"МУК 4.1.4037-24. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методика измерений массовой концентрации фурана и 2-метилфурана в детских пищевых продуктах (на примере детских каш на основе зерна) методом хромато-масс-спектрометрии. Методические указания по методам контроля"
(утв. Роспотребнадзором 31.05.2024)

1. Разработаны ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" (Зайцева Н.В., Нурисламова Т.В., Попова Н.А., Мальцева О.А., Терентьев Г.И., Субботина Д.Ю., Чинько Т.В.).

2. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой "31" мая 2024 г.

3. Введены впервые.

1.1. Настоящие методические указания (далее - МУК) описывают порядок газохроматографического анализа с масс-селективным детектированием (далее - ГХ/МС) для измерения массовой концентрации фурана и 2-метилфурана в детских пищевых продуктах (на примере детских каш на основе зерна) в диапазоне концентраций от 0,000186 до 0,0019 мг/кг для фурана и от 0,000182 до 0,00183 мг/кг для 2-метилфурана.

Настоящие МУК предназначены для Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, а также могут быть использованы специалистами организаций, осуществляющих контроль качества и исследования пищевых продуктов и продовольственного сырья.

1.3. МУК носят рекомендательный характер.

2.1. Фуран (оксол, оксациклопентадиен <1>), регистрационный номер CAS: 110-00-9 - пятичленный гетероцикл с одним атомом кислорода, (молекулярная формула C₄H₄O), молярная масса 68,07 г/моль; бесцветная горючая жидкость с запахом хлороформа, t_кип. = 31,33 °C; t_пл. = 85,6 °C; d = 0,937 г/см³; n = 1,4214; уравнения температурной зависимости давления пара: lg_p = 8,4768 - 1671,4/T (198 - 259 К); lg p = 7,6506 - 1457,7/T (276 - 366 К); p_крит = 5,15 МПа; t_крит = 214 °C; d_крит = 0,312 г/см³. Смешивается во всех отношениях с ацетоном, бензолом, CHCl₃ и др. органическими растворителями, слабо растворим в воде (при температуре плюс 25 °C в 100 г воды растворяется 1 г фурана). Класс опасности 3, характеристичные ионы, m/z фурана 68, 39, 38.

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

<1> В соответствии с классификацией Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) (англ. International Union of Pure and Applied Chemistry, далее - IUPAC).

2.2. 2-метилфуран <2>, регистрационный номер CAS: 534-22-5 - легкоподвижная жидкость с эфирным запахом, (молекулярная формула C₅H₆O), молярная масса: 82,11 г/моль, d = 0,913 г/см³ растворим в этиловом спирте, диэтиловом эфире, слабо растворим в воде, t_кип. = 62,5 - 63 °C, t_пл. = -91,3 °C. Характеристичные ионы, m/z 2-метилфурана 82, 53, 81.

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

<2> В соответствии с классификацией IUPAC.

3.1. При соблюдении условий проведения измерений <3> и методики, изложенной в настоящих МУК погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности P = 0,95 не превышает значений, приведенных в таблице 3.1 для соответствующих диапазонов концентраций.

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

<3> ГОСТ Р ИСО 5725-1 "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения", введенный в действие постановлением Госстандарта России от 23.04.2002 N 161-ст.

3.2. Значения показателя точности используют при:

- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;

- оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;

- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики измерений в конкретной лаборатории.

4.1. Измерение массовой концентрации фурана и 2-метилфурана основано на извлечении из пищевой продукции путем нагревания образца и последующего газохроматографического анализа парогазовой фазы, разделении на капиллярной колонке, идентификации веществ по масс-спектрам и количественному определению по извлеченным ионам методом ГХ/МС.

4.2. Нижний предел измерений составляет 0,000186 мкг в пробе для фурана и 0,000182 мкг в пробе для 2-метилфурана. Определению не мешают летучие органические соединения (например, этанол, пентан, гексан, бензол, ксилол). Длительность измерений 20 мин.

4.3. Продолжительность проведения хромато-масс-спектрометрического анализа для фурана и 2-метилфурана составляет 18 мин.

