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 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением "Республиканский научно-практический центр гигиены"

2 ВНЕСЕН Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по результатам голосования в АИС МГС (протокол от 27 августа 2015 г. N 79-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2023 г. N 1723-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33448-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2024 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт устанавливает метод определения концентраций ацетона и ацетальдегида, выделяющихся из упаковки в модельные среды, имитирующие пищевые продукты, в диапазоне концентраций для ацетона 0,05 - 0,20 мг/дм³ и 0,10 - 0,40 мг/дм³ для ацетальдегида - методом газовой хроматографии.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

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

ГОСТ 12.1.030 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление

ГОСТ 12.4.021 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

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

ГОСТ 2603 Реактивы. Ацетон. Технические условия

ГОСТ 3118 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ ИСО 5725-1 <1> Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

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

<1> В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002.

ГОСТ ИСО 5725-6 <1> Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

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

<1> В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.

ГОСТ 5789 Реактивы. Толуол. Технические условия

ГОСТ 6709 <2> Вода дистиллированная. Технические условия

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

<2> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 58144-2018.

ГОСТ 9293 (ИСО 2435-73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 24104 <3> Весы лабораторные. Общие технические требования

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

<3> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания".

ГОСТ 29227 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ ИСО 5725-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 упаковка: Изделие, которое используется для размещения, защиты, транспортирования, загрузки и разгрузки, доставки и хранения, сырья и готовой продукции.

3.2 точность: Близость результата испытаний к принятому эталонному значению величины.

Примечание - Термин "точность", когда он относится к серии наблюдаемых значений, описывает сумму составляющих случайной погрешности и общих составляющих систематической погрешности. Точность включает правильность и прецизионность.

3.3 градуировочный раствор: Раствор, используемый для построения градуировочного графика.

3.4 линейность: Пропорциональная зависимость между измеряемым содержанием определяемого компонента и аналитическим сигналом средства измерения выбранного метода.

Примечание - Линейная зависимость должна быть определена в пределах диапазона применения метода измерений.

3.5 прецизионность: Близость между независимыми результатами испытаний, полученными при определенных принятых условиях.

Примечание - Прецизионность зависит только от распределения случайных ошибок и не связана ни с истинным, ни с заданным значением.

3.6 воспроизводимость: Прецизионность в условиях воспроизводимости.

3.7 условия воспроизводимости: Условия, при которых результаты испытаний получены одним и тем же методом, на идентичных образцах испытаний, в различных лабораториях, разными операторами, с использованием различного оборудования.

3.8 предел воспроизводимости R: Такое значение, что абсолютная разность между двумя результатами испытаний, полученными в условиях воспроизводимости, будет ожидаться меньше его или равной ему с вероятностью 95%.

3.9 повторяемость: Прецизионность в условиях повторяемости.

3.10 условия повторяемости: Условия, при которых независимые результаты испытаний получены одним методом, на идентичных образцах испытаний, в одной лаборатории, одним оператором, с использованием одного оборудования и за короткий интервал времени.

3.11 предел повторяемости r: Такое значение, что абсолютная разность между двумя результатами испытаний, полученными в условиях повторяемости, будет ожидаться меньше его или равной ему с вероятностью 95%.

Измерение концентраций ацетона и ацетальдегида, выделяющихся из упаковки в модельные среды, имитирующие пищевые продукты, основано на реакции взаимодействия ацетона и ацетальдегида с 2,4-динитрофенилгидразином (2,4-ДНФГ) в кислой среде, экстракции образовавшихся 2,4-динитрофенилгидразонов ацетона и ацетальдегида толуолом и хроматографировании полученных толуольных экстрактов на приборе с детектором по электронному захвату.

Все реактивы должны иметь соответствующую степень чистоты и подходить для данного метода.

5.1.1 Ацетальдегид, с содержанием основного вещества не менее 99,0% MERCK, Germany.

5.1.2 Ацетон по ГОСТ 2603, с содержанием основного вещества не менее 99,5%.

5.1.3 Кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч., 2 н-раствор.

5.1.4 2,4-Динитрофенилгидразин (2,4-ДНФГ), ч.

Раствор 2,4-ДНФГ с массовой долей 0,02% в 2 н-растворе соляной кислоты.

5.1.5 Толуол, по ГОСТ 5789, ч.д.а.

5.1.6 Азот газообразный по ГОСТ 9293, о.с.ч., с объемным содержанием вещества не менее 99,9 об.%.

5.1.7 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

5.2.1 Хроматограф газовый, оснащенный капиллярной колонкой и детектором по электронному захвату.

