МУК 4.1.3654-20. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение стеринов в мясе и мясной продукции методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 26.10.2020)

Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 26 октября 2020 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕРИНОВ В МЯСЕ И МЯСНОЙ ПРОДУКЦИИ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3654-20

1. Разработаны ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора (В.Ю. Ананьев, А.А. Гарбузова, М.В. Зароченцев, О.В. Андросова, А.А. Константинов, М.И. Емельянов, А.О. Белушенко, М.М. Дударев).

2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 26 октября 2020 г.

3. Введены впервые.

I. Общие положения и область применения

1.1. Настоящие методические указания (далее — МУК) распространяются на мясо и мясную продукцию и устанавливают количественный метод определения холестерина и качественный метод определения фитостеринов (брассикастерин, кампестерин, стигмастерин, бета-ситостерин) методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием.

1.2. МУК предназначены для органов и организаций Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, осуществляющих контроль качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также могут быть использованы организациями, аккредитованными в установленном порядке на проведение исследований продовольственного сырья, пищевых продуктов.

1.3 МУК носят рекомендательный характер.

II. Метод измерений

2.1. Метод основан на предварительном гидролизе в жировой фазе мяса и мясных продуктов стероидов в стерины, хроматографическом разделении методом газовой хроматографии и сравнении полученных масс-спектров стеринов со спектрами и временем удерживания стандартных веществ.

III. Метрологические характеристики

3.1. При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности P = 0,95 не превышает значений, приведенных в табл. 1 для соответствующих диапазонов концентраций (в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1 — 6).

Таблица 1

Значения характеристики погрешности, нормативов оперативного контроля точности, повторяемости, воспроизводимости

Полнота извлечения, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (n = 20) приведены в табл. 2.

Таблица 2

Полнота извлечения веществ, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (n = 20)

IV. Средства измерений, посуда, реактивы, вспомогательные устройства и материалы

4.1 Средства измерений

Примечание. Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

4.2 Реактивы

Примечание. Допускается использование реактивов с аналогичными или лучшими характеристиками.

4.3 Вспомогательные устройства, материалы

V. Требования безопасности

5.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, требования пожарной безопасности — по ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.018.

Требования электробезопасности при работе с приборами — по ГОСТ 12.1.019 и в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

5.2. Измерения в соответствии с настоящей методикой может выполнять специалист, имеющий опыт эксплуатации данного оборудования, освоивший данную методику и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений.

VI. Условия измерений

6.1 При выполнении анализа в лаборатории следует соблюдать следующие условия:

• температура окружающего воздуха от 15 °C до 30 °C;
• относительная влажность воздуха от 20 до 80%.

VII. Подготовка к выполнению измерений

7.1 Подготовка хромато-масс-спектрометра.

7.1.1. Хромато-масс-спектрометр для анализа в режиме ионизации пробы электронным ударом готовят в соответствии с инструкцией по эксплуатации и устанавливают требуемый режим для проведения анализа.

7.1.2 Хроматографические условия проведения анализа:

• инжектируемый объем анализируемой пробы 1 мм3;
• температура испарителя 300 °C;
• время задержки включения детектора 5 мин;
• тип колонки HP-5MS;
• газ-носитель гелий;
• скорость потока гелия через колонку 1 см3/мин;
• режим работы — без деления потока;
• температурная программа: начальная температура колонки 150 °C, время анализа при этой температуре 1 мин; скорость нагрева колонки 20 °C/мин до 290 °C, время анализа при этой температуре 12 мин; далее 20 °C/мин до 315 °C, время анализа при этой температуре 15 минут;
• энергия ионизации 70 эВ;
• температура ионного источника 200 °C;
• температура интерфейса 270 °C;
• диапазон сканирования масс ионов в режиме мониторинга отдельных ионов (англ. Single Ion Monitoring) (далее — SIM) (табл. 3).

