separated using this part of ISO 12966 including saturated fatty acid methyl esters, cis- and trans-monounsaturated fatty acid methyl esters, and cis- and trans-polyunsaturated fatty acid methyl esters. The method is applicable to crude, refined, partially hydrogenated, or fully hydrogenated fats, oils, and fatty acids derived from animal and vegetable sources. This method is not suitable for the analysis of dairy, ruminant fats and oils, or products supplemented with conjugated linoleic acid (CLA). Milk and milk products (or fat coming from milk and milk products) are excluded from the scope of this part of ISO 12966. ISO 12966-4:2015 is not applicable to di-, tri-, polymerized and oxidized fatty acids, and fats and oils.

Corps gras d'origines animale et végétale — Chromatographie en phase gazeuse des esters méthyliques d'acides gras — Partie 4: Détermination par chromatographie capillaire en phase gazeuse

ISO 12966-4:2015 spécifie une méthode de détermination des esters méthyliques d'acides gras (EMAG) obtenus par transestérification ou estérification de corps gras et d'acide gras par chromatographie en phase gazeuse (CPG) sur colonne capillaire. Les esters méthyliques d'acides gras de C8 à C24 peuvent être séparés en utilisant la présente partie de l'ISO 12966, y compris les esters méthyliques d'acides gras saturés, les esters méthyliques d'acides gras mono-insaturés cis et trans et les esters méthyliques d'acides gras poly-insaturés cis et trans. La méthode s'applique aux corps gras et acides gras bruts, raffinés, partiellement hydrogénés ou totalement hydrogénés d'origines animale et végétale. La présente méthode ne convient pas à l'analyse des matières grasses laitières provenant des ruminants, ou des produits supplémentés en acide linoléique conjugué (CLA). Le lait et les produits laitiers (ou corps gras dérivés du lait et des produits laitiers) ne relèvent pas du domaine d'application de la présente partie de l'ISO 12966. ISO 12966-4:2015 ne s'applique pas aux acides gras et corps gras dimérisés, trimérisés, polymérisés et oxydés.

General Information

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Published
Publication Date
31-May-2015
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Completion Date
11-Feb-2022
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ISO 12966-4:2015 - Animal and vegetable fats and oils -- Gas chromatography of fatty acid methyl esters
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ISO 12966-4:2015 - Corps gras d'origines animale et végétale -- Chromatographie en phase gazeuse des esters méthyliques d'acides gras
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12966-4
First edition
2015-06-01
Animal and vegetable fats and oils —
Gas chromatography of fatty acid
methyl esters —
Part 4:
Determination by capillary gas
chromatography
Corps gras d’origines animale et végétale — Chromatographie en
phase gazeuse des esters méthyliques d’acides gras —
Partie 4: Détermination par chromatographie capillaire en phase
gazeuse
Reference number
ISO 12966-4:2015(E)
©
ISO 2015

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ISO 12966-4:2015(E)

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All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
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Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
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Fax +41 22 749 09 47
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ii © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO 12966-4:2015(E)

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Principle . 1
4 Reagents and materials . 1
4.1 Reference fatty acid methyl esters (FAMEs) . 2
4.2 Internal standards . 2
5 Apparatus . 3
6 Sampling . 4
7 Preparation of test sample . 4
8 Preparation of methyl esters from fats, oils, and fatty acids . 4
9 Procedure. 4
9.1 General . 4
9.2 GC conditions . 4
9.3 Performance check . 5
10 Calculations. 5
10.1 Qualitative analysis and peak identification . 5
10.2 Quantitative analysis . 5
10.2.1 Calculation of the composition of fatty acid methyl esters . 5
10.2.2 Calculation of the composition of fatty acid methyl esters using
correction factors . 6
10.2.3 Calculation of the composition of fatty acid methyl esters using an
internal standard . 6
11 Precision . 7
11.1 Results of interlaboratory test . 7
11.2 Repeatability . 7
11.3 Reproducibility . 7
12 Test report . 7
Annex A (informative) Theoretical flame ionization detector correction factor (TCF) for
fatty acid methyl esters (FAMEs) . 9
Annex B (informative) Examples of chromatograms .10
Annex C (informative) Comparison of FAME composition with two different GC columns.12
Annex D (informative) Results of an interlaboratory trial .14
Bibliography .20
© ISO 2015 – All rights reserved iii

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ISO 12966-4:2015(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary Information
The committee responsible for this document is ISO/TC 34, Food products, Subcommittee SC 11, Animal
and vegetable fats and oils.
This first edition cancels and replaces ISO 5508:1990 and ISO 15304:2002, which have been
technically revised.
ISO 12966 consists of the following parts, under the general title Animal and vegetable fats and oils — Gas
chromatography of fatty acid methyl esters:
— Part 1: Guidelines on modern gas chromatography of fatty acid methyl esters
— Part 2: Preparation of methyl esters of fatty acids
— Part 3: Preparation of methyl esters using trimethylsulfonium hydroxide (TMSH)
— Part 4: Determination by capillary gas chromatography
iv © ISO 2015 – All rights reserved

