rmjournalЭталоны. Стандартные образцыMeasurement Standards. Reference Materials2687-0886D. I. Mendeleyev Institute for Metrology10.20915/2687-0886-2020-16-3-37-51rmjournal-259Research ArticleСтандартные образцыReference materialsРазработка первичной референтной методики измерений и стандартных образцов массовой доли сырого жира (масличности) в семенах масличных культур и продуктах на их основеDevelopment of primary reference measurement procedure and reference materials for mass fraction of crude fat (oil content) in oilseeds and other products on their basehttps://orcid.org/0000-0001-8347-2633СергееваА. С.SergeevaA. S.

Сергеева Анна Сергеевна - кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории метрологии влагометрии и стандартных образцов УНИИМ - филиал ФГУП ВНИИМ им. Д. И. Менделеева.

620075, Екатеринбург, ул. Красноармейская, 4

Anna S. Sergeeva - PhD (Chem.), senior researcher, laboratory for metrological support of moisture measurement and reference materials.

4 Krasnoarmeyskaya str., Ekaterinburg, 620075

sergeevaas@uniim.ruПарфеноваЕ. Г.ParfenovaE. G.

Парфенова Елена Геннадьевна - старший научный сотрудник лаборатории метрологии влагометрии и стандартных образцов УНИИМ - филиал ФГУП ВНИИМ им. Д. И. Менделеева.

620075, Екатеринбург, ул. Красноармейская, 4

Elena G. Parfenova - senior researcher, laboratory for metrological support of moisture measurement and reference materials.

4 Krasnoarmeyskaya str., Ekaterinburg, 620075

vlaga@uniim.ruГолынецО. С.GolynetsO. S.

Голынец Ольга Станиславовна - и. о. заведующего лабораторией метрологии влагометрии и стандартных образцов УНИИМ - филиал ФГУП ВНИИМ им. Д. И. Менделеева.

620075, Екатеринбург, ул. Красноармейская, 4

Olga S. Golynets - acting head of laboratory for metrological support of moisture measurement and reference materials.

4 Krasnoarmeyskaya str., Ekaterinburg, 620075

golynets_olga@uniim.ruУральский научно-исследовательский институт метрологии – филиал ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. МенделееваРоссияUNIIM - Affiliated Branch of the D. I. Mendeleev Institute for MetrologyRussian Federation2020270120211633751Copyright © Сергеева А.С., Парфенова Е.Г., Голынец О.С., 20212021Сергеева А.С., Парфенова Е.Г., Голынец О.С.Sergeeva A.S., Parfenova E.G., Golynets O.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rmjournal.ru/jour/article/view/259

Статья посвящена разработке метрологического обеспечения измерений массовой доли сырого жира (масличности), который является трудноописываемым и обобщенным показателем качества семян масличных культур и продуктов на их основе, зерна зерновых и зернобобовых культур, кормов и кормовых компонентов. Результаты измерений данного показателя зависят от условий анализа и матрицы испытываемых проб. Проблема обеспечения сопоставимости результатов измерений может быть решена путем разработки первичной референтной методики измерений (далее -ПРМИ), а также соответствующих стандартных образцов для передачи единицы результатам рутинных измерений.

В основу ПРМИ положен улучшенный метод экстракции — метод Рэндалла, заключающийся в количественной экстракции свободного и химически или механически связанного жира из проб продукта с его последующим взвешиванием. Разработка ПРМИ включала оптимизацию параметров измерений с определением возможных пределов их варьирования, а также оценку составляющих неопределенности измерений с учетом вкладов, связанных с влиянием на результаты измерений применяемого оборудования и реактивов, уравнения измерений, методических факторов, неоднородности материала проб. Расширенная неопределенность результатов измерений массовой доли сырого жира (масличности) при коэффициенте охвата k=2 составила 0,15 %, что обеспечивает запас по точности разработанной ПРМИ по отношению к стандартизованным методикам измерений от 2,7 до 13,3 раз.

Сравнение результатов измерений массовой доли сырого жира (масличности) в семенах подсолнечника, сои, рапса, горчицы и льна по ПРМИ и ГОСТ 10857—64, ГОСТ 32749—2014, ГОСТ 8.597-2010 подтвердило отсутствие смещения результатов по ПРМИ по сравнению с результатами рутинных методов. Разработанная ПРМИ массовой доли сырого жира (масличности) в семенах масличных культур и продуктах на их основе (ФР.ПР1.31.2019.00009) совместно с ПРМИмассовой доли золы в пищевых продуктах и продовольственном сырье (ФР.ПР1.31.2018.00002), государственными эталонами единиц величин ГЭТ173-2017, ГВЭТ 176-1-2010 была использована для характеризации 14 типов стандартных образцов: ГСО 11268-2019/ГСО 11270-2019; ГСО 11279-2019 /ГСО 11283-2019; ГСО 11284-2019 /ГСО 11289-2019.

