ГОСТ Р 51182-98

Группа Н39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОФЕПРОДУКТЫ

Методика выполнения измерений массовой доли кофеина

    
Coffee products. Procedure of caffeine mass part measurement

    

ОКС 67.140.20
ОКСТУ 9109

Дата введения 1999-07-01

Предисловие

    
    1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии
    
    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 152 "Пищевые концентраты, кофе, чай и натуральные ароматизаторы"
    
    2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 3 июля 1998 г. N 270
    
    3 В настоящем стандарте реализованы нормы Законов Российской Федерации "О стандартизации", "О единстве средств измерений"*
________________
    * Вероятно ошибка оригинала. Следует читать - "Об обеспечении единства измерений". Примечание .
         
    4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
    
    5 ПЕРЕИЗДАНИЕ
         
    

    1 Область применения

    
    Настоящий стандарт распространяется на кофепродукты (растворимые и нерастворимые кофейные напитки) и устанавливает методику выполнения измерений массовой доли кофеина в пересчете на сухое вещество фотометрическим методом.
    
    Диапазон измеряемых массовых долей кофеина в растворе от 0,03% до 5,40%.
    
    

    2 Нормативные ссылки

    
    В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
    
    ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
    
    ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
    
    ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
    
    ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
    
    ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия
    
    ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
    
    ГОСТ 15113.0-77 Концентраты пищевые. Правила приемки, отбор и подготовка проб
    
    ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия
    
    ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
    
    ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия
    
    ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
    
    ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой
    
    

    3 Методика выполнения измерений массовой доли кофеина в кофепродуктах

    
    Методика основана на фотометрическом определении массовой доли кофеина в растворе, полученном после экстрагирования кофеина из продукта органическим растворителем с последующим гидролитическим окислением кофеина в тетраметилпурпуровую кислоту.
    
    3.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
    
    Колориметр фотоэлектрический лабораторный (ФЭК) пределами измерений оптической плотности от 0 до 2 при длине волны (540±10) нм, допускаемой абсолютной погрешностью при измерении коэффициента пропускания ±1% и кварцевыми кюветами рабочей длиной 30 мм.
    
    Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104.
    
    Электроплитка бытовая по ГОСТ 14919 или горелка газовая.
    
    Баня водяная лабораторная.
    
    Часы песочные на 1 мин или секундомер механический.
    
    Цилиндры 1 (2) - 10 (250) по ГОСТ 1770.
    
    Стакан В (Н) - 1 (2) - 150 ТХС по ГОСТ 25336.
    
    Чашка испарительная 1 по ГОСТ 9147.
    
    Воронки В-36-80 ХС ВД-1 (2)-25 ХС по ГОСТ 25336.
    
    Фильтры обеззоленные "белая" или "красная" лента диаметром 90-125 мм.
    
    Колбы мерные 1 (2)-25 (100, 1000)-2 по ГОСТ 1770.
    
    Пипетки 1-2-0,50, 1 (4)-2-1(2) по ГОСТ 29169.
    
    Кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч., плотностью 1190 кг/м.
    
    Водорода пероксид по ГОСТ 10929, х.ч.
    
    Хлороформ по ГОСТ 20015, х.ч.
    
    Калия гидроокись по ГОСТ 24363, раствор массовой концентрации 150 г/дм.
    
    Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
    
    Кофеин (1, 3,  7-триметил-2,6-диоксипурин) чистый, безводный.
    
    Допускается применение других средств измерения с метрологическими характеристиками и реактивов квалификацией не ниже указанных.
    
    3.2 Подготовка к проведению измерения
    
    3.2.1 Метод отбора проб
    
    3.2.1.1 Отбор проб и подготовка их к проведению измерения - по ГОСТ 15113.0
    
    3.2.2 Приготовление растворов
    
    3.2.2.1 Стандартный раствор кофеина
    
    (0,050±0,001) г кофеина помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем мерной колбы водой до метки.
    
    3.2.2.2 Раствор соляной кислоты молярной концентрации (НСl) = 3 моль/дм
    
    248 см раствора соляной кислоты плотностью 1190 кг/м помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят объем мерной колбы водой до метки и перемешивают.
    
