Межгосударственный стандарт ГОСТ 30059-93 "Напитки безалкогольные. Методы определения аспартама, сахарина, кофеина и бензоата натрия" (введен в действие постановлением Комитета РФ по стандартизации, метрологии и сертификации от 5 октября 1995 г. N 515)

Non-alcoholic drinks Methods for determination of aspartame, saccharin, caffeine and sodium benzoate

Дата введения 1 января 1996 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на безалкогольные и слабоалкогольные напитки различных типов и устанавливает методы определения массовых концентраций аспартама, сахарина, кофеина, бензоата натрия.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты;

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия

ГОСТ 3145-84 Часы механические с сигнальным устройством. Общие технические условия

ГОСТ 4172-76 Натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный. Технические условия

ГОСТ 4198-75 Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия

ГОСТ 5962-67 Спирт этиловый ректификованный. Технические условия

ГОСТ 6552-80 Кислота ортофосфорная. Технические условия

ГОСТ 6687.0-86 Продукция безалкогольной промышленности. Правила приемки и методы отбора проб

ГОСТ 6687.2-90 Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения сухих веществ

ГОСТ 10733-79 Часы наручные и карманные механические. Общие технические условия

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия

ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 24104-88 постановлением Госстандарта РФ от 26 октября 2001 г. N 439-ст с 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001

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

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний

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

ГОСТ 29228-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 2. Пипетки градуированные без установленного времени ожидания

ГОСТ 29229-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 3. Пипетки градуированные с временем ожидания 15 с

ГОСТ 29230-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 4. Пипетки выдувные

3 Хроматографический метод

3.1 Метод определения массовых концентраций аспартама, сахарина, кофеина и бензоата натрия в безалкогольных и слабоалкогольных напитках основан на применении высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Метод является арбитражным.

3.2 При проведении испытаний используют:

- высокоэффективный жидкостный хроматограф с программатором линейного изменения скорости потока, оборудованный спектро-фотометрическим детектором длиной волны 210 нм и системой обработки данных (микроЭВМ);

- колонки хроматографические размером 0,15 х 4,6 мм, заполненные фазой С-18 с диаметром частиц 5 - 6 мкм;

- установку для вакуумной фильтрации;

- микрошприцы хроматографические вместимостью. 10 ;

- бумагу фильтровальную с размером пор 0,5 мкм по ГОСТ 12026;

- весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 200 г и погрешностью г;

- рН-метр, модель "рН-340";

- колбы мерные наливные 2-50-2, 2-100-2, 2-250-2, 1-1000-2 по ГОСТ 1770;

- пипетки градуированные вместимостью 2, 10, 25 по ГОСТ 29227, ГОСТ 29228, ГОСТ 29229, ГОСТ 29230;

- термометр жидкостный стеклянный с пределами измерения 0 - 100°С и ценой деления 1°С по ГОСТ 28498;

- бидистиллированную воду;

- ацетонитрил;

- калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 6552, ч;

- бензоат натрия;

- аспартам по нормативному документу;

- сахарин по нормативному документу;

- ортофосфорная кислота по ГОСТ 6552, ч.

Допускается использование импортной посуды и приборов с метрологическими характеристиками и реактивов квалификацией не ниже указанных.

3.3 Отбор проб

3.3.1 Отбор проб - по ГОСТ 6687.0.

3.4 Подготовка к испытанию

3.4.1 Приготовление градуировочного раствора аспартама (550 ), сахарина (150 ), кофеина (100 ) и бензоата натрия (180 ).

Навески аспартама массой 137,5 мг, сахарина массой 37,5 мг, кофеина массой 25,0 мг, бензоата натрия массой 45,0 мг переносят в мерную колбу вместимостью 250 , до половины заполненную бидистиллированной водой температурой 30 - 35°С. Перемешивают до полного растворения, затем бидистиллятом доводят до метки.

3.4.2 Приготовление градуировочного раствора аспартама (275 ), сахарина (75 ), кофеина (50 ) и бензоата натрия (90 )

Отмеряют пипеткой 25 градуировочного раствора аспартама концентрации 550 , сахарина 150 , кофеина 100 , бензоата натрия 180 , переносят в мерную колбу вместимостью 50 b доводят до метки бидистиллированной водой, хорошо перемешивая.