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12966-4:2015(E)
Animal and vegetable fats and oils — Gas chromatography
of fatty acid methyl esters —
Part 4:
Determination by capillary gas chromatography
1 Scope
This part of ISO 12966 specifies a method for the determination of fatty acid methyl esters (FAMEs) derived
by transesterification or esterification from fats, oils, and fatty acids by capillary gas chromatography
(GLC). Fatty acid methyl esters from C8 to C24 can be separated using this part of ISO 12966 including
saturated fatty acid methyl esters, cis- and trans-monounsaturated fatty acid methyl esters, and cis- and
trans-polyunsaturated fatty acid methyl esters.
The method is applicable to crude, refined, partially hydrogenated, or fully hydrogenated fats, oils, and
fatty acids derived from animal and vegetable sources.
This method is not suitable for the analysis of dairy, ruminant fats and oils, or products supplemented
with conjugated linoleic acid (CLA). Milk and milk products (or fat coming from milk and milk products)
are excluded from the scope of this part of ISO 12966.
This part of ISO 12966 is not applicable to di-, tri-, polymerized and oxidized fatty acids, and fats and oils.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 661, Animal and vegetable fats and oils — Preparation of test sample
ISO 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 6353, Reagents for chemical analysis
ISO 12966-2, Animal and vegetable fats and oils — Gas chromatography of fatty acid methyl esters — Part 2:
Preparation of methyl esters of fatty acids
ISO 12966-3, Animal and vegetable fats and oils — Gas chromatography of fatty acid methyl esters —
Part 3: Preparation of methyl esters using trimethylsulfonium hydroxide (TMSH)
3 Principle
Using capillary gas chromatography, FAMEs are separated on a highly polar stationary phase with
respect to their chain length, degree of (un)saturation, and geometry and position of the double bonds.
4 Reagents and materials
Unless otherwise stated, use only reagents as specified in ISO 6353-2 and ISO 6353-3 (if listed there). If
not, then use reagents of recognized analytical grade and water of at least grade 3, as defined in ISO 3696.
© ISO 2015 – All rights reserved 1

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ISO 12966-4:2015(E)

WARNING — Attention is drawn to the regulations which specify the handling of dangerous
matter. Technical, organizational, and personal safety measures shall be followed.
4.1 Reference fatty acid methyl esters (FAMEs)
4.1.1 Reference mixtures of pure FAMEs and/or oils with known fatty acid composition should be used
for the identification of fatty acids analysed under the test conditions of this method.
4.1.2 Fats and oils with certified fatty acid composition, e.g. certified reference material BCR 162.
4.1.3 Reference fatty acid methyl esters (FAMEs) - Methyl esters of pure fatty acids, in particular, cis- and
trans-isomers of octadecenoic (oleic), trans-isomers of octadecadienoic (linoleic), and octadecatrienoic
(α-linolenic) acids. Wide ranges of cis- and trans-octadecenoic methyl ester isomers are available on the
market. Trans-geometrical isomers of linoleic and α-linolenic acids can be prepared in the laboratory
with the aid of p-toluenesulfonic acid. In addition to pure compounds, convenient mixtures of FAMEs are
also commercially available.
4.2 Internal standards
For the quantification of the fatty acids, in grams per 100 g, the use of a FAME as an internal standard
(IS) is necessary. An external calibration with mixtures of different fatty acids is also possible.
NOTE If it is necessary to check the recovery and the effectiveness of the derivatization method, then either
or both a TAG and a FAME internal standard should be used. While the TAG-IS is added to the sample prior to the
FAME preparation, the FAME-IS is added before or after the FAME preparation. The FAME-IS is used to calculate
the recovery of the FAME from the TAG-IS and therefore, the efficiency of the derivatisation procedure. In this
case, a different chain length of the standards is required.
Depending on the type of fat, different internal standards can be used (C11:0 FAME, C17:0 FAME, C19:0
FAME, C21:0 FAME, C23:0 FAME, etc.). An external calibration with mixtures of different fatty acids is
also possible. It is recommended to carry out further analysis of the sample without the addition of the
internal standard to check the natural content of the fatty acid which is used as the internal standard.
The content shall be considered in the calculation.
IMPORTANT — If the TAG-IS (4.2.2) is hard to dissolve in the cold, a hot methylation procedure,
as specified in ISO 12966‑2:2011, 4.3, 4.4, and 4.5, shall be used.
The internal standard solutions are stable if precautions are taken to eliminate the loss of solvent and
therefore, a change in the concentration of the IS. For example, store the solution in a refrigerator in
a well-sealed amber bottle when not in use. Pure standards are available on the market. Purity of the
IS shall be confirmed by thin-layer chromatography, high-performance liquid chromatography, gas
chromatography analysis, or by any other appropriate technique.
The following are examples of suitable standards (as FAME and TAG):
4.2.1 Fatty acid methyl ester (FAME) as internal standard (IS) solution:
C21:0 FAME – heneicosanoic acid methyl ester (purity >99 %), mass concentration 5,0 mg/ml in iso-
octane or MTBE should be used as the internal standard.
4.2.2 Triacylglycerol (TAG) internal standard (IS) solution:
C21:0 TAG - triheneicosanoin (purity >99 %), mass concentration 5,0 mg/ml in chloroform. The
TAG internal standard solution is stable if precautions are taken to eliminate the loss of solvent and
therefore, a change in the concentration of the IS. For example, store the solution in a refrigerator in a
well-sealed amber bottle when not in use. Pure triheneicosanoin is available on the market. Purity of
the IS shall be confirmed by thin-layer chromatography, high-performance liquid chromatography, gas
chromatography analysis, or by any other appropriate technique.
2 © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO 12966-4:2015(E)

