"ГОСТ ISO/TS 23647-2024. Межгосударственный стандарт. Жиры и масла растительные. Определение содержания воска методом газовой хроматографии"
(введен в действие Приказом Росстандарта от 22.11.2024 N 1739-ст)

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

1 ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческой организацией "Ассоциация производителей и потребителей масложировой продукции" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 238 "Масла растительные и продукты их переработки"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 31 октября 2024 г. N 178-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2024 г. N 1739-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO/TS 23647-2024 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 мая 2025 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TS 23647:2010 "Жиры и масла растительные. Определение содержания воска методом газовой хроматографии" ("Vegetable fats and oils - Determination of wax content by gas chromatography", IDT).

Международный документ разработан Подкомитетом SC 11 "Животные и растительные жиры и масла" Технического комитета ISO/TC 34 "Пищевые продукты" Международной организации по стандартизации (ISO).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации (ISO) не несет ответственность за идентификацию каких-либо или всех патентных прав

Растительные масла и жиры состоят преимущественно из триацилглицеридов, также содержат небольшое количество неглицеридных веществ, которые часто называются сопутствующими компонентами. Благодаря составу этих сопутствующих компонентов (например, стеринов, стериловых эфиров, тритерпеновых диспиртов и восков) можно получить характерную информацию для идентификации масел. Поскольку физические и химические стадии переработки растительных масел и жиров могут привести к изменению их состава и содержания, анализ указанных сопутствующих компонентов может быть применен для характеристики стадий переработки, с помощью которых было получено масло.

Воски являются природными соединениями, которые встречаются в различных растительных маслах и могут легко кристаллизоваться при низких температурах, вызывая помутнение. Удаление восков, как правило, является частью процесса рафинации растительного масла (например, подсолнечного масла, масла из рисовых отрубей, кукурузного масла), эффективность которого необходимо проверять.

Настоящий стандарт не распространяется на анализ восков оливкового масла.

В настоящее время не существует надежного официального метода измерения содержания воска и состава растительных масел и жиров, кроме метода для оливкового масла. Холодный тест не дает ни качественных, ни количественных результатов; методы, разработанные для оливкового масла, не подходят для других растительных масел из семян и могут вызвать много проблем при интерпретации результатов. Существует промышленная и коммерческая потребность в международном стандарте, применимом к сырым, гидратированным, с предварительно удаленными восками, вымороженным и полностью рафинированным растительным маслам и жирам.

Воски из различных растительных масел и жиров отделяют от триацилглицеридов и других неглицеридных соединений, содержащих двойные связи, методом колоночной хроматографии с использованием смешанной колонки, заполненной силикагелем и силикагелем, пропитанным AgNO₃.

Затем восковую фракцию анализируют с помощью капиллярной газовой хроматографии. Метод также дает информацию об общем содержании восков и их составе. Такую полученную информацию можно свободно использовать для проверки качества масла и контроля за уровнем эффективности процесса по удалению восков.

Настоящий стандарт устанавливает метод определения содержания воска в сырых, гидратированных, нейтрализованных, вымороженных и полностью рафинированных растительных маслах, таких как подсолнечное, соевое, рапсовое, кукурузное и масло из рисовых отрубей, с применением газовой хроматографии. Метод не применим к оливковому маслу или оливковому маслу из выжимок.

Воски - это сложные эфиры длинноцепочечных жирных кислот и жирных спиртов (с C₂₀ или более насыщенными атомами углерода в цепи).

Содержание воска выражается в миллиграммах на килограмм масла (жира).

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт [для датированной ссылки применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированной - последнее издание (включая все изменения)]:

ISO 661, Animal and vegetable fats and oils - Preparation of test sample (Жиры и масла животные и растительные. Приготовление пробы для испытания)

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:

3.1 содержание воска (wax content): Массовая доля тех веществ в пробе, которые определяются в условиях, указанных в настоящем стандарте.

Примечание - Содержание воска выражается в миллиграммах на килограмм масла.

Воски отделяют методом колоночной хроматографии с использованием смешанной колонки, заполненной силикагелем и силикагелем, пропитанным AgNO₃. Определение восков происходит с помощью капиллярной газовой хроматографии (ГХ) с применением внутреннего стандарта, предварительно добавленного в масло.

При проведении анализа, если не указано иное, используют только реактивы признанной аналитической чистоты, которые подходят для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), и дистиллированную или деминерализованную воду или воду эквивалентной чистоты.

5.1 н-Гексан.

5.2 Дихлорметан.

5.3 н-Гептан.

5.4 Хлороформ.