5.1. При выполнении измерений и подготовке проб применяют средства измерений, реактивы, вспомогательное оборудование, устройства и материалы, приведенные в таблицах 5.1 - 5.3.

6.1. При выполнении работ необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

6.2. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией и соответствовать требованиям пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения в соответствии с ГОСТ 12.4.009.

6.3. При выполнении измерений с использованием хроматографа соблюдают правила электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. Работа с сосудами, работающими под давлением осуществляется в соответствии с законодательством Российской Федерации <4>.

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

<4> Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением, утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15.12.2020 N 536 (зарегистрировано Минюстом России 31.12.2020, регистрационный N 61998).

6.5. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать гигиенические нормативы <5>, а также должно соответствовать ГОСТ 12.1.005.

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

<5> СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания", утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.01.2021 N 2 (зарегистрировано Минюстом России 29.01.2021, регистрационный N 62296), с изменениями, внесенными постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 30.12.2022 N 24 (зарегистрировано Минюстом России 09.03.2023, регистрационный N 72558).

6.6. Работу со стандартами (фураном, 2-метилфураном, другими химическими соединениями и растворителями) следует проводить в вытяжном шкафу с использованием индивидуальных средств защиты (например, очки, перчатки).

6.7. Фуран и 2-метилфуран хранят в специальном холодильнике в отсутствие анализируемых проб.

7.1. К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются специалисты, имеющие опыт работы в химической лаборатории, прошедшие обучение и владеющие техникой проведения хроматографического анализа.

8.1 При выполнении измерений в лаборатории соблюдают следующие условия:

- температура окружающего воздуха плюс 15 - 25 °C;

- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (630 - 800 мм. рт. ст.);

- относительная влажность воздуха не более 80%;

- напряжение в сети (220 +/- 10) В;

- частота переменного тока (50 +/- 10) Гц.

8.2. Выполнение измерений на хромато-масс-спектрометре проводят в лабораторных помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией, проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9.1. При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы: подготовка стеклянной посуды, подготовка хроматографической системы, приготовление растворов для градуировки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

9.2. Подготовка посуды <6>.

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

9.2.1. Используемую посуду замачивают в свежеприготовленном растворе калия двухромовокислого в серной кислоте с массовой долей 3% на 1 - 1,5 мин, промывают проточной водопроводной водой, ополаскивают бидистиллированной водой и сушат в сушильном шкафу при температуре плюс 105 - 110 °C.

9.3. Подготовка хроматографической системы.

Подготовку хроматографа к работе осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации хроматографа.

9.3.1. Кондиционирование кварцевой капиллярной колонки.

Новую кварцевую капиллярную колонку предварительно кондиционируют, нагревая в термостате хроматографа ступенчато, начиная с температуры плюс 70 °C до плюс 250 °C в течение 2 ч и выдерживают при температуре плюс 250 °C в течение суток. После охлаждения термостата до комнатной температуры выход колонки подсоединяют к устройству сопряжения с масс-спектрометром и проверяют стабильность нулевой линии при рабочей температуре термостата колонок.

9.3.2. Устанавливают режим работы хромато-масс-спектрометра в соответствии условиями, представленными в таблице 9.1 <7>.

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

Записывают нулевую линию при установленных режимных параметрах. При отсутствии флуктуации приступают к работе.

9.4. Приготовление растворов.

9.4.1. Приготовление 65% раствора серной кислоты.

В термостойкий химический стакан стеклянным цилиндром помещают 88 см³ бидистиллированной воды, при непрерывном помешивании стеклянной палочкой приливают стеклянным цилиндром 100 см³ концентрированной серной кислоты . Раствор охлаждают. Срок хранения неограничен (хранят в посуде из темного стекла).

9.4.2. Приготовление 3% раствора калия двухромовокислого в серной кислоте.

В приготовленный 65% раствор серной кислоты добавляют 8,3 г калия двухромовокислого, тщательно перемешивая. Срок хранения неограничен.

9.4.3. Приготовление растворов для установления градуировочной характеристики.