3.4.3 Приготовление градуировочного раствора аспартама (138 ), сахарина (38 ), кофеина (25 ) и бензоата натрия (45 )

Отмеряют пипеткой 25 градуировочного раствора аспартама концентрации 550 , сахарина 150 , кофеина 100 , бензоата натрия 180 , переносят в мерную колбу вместимостью 100 и доводят до метки бидистиллированной водой, хорошо перемешивая.

3.4.4 Приготовление подвижной фазы

1,72 г калия фосфорнокислого однозамещенного () помещают в мерную колбу вместимостью 1000 , растворяют в бидистиллированной воде, перемешивают до полного растворения. Полученный раствор ортофосфорной кислотой () доводят до рН 3,2. 850 полученного буферного раствора смешивают со 150 ацетонитрила (), предварительно отфильтровав их через фильтровальную бумагу диаметром пор 0,5 мкм.

Срок годности подвижной фазы - не более 7 сут.

3.4.5 Подготовка образцов

Образцы напитков подвергают дегазации по ГОСТ 6687,2 при температуре не более 25°С и отфильтровывают через бумажный фильтр.

3.5 Условия хроматографического анализа:

Колонка с фазой С-18, 5 - 6 мкм, 0,15 х 4,6 мм;

Подвижная фаза: 15% ацетонитрила, 85% 0,0125 М раствора , доведенного фосфорной кислотой до рН 3,2;

Скорость потока: линейный градиент от 1,2 до 1,7 за 8 мин;

Температура термостата - 35°С;

Давление на колонке при скорости потока - 1,2 - 120 (давление будет возрастать по мере эксплуатации колонки).

Обнаружение по поглощению в УФ-области спектра при длине волны 210 нм, 0,02 ед. адсорбции на всю шкалу;

Вводимый объем образца - 10,0 .

3.6 Обработка результатов

3.6.1 Массовую концентрацию аспартама, сахарина, кофеина и бензоата натрия, , рассчитывают по программе ЭВМ прибора для метода "абсолютной градуировки" или по формуле

,

где K - поправочный коэффициент, устанавливаемый по общепринятым правилам для метода "абсолютной градуировки";

S - площадь пика исследуемого компонента, соответствующая определенной массовой концентрации компонента, мг;

V - объем анализируемой пробы, .

3.6.2 Вычисления проводят до второго десятичного знака.

За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Окончательный результат округляют до первого десятичного знака.

3.6.3 Относительное допустимое расхождение между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности Р=0,95 не должно превышать 13%.

4 Спектрофотометрический метод определения аспартама

4.1 Метод основан на определении аспартама в безалкогольных и слабоалкогольных напитках непосредственно после их изготовления с помощью спектрофотометра. Этот метод не может быть использован для напитков, содержащих аминокислоты и вещества белковой природы.

4.2 При проведении испытания используют:

- спектрофотометр СФ 46 с пределом допустимой абсолютной погрешности ;

- колориметр фотоэлектрический со светофильтром с нм;

- весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 200 г и погрешностью г;

- весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 200 мг и погрешностью мг;

- аспартам по нормативному документу;

- натрий фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 4172, ч.д.а.;

- калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198, ч.д.а.;

- нингидрин, х.ч. по нормативному документу;

- фруктозу, ч.д.а. по нормативному документу;

- спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962;

- бумагу фильтровальную размером пор 0,5 мкм по ГОСТ 12026;

- колбы мерные наливные 2-100-2, 2-500-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770;

- колбы Кн-1-1000-34x35 ТС по ГОСТ 25336;

- пробирки П2Т-10-ТС или П4-10-14/23 по ГОСТ 25336;

- пипетки градуированные вместимостью 2, 10 по ГОСТ 29226, ГОСТ 29228, ГОСТ 29229, ГОСТ 29230;

- термометр жидкостный стеклянный с пределами измерения 0 - 100°С и ценой деления 1°С по ГОСТ 28498;

- электроплитку бытовую по ГОСТ 14919;

- баню водяную;

- рН-метр, модель "рН-340";

- часы механические с сигнальным устройством по ГОСТ 3145 или часы наручные механические по ГОСТ 10733, или секундомер.

Допускается использование импортной посуды и приборов с метрологическими характеристиками и реактивов квалификацией не ниже указанных.

4.3 Отбор проб

4.3.1 Отбор проб - по ГОСТ 6687.0.