5.5 Силикагель 60, размер частиц от 0,063 до 0,200 мм (от 70 до 230 меш), например, Merck N 107734 <1>.

--------------------------------

<1> Merck N 107734 является примером подходящего коммерчески доступного продукта. Эта информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не связана с поддержкой данного продукта со стороны ISO. Может применяться эквивалентный продукт, если установлено, что его использование обеспечивает сопоставимые результаты.

5.6 Нитрат серебра (AgNO₃).

5.7 Гексатриаконтан <2> (C₃₆ парафин).

--------------------------------

<2> Гексатриаконтан доступен от Sigma-Aldrich с чистотой не менее 99% по массовой доле. Эта информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не связана с поддержкой данного поставщика со стороны ISO.

5.7.1 Раствор внутреннего стандарта, массовая концентрация 0,1 мг/см³ в н-гептане.

5.7.2 Стандарт для определения фактора отклика, массовая концентрация 1 мг/см³ в н-гептане.

5.8 Стандарты для определения пиков на газовой хроматограмме, чистые воски <3>, например, C₄₀, C₄₄.

--------------------------------

<3> Чистые воски, например, стеариловый эфир бегеновой кислоты (C₄₀), стеариловый эфир стеариновой кислоты (C₃₆) и бегениловый эфир бегеновой кислоты (C₄₄) доступны от Sigma-Aldrich, с чистотой 99% по массовой доле. Эта информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не связана с поддержкой данного поставщика со стороны ISO.

5.8.1 Стандарт для определения фактора отклика, стеарилстеарат или стеариловый эфир стеариновой кислоты (воск C₃₆), массовая концентрация 1 мг/см³ в хлороформе.

5.9 Воск подсолнечника кристаллический, полученный из отработанного фильтровального порошка после вымораживания или из сырого подсолнечного масла методом кристаллизации. Метод получения см. в приложении C.

5.10 Вата хлопковая, хирургическая, неабсорбирующая.

6.1 Хроматографическая колонка из стекла с внутренним диаметром 30 мм и длиной 450 мм, оборудованная краном из политетрафторэтилена (ПТФЭ).

6.2 Стеклянная палочка длиной около 600 мм.

6.3 Пипетка Пастера по ISO 7712 [4].

6.4 Вакуумный роторный испаритель.

6.5 Круглодонная колба вместимостью 250 см³ (для сбора восковой фракции).

6.6 Грушевидная колба вместимостью 25 см³ (для сбора концентрированной восковой фракции).

6.7 Газовый хроматограф, оборудованный пламенно-ионизационным детектором, инжектором для ввода проб с делением/без деления потока и интегратором или системой сбора и регистрации данных.

6.8 Капиллярная колонка из плавленого кварца длиной 25 м, внутренним диаметром 0,32 мм или желательно 0,20 мм, покрытие - диметилполисилоксан (например, HP-1 или OV-1 или аналог), толщина пленки - 0,11 мкм.

Отбор проб не является частью метода, установленного в настоящем стандарте. Рекомендуемый метод отбора проб приведен в ISO 5555 [1].

В лабораторию следует направлять представительную пробу. Она не должна быть повреждена или изменена во время транспортирования или хранения.

Готовят пробу для испытания в соответствии с ISO 661.

Лабораторную пробу нагревают до 130 °C. Затем перемешивают до полного расплавления кристаллизованных восков и удаляют всю влагу (можно использовать магнитную мешалку или микроволновую печь).

В фарфоровую выпарную чашку помещают 100 г Силикагеля 60 (5.5). На силикагель наносят раствор нитрата серебра, содержащий 5 г AgNO₃ (5.6), растворенный в 240 см³ воды, и после тщательного перемешивания выравнивают поверхность. Полученную суспензию помещают в холодный шкаф с электрическим обогревом, нагревают до 170 °C и активируют гель в течение ночи. Медленно охлаждают до 50 °C в шкафу с электрическим обогревом (в темноте). Хранят полученный наполнитель колонки в плотно закрытой емкости в темном помещении. При необходимости удаляют темные частицы с поверхности пропитанного силикагеля.

Гель содержит 5% массовой доли AgNO₃.

С помощью стеклянной палочки (6.2) хлопковую вату (5.10) помещают в нижнюю часть колонки (6.1) и прижимают ее. Наливают 30 см³ н-гексана (5.1) в колонку и удаляют воздух, прижимая вату палочкой. Позволяют слою растворителя подняться примерно на 2 - 3 мм над ватой, прежде чем внести силикагель в колонку.