Градуировочные характеристики в виде линейной зависимости между площадью пика молекулярных ионов фурана и 2-метилфурана на хроматограмме (мВ) и количеством определяемого компонента в растворе (нг) устанавливают методом абсолютной градуировки с использованием матрицы.

Она выражает зависимость площади пика на хроматограмме (мВ) от массы компонента (нг).

9.4.4. Перед выполнением градуировочной характеристики образец каши (матрица) необходимо проверить на содержание аналитов (фурана и 2-метилфурана) в соответствии с п. 9.4.

9.4.5. Приготовление исходного стандартного раствора фурана и 2-метилфурана.

В мерную колбу вместимостью 100 см³, содержащую гептан добавляют микрошприцем 1 мм³ стандартного раствора фурана концентрацией 937,0 мг/см³, 2-метилфурана концентрацией 913,2 мг/см³. Полученная массовая концентрация исходного раствора 9,37 мкг/см³ - фуран, 9,13 мкг/см³ - 2-метилфуран. Срок хранения раствора не более 12 ч.

9.4.6. Приготовление рабочего раствора фурана и 2-метилфурана.

В мерную колбу вместимостью 25 см³, содержащую гептан объемом 25 см³, вносят исходный стандартный раствор фурана и 2-метилфурана в объеме 2,5 см³. Полученная массовая концентрация равна 0,937 мкг/см³ для фурана и 0,913 мкг/см³ для 2-метилфурана. Срок хранения раствора не более 12 ч.

9.4.7. Приготовление градуировочных растворов.

Градуировочные растворы готовят из рабочего раствора. Для этого в пенициллиновый флакон добавляют 5 г каши, затем добавляют рабочий раствор для градуировки в соответствии с таблицей 9.2. Срок хранения растворов при температуре плюс 4 - 10 °C не более 5 ч.

9.5. Построение градуировочной характеристики.

Для построения градуировочной характеристики выполняют следующую процедуру: во флакон вместимостью 20 см³ помещают 5 г сухой каши и добавляют рабочий раствор для градуировочной характеристики (таблица 9.2). Флакон закрывают септой и алюминиевой крышкой с помощью кримпера и ставят в дозатор равновесного пара при температуре плюс 80 °C. По истечении 20 мин отбирают шприцем из флакона 1 см³ парогазовой фазы и через испаритель вводят ее в колонку хроматографа и анализируют при условиях по п. 9.2.2. Каждый градуировочный раствор хроматографируют два раза. Процедуру повторяют аналогично для каждого градуировочного раствора в порядке возрастания содержания фурана и 2-метилфурана. На полученной хроматограмме определяют площади пиков (безразмерные компьютерные единицы, бке) молекулярных ионов для фурана m/z 68, 39, 38 и 2-метилфурана m/z 82, 53, 81 рассчитывают средние значения площади пиков целевых аналитов для каждого градуировочного раствора по средним результатам из 5 серий строят градуировочную характеристику по характеристическим ионам и проверяют приемлемость результатов параллельных определений площадей пиков.

Установление градуировочной характеристики для каждого компонента, обработку и хранение результатов градуировки проводят автоматически с использованием программно-аппаратного комплекса (например, ChemStation G170EA <8>).

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

Выходные сигналы считают приемлемыми при выполнении условия (1):

где: S_max - максимальная площадь пика для соответствующего градуировочного раствора, мВ;

S_min - минимальная площадь пика для соответствующего градуировочного раствора, мВ;

r_s - предел повторяемости площади пика градуировочного раствора, r_s = 2%.

Предел повторяемости площади пика представляют в виде рассчитанного относительного стандартного отклонения.

Результат проверки признается положительным при выполнении условия (1). Если условие не выполняется, то измерение градуировочных растворов повторяют, устранив причину неудовлетворительных результатов.

По полученным результатам рассчитывают среднее значение площади пика для каждого раствора и строят градуировочную характеристику.

Градуировочная характеристика признается приемлемой, если коэффициент корреляции градуировочной характеристики не менее значения 0,995, в противном случае измерение градуировочных растворов повторяют, устранив причину неудовлетворительных результатов.