The article is devoted to development of metrological support for measurements of mass fraction of crude fat (oil content) value which is hard to explain and generalised quality value of oilseeds and produced on their oilseeds residues, cereals and pulses, foodstuff and its components. Results of this value measurement depend on conditions of analysis and testing samples matrix. The problem of insuring of the results compossibility can be solved by the development of primary reference measurement procedure (PRMP) as well as development of related reference materials for transfer of the units to the results of routine measurements.

As the basic method was taken modified extractive method - Randall’s method of quantitative extraction of free and chemical or mechanical bound fat from product samples followed by measurement. Development of PRMP included the optimisation of the parameters of the measurement of the possible limits of their variation, as well as evaluating components of the uncertainty of measurement taking into account contributions related to influence on the measurement results of the applied equipment and reagents, equations, measurement, methodological factors, the heterogeneity of samples. The extended uncertainty of the measurement results of the mass fraction of crude fat (oil content) at the coverage coefficient k=2 was 0.15 %, providing a margin of accuracy of the developed PRMP concerning standardised measurement methods from 2.7 to 13.3 times.

Comparisons of measurement results of crude fat mass fraction (oil content) in the seeds of: sunflower, soy, rape plant, mustard, flax by PRMP and GOST 10857-64, GOST 32749-2014, GOST 8.597-2010 vindicated the absence of result biases according to PRMP in compare with the routine methods results. Developed PRMP for crude fat (oil content) mass fraction in oilseeds and other products on their base (FR.PR1.31.2019.00009) together with PRMP for mass fraction of ash in nutritive products and food ingredients (FR.PR1.31.2018.00002), and state standards for system of units GET 173-2017, GVET 176-1-2010 was used for characterisation of 14 types of reference materials such as GSO 11268-2019/ GSO 11270-2019; GSO 11279-2019/ GSO 11283-2019; GSO 11284-2019/ GSO 11289-2019.