Вносят 3 г пропитанного силикагеля (9.1) в стеклянную колонку (6.1), удаляют весь захваченный воздух и выравнивают поверхность. Добавляют 12 г Силикагеля 60 (5.5) поверх предыдущего наполнителя, удаляют весь воздух и обеспечивают защиту от света. Промывают наполнитель колонки 90 - 100 см³ н-гексана, при необходимости удаляют все пузырьки воздуха легким постукиванием. При добавлении растворителя для промывки кран должен быть открыт. Перед добавлением раствора пробы оставляют слой растворителя примерно на 5 мм выше наполнителя колонки.

Смесь растворителей A: н-гексан (5.1) и дихлорметан (5.2), где объемная доля н-гексана и объемная доля дихлорметана .

Взвешивают пробу в соответствии с предполагаемым содержанием воска (подсолнечное масло: 3 г из сырого масла и нейтрализованного масла и от 4 до 4,5 г из вымороженного и полностью рафинированного масла, другие масла: от 4 до 4,5 г). К пробе добавляют 3 см³ раствора внутреннего стандарта (5.7.1) и 7 см³ смеси растворителей A. Тщательно перемешивают и переносят 2 см³ полученного раствора в колонку с помощью пипетки Пастера (6.3).

Устанавливают скорость потока в диапазоне от 1,5 до 2 см³/мин, промывают внутреннюю поверхность стеклянной колонки три раза по 3 см³ смесью растворителей A. Следят за тем, чтобы колонка не высыхала, оставляют слой растворителя 5 мм над наполнителем колонки перед добавлением следующей порции растворителя.

Смесь растворителей B: н-гексан (5.1) и дихлорметан (5.2), где объемная доля н-гексана, и объемная доля дихлорметана .

Элюируют воски 190 см³ растворителя B. Устанавливают скорость потока примерно 3 см³/мин.

Собирают весь материал, который элюируется из колонки, в круглодонную колбу (6.5) и выпаривают растворитель с помощью вакуумного роторного испарителя (6.4). Остаток растворяют в небольшом количестве хлороформа (5.4), переносят раствор в грушевидную колбу (6.6), снова выпаривают растворитель и повторно растворяют воски примерно в 1 см³ хлороформа. Проводят ГХ-анализ полученного раствора.

Данные условия могут быть скорректированы в соответствии с характеристиками газового хроматографа и колонки для обеспечения качественного разделения восковых соединений.

Смешивают равные объемы стандартных растворов (5.7.2 и 5.8.1) и вводят 1 мкл смеси в ГХ для определения фактора отклика F_r

где A_IS - площадь пика гексатриаконтана (5.7.2);

A - площадь пика стеарилстеарата;

- массовая концентрация стеарилстеарата (5.8.1);

- массовая концентрация гексатриаконтана (5.7.2).

Значение F_r должно быть между 1,1 и 1,2. Раствор хранят в герметично закрытой виале в темном месте. Определение повторяют по мере необходимости, как правило, один раз в неделю.

В ГХ вводят от 1,5 до 2 мкл раствора восков (выделенных согласно 9.3). Используют следующий порядок: растворитель, углеводороды, внутренний стандарт (гексатриаконтан), воски.

Если выделение (9.3) выполнено должным образом, восковая фракция (особенно подсолнечный воск) должна демонстрировать типичную картину: площади последующих пиков после пика C₄₈ непрерывно уменьшаются (см. рисунок A.1 и таблицу C.1). Анализ данных может стать невозможным из-за перекрывающихся пиков или больших пиков (например, сложные эфиры стеролов и триглицериды) в конце восковой области. В этом случае повторяют колоночную хроматографию (см. рисунок A.4).

9.4.3.1 Подсолнечное масло

Основными компонентами подсолнечного воска являются воски со следующим числом атомов углерода: C₄₄, C₄₆, C₄₈. Подсолнечный воск преимущественно состоит из восков с четным числом атомов углерода, например, C₄₄, C₄₆, C₄₈, C₅₀, C₅₂, C₅₄. Среди этих основных пиков также можно обнаружить второстепенные пики с нечетным числом атомов углерода. При расчете учитывают все пики (второстепенные и основные пики).

Расчет выполняют на основе предыдущих измерений и литературы (см. [5] - [7]). Массовую долю воска w_t, мг/кг масла, определяют по формуле

где F_r - фактор отклика (9.4.2);

- общая площадь пиков восков с числом атомов углеродов в цепи более C₄₄;

- площадь пика воска C₄₄;

A_IS - площадь пика гексатриаконтана;

k - эмпирический коэффициент (k = 1,0 для рафинированных и вымороженных масел; k = 0,5 для нерафинированных масел, см. [5]);

m_IS - масса внутреннего стандарта, добавленного в масло, мкг;

m - масса масла, г.