Toluene can be used in place of chloroform with the following considerations. Triheneicosanoin is not as
soluble in toluene as it is in chloroform. A solution with a mass concentration of 2 mg/ml can be prepared
in toluene. It is necessary to warm the solution slightly to get it dissolved, but once in solution, it will stay
dissolved if kept at room temperature. If the solution is stored in a refrigerator, it will crystallize out,
but can be dissolved again by slight warming of the solution. Care has to be taken so none of the toluene
is evaporated during this warming procedure. Also, care has to be taken to prevent the loss of toluene
during storage. Solvents other than iso-octane (i.e. chloroform or toluene) have to be removed after the
addition of the TAG-IS as these solvents are not used in the derivatization according to ISO 12966-2.
4.3 Iso-octane (2,2,4-trimethyl pentane).
4.4 Methyl tert-Butyl ether (MTBE) (2-Methoxy-2-methylpropane).
4.5 Chloroform.
SAFETY PRECAUTIONS — Chloroform is classed as a carcinogenic solvent (Category 3).
4.6 n-Hexane.
4.7 n-Heptane.
SAFETY PRECAUTIONS — Prolonged exposure through inhalation and swallowing could cause
serious damage to health despite limited evidence on the carcinogenic effect (Category 3).
4.8 Toluene.
5 Apparatus
Usual laboratory equipment and, in particular, the following.
5.1 Gas chromatograph, equipped with flame ionization detector, split or splitless injector, and data
acquisition system.
NOTE The use of on-column and programmable temperature vaporizer (PTV) injectors are also possible.
1)
5.2 Capillary column, fused silica capillary 100 m and 0,25 mm i.d. coated with SP-2560 or CP-Sil 88 ,
100 % cyanopropylsilicone stationary phase to a thickness of 0,20 µm. Commercially prepared columns
are available from different suppliers.
NOTE The use of 100 m, 0,25 mm ID, 0,20 µm film thickness columns with SP-2560 or CP-Sil 88 as the
stationary phase are recommended as the separation capacity of these columns is sufficient to separate most
C18:1 trans- and cis-isomers. If this separation is not required, a 50 m or 60 m column can also be used. However,
some 50 m or 60 m long columns might also achieve this separation mostly for vegetable oils. Other types of
columns (BPX70, DB-23, HP-23, Rtx-2330, SP-2330, SP-2380, etc.) are also possible, but a shift in the elution order
is possible. For fast GC analysis, short columns are also possible (10 m to 15 m), but with limited information
which in certain cases, will not be a problem.
5.3 Micro syringe, for gas chromatography, 10 μl delivery with a hardened needle.
5.4 Carrier gas, hydrogen (recommended) or helium, 99,999 5 % pure or better, gas chromatography
quality, dried, oxygen removed by suitable filters (<0,1 mg/kg), free from organic impurities.
NOTE Nitrogen gas is not acceptable as a carrier gas for this method.
1) Examples of suitable products available commercially. This information is given for the convenience of users of
this document and does not constitute an endorsement by ISO of these products. Equivalent products may be used
if they can be shown to lead to the same results.
© ISO 2015 – All rights reserved 3

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ISO 12966-4:2015(E)

WARNING — Hydrogen, which is used with capillary columns, can double the speed of the
analysis (in comparison with helium), but is hazardous. Hydrogen generators and safety devices
are available and it is essential that a suitable device be incorporated into the apparatus.
5.5 Flame gases, hydrogen and air, gas chromatography quality, free from organic impurities.
5.6 Make-up gas, nitrogen or helium, gas chromatography quality, free from organic impurities.
6 Sampling
A representative sample should be sent to the laboratory. It should not be damaged or changed during
transport or storage.
Sampling is not part of the method specified in this part of ISO 12966. A recommended sampling method
is given in ISO 5555.
7 Preparation of test sample
Prepare the test sample in accordance with ISO 661.
8 Preparation of methyl esters from fats, oils, and fatty acids
The fatty acid methyl esters shall be prepared in accordance with ISO 12966-2 or ISO 12966-3.
NOTE Prior to methylation, the internal standard solution, if required, is added to the reaction flask so that
after the oil or fat is added, the mass fraction is between 0,05 and 0,10 mg IS/mg oil or fat. Since a solvent is used
in the IS, it shall be evaporated from the flask prior to the methylation procedure.
Dissolve the prepared FAMEs in n-heptane, n-hexane, or iso-octane. The mass concentration should be
approximately 15 mg/ml to 20 mg/ml for split injection. For on-column injection, the mass concentration
should be adapted.
9 Procedure
WARNING — Due to the toxic character of some solvents, a ventilated hood shall be used.
9.1 General
The first sample in an analysis batch shall always be a blank FAME dissolution solvent. No peaks shall
be detected in this blank run.
9.2 GC conditions
Adapt the temperatures and GC conditions considering the type of fat, oil, or fatty acid analysed and the
apparatus used. The following conditions have been proven to be suitable for the separation of FAMEs
(C4 to C24) on 100 m columns. However, other conditions are also possible and can be used.
Injector temperature 250 °C
Detector temperature: 250 °C
Oven temperature: 120 °C to 240 °C with 4 °C/min, hold for further 7 min at 240 °C
Carrier gas hydrogen: column head pressure, 220 kPa
linear velocity; (30 to 40) cm/s, flow rate approx. 1,0 ml/min
4 © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO 12966-4:2015(E)