Процедуру построения градуировки проводят при внедрении методики в практику лаборатории, после ремонта хромато-масс-спектрометра при смене реактивов, оборудования, персонала или при получении отрицательных результатов контроля стабильности градуировочной характеристики по п. 9.5.

9.6. Контроль стабильности градуировочной характеристики.

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал в анализируемой серии измерений. Образцами для контроля стабильности являются градуировочные растворы, выбранные таким образом, чтобы массовая концентрация фурана и 2-метилфурана соответствовала нижней, верхней границам и середине диапазона построения градуировочной характеристики. Градуировочная характеристика признается стабильной при выполнении условия (2):

где: m_ГХ - расчетное содержание фурана и 2-метилфурана в градуировочном растворе, нг;

m_ГХm - результат измерения содержания фурана и 2-метилфурана в образце для градуировки, нг.

При невыполнении условия стабильности градуировочной характеристики измерения повторяют с другим градуировочным раствором. При повторном невыполнении условия стабильности градуировочной характеристики выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики.

9.7. Отбор и хранение проб.

Отбор проб и подготовка их к анализу проводят в соответствии с методическими документами <9>.

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

<9> ГОСТ 15113.0-77 "Концентраты пищевые. Правила приемки, отбор и подготовка проб", введенный в действие постановлением Госстандарта СССР от 24.08.1977 N 2022.

Отбор проб сухой фасованной продукции (сухие детские каши) производится в количестве 3 единиц фасовки от каждой однородной партии (в начале, середине и конце фасовки). Затем от каждого образца отбирают по 20 - 30 г продукта в одну емкость для получения усредненной пробы.

Допускается хранение отобранных образцов в морозильной камере при температуре минус 18 - 8 °C от 1 до 3 суток в зависимости от сроков реализации продукции.

10.1. Выполнение измерений содержания фурана и 2-метилфурана в пробе каши.

Навеску 5 г продукта помещают во флакон. Флакон закрывают септой и алюминиевой крышкой с помощью кримпера и ставят в дозатор равновесного пара. По истечении 20 мин отбирают шприцем из флакона 1 см³ парогазовой фазы и через испаритель вводят ее в колонку хроматографа. На полученной хроматограмме определяют площади пиков для фурана и 2-метилфурана, рассчитывают средние значения площади пиков целевых аналитов. Процедуру повторяют аналогично для второго образца и проводят выполнение измерений двух параллельных проб пищевого продукта. Условия выполнения измерений аналогичны условиям при установлении градуировочной характеристики (см. п. 9.3.2).

На хроматограмме с помощью программного обеспечения вычисляют площадь пика и по градуировочным характеристикам находят массу каждого компонента (m_ГХ, нг) в парогазовой фазе.

Пример хроматограммы определяемых веществ приведен в приложении к настоящим МУК.

11.1. Концентрацию C, мг/кг фурана и 2-метилфурана в пробах пищевого продукта (детские каши) рассчитывают по формуле (3):

где: m_ГХ - содержание фурана и 2-метилфурана, установленное по градуировочной характеристике, нг;

m - навеска пробы пищевого продукта, взятая для анализа, 0,005 кг;

1000000 - коэффициент перевода нг в мг.

11.2. За окончательный результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух результатов измерений (, мкг/г), полученных в условиях повторяемости (параллельных определений), для которых выполняется условие (4):

где: r - предел повторяемости, %. Значение предела повторяемости для определяемого компонента приведено в таблице 11.1.

При невыполнении условия (4) получают дополнительно еще два результата измерений. За результат измерений принимают среднее арифметическое четырех результатов измерений, полученных в условиях повторяемости, для которых выполняется условие (5):

где: CR_0,95 (4) - критический диапазон, %. Значение критического диапазона для фурана и 2-метилфурана приведено в таблице 11.1.

При невыполнении условия (5) в качестве окончательного результата измерений принимают медиану четырех результатов измерений, полученных в условиях повторяемости (параллельных определений). Дополнительно выявляют и устраняют причины, приводящие к невыполнению условий (4) и (5).