9.4.3.2 Другие масла

Основными восковыми компонентами растительных масел (соевого, рапсового и кукурузного) являются воски со следующим числом атомов углерода: C₄₀, C₄₁, C₄₂, C₄₄, C₄₆. Как правило, их содержание ниже 20 мг/кг в хорошо рафинированном дезодорированном масле. Исключением является сырое масло из рисовых отрубей, содержание воска в котором может составлять от 1500 до 2000 мг/кг при схожем с подсолнечником составом восков.

9.4.3.2.1 Масло из рисовых отрубей

Массовую долю воска w_t, мг/кг масла, рассчитывают по формуле

где F_r - фактор отклика (9.4.2);

- общая площадь пиков восков с числом атомов углеродов в цепи C₄₂ и более;

A_IS - площадь пика гексатриаконтана;

m_IS - масса внутреннего стандарта, добавленного в масло, мкг;

m - масса масла, г.

9.4.3.2.2 Другие масла (соевое, рапсовое и кукурузное)

Массовую долю воска w_t, мг/кг масла, рассчитывают по формуле

где F_r - фактор отклика (9.4.2);

- общая площадь пиков восков с числом атомов углеродов в цепи более C₄₄;

- площадь пика воска C₄₄;

A_IS - площадь пика гексатриаконтана;

k - эмпирический коэффициент, k = 0,5 (см. [5]);

m_IS - масса внутреннего стандарта, добавленного в масло, мкг;

m - масса масла, г.

Примечание - В соевом масле сумма пиков, относящихся ко всем воскам, может создать сложности, приведя к очень высокому содержанию этих составляющих.

Результаты межлабораторных испытаний по определению точности метода приведены в приложении B. Значения, полученные на основании этих межлабораторных испытаний, не могут применяться к диапазонам значений и матрицам, отличным от приведенных.

Абсолютное расхождение между результатами двух независимых единичных испытаний, полученными при использовании одного и того же метода, на идентичном испытуемом материале, в одной лаборатории, одним оператором, на одном и том же оборудовании, в пределах короткого промежутка времени, будет не более чем в 5% случаев превышать значение предела повторяемости r, приведенное в таблице B.1.

Абсолютное расхождение между результатами двух единичных испытаний, полученными при использовании одного и того же метода, на идентичном испытуемом материале, в разных лабораториях, разными операторами, на различном оборудовании, будет не более чем в 5% случаев превышать значение предела воспроизводимости R, приведенное в таблице B.1.

Протокол испытаний должен включать:

a) всю информацию, необходимую для полной идентификации пробы;

b) используемый метод отбора проб, если он известен;

c) используемый метод анализа вместе со ссылкой на настоящий стандарт;

d) все подробности, не указанные в этом стандарте или рассматриваемые как необязательные, а также данные о любых инцидентах, которые могли повлиять на результаты анализа;

e) полученные результаты анализа;

f) или окончательный результат, если соблюдены условия повторяемости.

Примечание - В данном случае фактор отклика составит: F_r = 1,09.

Международное совместное испытание при участии семи лабораторий в четырех странах было проведено на восьми образцах (четыре дублирующих образца).

Полученные результаты были подвергнуты статистическому анализу в соответствии с ISO 5725-1 [2] и ISO 5725-2 [3] для предоставления точных данных, приведенных в таблице B.1.

Во время анализа, если не указано иное, используют только реактивы признанной аналитической чистоты, пригодные для колоночной хроматографии ВЭЖХ.

C.1.1 н-Гексан.

C.1.2 Дихлорметан.

C.1.3 Ацетон.

C.1.4 Фильтровальная бумага для количественного анализа, 80 г/м².

C.1.5 Отработанный фильтровальный порошок после вымораживания подсолнечного масла, фильтровальный порошок вместе с маслом и воском, массовая доля масла от 50% до 70%.

C.1.6 Масло подсолнечное, высушенное, гидратированное с содержанием воска не менее 500 мг/кг.

C.1.7 Фильтровальный порошок, Clarcel <4>, Perfil <4> или любой другой аналог.

--------------------------------

<4> Коммерчески доступный продукт. Эта информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не связана с поддержкой данного продукта со стороны ISO.

C.1.8 Отбельная глина, активированная кислотой.

C.2.1 Магнитная мешалка.

C.2.2 Стеклянная воронка диаметром 120 мм.

C.2.3 Круглодонная колба вместимостью 500 см³.

C.2.4 Круглодонная колба вместимостью 2000 см³.