split ratio, 1:100
Injection volume: 1 µl (equivalent to 15 µg to 20 μg FAME)
Examples of chromatograms and alternative conditions are shown in Annex B and Annex C:
NOTE For the analysis of animal fats, the complete elution of all FAMEs can be checked with certified
reference standards.
9.3 Performance check
Column performance is checked using a suitable mixture of fatty acid methyl esters covering the range
of fatty acids under investigation. Since commercial GC designs are different and the separation obtained
is not identical to the example chromatograms, small changes in the sample size, sample concentration,
or oven temperature may be required. If so, adjust the sample size, sample concentration, or oven
temperature until the best separation results are obtained. If the column oven temperature needs to be
adjusted, it should be adjusted by small increments, preferably in steps of 1 °C.
NOTE On all cyanopropylsilicone capillary columns, the column temperature has a major effect on the elution
pattern of 13t- and 14t-C18:1, 16t-C18:1, 14c-C18:1, 9c,12c,15t-C18:3, 11c-C20:1 and 9c,12c,15c-C18:3.
10 Calculations
10.1 Qualitative analysis and peak identification
The individual FAMEs are identified by their retention times and in comparison with FAME reference
standards and reference hydrogenated oil samples.
When unknown peaks are observed, they should be identified using appropriate procedures such as GC-
MS, FTIR, silver-ion chromatography, and classical chemical methods. Peaks of unknown identity should
not be included in the summation of peak areas when calculating the fatty acid composition, unless they
have been confirmed to be fatty acids. It is also possible to summarize unknown peaks as such.
NOTE There is minor co-elution of cis- and trans-fatty acid isomers, particularly in the C18:1 (cis-9-oleic
acid) region using this technique. During (high temperature) refining (deacidification and deodorization), only
geometrical isomers are formed of the mono- and poly-unsaturated fatty acids, i.e. the double bond(s) remain(s)
at the same natural position. During hydrogenation, both positional and geometrical isomers are formed.
10.2 Quantitative analysis
10.2.1 Calculation of the composition of fatty acid methyl esters
Calculate the area fraction, x , of the individual fatty acid methyl esters, expressed as a percentage by
i
area of methyl esters, as given by Formula (1):
A
i
x =×100 (1)
i
A

where
A is the area of the individual fatty acid methyl ester i;
i
ΣA is the sum of areas under all peaks of all individual fatty acid methyl ester.
For most fats and oils, the area fraction of the fatty acid methyl esters is equal to the area fraction of
triacylglycerols in grams per 100 g (for certain cases, see 10.2.2).
According to the method AOCS Ce 1h-05, the factors for the conversion of FAMEs to TAG equivalents are
between 0,9114 (C8:0) and 0,9965 (C24:1) and are therefore negligible. If the chromatographic system
© ISO 2015 – All rights reserved 5

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ISO 12966-4:2015(E)

obeys these factors, it can be assumed that the ratio of the peak areas of the FAMEs is identical to the
ratio of the mass fractions.
The results are expressed in grams per 100 g with one decimal place for values.
10.2.2 Calculation of the composition of fatty acid methyl esters using correction factors
In certain cases, for example, when fatty acids with fewer than 16 carbon atoms are present (lauric
fats and oils with C10, C12, and C14), the areas should be corrected with specific correction factors (F).
These factors should be determined for each single instrument. For this purpose, suitable reference
materials with certified fatty acid composition in the corresponding range should be used.
According to the requirements of the clients, the correction factor might not be used. However, the
utilization (or not) of the correction factor shall be specified on the analysis report.
These correction factors are not identical with theoretical FID correction factors, which are given in
Annex A, as they also include the performance of the injection system, etc. However, in the case of bigger
differences, the whole system shall be checked for performance.
For the reference mixture, the mass fraction w , in grams per 100 g of FAME, i, is given by Formula (2):
i
m
i
w =×100 (2)
i
m

where
m is the mass of the FAME, i, in the reference mixture;
i
Σm is the total of the masses of the various components, as FAMEs of the reference mixture.
From the chromatogram of the reference mixture, calculate the percentage by area for the FAME, i, as follows:
A
i
x =×100 (3)
i
A

where
A is the area of the FAME, i, in the reference mixture;
i
ΣA is the sum of all areas of all FAMEs of the reference mixture.
The correction factor, F , is then:
i
m
iA×

F = (4)
i
Am×
i ∑
For the sample, the mass fraction, w , in grams per 100 g of each FAME, i, is as given by Formula (5):
i
FA×
ii
w = (5)
i
Σ()FA×
ii
NOTE The calculated value corresponds to the percentage of mass of the individual fatty acid calculated as
triacylglycerol per 100 g fat.
10.2.3 Calculation of the composition of fatty acid methyl esters using an internal standard
In certain analyses (for example, where not all of the fatty acids are quantified, such as when acids with
four and six carbons are present, alongside acids with 16 and 18 carbons, or when it is necessary to
determine the absolute amount of a fatty acid in a sample), it is necessary to use an internal standard.
6 © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO 12966-4:2015(E)

Fatty acids with 15, 17, 19, or 21 carbons are frequently used. The correction factor (if any) for the
internal standard should be determined.
The mass fraction in grams per 100 g, of the fatty acid, i, expressed as methyl ester, is then given by Formula (6):
mF××A
IS ii
w = (6)
i
mF××A
IS IS
where
A is the area the FAME, i;
i
A is the area of the internal standard;
IS
F is the correction factor of the fatty acid, i, expressed as FAME;
i
F is the correction factor of the internal standard;
IS
m is the mass of the test portion, in milligrams;
m is the mass of the internal standard, in milligrams, corrected by its purity (usually 0,99).
IS
The results are expressed with one decimal place.
11 Precision
11.1 Results of interlaboratory test
Details of an interlaboratory test on the precision of the method are summarized in Annex D. The values
derived from this interlaboratory test might not be applicable to concentration ranges and matrices
other than those given.
11.2 Repeatability
The absolute difference between two independent single test results obtained using the same method
on identical test material in the same laboratory, by the same operator, using the same equipment within
a short interval of time, will, in not more than 5 % of cases, be greater than r given in Tables D.1 to D.3.
11.3 Reproducibility
The absolute difference between two single test results, obtained using the same method on identical
test material, in different laboratories, with different operators, using different equipment, will, in not
more than 5 % of cases, be greater than R given in Tables D.1 to D.3.
12 Test report
The te
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 12966-4
Première édition
2015-06-01
Corps gras d’origines animale et
végétale — Chromatographie en
phase gazeuse des esters méthyliques
d’acides gras —
Partie 4:
Détermination par chromatographie
capillaire en phase gazeuse
Animal and vegetable fats and oils — Gas chromatography of fatty
acid methyl esters —
Part 4: Determination by capillary gas chromatography
Numéro de référence
ISO 12966-4:2015(F)
©
ISO 2015