первичная референтная методика измеренийкомбикормамасличные культурымассовая доля сырого жирамасличностьметод Рэндалластандартные образцыprimary reference measurement procedurefoodstuff compoundoilseed cropcrude fat mass fractionoil contentRandall’s methodreference materialsReferencesПодсолнечник: биохимия, селекция, возделывание / Д. И. Никитчин [и др.]. Пологи: РПК «Полопвеки друкарня», 2002. 494 с.Nikitchin D. I. et al. Sunflower: biochemistry, selection, cultivation. Canopy, RPK «Pologivski Drukarnya», 2002. 494 p. (in Russ.).Мунгин В. В., Арюкова Е. А., Гибалкина Н. И. Влияние сырого жира в продукционных комбикормах на продуктивность и убойные качества товарного карпа // Аграрный научный журнал. 2018. № 3. С. 25-27. https://doi.org/10.28983/asj.v0i3.40.Mungin V. V., Ariukova E. A., Gibalkina N. I. Influence of crude fat in productional feed-stuff on productivity and slaughter of marketable carp. Agrarian Scientific Journal. 2018;(3):25-27. https://doi.org/10.28983/asj.v0i3.405. (in Russ.).Алиев А. А. Липидный обмен и продуктивность жвачных животных. М.: Колос, 1980. 381 с.Aliev A. A. Lipid metabolism and productivity of ruminants. Moscow, Kolos, 1980. 381 p. (in Russ.).I nvestigation of the relationship between wheat lipids and baking properties / Karpati E. M. et al. // Acta aliment. 1990. Vol. 19, no. 3. P. 237-260.Karpati E. M. et al. Investigation of the relationship between wheat lipids and baking properties. Acta aliment. 1990;19(3):237-260.Хроматографическое исследование гликолипидов пшеницы / У. Т. Жуманова [и др.] // Применение хроматограмм в пищ. микробиол. и мед. промышленности: Материалы Всерос. конф. / Геленджик, 1990. С. 25-26.Zhumanova U. T., Batrakov S. G., Dubtsova G. N., Nechaev A. P. Chromatographic study of wheat glycolipids. In: Materials of the All-Russian conference «Application of chromatograms in the food microbiological and medical industries». Gelendzhik, 1990. P. 25-26. (in Russ.).Жиры. Химический состав и экспертиза качества / О. Б. Рудаков [и др.]. М.: ООО ДеЛи принт, 2005. 312 с.Rudakov O. B., Ponomarev A. N., Polianskii K. K., Liubar’ A. V. Fats. Chemical composition and quality examination. Moscow, OOO «DeLi print», 2005. 312 p.ТР ТС 027/2012 О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания: Принят Решением Совета Евразийской экономической комиссии от 15 июня 2012 г. № 34 // Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации [Электронный ресурс]. URL. http://docs.cntd.ru/document/902352823.TR TS027/2012 On the safety of certain types of specialized food products, including dietary therapeutic and dietary preventive nutrition: Technical Regulations of the Customs Union dated 15 June, 2012, no. 34.Wei H., Zhong H., Wang H. Improvement on determination of crude oil by Soxhlet extraction // China Oilsand Fats. 2004. Vol. 6. P. 52-54.Wei H., Zhong H., Wang H., Wei H. Improvement on determination of crude oil by Soxhlet extraction. China Oilsand Fats. 2004;(6):52-54.Randall E. L. Improved method for fat and oil analysis by a new process of extraction / E. L. Randall // J AOAC. 1974. Vol. 57. P. 1165-1168.Randall E. L. Improved method for fat and oil analysis by a new process of extraction. J. AOAC. 1974;(57):1165-1168.Zach C. Refractometric determination of fat in foods // Mitteilungen aus dem Gebiet der Lebensmitteluntersuchung und -Hygiene. 1937. Vol. 28. P. 1-5.Zach C. Refractometric determination of fat in foods. Mitteilungen aus dem Gebiet der Lebensmitteluntersuchung und -Hygiene. 1937;(28):1-5.Gas chromatographic determination of total fat extracted from food samples using hydrolysis in the presence of antioxidant // S. D. House et al. // J AOAC Int. 1994. Vol. 77, no. 4. P. 960-965.House S. D., Larson P. A., Johnson R. R., DeVries J. W., Martin D. L. Gas chromatographic determination of total fat extracted from food samples using hydrolysis in the presence of antioxidant. J AOAC Int. 1994;77(4):960-965.Fat Contents of cereal foods: comparison of classical with recently developed extraction techniques / W. Zou et al. // J AOAC Int. 1999. Vol. 82, no. 1. P. 141-150.Zou W., Lusk C., Messer D., Lane R. Fat contents of cereal foods: Comparison of classical with recently developed extraction techniques. J AOAC Int. 1999;82(1):141-150.Скурихин И. М. Все о пище с точки зрения химика: справочное издание. М.: Высшая школа, 1991. 288 c.Skurikhin I. M. All about food from the point of view of a chemist: reference publication / I. M. Skurikhin. Moscow, Higher school, 1991. 288 p.Прудников С. М., Витюк Б. Я., Зверев Л. В. Метод ЯМР для определения влажности и масличности сельскохозяйственных материалов // Методы оценки соответствия. 2009. № 9. С. 18-19.Prudnikov S. M., Vitiuk B. Ia., Zverev L. V. NMR method for determination of moisture and oil content of agricultural materials. Conformity assessment methods. 2009;(9):18-19. (in Russ.).Ефименко С. Г., Ефименко С. К. Определение содержания масла и влаги в семенах горчицы с помощью ИК-спектрометрии // Масличные культуры. 2019. № 4 (180). С. 36-44. DOI: 10.25230/2412-608X-2019-4-180-36-44.Efimenko S. G.1, Efimenko S. K. Determination of oil and moisture contents in mustard seeds using ir-spectrometry. Oil Crops. 2019;(4):36-44.О внесении изменений в Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений»: федер. закон Рос. Федерации от 21 июля 2014 г. № 254-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собрания Рос. Федерации 1 июля 2014 г.: одобрен Советом Федерации Федер. Собр. Рос. Федерации 9 июля 2008 г. // Собр. законодательства Рос. Федерации. 