C.2.5 Лабораторный стакан вместимостью 1000 см³.

C.2.6 Коническая колба Эрленмейера вместимостью 500 см³.

C.2.7 Вакуумный роторный испаритель.

C.2.8 Воронка Бюхнера с внутренним диаметром 80 мм.

C.3.1.1 Подготовка пробы

Взвешивают 100 г отработанного фильтровального порошка (фильтровальный остаток при вымораживании подсолнечного масла) (C.1.5), добавляют 350 см³ н-гексана (C.1.1) и перемешивают на магнитной мешалке (C.2.1) в течение 1 ч. После разделения фаз декантируют верхний слой н-гексана, содержащий масло. Дают постоять остатку в вентилируемом вытяжном шкафу для испарения н-гексана.

C.3.1.2 Экстракция воска

К остатку отработанного фильтровального порошка (C.3.1.1) добавляют 100 см³ дихлорметана (C.1.2) и перемешивают в течение 10 мин. После разделения слоев отфильтровывают через фильтровальную бумагу (C.1.4) в круглодонную колбу (C.2.3), промывают остаток дополнительно 300 см³ дихлорметана. Выпаривают растворитель на вакуумном роторном испарителе (C.2.7). Остаток содержит воск.

C.3.1.3 Очистка воска

К выделенной фракции воска (C.3.1.2) добавляют 60 см³ ацетона (C.1.3), переливают в лабораторный стакан (C.2.5), перемешивают в течение 5 мин на магнитной мешалке (C.2.1) и оставляют, пока не произойдет разделение фаз. Верхний слой отфильтровывают через фильтровальную бумагу (C.1.4), дополнительно к осадку добавляют 60 см³ ацетона и повторяют всю процедуру не менее четырех или пяти раз. После последней промывки выливают весь остаток на фильтровальную бумагу, промывают его 50 см³ ацетона и удаляют остатки растворителя в вентилируемом вытяжном шкафу.

Чтобы удалить любые следы частиц фильтровального порошка, выделенный воск растворяют в дихлорметане, отфильтровывают через фильтровальную бумагу (C.1.4), промывают фильтровальную бумагу дихлорметаном, выпаривают растворитель на вакуумном роторном испарителе (C.2.7) и просушивают воск в сушильном шкафу при температуре 105 °C.

Чистоту воска можно проверить при помощи газовой хроматографии.

Примечание - Пример стандартного состава воска подсолнечника, полученного по этому методу (см. таблицу C.1), зависит от технологических условий, в которых был получен отработанный фильтровальный порошок.

C.3.2.1 Подготовка пробы

Взвешивают 1000 г высушенного рафинированного подсолнечного масла (C.1.6) в круглодонную колбу (C.2.4), оборудованную магнитной мешалкой (C.2.1), нагревают при пониженном давлении (10 кПа) до 70 °C, отключают вакуум после достижения необходимой температуры, добавляют 2% отбельной глины (C.1.8), повторно включают вакуум, нагревают до 100 °C при пониженном давлении с помощью механического перемешивания и выдерживают в этих условиях в течение 30 мин. Охлаждают при пониженном давлении, отключают вакуум и отфильтровывают содержимое колбы через воронку Бюхнера (C.2.8), используя фильтровальную бумагу (C.1.4) со слоем 20 мм фильтровального порошка (C.1.7).

C.3.2.2 Экстракция воска

Отбеленное масло переливают в стеклянную емкость с завинчивающейся крышкой, закрывают и хранят в холодильнике при температуре (0 +/- 2) °C не менее двух дней. Кристаллический воск выпадает в осадок на дно емкости. Декантируют верхний слой (чистое масло), остаток нагревают до 130 °C, гомогенизируют и взвешивают навеску 20 г в стеклянную колбу. Добавляют 50 см³ ацетона (C.1.3), перемешивают 5 мин на магнитной мешалке, позволяют фазам разделиться, декантируют верхнюю фазу и пропускают ее через фильтровальную бумагу (C.1.4).

Дополнительно добавляют в нижнюю фазу 50 см³ ацетона и повторяют процедуру из предыдущего абзаца пять или шесть раз.

После последней промывки помещают весь остаток воска на фильтровальную бумагу и промывают 30 см³ ацетона, удаляют остатки растворителя в вентилируемом вытяжном шкафу. Проверяют чистоту и состав методом газовой хроматографии.

Примечание - Пример стандартного состава воска подсолнечника, полученного из рафинированного подсолнечного масла, приведен в таблице C.2.

--------------------------------

<*> Заменен на ISO 5725-1:2023.

<**> Заменен на ISO 5725-2:2019.