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Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Principe . 2
4 Réactifs et matériaux . 2
4.1 Esters méthyliques d’acides gras (EMAG) de référence . 2
4.2 Étalons internes . 2
5 Appareillage . 3
6 Échantillonnage . 4
7 Préparation de l’échantillon pour essai . 4
8 Préparation des esters méthyliques de corps gras et d’acides gras .5
9 Mode opératoire. 5
9.1 Généralités . 5
9.2 Conditions de chromatographie en phase gazeuse . 5
9.3 Contrôle des performances . 5
10 Calculs . 6
10.1 Analyse qualitative et identification des pics . 6
10.2 Analyse quantitative . 6
10.2.1 Calcul de la composition en esters méthyliques d’acides gras . 6
10.2.2 Calcul de la composition en esters méthyliques d’acides gras en utilisant
des facteurs de correction . 6
10.2.3 Calcul de la composition en esters méthyliques d’acides gras en utilisant
un étalon interne . 7
11 Fidélité . 8
11.1 Résultats d’un essai interlaboratoires . 8
11.2 Répétabilité . 8
11.3 Reproductibilité . 8
12 Rapport d’essai . 8
Annexe A (informative) Facteur de correction théorique (FCT) du détecteur à ionisation de
flamme pour les esters méthyliques d’acides gras (EMAG) .10
Annexe B (informative) Exemples de chromatogrammes .11
Annexe C (informative) Comparaison de la composition en EMAG avec deux colonnes
CPG différentes .13
Annexe D (informative) Résultats d’un essai interlaboratoires .15
Bibliographie .21
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ISO 12966-4:2015(F)

Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-
comité SC 11, Corps gras d’origines animale et végétale.
Cette première édition annule et remplace l’ISO 5508:1990 et l’ISO 15304:2002, qui ont fait l’objet d’une
révision technique.
L’ISO 12966 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Corps gras d’origines animale
et végétale — Chromatographie en phase gazeuse des esters méthyliques d’acides gras:
— Partie 1: Lignes directrices relatives à la chromatographie en phase gazeuse moderne des esters
méthyliques d’acides gras
— Partie 2: Préparation des esters méthyliques d’acides gras
— Partie 3: Préparation des esters méthyliques à l’aide d’hydroxyde de triméthylsulfonium (TMSH)
— Partie 4: Détermination par chromatographie capillaire en phase gazeuse
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NORME INTERNATIONALE ISO 12966-4:2015(F)
Corps gras d’origines animale et végétale —
Chromatographie en phase gazeuse des esters méthyliques
d’acides gras —
Partie 4:
Détermination par chromatographie capillaire en phase
gazeuse
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 12966 spécifie une méthode de détermination des esters méthyliques
d’acides gras (EMAG) obtenus par transestérification ou estérification de corps gras et d’acide gras par
chromatographie en phase gazeuse (CPG) sur colonne capillaire. Les esters méthyliques d’acides gras
de C8 à C24 peuvent être séparés en utilisant la présente partie de l’ISO 12966, y compris les esters
méthyliques d’acides gras saturés, les esters méthyliques d’acides gras mono-insaturés cis et trans et les
esters méthyliques d’acides gras poly-insaturés cis et trans.
La méthode s’applique aux corps gras et acides gras bruts, raffinés, partiellement hydrogénés ou
totalement hydrogénés d’origines animale et végétale.
La présente méthode ne convient pas à l’analyse des matières grasses laitières provenant des ruminants,
ou des produits supplémentés en acide linoléique conjugué (CLA). Le lait et les produits laitiers (ou corps
gras dérivés du lait et des produits laitiers) ne relèvent pas du domaine d’application de la présente
partie de l’ISO 12966.
La présente partie de l’ISO 12966 ne s’applique pas aux acides gras et corps gras dimérisés, trimérisés,
polymérisés et oxydés.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 661, Corps gras d’origines animale et végétale — Préparation de l’échantillon pour essai
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d’essai
ISO 6353, Réactifs pour analyse chimique
ISO 12966-2, Corps gras d’origines animale et végétale — Chromatographie en phase gazeuse des esters
méthyliques d’acides gras — Partie 2: Préparation des esters méthyliques d’acides gras
ISO 12966-3, Corps gras d’origines animale et végétale — Chromatographie en phase gazeuse des
esters méthyliques d’acides gras — Partie 3: Préparation des esters méthyliques à l’aide d’hydroxyde de
triméthylsulfonium (TMSH)
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ISO 12966-4:2015(F)