5.2.2 Капиллярная колонка из кварцевого стекла со следующими свойствами: неподвижная фаза HP-5, длиной 30 м, диаметром 0,53 мм, толщиной слоя - 5 мкм.

5.2.3 Весы лабораторные по ГОСТ 24104 с пределами допускаемой абсолютной погрешности однократного взвешивания не более +0,0001 г.

5.2.4 Микрошприц МШ-10 вместимостью 0,01 см³, погрешность дозирования +/- 1% номинального объема.

5.2.5 Колбы мерные по ГОСТ 1770, 2-50-2, 2-100-2.

5.2.6 Колбы конические по ГОСТ 1770, 2-250.

5.2.7 Пробирки по ГОСТ 1770, вместимостью 15 см³, 2-15-14/23.

5.2.8 Пипетки градуированные по ГОСТ 29227, 1-1-2-1, 1-1-2-5, 1-1-2-10.

5.2.9 Горизонтальный встряхиватель IKA HS/KS 260 basic, 0 - 300 дв/мин.

Примечание - Допускается применение аналогичных средств измерений, оборудования, посуды и реактивов с метрологическими, техническими характеристиками и показаниями качества не хуже, чем у приведенных выше.

При выполнении анализа необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, требования электробезопасности по ГОСТ 12.1.030, а также требования, изложенные в технических документах на используемое оборудование и средства измерений.

Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004, оборудовано общей приточно-вытяжной вентиляцией в соответствии с ГОСТ 12.4.021.

Содержание вредных веществ в воздухе помещения лаборатории не должно превышать допустимых значений по ГОСТ 12.1.005.

При приготовлении модельных растворов и вытяжек на их основе, а также выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия окружающей среды:

- температура воздуха при работе - (20 +/- 5) °C;

- атмосферное давление - (84,0 - 106,7) кПа (630 - 800 мм ртутного столба);

- влажность воздуха - не более 80% при температуре 25 °C.

Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной и вспомогательной аппаратуры, приготовление градуировочных растворов ацетона и ацетальдегида, построение градуировочного графика.

8.1.2 Устанавливают рабочие режимы для термостата детектора, термостата испарителя и термостата колонки, устанавливают расход газа-носителя.

8.1.3 Проводят стабилизацию работы хроматографа на рабочих режимах в течение 30 - 40 мин. Регулярно контролируют шум и дрейф нулевой линии на соответствие спецификации изготовителя.

Если результаты испытаний не удовлетворяют допустимым величинам, необходимо выявить и устранить причины.

0,02 г 2,4-ДНФГ растворяют в 100 см³ 2 н-раствора соляной кислоты в конической колбе вместимостью 250 см³ при интенсивном перемешивании на встряхивателе в течение 30 мин.

Раствор 170,6 см³ кислоты соляной с массовой долей 36% разбавляют в мерной колбе вместимостью 1000 см³ дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Мерную колбу вместимостью 50 см³ с 10 - 15 см³ модельной среды взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,00015 г, используя пипетку вместимостью 1 см³ или стеклянный капилляр, вносят в нее несколько капель ацетона (ацетальдегида) - приблизительно 0,2 см³. Колбу заново взвешивают с той же точностью. Раствор в колбе доводят до метки соответствующей модельной средой, рассчитывают точную концентрацию ацетона (ацетальдегида) в растворе C, мкг/см³, по формуле

где m₁ - масса колбы с модельной средой без вещества, г;

m₂ - масса колбы с модельной средой и веществом, г;

V - вместимость мерной колбы, см³.

Исходный градуировочный раствор устойчив при хранении в холодильнике в течение 1 мес.

Рабочий градуировочный раствор с концентрацией ацетона и ацетальдегида 1 мкг/см³ готовят из исходного градуировочного раствора (8.2.1), объем которого (V_{ацетона}/V_{ацетальдегида}) рассчитывают по формуле:

где 1,0 - заданная концентрация, мкг/см³;

250 - вместимость мерной колбы, см³;

C - точная концентрация исходного раствора, мкг/см³.

Рассчитанный объем исходного раствора (V_{ацетона}/V_{ацетальдегида}) пипеткой вносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, объем в колбе доводят до метки соответствующей модельной средой. Растворы устойчивы в течение 2 дней в холодильнике.

0,5; 0,75; 1,0; 1,5 и 2,0 см³ рабочего градуировочного раствора ацетона с концентрацией 1,0 мкг/см³ (8.3.2) вносят в пробирки, а затем их содержимое доводят соответствующей модельной средой до 10 см³. Концентрация ацетона в полученных растворах составляет соответственно 0,05; 0,075; 0,1; 0,15 и 0,2 мкг/см³.

