ГОСТ Р 51880-2002 (ИСО 11292-95). Государственный стандарт Российской Федерации. Кофе растворимый. Определение массовых долей свободных и общих углеводов. Метод высокоэффективной анионообменной хроматографии
(принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 02.04.2002 № 121-ст)
Примечание
Документ включен в Перечень стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения требований технического регламента «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011) и осуществления оценки (подтверждения) соответствия продукции (Решение Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011 № 880).
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВЫХ ДОЛЕЙ СВОБОДНЫХ И ОБЩИХ УГЛЕВОДОВ. МЕТОД ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ АНИОНООБМЕННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Instant coffee. Determination of free and total carbohydrate contents. Method using high-performance anion-exchange chromatography
Предисловие
1. Разработан Научно-исследовательским институтом пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии (НИИПП и СПТ) с участием специалистов Российского центра испытаний и сертификации РОСТЕСТ-Москва.
Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 152 «Пищевые концентраты, чай, кофе, натуральные ароматизаторы и красители».
2. Принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 2 апреля 2002 г. № 121-ст.
3. Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 11292-95 «Кофе растворимый. Определение содержания свободных и общих углеводов. Метод высокоэффективной анионообменной хроматографии» в части раздела 4 (метод определения массовых долей свободных и общих углеводов) и таблиц В.1 - В.8 Приложения В, а также содержит дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны.
1. Область применения
Настоящий стандарт распространяется на растворимый кофе и устанавливает метод определения массовых долей свободных и общих углеводов: отдельных моносахаридов, сахарозы и маннита с использованием высокоэффективной анионообменной хроматографии в диапазоне измерений их массовых долей свыше 0,3%.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 4.163-85 СПКП. Анализаторы газов и жидкостей хроматографические. Номенклатура показателей
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 5833-75 Сахароза. Технические условия
ГОСТ 6038-79 D-глюкоза. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия
ГОСТ 15113.0-77 Концентраты пищевые. Правила приемки, отбор и подготовка проб
ГОСТ 15113.4-77 Концентраты пищевые. Методы определения влаги
ГОСТ 24104-88 <*> Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
<*> С июля 2002 г. вводится в действие ГОСТ 24104-2001.
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 26272-98 Часы электронно-механические кварцевые наручные и карманные. Общие технические условия
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
СанПиН 2.1.4.559-96 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды центральных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества
ИСО 3509-89 <*> Кофе и кофепродукты. Словарь
<*> Действует до введения в действие ГОСТ Р, разработанного на основе указанного ИСО. Официальный перевод находится во ВНИИКИ.
ИСО 3726-83 <*> Кофе растворимый. Определение потери массы при 70 °C и пониженном давлении.
<*> Действует до введения в действие ГОСТ Р, разработанного на основе указанного ИСО. Официальный перевод находится во ВНИИКИ.
3. Определения
3.1. В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями, а также термины, установленные в стандарте ИСО 3509:
3.1.1. массовая доля свободных углеводов: Массовая доля каждого отдельного моносахарида (арабинозы, фруктозы, галактозы, глюкозы, маннозы), а также сахарозы и маннита, определенная по 4.1.
Массовую долю свободных углеводов выражают в процентах в пересчете на сухое вещество.
3.1.2. массовая доля общих углеводов: Массовая доля каждого отдельного моносахарида (фруктозы, арабинозы, галактозы, глюкозы, маннозы, ксилозы), а также маннита, определенная по 4.2, включающему этап гидролиза. Массовую долю общих углеводов выражают в процентах в пересчете на сухое вещество.
4. Метод определения массовых долей свободных и общих углеводов
4.1. Определение массовых долей свободных углеводов
Метод основан на определении свободных углеводов, присутствующих в водном экстракте растворимого кофе с помощью ионной хроматографии и электрохимическом детектировании искомых соединений.
4.2. Определение массовых долей общих углеводов
Метод основан на определении общего количества углеводов, присутствующих в растворе после гидролиза водным раствором соляной кислоты с помощью ионной хроматографии и электрохимическом детектировании искомых соединений.
4.3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы и реактивы
Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г 2-го класса точности по ГОСТ 24104.
Насос водоструйный по ГОСТ 25336.
Баня водяная, обеспечивающая поддержание температуры (100 +/- 5) °C.
Фильтры бумажные складчатые средней плотности из лабораторной фильтровальной бумаги по ГОСТ 12026.
Сменные мембранные фильтры диаметром пор 0,2 мкм.
Жидкостный хроматограф, не содержащий металлических частей, с колонкой, заполненной анионообменным сорбентом, устойчивым к действию щелочей, с предколонкой (защитной колонкой), заполненной тем же сорбентом, устройством для послеколоночного добавления щелочи в подвижную фазу и импульсным амперометрическим детектором с золотым электродом в комплекте с устройством регистрации и обработки хроматографических данных — по ГОСТ 4.163, или по импорту (Приложение А).
Концентрирующие патроны с рабочим объемом 1 — 2 см3, заполненные обращенно-фазовым сорбентом с октадецильными группами и анионообменным сорбентом.