    3.2.2.3 Раствор пероксида водорода массовой концентрации 150 г/дм
    
    Необходимый для анализа раствор пероксида готовят разведением пероксида водорода массовой концентрации 300 г/дм (исходной) дистиллированной водой в соотношении 1:1.
    
    Перед использованием необходимо проверить исходную концентрацию пероксида водорода по ГОСТ 10929.
    
    3.2.3 Построение градуировочного графика
    
    3.2.3.1 В выпарительные чашки вносят пипеткой 0,5; 1,0; 1,5 см стандартного раствора кофеина. Растворитель (воду) отгоняют на водяной бане досуха, что определяют визуально.
    
    3.2.3.2 К сухому остатку кофеина прибавляют последовательно 1,0 см раствора соляной кислоты, смывая кофеин на дно чашки, и 0,2 см раствора пероксида водорода. Содержимое чашки перемешивают вращательным движением, выдерживают 20 мин при комнатной температуре и нагревают на кипящей водяной бане до получения сухого окрашенного остатка тетраметилпурпуровой кислоты. При приготовлении водного раствора к сухому остатку, охлажденному до комнатной температуры, приливают от 5 до 10 см дистиллированной воды и оставляют до его полного растворения. Полученный раствор пурпурного цвета количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 см и доводят объем раствора в колбе до метки.
    
    Измеряют оптическую плотность этих растворов на колориметре при длине волны (540±10) нм в кюветах рабочей длиной 30 мм относительно плотности воды.
    
    3.2.3.3 Строят график зависимости оптической плотности раствора от концентрации кофеина .
    
    3.2.4 Приготовление растворов растворимых и нерастворимых кофейных напитков к измерению
    
    Навеску аналитической пробы растворимого кофейного напитка массой от 2,0 до 5,0 г (в зависимости от содержания натурального кофе в кофейном напитке) помещают в стакан, наливают 50 см кипящей дистиллированной воды. Полученный раствор охлаждают до 18-20 °С, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят ее объем дистиллированной водой до метки и используют раствор для измерения.
    
    Навеску нерастворимого кофейного напитка массой от 10,0 до 20,0 г (в зависимости от содержания натурального кофе в кофейном напитке) помещают в стакан, заливают 150 см кипящей дистиллированной воды и кипятят 5 мин. Полученную суспензию охлаждают до 18-20 °С, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 см и доливают дистиллированной водой до метки. Содержимое колбы взбалтывают 2-3 мин, затем фильтруют. Полученный фильтрат используют для измерения.
    
    3.3 Проведение измерения
    
    В делительную воронку вместимостью 25 см последовательно вносят от 10 до 15 см хлороформа, 5 см раствора кофейного напитка и 0,5 см раствора гидроокиси калия. Закрывают воронку притертой пробкой и проводят экстракцию, осторожно многократно переворачивая содержимое воронки в течение 1 мин. После расслаивания системы нижний хлороформный слой переносят в выпарительную чашку. Хлороформ отгоняют на водяной бане досуха, что определяют визуально.
    
    Примечание - Не допускается попадание верхнего окрашенного водного слоя в нижний хлороформный.
    
    
    Дальнейшее проведение реакции получения тетраметилпурпуровой кислоты и измерение оптической плотности ее водного раствора - по 3.2.3.2.
    
    3.4 Обработка результатов измерения
    
    Массовую долю кофеина , %, в пересчете на сухое вещество вычисляют по формуле
    

,                                        (1)

    
где 1,03 - коэффициент, учитывающий полноту извлечения кофеина хлороформом на первом этапе экстракции;
    
     - массовая концентрация кофеина, найденная по градуировочному графику, мкг/см;
    
    =25 - объем фотометрируемого раствора тетраметилпурпуровой кислоты, получаемый в результате гидролитического окисления кофеина, см;
    
     - объем раствора кофепродукта для измерения, см;
    
     - масса навески кофепродукта, г;
    
     - объем раствора кофепродукта, используемый для экстракции кофеина, см;
    
     - коэффициент перевода 1 мкг в 1 г;
    
     - массовая доля влаги анализируемой навески кофепродукта, %.
    
    3.5 Допустимая погрешность измерения
    
    За окончательный результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений.
    