Растворы устойчивы в течение 2 дней в холодильнике.

1,0; 1,5; 2,0; 3,0 и 4,0 см³ рабочего градуировочного раствора ацетальдегида с концентрацией 1,0 мкг/см³ (8.3.2) вносят пипеткой в градуировочные пробирки вместимостью 15 см³, а затем их содержимое доводят соответствующей модельной средой до 10 см³. Концентрация ацетальдегида в полученных растворах составляет соответственно 0,1; 0,15; 0,2; 0,30 и 0,40 мкг/см³.

Растворы устойчивы в течение 2 дней в холодильнике.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади хроматографического пика от концентрации вещества в экстракте, устанавливают по трем сериям из пяти растворов для каждой модельной среды по всему диапазону определяемых концентраций.

Хроматографирование каждого градуировочного раствора проводят дважды.

Для построения градуировочного графика измеряют площади полученных пиков 2,4-динитрофенилгидразонов ацетона и ацетальдегида, соответствующих концентрациям ацетона и ацетальдегида в приготовленных градуировочных растворах, затем вычитают площадь пика контрольного раствора соответствующей модельной среды из площади пика градуировочного раствора - как для ацетона, так и для ацетальдегида.

Расчет градуировочного графика зависимости площади пиков 2,4-динитрофенилгидразонов ацетона и ацетальдегида от концентрации ацетона и ацетальдегида проводят методом наименьших квадратов.

Градуировочный график подчиняется зависимости y = bx и имеет линейную зависимость площади пика от концентрации ацетона и ацетальдегида в толуольном экстракте в диапазоне от 0,50 до 2,0 мг/дм³ для ацетона и 1,0 - 4,0 мг/дм³ для ацетальдегида.

Контроль градуировочного графика осуществляется каждый раз перед началом измерений не менее чем по двум точкам в рабочем диапазоне измерений. Полученные при хроматографировании значения Y не должны отклоняться от градуировочной прямой более чем на 11,0% для ацетона и на 12,0% для ацетальдегида.

В противном случае необходимо построение нового градуировочного графика не менее чем по 5 точкам.

Обработку образцов исследуемого упаковочного материала для получения вытяжек осуществляют необходимыми модельными средами (модельными растворами), выбираемыми в зависимости от того, для контакта с какими пищевыми продуктами предназначается использовать данное изделие. Обработка образцов проводится при определенной экспозиции, температурном режиме и с учетом площади поверхности образца ([1], приложение 2). Соотношение площади поверхности образца упаковки к объему модельной среды 2:1 см²/см³ (с учетом площади обеих поверхностей образца). Для анализа отбирают две параллельные пробы.

Две пробы вытяжки на основе модельной среды объемом по 10 см³ из образца упаковки вносят в пробирки вместимостью 15 см³, добавляют к ним по 3,0 см³ раствора 2,4-динитрофенилгидразина в 2 н-растворе соляной кислоты с массовой долей 0,02% и по 1 см³ толуола, закрыв пробирки пробками, энергично встряхивают их в течение 30 мин. После четкого разделения содержимого пробирок по 2 мкл верхнего толуольного слоя каждого полученного экстракта вводят в испаритель хроматографа. Полученные экстракты хроматографируют дважды при одинаковых условиях.

Хроматографирование толуольного экстракта (2,4-динитрофенилгидразона ацетона или ацетальдегида) проводится на газовом хроматографе. Условия хроматографирования приведены в приложении Б.

Каждую пробу хроматографируют не менее двух раз. Идентификацию пиков 2,4-динитрофенилгидразона ацетона и ацетальдегида проводят по времени удерживания. Одновременно аналогично пробам анализируют модельную среду.

Для обработки данных используют систему программного обеспечения прибора, позволяющую интегрировать площади пиков хроматограмм и реинтегрировать площади пиков после определения новой базовой линии.

Концентрацию ацетона/ацетальдегида в пробе вытяжки из исследуемого изделия рассчитывают по градуировочному графику.