4.4 Подготовка к испытанию

4.4.1 Приготовление буферного раствора

Навеску натрия фосфорнокислого двузамещенного () массой 28,870 г переносят в мерную колбу вместимостью 1000 , растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки и перемешивают до полного растворения.

Навеску калия фосфорнокислого однозамещенного массой 4,535 г переносят в мерную колбу вместимостью 500 , растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки и перемешивают до полного растворения. В конической колбе смешивают 484,5 раствора и 15,5 раствора . При необходимости доводят рН буферной смеси данными растворами до () единиц.

4.4.2 Приготовление нингидринного раствора

Растворяют в 500 буферного раствора 1,5 г фруктозы, после чего растворяют в нем 2,5 г нингидрина.

4.4.3 Приготовление базового раствора аспартама

20 мг аспартама растворяют при перевешивании и нагревании до 40°С в 50 - 70 дистиллированной воды. Раствор количественно переливают в мерную колбу вместимостью 100 и доводят содержимое до метки дистиллированной водой.

4.4.4 Приготовление ряда рабочих растворов аспартама для построения градуировочного графика

В пробирках вместимостью по 10 каждая готовят рабочие растворы аспартама, объем и концентрация которых указаны в таблице 1.

Таблица 1

Наименование показателя	Номер пробирки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Объем базового раствора аспартама, добавляемого в пробирки,	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	-
Объем дистиллированной воды, добавляемой в пробирки,	8,0	7,5	7,0	6,5	6,0	5,5	5,0	4,5	10,0
Концентрация аспартама в рабочих растворах,	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0	11,0	-

4.5 Условия проведения анализа

Температура базового, рабочих растворов аспартама, буферного раствора, нингидринного раствора и раствора этилового спирта - ()°С.

рН раствора нингидрина - () ед.

Содержание аспартама в напитках рекомендуется определять непосредственно после розлива напитков.

Нингидринный раствор должен храниться в коричневой стеклянной посуде в холодильнике. Он может применяться в течение двух недель после приготовления.

Градуировочный график строят для каждого нингидринного раствора заново.

4.6 Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика в отдельные пробирки переносят по 6 каждого рабочего раствора и к ним добавляют 3 нингидринного раствора.

Пробирки выдерживают 16 мин в кипящей бане, затем за 20 мин охлаждают до ()°С, после чего из каждой пробирки в отдельную пробирку переносят по 3 раствора, к которому затем добавляют по 5 этилового спирта объемной долей 60%,

Оптические плотности растворов определяют на спектрофотометре при длине волны 570 нм в кювете толщиной 10 мм или на ФЭКе при длине волны 582 нм (фильтр N 6). Контрольным раствором служит раствор содержимого пробирки N 9 (нулевого раствора) и этилового спирта объемной долей 60%, смешанных в таких же количествах, как и другие пробы.

4.7 Проведение анализа

В исследуемых образцах напитка удаляют углекислый газ при температуре не выше 20°С по ГОСТ 6687.2 и фильтруют образцы через фильтр размером пор не более 0,5 мкм. 20 профильтрованной пробы переносят в мерную колбу вместимостью 100 и доводят дистиллированной водой до метки.

В пробирки вместимостью 10 переносят по 6 каждого разбавленного образца и к ним добавляют по 3 нингидринного раствора.

Пробирки выдерживают 16 мин в кипящей бане, затем за 20 мин охлаждают до 20°С, после чего из каждой пробирки в отдельную пробирку переносят по 3 раствора, к которому затем добавляют по 5 раствора этилового спирта объемной долей 60%.

Оптические плотности растворов исследуемых образцов определяют в сравнении с нулевой пробой на спектрофотометре при длине волны 570 нм в кювете толщиной 10 мм или на ФЭКе при длине волны 582 нм (фильтр N 6).

4.8 Обработка результатов

4.8.1 Концентрацию аспартама в разбавленных образцах исследуемого напитка определяют по оптическим плотностям образцов, интерполируемых по градуировочному графику.

Концентрацию аспартама с, мг/100 , в напитке определяют по формуле

,

где - концентрация аспартама в разбавленных образцах, мг/100 ;

К - степень разбавления, равная 5.

4.8.2 Вычисления проводят до второго десятичного знака. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Окончательный результат округляют до первого десятичного лака.

4.8.3 Относительное допустимое расхождение между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности Р=0,95 не должно превышать 10%.

Сходимость методики равна 3,7 мг/100 напитка.

Воспроизводимость методики равна 8,5 мг/100 напитка.