Таблица 3

Основные и подтверждающие ионы определяемых веществ

При соблюдении всех вышеуказанных условий продолжительность анализа составляет 36 мин.

Допустимо использование других хроматографических условий, обеспечивающих разделение компонентов в пробе, необходимую чувствительность и воспроизводимость.

7.2 Приготовление стандартных растворов стеринов.

7.2.1. Приготовление градуировочных растворов холестерина с массовой концентрацией 1,0 мг/см3.

Взвешивают 10,0 мг индивидуального стерина (холестерина), переносят в мерную колбу вместимостью 10 см3 и растворяют в гексане. Растворы хранят в холодильнике при температуре минус 18 °C не более 6 месяцев.

7.2.2 Приготовление градуировочных растворов холестерина.

Для определения холестерина из раствора с концентрацией 1,0 мг/см3 готовят градуировочные растворы с массовой концентрацией 100 мкг/см3 (раствор 1), 50 мкг/см3 (раствор 2), 25 мкг/см3 (раствор 3), 5 мкг/см3 (раствор 4), 1 мкг/см3 (раствор 5).

Для приготовления раствора 1 градуированной пипеткой в мерную колбу вместимостью 50 см3 переносят 5 см3 индивидуального раствора холестерина, доводят до метки гексаном и тщательно перемешивают.

Для приготовления градуировочного раствора 2 в хроматографическую виалу переносят 0,5 см3 градуировочного раствора 1 и 0,5 см3 гексана.

Для приготовления градуировочного раствора 3 в хроматографическую виалу переносят 0,5 см3 градуировочного раствора 2 и 0,5 см3 гексана.

Для приготовления градуировочного раствора 4 в хроматографическую виалу переносят 0,2 см3 градуировочного раствора 3 и 0,8 см3 гексана.

Для приготовления градуировочного раствора 5 в хроматографическую виалу переносят 0,2 см3 градуировочного раствора 4 и 0,8 см3 гексана.

Растворы хранят в холодильнике при температуре 4 °C не более 1 месяца.

Допускается изменять массу навесок стеринов при приготовлении растворов стеринов с массовой концентрацией 1,0 мг/см3.

7.2.3. Приготовление раствора для качественного определения фитостеринов.

Взвешивают по 5,0 мг индивидуального стерина (брассикастерина, кампестерина, стигмастерина, \beta - \text{ситостерина} ), переносят в мерную колбу вместимостью 10 см3 и растворяют в гексане. Раствор хранят в холодильнике при температуре минус 18 °C не более 6 месяцев.

Готовят раствор фитостеринов с концентрацией 5 мкг/см3, который затем используют для определения времени удерживания анализируемых фитостеринов в условиях, приведенных в п. 7.1.

7.3. Раствор гидроксида калия в этаноле с молярной концентрацией 2 моль/дм3.

В мерной колбе вместимостью 1000 см3 взвешивают 112,1 +/- 0,1 г предварительно измельченного гидроксида калия и доводят объем раствора до метки этанолом, интенсивно перемешивают до полного растворения гидроксида калия и остужают до комнатной температуры.

Срок хранения раствора в плотно закрытой склянке при температуре 4 °C не более 6 месяцев.

7.4 Построение градуировочной кривой.

При построении градуировочной зависимости для количественного определения холестерина анализируют рабочие стандартные градуировочные растворы (п. 7.2.2) различных уровней концентраций в указанных условиях (п. 7.1). Затем строят графики зависимости массы холестерина во вводимой пробе от площади хроматографического пика для фрагментарного иона, используемого для количественного определения. Построение графиков можно проводить при помощи программы для работы с электронными таблицами.

Масс-спектрометрический анализ проводят в режиме SIM по характеристическим ионам стеринов. Значения масс характеристических ионов приведены в табл. 3. При наличии неразделенных хроматографических пиков стеринов корректируют условия хроматографирования.

Градуировочная зависимость считается приемлемой, если рассчитанное значение квадрата коэффициента корреляции для градуировочной кривой составляет не менее 0,98.