Колбы мерные 2-100-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770.
Цилиндры градуированные высокие 1-100-2, 1-1000-2 по ГОСТ 1770.
Пипетки 2-1-2-5, 2-1-2-10, 2-1-2-25 по ГОСТ 29227.
Термометры жидкостные стеклянные по ГОСТ 28498.
Часы электронно-механические по ГОСТ 26272.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х.ч. Раствор массовой долей 50%.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч., плотностью 1190 кг/м3, стандартный раствор молярной концентрации 1,00 моль/дм3.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или деминерализованная (18 МОм/см).
Сахароза по ГОСТ 5833.
Глюкоза по ГОСТ 6038.
Углеводы: арабиноза, галактоза, фруктоза, манноза, маннит, ксилоза с содержанием основного вещества не менее 99%, разрешенные к применению органами Госсанэпиднадзора Минздрава России.
Гелий — с содержанием основного вещества не менее 99%, разрешенный к применению органами Госсанэпиднадзора Минздрава России.
Допускается применение других средств измерения с метрологическими характеристиками, вспомогательного оборудования с техническими характеристиками и реактивов квалификации не ниже указанных.
Перечень рекомендуемого лабораторного оборудования приведен в Приложении А.
4.4. Подготовка к выполнению измерения
4.4.1 Метод отбора проб
4.4.1.1. Отбор проб и подготовка их к анализу — по ГОСТ 15113.0.
Массовую долю сухих веществ определяют по ГОСТ 15113.4 и по ИСО 3726.
4.4.2 Приготовление растворов
4.4.2.1 Натрия гидроокись, водный раствор массовой долей 50%.
Перед употреблением не допускается встряхивание и перемешивание раствора.
4.4.2.2. Соляная кислота, стандартный раствор молярной концентрации 1,00 моль/дм3.
4.4.2.3. Элюент 1 (S1) — дистиллированная или деминерализованная (18 МОм/см) вода.
Воду фильтруют через сменный мембранный фильтр отверстиями диаметром 0,2 мкм. Дегазируют продувкой гелием в течение 20 — 30 мин.
4.4.2.4. Элюент 2 (S2) — раствор гидроокиси натрия молярной концентрации 300 ммоль/дм3.
К 985 см3 дегазированной воды (4.4.2.3) прибавляют пипеткой 15,6 см3 раствора гидроокиси натрия (4.4.2.1).
Примечание. Исключительно важно перед использованием удалить из элюентов растворенный диоксид углерода. Карбонаты вызывают порчу колонки, приводя к катастрофическому уменьшению ее разрешающей способности и эффективности. Срок годности раствора 24 ч.
4.4.2.5 Стандартные растворы углеводов
Готовят свежие растворы арабинозы, фруктозы, галактозы, глюкозы, ксилозы, маннозы, сахарозы и маннита.
Взвешивают (100,0 +/- 0,1) мг каждого углевода в отдельные мерные колбы вместимостью 100 см3 и доводят до метки дегазированной водой. Получают основные стандартные растворы массовой концентрации 1000 мг/дм3. Рабочие стандартные растворы готовят разведением основных стандартных растворов до массовых концентраций углеводов, близких к ожидаемым массовым концентрациям их в исследуемом растворе.
Допускается приготовление смешанных стандартных растворов из основных растворов, если известно время удерживания каждого углевода в оптимальных условиях хроматографирования.
4.5. Проведение измерений
4.5.1 Подготовка пробы для измерения по 4.1.
Взвешивают (300,0 +/- 0,1) мг продукта в мерную колбу вместимостью 100 см3. С помощью градуированного цилиндра прибавляют 70 см3 воды, встряхивают до полного растворения продукта и доводят водой до метки. Для анализа берут 5 — 10 см3 раствора, фильтруют его через концентрирующий патрон с обращенно-фазовым сорбентом. Первую порцию фильтрата (1 — 2 см3) отбрасывают.
4.5.2 Подготовка пробы для измерения по 4.2.
Взвешивают (300,0 +/- 0,1) мг продукта в мерную колбу вместимостью 100 см3. Прибавляют 50 см3 соляной кислоты (стандартный раствор молярной концентрации 1,00 моль/дм3) и перемешивают. Помещают колбу на кипящую водяную баню на 2,5 ч.
Уровень нагреваемого раствора пробы должен быть всегда ниже уровня воды в бане. Через каждые 30 мин раствор встряхивают вручную.
Содержимое колбы охлаждают до комнатной температуры, выдерживая колбу под струей водопроводной воды. Доводят до метки водой и фильтруют раствор через складчатый бумажный фильтр. 3 см3 фильтрата пропускают через концентрирующий патрон, заполненный анионообменным сорбентом. Первый кубический сантиметр фильтрата отбрасывают.
4.5.3 Хроматографический анализ
Стандартные (4.4.2.5) и испытуемые (4.5.1 и 4.5.2) растворы углеводов фильтруют через мембранные фильтры диаметром пор 0,2 мкм.
Хроматографический анализ стандартных и испытуемых растворов проводят в соответствии с параметрами, приведенными в таблицах 1 и 2.