12.1. Результат измерений представляют в виде формулы (6):

где: - результат измерений, полученный в соответствии с гл. 10, 11 мг/кг;

- характеристика погрешности, мг/кг, при P = 0,95, значение ? рассчитывают по формуле (7):

где: - относительное значение характеристики погрешности измерений концентрации фурана и 2-метилфурана, % (таблица 3.1).

Численное значение должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение погрешности .

13.1. Контроль качества результатов измерений при реализации настоящих МУК в лаборатории организуют и проводят путем проведения:

- проверки приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости;

- контроля промежуточной прецизионности;

- оперативный контроль правильности процедуры выполнения измерений (с применением метода добавок);

- контроля стабильности результатов измерений.

13.2. Контроль промежуточной прецизионности.

Образцами для контроля результатов измерений, получаемых в условиях промежуточной прецизионности, являются образцы пищевой продукции с внесенными в них добавками растворов фурана и 2-метилфурана, подготовленные в соответствии с п. 9.4.

При контроле промежуточной прецизионности абсолютное расхождение двух результатов анализа одной и той же пробы, при вариации факторов время, оператор, не должно превышать предела промежуточной прецизионности R_л, формула (8):

где: C₁ и C₂ - результаты измерений концентраций фурана и 2-метилфурана, полученные в условиях внутрилабораторной прецизионности при вариации факторов время, оператор, мкг/г;

R_л - предел промежуточной прецизионности, значение предела промежуточной прецизионности приведено в таблице 11.1.

Если условие (8) не выполняется, процедуру повторяют. При повторном превышении предела промежуточной прецизионности измерения приостанавливают до выяснения причин, приводящих к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.3. Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода добавок.

Оперативный контроль процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К_к с нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры К_к рассчитывают по формуле (9):

где: - результат измерений концентрации фурана и 2-метилфурана в пробе с известной добавкой - среднее арифметическое двух результатов измерений, полученных в условиях повторяемости, расхождение между которыми удовлетворяет условию (5);

- результат измерений концентрации фурана и 2-метилфурана в исходной пробе - среднее арифметическое двух результатов измерений, полученных в условиях повторяемости, расхождение между которыми удовлетворяет условию (5);

C_д - величина добавки.

В качестве добавки используют растворы фурана и 2-метилфурана, приготовленные по п. 9.4.6.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле (10):

где: , - значения характеристики погрешности результатов измерений.

Процедуру измерений признают удовлетворительной, при выполнении условия (11):

При невыполнении условия (11) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (11) измерения приостанавливают до выяснения причин, приводящих к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.4. Оперативный контроль процедуры измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений, приводят в документах лаборатории, устанавливающих порядок и содержание работ по организации методов контроля стабильности результатов измерений в пределах лаборатории.

13.5. Периодичность контроля приводят в документах лаборатории, устанавливающих порядок и содержание работ по организации методов контроля стабильности результатов измерений в пределах лаборатории.

1. Федеральный закон от 30.03.1999 N 52-ФЗ "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения".

2. СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания".

3. Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением.

4. ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность. Общие требования".

5. ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны".

6. ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности".

7. ГОСТ 12.1.019-2017 "Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты".

8. ГОСТ 12.4.009-83 "Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание".

9. ГОСТ 15113.0-77 "Концентраты пищевые. Правила приемки, отбор и подготовка проб".

10. ГОСТ 1770-74 "Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия".

11. ГОСТ 4204-77 "Кислота серная. Технические условия".

12. ГОСТ 4220-75 "Калий двухромовокислый. Технические условия".

13. ГОСТ 12026-76 "Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия".

14. ГОСТ 25336-82 "Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры".

15. ГОСТ 25828-83 "Гептан нормальный эталонный. Технические условия".

16. ГОСТ 28311-2021 "Дозаторы медицинские лабораторные. Общие технические требования и методы испытаний".

17. ГОСТ 29227-91 "Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования".

18. ГОСТ Р 52501-2005 "Вода для лабораторного анализа. Технические условия".

19. ГОСТ Р "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания".

20. ГОСТ 21400-75 "Стекло химико-лабораторное. Технические требования".