Для построения градуировочной кривой каждый раствор (1 — 5, п. 7.2.2) анализируется не менее 5 раз.

VIII. Отбор проб

8.1 Отбор проб по ГОСТ 9792, ГОСТ 7269, ГОСТ 7702.2.0.

8.2. Пробу измельчают, дважды пропуская через мясорубку с диаметром отверстий решетки 2 — 4 мм, и тщательно перемешивают.

8.3. Подготовленную пробу помещают в стеклянную банку вместимостью 250 — 500 см3 и закрывают крышкой.

Допускается хранить подготовленную пробу в замороженном состоянии без доступа кислорода при температуре не выше минус 18 °C не более 7 суток.

IX. Выполнение измерений

9.1. В коническую колбу вместимостью 250 см3 вносят 5 г анализируемой пробы продукта <1> (в зависимости от содержания жира масса навески может варьироваться), добавляют 20 см3 2М раствора гидроокиси калия, тщательно перемешивают и проводят гидролиз: кипячением на водяной бане с обратным холодильником не менее 60 мин, периодически тщательно перемешивая. Содержимое колбы охлаждают до температуры 40 °C и добавляют 10 см3 дистиллированной воды, затем помещают в делительную воронку вместимостью 250 см3. Добавляют 15 см3 гексана и экстрагируют неомыляемые вещества, осторожно встряхивая на протяжении одной минуты. Чтобы добиться лучшего разделения слоев, добавляют 2 — 4 см3 этилового спирта. После расслоения фаз верхний гексановый слой сливают в коническую колбу, а нижний слой повторно экстрагируют новыми порциями гексана по 15 см3 каждая дважды. Экстракцию проводят вдали от прямого солнечного света, чтобы предохранить пробу от попадания на нее ультрафиолетовых лучей. Объединенный гексановый слой промывают в делительной воронке несколькими порциями по 20 см3 дистиллированной воды до нейтральной реакции промывных вод по универсальной индикаторной бумаге. Отмытую гексановую фракцию пропускают через бумажный фильтр, переносят в колбу для упаривания, упаривают раствор на роторном испарителе <2> при температуре не выше 30 °C, далее перерастворяют в 8 см3 гексана.

<1> В случае густой или твердой пробы ее следует растворить в подогретой дистиллированной воде. В случае необходимости предварительного выделения жира возможно применение метода Фолча, согласно которому экстракцию жирной фазы проводят смесью хлороформ-метанол (2:1).

<2> Допускается упаривание в токе азота.

9.2. Для дополнительной очистки проводят ТФЭ: картридж для ТФЭ заполняют 0,5 г сорбента (оксид алюминия <3>). Картридж промывают 5 см3 смеси хлористый метилен-метанол в соотношении 9:1, затем промывают 5 см3 гексана; после нанесения исследуемого раствора элюируют 10 см3 смеси хлористый метилен-метанол в соотношении 9:1, при этом собирают элюат. Полученный раствор анализируют с помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием.

<3> Допускается использование других сорбентов, например, силикагеля.

9.3 Метод предварительного выделения жира (метод Фолча).

В центрифужную пробирку на 50 см3 отбирают около 2 г предварительно гомогенизированного образца (при низком содержании жира навеску можно увеличить). Приливают 10 см3 смеси хлороформ-метанол (соотношение 2:1 по объему) соответственно массе навески (масса навески-требуемый объем растворителя 1:10). Образцы перемешивают и помещают на встряхиватель на 2 ч при 200 об./мин. Затем приливают 2,5 — 5 см3 дистиллированной воды (количество воды должно составлять не менее трети объема смеси растворителей). Образцы центрифугируют 5 мин при 4000 об./мин. Нижний (хлороформенный) слой отбирают в круглодонные колбы. К оставшимся образцам приливают 10 — 20 см3 хлороформа и повторяют экстракцию еще раз. Объединенные экстракты упаривают на роторном испарителе при температуре не выше 40 °C и давлении 200 — 300 мбар до исчезновения запаха растворителя <4>. Затем проводят подготовку пробы согласно п. 9.1.