3 Principe
En utilisant la chromatographie en phase gazeuse sur colonne capillaire, les EMAG sont séparés sur une
phase stationnaire de polarité élevée, en fonction de la longueur de leur chaîne, de leur degré de (in)
saturation ainsi que de la géométrie et de la position des doubles liaisons.
4 Réactifs et matériaux
Sauf indication contraire, utiliser uniquement des réactifs spécifiés dans l’ISO 6353-2 et l’ISO 6353-3
(s’ils y sont énumérés). Sinon, utiliser des réactifs de qualité analytique reconnue et de l’eau de qualité 3
au minimum, telle que définie dans l’ISO 3696.
AVERTISSEMENT — L’attention est appelée sur les réglementations relatives à la manipulation
des substances dangereuses. Des mesures de sécurité d’ordre technique, organisationnel et
personnel doivent être suivies.
4.1 Esters méthyliques d’acides gras (EMAG) de référence
4.1.1 Il convient d’utiliser des mélanges d’EMAG purs et/ou des huiles ayant une composition connue en
acides gras pour l’identification des acides gras analysés dans les conditions d’essai de la présente méthode.
4.1.2 Corps gras ayant une composition certifiée en acides gras, par exemple le matériau de référence
certifié BCR 162.
4.1.3 Esters méthyliques d’acides gras (EMAG) de référence - Esters méthyliques d’acides gras purs,
en particulier isomères cis et trans de l’acide octadécénoïque (oléique), isomères trans des acides
octadécadiénoïque (linoléique) et octadécatriénoïque (α-linolénique). Une vaste gamme d’isomères
cis et trans de l’ester méthylique d’acide octadécénoïque est disponible sur le marché. Des isomères
géométriques trans des acides linoléique et α-linolénique peuvent être préparés en laboratoire à l’aide
d’acide p-toluènesulfonique. Outre les composés purs, des mélanges appropriés d’EMAG sont également
disponibles dans le commerce.
4.2 Étalons internes
Pour la quantification des acides gras, en grammes par 100 g, il est nécessaire d’utiliser un EMAG comme
étalon interne. Un étalonnage externe avec des mélanges de différents acides gras est également possible.
NOTE S’il est nécessaire de vérifier le taux de récupération et l’efficacité de la méthode de dérivation, il
convient donc d’utiliser les deux étalons internes TAG et EMAG, ou l’un des deux. Alors que l’étalon interne TAG-
EI est ajouté à l’échantillon avant la préparation des EMAG, l’étalon interne EMAG-EI est ajouté avant ou après la
préparation des EMAG. L’EMAG-EI est utilisé pour calculer le taux de récupération de l’EMAG à partir du TAG-EI
et, par conséquent, l’efficacité de la procédure de dérivation. Dans ce cas, les étalons doivent avoir une longueur
de chaîne différente.
Selon le type de corps gras, différents étalons internes peuvent être utilisés (EMAG C11:0, EMAG C17:0,
EMAG C19:0, EMAG C21:0, EMAG C23:0, etc.). Un étalonnage externe avec des mélanges de différents
acides gras est également possible. Il est recommandé d’effectuer une analyse supplémentaire de
l’échantillon sans ajouter l’étalon interne afin de vérifier la teneur naturelle en acide gras qui est utilisé
comme étalon interne. La teneur doit être prise en compte dans le calcul.
IMPORTANT — Si le TAG-EI (4.2.2) est difficile à dissoudre à froid, une méthode de méthylation à
chaud, comme spécifié dans l’ISO 12966-2:2011, 4.3, 4.4, et 4.5, doit être utilisée.
Les solutions d’étalon interne sont stables si des précautions sont prises pour éliminer la perte de solvant,
et donc une variation de la concentration de l’EI. Par exemple, conserver la solution au réfrigérateur
dans une bouteille ambrée étanche lorsqu’elle n’est pas utilisée. Des étalons purs sont disponibles sur
le marché. La pureté de l’étalon interne doit être confirmée par une analyse par chromatographie sur
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ISO 12966-4:2015(F)