    Вычисления проводят до третьего десятичного знака с последующим округлением до второго десятичного знака.
    
    Сходимость результатов измерений массовой доли кофеина составляет 6,0% относительной при =0,95.
    
    Воспроизводимость результатов измерений массовой доли кофеина составляет 9,0% относительной при =0,95.
    
    Контроль погрешностей измерения массовой доли кофеина в кофепродуктах осуществляют в соответствии с приложением А.
    
    

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

    
Контроль погрешности методики выполнения измерения массовой доли кофеина в кофепродуктах фотометрическим методом

    
    А.1 Алгоритм проведения оперативного контроля сходимости
    
    Оперативный контроль сходимости проводят при получении каждого результата измерения, представляющего собой среднее арифметическое двух параллельных измерений
    

.                                                                        (А.1)

    
    Оперативный контроль сходимости проводят путем сравнения расхождения результатов параллельных измерений ( и ), полученных при анализе пробы, с нормативом оперативного контроля сходимости - . Значения приведены в таблице А.1.
    
    Сходимость результатов параллельных измерений признают удовлетворительной, если
    

.                                                             (A.2)

    
    При выполнении условия (А.2) сходимость результатов параллельных измерений признают удовлетворительной, и по ним может быть вычислен результат измерения массовой доли кофеина в исследуемой пробе.
    
    Если условие (А.2) не выполняется, эксперимент повторяют. При повторном невыполнении условия (А.2) измерение приостанавливают, выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
    
    А.2 Алгоритм проведения оперативного контроля воспроизводимости
    
    Образцами для контроля являются реальные пробы кофейных напитков, отобранные в соответствии с ГОСТ 15113.0. Масса пробы, отобранная для контроля, должна соответствовать удвоенному количеству, необходимому для проведения измерения по методике. Отобранную массу делят на две равные части и анализируют в точном соответствии с методикой, варьируя условия проведения измерения, т.е. получают два результата измерения в разных лабораториях или в одной, используя при этом разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов.
    
    Воспроизводимость контрольных измерений, а также результатов измерений рабочих проб, получаемых за период, в течение которого условия проведения измерения принимают стабильными и соответствующими условиям проведения контрольных измерений, признают удовлетворительной, если
    

,                                                (A.3)

    
где - результат измерения рабочей пробы;
    
     - результат измерения этой же пробы, полученный в другой лаборатории или в той же, но другими аналитиками с использованием другого набора мерной посуды и других партий реактивов;
    
     - норматив оперативного контроля воспроизводимости;
    
     - результат контрольного измерения.
    
    Значения нормативов оперативного контроля случайной составляющей относительной погрешности (сходимости и воспроизводимости) при вероятности =0,95 приведены в таблице А.1.
    
    При превышении нормативов оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
    
    А.3 Алгоритм оперативного контроля относительной погрешности с использованием метода добавок
    
    Образцами для контроля являются реальные пробы кофейных напитков, отобранные в соответствии с ГОСТ 15113.0. Масса отобранной для контроля пробы должна соответствовать удвоенному количеству, необходимому для проведения измерения по методике. Отобранную массу делят на две равные части; первую анализируют в точном соответствии с методикой и получают результат измерения исходной исследуемой пробы , а во вторую часть добавляют определяемый компонент кофеина таким образом, чтобы содержание компонента увеличилось примерно в 2 раза. Изменением массы исследуемой пробы можно пренебречь. Измерения второй части пробы проводят в точном соответствии с методикой, получая результат измерения исследуемой пробы с добавкой .
    
    Погрешность является удовлетворительной при выполнении условия:
    

,                                         (A.4)

    
где - результат измерения исследуемой пробы, %;
    
     - результат измерения исследуемой пробы с добавкой определяемого компонента - кофеина, %;
    
     - добавка определяемого компонента, %;
    
     - норматив оперативного контроля погрешности, рассчитывают по формуле (А.5), %.
    
    Норматив оперативного контроля погрешности в диапазоне измеряемых массовых долей кофеина рассчитывают по формуле при =0,95
    

.                               (А.5)

    
    
Таблица А.1

Текст документа сверен по:
официальное издание
Кофе. Чай: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2001