<4> Допускается упаривание в токе азота.

X. Проведение анализа проб

10.1. Для оценки фона (чистоты аналитической системы) перед началом работы инжектируют в прибор 1 мм3 чистого растворителя (гексан) и записывают хроматограмму, на которой не должно присутствовать посторонних пиков.

10.2. В испаритель газового хроматографа вводят 1 мм3 анализируемой пробы продукта, подготовленной в соответствии с п. 9.1, далее выполняют хроматографическое разделение в условиях, приведенных в п. 7.1.2. Анализ проводят в режиме SIM характеристических ионов стеринов в соответствии с табл. 3 по п. 7.1.3. Записывают хроматограммы и идентифицируют индивидуальные стерины по масс-спектру и совпадению времен удерживания. Подготовленную пробу продукта анализируют не менее двух раз.

XI. Обработка результатов анализа

11.1. В соответствии с данными, полученными при анализе градуировочных растворов, создают таблицу пиков с использованием программного обеспечения. Расчеты площади пика и массовой доли холестерина выполняются системой обработки данных в автоматическом режиме.

11.2 Массовую долю холестерина X, мг/100 г, вычисляют по формуле:

X = \frac{C_{\text{ст}} \cdot S_{\text{х}} \cdot V_{\text{р}}}{S_{\text{ст}} \cdot m} \cdot 0,1,

где Cст — массовая концентрация холестерина в градуировочном растворе, мкг/см3;

Sх — площадь пика холестерина в анализируемой пробе, усл. ед.;

Vр — объем раствора для растворения стеринов после пробоподготовки, см3;

Sст — площадь пика холестерина в градуировочном растворе, усл. ед.;

m — масса анализируемой пробы, г.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, округленное до второго знака.

11.3. Не учитывают пики стеринов с интенсивностью отклика сигнала менее 2% от высоты пика холестерина и с соотношением сигнал/шум менее 10.

XII. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

12.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости:

\frac{2 \cdot |X_{1} - X_{2}| \cdot 100}{(X_{1} + X_{2})} \leq r, (1)

где X₁, X₂ - результаты параллельных определений, мг/100 г;

r — значение предела повторяемости (табл. 1), при этом r = 2,8 \cdot \sigma_{r} .

При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.

XIII. Оформление результатов

13.1 Результат анализа представляют в виде:

(\overline{X} \pm \Delta) , мг/100 г при вероятности P = 0,95,

где \overline{X} — среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/100 г;

\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/100 г;

\Delta = \frac{\delta \cdot X}{100} ,

где \delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, таблица 1), %.

XIV. Контроль качества результатов

14.1. Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1 — 6.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

1. ГОСТ 12.1.004 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования».

2. ГОСТ 12.1.007 «Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

3. ГОСТ 12.1.010 «Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования».

4. ГОСТ 12.1.018 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования».

5. ГОСТ OIML R 76-1 «Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания».

6. ГОСТ 1770 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) «Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия».

7. ГОСТ ИСО 5725-1 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения».

8. ГОСТ Р ИСО 5725-6 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике».

9. ГОСТ 5962 «Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия».

10. ГОСТ Р 52501 «Вода для лабораторного анализа. Технические условия».

11. ГОСТ 7269 «Мясо. Методы отбора образцов и органолептические методы определения свежести».

12. ГОСТ 24363 «Реактивы. Калия гидроокись. Технические условия».

13. ГОСТ 25336 «Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры».

14. ГОСТ 9792 «Колбасные изделия и продукты из свинины, баранины, говядины и мяса других видов убойных животных и птиц. Правила приемки и методы отбора проб».

15. ГОСТ 23042 «Мясо и мясные продукты. Методы определения жира».