couche mince, chromatographie en phase liquide à haute performance, chromatographie en phase
gazeuse ou par toute autre technique appropriée.
Des exemples d’étalons appropriés (sous forme d’EMAG et de TAG) sont donnés ci-dessous:
4.2.1 Ester méthylique d’acide gras (EMAG) en tant que solution d’étalon interne (EI):
EMAG C21:0 – il convient d’utiliser comme étalon interne une solution d’ester méthylique d’acide
hénéicosanoïque (pureté > 99 %), de concentration massique 5,0 mg/ml, dans de l’iso-octane ou du MTBE.
4.2.2 Solution d’étalon interne (EI) de triacylglycérol (TAG):
TAG C21:0 - trihénéicosanoïne (pureté > 99 %), concentration massique 5,0 mg/ml dans du chloroforme.
La solution d’étalon interne de TAG est stable si des précautions sont prises pour éliminer la perte
de solvant, et donc une variation de la concentration de l’EI. Par exemple, conserver la solution au
réfrigérateur dans une bouteille ambrée étanche lorsqu’elle n’est pas utilisée. De la trihénéicosanoïne
pure est disponible sur le marché. La pureté de l’étalon interne doit être confirmée par une analyse
par chromatographie sur couche mince, chromatographie en phase liquide à haute performance,
chromatographie en phase gazeuse ou par toute autre technique appropriée.
Le toluène peut être utilisé à la place du chloroforme avec les considérations suivantes. La
trihénéicosanoïne n’est pas aussi soluble dans le toluène que dans le chloroforme. Une solution ayant une
concentration massique de 2 mg/ml peut être préparée dans le toluène. Il est nécessaire de réchauffer
légèrement la solution pour la dissoudre, mais une fois en solution, elle restera dissoute si la solution est
conservée à température ambiante. Si la solution est conservée au réfrigérateur, elle cristallisera, mais
pourra être dissoute à nouveau en réchauffant légèrement la solution. Il est nécessaire de veiller à ce
que le toluène ne s’évapore pas pendant cette procédure de réchauffement. Il est également nécessaire
de prendre des mesures pour éviter la perte de toluène pendant la conservation. Les solvants autres que
l’iso-octane (c’est-à-dire le chloroforme ou le toluène) doivent être éliminés après l’addition du TAG-EI
car ces solvants ne sont pas utilisés dans la dérivation selon l’ISO 12966-2.
4.3 Iso-octane (triméthyl-2, 2, 4-pentane).
4.4 Méthyl tert-butyl éther (MTBE) (méthoxy-2-méthyl-2-propane).
4.5 Chloroforme.
MESURES DE SÉCURITÉ Le chloroforme est classé comme solvant carcinogène (catégorie 3).
4.6 n-Hexane.
4.7 n-Heptane.
MESURES DE SÉCURITÉ Une exposition prolongée par inhalation et ingestion peut entraîner un risque grave
pour la santé, malgré une preuve limitée d’effet carcinogène (Catégorie 3).
4.8 Toluène.
5 Appareillage
Matériel courant de laboratoire et, en particulier, ce qui suit.
5.1 Appareil de chromatographie en phase gazeuse, muni d’un détecteur à ionisation de flamme,
d’un dispositif d’injection avec ou sans division et d’un système d’acquisition de données.
NOTE Il est également possible d’utiliser des dispositifs d’injection directe dans la colonne et des vaporisateurs
à température programmée (PTV).
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5.2 Colonne capillaire, capillaire en silice fondue de 100 m de longueur et 0,25 mm de diamètre intérieur,
1)
revêtu de SP-2560 ou CP-Sil 88 , avec phase stationnaire constituée de 100 % de cyanopropylsilicone,
d’une épaisseur de 0,20 µm. Des colonnes préparées sont disponibles dans le commerce auprès de
différents fournisseurs.
NOTE Il est recommandé d’utiliser des colonnes de 100 m de longueur, 0,25 mm de diamètre intérieur,
0,20 μm d’épaisseur de film avec comme phase stationnaire SP-2560 ou CP-Sil 88, car la capacité de séparation
de ces colonnes est suffisante pour séparer la plupart des isomères C18:1 trans et cis. Si cette séparation n’est
pas requise, une colonne de 50 m ou de 60 m peut également être utilisée. Toutefois, certaines colonnes de 50 m
ou 60 m de longueur permettent également d’obtenir cette séparation, essentiellement pour des huiles d’origine
végétale. D’autres types de colonnes (BPX70, DB-23, HP-23, Rtx-2330, SP-2330, SP-2380, etc.) peuvent également
être utilisés, mais un décalage de l’ordre d’élution est possible. Pour une analyse rapide par chromatographie en
phase gazeuse, il est également possible d’utiliser des colonnes courtes (10 m à 15 m), mais avec des informations
limitées qui, dans certains cas, ne constitueront pas un problème.
5.3 Microseringue, pour chromatographie en phase gazeuse, contenance10 μl, avec aiguille en
acier trempé.
5.4 Gaz vecteur, hydrogène (recommandé) ou hélium, pureté 99,999 5 % ou supérieure, de qualité
pour chromatographie en phase gazeuse, sec et privé d’oxygène à l’aide de filtres appropriés (< 0,1 mg/kg),
exempt d’impuretés organiques.
NOTE L’azote gazeux n’est pas acceptable comme gaz vecteur pour cette méthode.
AVERTISSEMENT — L’hydrogène, utilisé avec les colonnes capillaires, permet de doubler
la vitesse d’analyse (par rapport à l’hélium), mais il est dangereux. Il existe cependant des
générateurs·d’hydrogène et des dispositifs de sécurité et il est indispensable d’incorporer un
dispositif approprié dans l’appareil.
5.5 Gaz de flamme, hydrogène et air, de qualité pour chromatographie en phase gazeuse.
5.6 Gaz d’entraînement, azote ou hélium, de qualité pour chromatographie en phase gazeuse), exempt
d’impuretés organiques.
6 Échantillonnage
Il convient d’envoyer un échantillon représentatif au laboratoire. Il convient que cet échantillon ne soit
ni endommagé ni modifié au cours du transport ou du stockage.
L’échantillonnage ne fait pas partie de la méthode spécifiée dans la présente partie de l’ISO 12966. Une
méthode d’échantillonnage recommandée est indiquée dans l’ISO 5555.
7 Préparation de l’échantillon pour essai
Préparer l’échantillon pour essai conformément à l’ISO 661.
1) Exemples de produits appropriés disponibles sur le marché. Cette information est donnée à l’intention des
utilisateurs du présent document et ne signifie nullement que l’ISO approuve ou recommande l’emploi exclusif
des produits ainsi désignés. Des produits équivalents peuvent être utilisés s’il est démontré qu’ils conduisent aux
mêmes résultats.