2014. № 30, ст. 4255.Federal Law of July 21, 2014 N254-FZ «On Amendments to the Federal Law» On Ensuring the Uniformity of Measurements «. Sobr. legislation Ros. Federation. 2014. no. 30, art. 4255.Об утверждении Порядка аттестации методики (метода) измерений, принимаемой в качестве референтной методики (метода) измерений: утвержд. Решением Коллегией Евразийской экономической комиссии от 7 июня 2016 г. № 68.The procedure for attestation of a measurement technique (method) taken as a reference measurement technique (method), approved by the Decision of the Board of the Eurasian Economic Commission dated 7 June 2016 no. 68. (in Russ.).Koryakov V. I., Medvedevskikh M. Y., Medvedevskikh S. V. et al. Development of standard samples of mass fractions of moisture and protein in grain and grain products. Measurement Techniques. 2012;54:1198-1202. https://doi.org/10.1007/s11018-012-9871-8.Koryakov V. I., Medvedevskikh M. Y., Medvedevskikh S. V. et al. Development of standard samples of mass fractions of moisture and protein in grain and grain products. Measurement Techniques. 2012;54:1198-1202. https://doi.org/10.1007/s11018-012-9871-8.Wilde D. J. Optimum seeking methods. NY: Prentice. Hall. Inc., 1964. 423 р.Wilde D. J. Optimum seeking methods. NY, Prentice. Hall. Inc., 1964. 423 р.РМГ 61-2010 Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки. М.: Стандартинформ, 2013. 62 с.RMG 61-2010 State system for ensuring the uniformity of m easurements. Accuracy, trueness and precision measures o f the procedures for quantitative chem ical analysis. Methods of evaluation. Moscow, Standartinform, 2013. 62 p. (in Russ.).Руководство ЕВРАХИМ/СИТАК CG4. Количественное описание неопределенности в аналитических измерениях. 3-е изд. // Eurachem [Электронный ресурс]. URL: https://www.eurachem.org/images/stories/Guides/pdf/QUAM2012_P1_RU.pdf. (дата обращения: 26.08.2020).EURACHEM / CITAC Guide CG 4. Quantifying uncertainty in analytical measurement. Available at: https://www.eurachem.org/images/stories/Guides/pdf/QUAM2012_P1_RU.pdf.ГОСТ Р ИСО 5725-5-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 5. Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений. М.: Стандартинформ, 2009. 58 с.GOST R ISO 5725-5-2002 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results. Part 5. Alternative methods for the determination of the precision of a standard measurement method. Moscow, Standartinform, 2009. 58 p.Дерффель К. Статистика в аналитической химии: пер. с нем. И. С. Шаплыгина. Под ред. В. В. Налимова. М.: Мир, 1994. 268 с.Doerffel V. K. Statistik in der analytischen Chemie. Moscow, Mir, 1994. 268 p.ГОСТ 10857-64 Семена масличные. Методы определения масличности. М.: Стандартинформ, 2010. 6 с.GOST 10857-64 Oil seeds. Methods for determination of oil content. Moscow, Standartinform, 2010. 6 p.ГОСТ 32749-2014 Семена масличные, жмыхи и шроты. Определение влаги, жира, протеина и клетчатки методом спектроскопии в ближней инфракрасной области. М.: Стандартинформ, 2015. 8 с.GOST 32749-2014 Oilseeds, oilcakes and oilmeals. Determination of moisture, oil, protein and fiber by Near-Infrared Reflectance. Moscow, Standartinform, 2015. 8 p.ГОСТ 8.597-2010 Государственная система обеспечения единства измерений. Семена масличных культур и продукты их переработки. Методика измерений масличности и влажности методом импульсного ядерного магнитного резонанса. М.: Стандартинформ, 2011. 11 с.GOST 8.597-2010 State system for ensuring the uniformity of measurements. Oilseeds and oilseeds residues. Determination of oiliness and moisture content using pulsed nuclear magnetic resonance spectrometry. Moscow, Standartinform, 2011. 11 p.Медведевских С. В., Медведевских М. Ю., Карпов Ю. А. Общие подходы к оценке неопределенности результатов воспроизведения единиц содержания воды в твердых веществах и материалах // Измерительная техника. 2015. № 8. С. 65-70.Medvedevskikh S. V., Medvedevskikh M. Yu., Karpov Yu. A. General approaches to the estimation of the uncertainty of the results of reproducing units of water content in solids and materials. Measurement Techniques. 2015;(8):65-70.Krasheninina M. P., Medvedevskikh M. Y., Medvedevskikh S. V. et al. An Estimate of the Metrological Characteristics of a Standard Sample of the Composition of Dried Whole Milk using Primary and Secondary State Standards. Measurement Techniques. 2013;56:1076-1082. https://doi.org/10.1007/s11018-013-0333-8.Krasheninina M. P., Medvedevskikh M. Y., Medvedevskikh S. V. et al. An Estimate of the Metrological Characteristics of a Standard Sample of the Composition of Dried Whole Milk using Primary and Secondary State Standards. Measurement Techniques. 2013;56:1076-1082. https://doi.org/10.1007/s11018-013-0333-8.Государственная первичная референтная методика измерений массовой доли золы в пищевых продуктах и продовольственном сырье / М. Ю. Медведевских [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85, № 6. С. 70-80. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-6-70-80.Medvedevskikh M. Yu., Sergeeva A. S., Krasheninina M. P., Shokhina O. S. State primary reference procedure for the measurement of ash mass fraction in food, foodstuff and alimentary raw materials. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(6):70-80. (in Russ.). https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-6-70-80.ГОСТ ISO Guide 35-2015 Стандартные образцы. Общие и статистические принципы сертификации (аттестации). М.: Стандартинформ, 2017. 66 с.GOST ISO Guide 35-2015 Reference materials. General and statistical principles for certification. Moscow, Standartinform, 2017. 66 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.