Концентрацию ацетона/ацетальдегида в пробе вытяжки из исследуемого изделия (C₁ и C₂), мг/дм³, определяют по следующей формуле:

где C_пр.1 - среднеарифметические значения концентрации ацетона/ацетальдегида, выделяемые одним из 2 образцов упаковки в параллельном определении в модельную среду (мкг/см³):

где C_пр.2 - среднеарифметическое значение концентраций ацетона/ацетальдегида, выделяемые вторым из 2 образцов упаковки в параллельном определении в модельную среду, мкг/см³:

где a₁, a₂ - концентрации ацетона/ацетальдегида, найденные по градуировочному графику, мкг/см³;

V - объем толуольного экстракта, см³ (1 см³);

V₁, V₂ - объемы пробы, взятые для анализа, см³ (по 10 см³);

C_К - среднеарифметическое значение концентрации ацетона/ацетальдегида, содержащегося в модельной среде, мкг/см³:

где a_К - концентрация ацетона или ацетальдегида, найденная по градуировочному графику, мкг/см³;

V_К - объем толуольного экстракта, см³ (1 см³);

V_К1 - объем пробы, взятый для анализа, см³ (10 см³).

За окончательный результат анализа принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений при выполнении условий повторяемости

где C₁, C₂ - среднеарифметические значения концентрации ацетона/ацетальдегида, полученные при хроматографировании каждой пробы из двух параллельных определений, мг/дм³;

C_ср - среднее значение концентрации ацетона/ацетальдегида, найденное по результатам двух проб параллельных определений, мг/дм³.

Гарантированный результат анализа представляют в следующем виде:

где - показатель точности, мг/дм³ (абсолютное значение), характеризующий пределы, в которых находится погрешность методики. Показатель точности в абсолютных единицах рассчитывают по формуле:

где - значение показателя точности;

для ацетона и для ацетальдегида (см. таблицу 1).

Результат определения выражают в виде концентрации ацетона или ацетальдегида в модельной среде с округлением до второго десятичного знака.

Приписанные характеристики погрешности и ее составляющих метода определения содержания ацетона и ацетальдегида в вытяжках модельных сред, имитирующих пищевые продукты, при P = 0,95 представлены в приложении А.

Показатели повторяемости, внутрилабораторной воспроизводимости метода определения содержания ацетона и ацетальдегида в вытяжках и их пределы представлены в таблице 1.

Проверку приемлемости результатов измерений концентраций ацетона и ацетальдегида, полученных в условиях повторяемости, проводят с учетом требований ГОСТ ИСО 5725-6.

Повторяемость метода измерений должна быть подтверждена оценкой результатов испытаний идентичных образцов упаковки в условиях повторяемости, т.е. расхождение между двумя результатами испытания, полученными одним и тем же оператором при работе на одном и том же оборудовании при одинаковых условиях испытания на идентичном испытуемом образце.

Если относительное значение разности между результатами двух параллельных определений не превышает показателя повторяемости, то все результаты параллельных определений признаются приемлемыми, и конечный результат определения является их средним арифметическим значением

где C₁, C₂ - значение результатов параллельных определений в условиях повторяемости;

C_ср - среднее значение результатов двух параллельных определений;

r - предел повторяемости, %, значение которого приведено в таблице 1.

При невыполнении условия (11) контроль повторяют. При повторном превышении указанного норматива должны быть выяснены и устранены причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля повторяемости.

Проверку приемлемости результатов измерений концентрации ацетона и ацетальдегида, полученных в условиях воспроизводимости, проводят с учетом требований ГОСТ ИСО 5725-6.

Значение относительной разности между двумя результатами испытаний - первичного и повторного - содержания ацетона/ацетальдегида в одной и той же пробе, полученное в условиях воспроизводимости, не должно превышать предела внутрилабораторной воспроизводимости (таблица 1):

где C₁, C₂ - значения двух параллельных определений концентраций, полученные в условиях воспроизводимости;

C_ср - среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений;

R - предел воспроизводимости, %, значение которого приведено в таблице 1.

При невыполнении условия (12) контроль повторяют. При повторном превышении указанного норматива должны быть выяснены и устранены причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля воспроизводимости.

Для проверки стабильности результатов, получаемых в лаборатории, используются карты Шухарта (ГОСТ ИСО 5725-6).

При построении контрольной карты используют одну из градуировочных смесей из середины диапазона. Содержание ацетона/ацетальдегида в рабочей пробе должно соответствовать содержанию его в середине диапазона исследований.

В качестве контролируемого параметра рассматривают размах (разность) результатов измерения концентрации ацетона/ацетальдегида, полученных в условиях воспроизводимости.

Отчет об испытаниях должен включать следующее:

а) ссылку на настоящий стандарт;

б) детальную информацию, необходимую для полной идентификации образца упаковки;

в) информацию, касающуюся подготовки проб для анализа в соответствии с 8.4;

г) массовую концентрацию ацетона и ацетальдегида, рассчитанную и выраженную в соответствии с 8.7;

д) все проводимые операции, не включенные в настоящий стандарт, которые могут повлиять на конечный результат.