Идентификацию и оценку количества углеводов в растворе пробы проводят сравнением со временем удерживания и площадями соответствующих пиков стандартных растворов.
Чтобы учесть изменения во времени удерживания и значениях пиков, через каждые четыре анализа испытуемых растворов вводят стандартный раствор.
| Наименование операции, показателя, оборудования | Параметры |
|---|---|
| Объем анализируемого раствора, вводимый (инжектируемый) в хроматограф, мкл | 20 |
| Скорость протока подвижной фазы, см3/мин | 1,0 |
| Скорость послеколоночного добавления элюента S2, см3/мин | 0,6 |
| Температура, °C | 18 — 25 |
| Детектор | Кювету сравнения заполняют элюентом 2 (S2) по 4.4.2.4 Устанавливают оптимальные условия, рекомендованные изготовителем |
4.6. Обработка результатов измерений. Требования к точности результатов измерений
4.6.1. Массовую долю углевода в растворимом кофе, \omega , % в пересчете на сухое вещество, вычисляют по формуле:
\omega = \frac{A \cdot m_{0} \cdot V}{A_{0} \cdot m \cdot V_{0}} \times 100 , (1)
где A — площадь пика конкретного углевода в испытуемом растворе (4.5.3);
m_{0} — масса углевода в стандартном растворе (4.4.2.5), г;
V — объем испытуемого раствора (4.5.1 или 4.5.2), см3;
A_{0} — площадь пика конкретного углевода в стандартном растворе (4.5.3);
m — масса продукта в испытуемом растворе (4.5.1 или 4.5.2) в пересчете на сухое вещество, г;
V_{0} — объем стандартного раствора с учетом разведения (4.4.2.5), см3.
Вычисления проводят до третьего десятичного знака.
За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных измерений с округлением до второго десятичного знака.
4.6.2. Относительное стандартное отклонение сходимости от среднего из двух параллельных определений не должно превышать 4,5% при массовой доле углеводов более 0,3%.
4.6.3. Относительное стандартное отклонение воспроизводимости двух независимых результатов измерений массовых долей углеводов (кроме фруктозы), выполненных в разных лабораториях, в разное время, не должно превышать 14,3% от среднего из двух независимых результатов измерений при массовых долях углеводов более 0,3%. При массовых долях углеводов менее 0,3% коэффициент вариации воспроизводимости резко возрастает.
4.6.4. Контроль сходимости осуществляется для каждой пары параллельных определений. Относительное стандартное отклонение сходимости от среднего не должно превышать значения, указанного в 4.6.2.
4.6.5. Контроль воспроизводимости осуществляется не реже одного раза в год. Относительное стандартное отклонение воспроизводимости двух независимых результатов измерений массовых долей углеводов от среднего не должно превышать значения, указанного в 4.6.3.
4.6.6. Коэффициенты вариации сходимости и воспроизводимости для каждого углевода в зависимости от его массовой доли приведены в Приложении Б.
4.6.7. Результаты межлабораторных испытаний по определению массовых долей углеводов приведены в Приложении В.
4.7. Оформление результатов измерений
Результаты измерений оформляют протоколом, в котором указывают:
- ссылку на метод отбора проб;
- ссылку на метод измерений;
- результат измерений для каждого углевода с указанием фактических значений показателей сходимости и воспроизводимости.
Должны быть также отражены все детали эксперимента, которые могли повлиять на результат.
Протокол испытаний должен содержать всю информацию, необходимую для полной идентификации пробы.
А.2. Система BioLC (Dionex), включающая четырехступенчатый градиентный насос GPM-11 (Dionex), автоматический пробоотборник (автосэмплер) SP 8875 (Spectra Physics) с петлей 20 мкл, модуль для дегазации элюента ЕДМ-11 (Dionex) и емкость для регенерирующего раствора гидроокиси натрия — NaOH (Dionex).
А.3. Аналитическая колонка — CarboroPac PA 1 (10 мкм, 250 мм x 4 мм) (Dionex).
А.4. Предколонка (защитная колонка) Carbo Pac PA (Dionex).
А.5. Импульсный амперометрический детектор, модель РАД-11 (Dionex).
А.6. Интегратор для обработки хроматографических данных, модель Autolon A 1-450 (Dionex).
А.7. Концентрирующие патроны ОП-Guard-AG (Dionex).
Примечание. Информация дана для сведения пользователей и не означает, что это оборудование установлено настоящим стандартом и является обязательным к применению.
КОЭФФИЦИЕНТ ВАРИАЦИИ СХОДИМОСТИ И ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ
ДЛЯ КАЖДОГО УГЛЕВОДА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО МАССОВОЙ ДОЛИ
Статистические результаты межлабораторных испытаний, проведенных на международном уровне в 1991 г. под эгидой ИСО/ТК 34, «Сельскохозяйственные пищевые продукты», ПК 15, «Кофе», и выполненных техническим комитетом AFCASOLE [1] с участием 11 лабораторий, каждая из которых провела два определения для каждой пробы из шести различных промышленных образцов кофе, представлены в таблицах В.1 - В.8.