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8 Préparation des esters méthyliques de corps gras et d’acides gras
Les esters méthyliques d’acides gras sont préparés conformément à l’ISO 12966-2 ou à l’ISO 12966-3.
NOTE Avant la méthylation, la solution d’étalon interne est, si nécessaire, introduite dans le ballon à réaction
de manière à obtenir, après l’addition du corps gras, une fraction massique comprise entre 0,05 et 0,10 mg d’étalon
interne/mg de corps gras. Étant donné qu’un solvant est utilisé dans l’étalon interne, il doit être évaporé du ballon
avant la procédure de méthylation.
Dissoudre les EMAG préparés dans du n-heptane, du n-hexane, ou de l’iso-octane. Pour une injection
avec division, il convient que la concentration massique soit d’environ 15 mg/ml à 20 mg/ml. Pour une
injection directe dans la colonne, il convient que la concentration massique soit adaptée.
9 Mode opératoire
AVERTISSEMENT — Compte tenu du caractère toxique de certains solvants, une hotte ventilée
doit être utilisée.
9.1 Généralités
Le premier échantillon d’un lot d’analyse doit toujours être un solvant de dissolution des EMAG à blanc.
Aucun pic ne doit être détecté lors de cet essai à blanc.
9.2 Conditions de chromatographie en phase gazeuse
Régler les températures et les conditions de chromatographie en phase gazeuse en tenant compte du
type de corps gras ou d’acide gras analysé et de l’appareillage utilisé. Les conditions suivantes se sont
avérées appropriées pour la séparation des EMAG (C4 à C24) sur des colonnes de 100 m. Toutefois,
d’autres conditions sont également possibles et peuvent être utilisées.
Température du dispositif d’injection: 250 °C
Température du détecteur: 250 °C
Température du four: 120 °C à 240 °C à 4 °C/min, maintien à température pendant
7 min à 240 °C
Gaz vecteur (hydrogène): pression en tête de colonne, 220 kPa
vitesse linéaire: 30 cm/s à 40 cm/s; débit: environ 1,0 ml/min;
rapport de division, 1:100
Volume d’injection: 1 µl (équivalent à 15 µg à 20 µg d’EMAG)
Des exemples de chromatogrammes et d’autres conditions sont indiqués à l’Annexe B et l’Annexe C.
NOTE Pour l’analyse des corps gras d’origine animale, l’élution complète de tous les EMAG peut être contrôlée
avec des étalons de référence certifiés.
9.3 Contrôle des performances
Les performances de la colonne sont contrôlées à l’aide d’un mélange approprié d’esters méthyliques
d’acides gras couvrant la gamme des acides gras étudiés. Étant donné que les modèles d’appareils
de CPG du commerce sont différents et que la séparation obtenue n’est pas identique aux exemples
de chromatogrammes, de légères modifications de la taille de l’échantillon, de la concentration de
l’échantillon ou de la température du four peuvent être nécessaires. Dans ce cas, ajuster la taille de
l’échantillon, la concentration de l’échantillon ou la température du four jusqu’à obtention des meilleurs
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résultats de séparation. Si la température du four pour colonne doit être ajustée, il convient de le faire
par petits incréments, de préférence par paliers de 1 °C.
NOTE Sur toutes les colonnes capillaires en cyanopropylsilicone, la température de la colonne a un effet
majeur sur le profil d’élution des isomères C18:1 13t et 14t, C18:1 16t, C18:1 14c, C18:3 9c, 12c, 15t, C20:1 11c et
C18:3 9c, 12c, et 15c.
10 Calculs
10.1 Analyse qualitative et identification des pics
Chaque EMAG est identifié par son temps de rétention et par comparaison avec des étalons d’EMAG de
référence et des échantillons d’huiles hydrogénées de référence.
Lorsque des pics inconnus sont observés, il convient de les identifier à l’aide de méthodes appropriées
telles que la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS), la spectrométrie
infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), la chromatographie à l’ion argent et des méthodes chimiques
classiques. Il convient de ne pas inclure les pics d’identité inconnue dans la somme des aires des pics
lors du calcul de la composition en acides gras, sauf s’il a été confirmé qu’il s’agit d’acides gras. Il est
également possible d’établir un récapitulatif des pics inconnus.
NOTE En utilisant cette technique, il existe une co-élution mineure des isomères cis et trans d’acides gras, en
particulier dans la région du C18:1 (acide oléique cis 9). Au cours du raffinage (à haute température) (désacidification
et désodorisation), seuls les isomères géométriques sont formés pour des acides gras mono-insaturés et poly-
insaturés, c’est-à-dire que la position de la (des) double(s) liaison(s) sur la chaîne hydrocarbonée n’est pas modifiée.
Au cours de l’hydrogénation, des isomères de position et des isomères géométriques sont formés.
10.2 Analyse quantitative
10.2.1 Calcul de la composition en esters méthyliques d’acides gras
Calculer la fraction d’aire x , de chaque ester méthylique d’acide gras, exprimée en pourcentage en aire
i
des esters méthyliques, tel que donné par la Formule (1):
A
i
x =×100 (1)
i
A


A est l’aire du pic correspondant à l’ester méthylique d’acide gras i;
i
ΣA est la somme des aires de tous les pics correspondant à la totalité des esters méthyliques d’acides
gras individuels.
Pour la plupart des corps gras, la fraction d’aire des esters méthyliques d’acides gras est égale à la
fraction d’aire des triacylglycérols, en grammes par 100 g (voir 10.2.2 pour certains cas).
Selon la méthode Ce 1h-05 de l’AOCS, les facteurs permettant de convertir les EMAG en TAG équivalents
sont compris entre 0,9114 (C8:0) et 0,9965 (C24:1) et sont donc négligeables. Si le système de
chromatographie obéit à ces facteurs, il peut être supposé que le rapport des aires des pics des EMAG est
identique au rapport des fractions massiques.
Les résultats sont exprimés en grammes par 100 grammes, avec une décimale pour les valeurs.
10.2.2 Calcul de la composition en esters méthyliques d’acides gras en utilisant des facteurs
de correction
Dans certains cas, par exemple en présence d’acides gras contenant moins de 16 atomes de carbone
(corps gras lauriques avec C10, C12, et C14), il convient de corriger les aires à l’aide de facteurs de
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