ISO 8292-1:2008
(Main)Animal and vegetable fats and oils — Determination of solid fat content by pulsed NMR — Part 1: Direct method
Animal and vegetable fats and oils — Determination of solid fat content by pulsed NMR — Part 1: Direct method
ISO 8292-1:2008 specifies a direct method for the determination of solid fat content in animal and vegetable fats and oils (hereafter designated "fats") using low-resolution pulsed nuclear magnetic resonance spectrometry. Two alternative thermal pre-treatments are specified: one for general purpose fats not exhibiting pronounced polymorphism and which stabilize mainly in the β'-polymorph; and one for fats similar to cocoa butter which exhibit pronounced polymorphism and stabilize in the β-polymorph. Additional thermal pre-treatments, which may be more suitable for specific purposes, are given in an informative annex. The direct method is easy to carry out and is reproducible, but is not as accurate as the indirect method due to the approximate method of calculation.
Corps gras d'origines animale et végétale — Détermination de la teneur en corps gras solides par RMN pulsée — Partie 1: Méthode directe
L'ISO 8292-1:2008 spécifie une méthode directe pour la détermination de la teneur en corps gras solides dans des corps gras d'origine animale et végétale (appelés ci-après «corps gras») en utilisant un spectromètre de résonance magnétique nucléaire (RMN) pulsée à basse résolution. Deux prétraitements thermiques possibles sont spécifiés: l'un pour les corps gras à usage général ne présentant pas de polymorphisme prononcé et qui se stabilisent principalement sous la forme polymorphe β', et l'autre pour des corps gras similaires au beurre de cacao qui présentent un polymorphisme prononcé et qui se stabilisent sous la forme polymorphe β. Des prétraitements thermiques supplémentaires, qui peuvent être plus adaptés pour des applications spécifiques, sont indiqués dans une annexe informative. La méthode directe est facile à conduire et est reproductible, mais n'est pas aussi précise que la méthode indirecte en raison de la méthode de calcul approximative.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8292-1
First edition
2008-04-01
Animal and vegetable fats and oils —
Determination of solid fat content by
pulsed NMR —
Part 1:
Direct method
Corps gras d'origines animale et végétale — Détermination de la teneur
en corps gras solides par RMN pulsée —
Partie 1: Méthode directe
Reference number
©
ISO 2008
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Contents Page
Foreword. iv
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .1
4 Symbols and abbreviated terms .2
5 Principle.3
6 Apparatus.3
7 Sampling.5
8 Procedure.5
8.1 Measurement protocol and test sample.5
8.2 Oven, water baths and temperature-controlled blocks .7
8.3 Determination of the conversion factor (where necessary).7
8.4 NMR spectrometer.8
8.5 Filling the measurement tubes.8
8.6 Removing the thermal history.8
8.7 Equilibrating at the initial temperature.8
8.8 Crystallization and tempering .9
8.9 Measuring the SFC .9
8.10 Number of determinations .10
8.11 Cleaning the measurement tubes .10
9 Expression of results.10
10 Precision.11
10.1 Interlaboratory test .11
10.2 Repeatability.11
10.3 Reproducibility.11
11 Test report.12
Annex A (informative) Results of interlaboratory tests.13
Annex B (informative) Theory of the direct method .23
Annex C (informative) Additional measurement protocols.25
Bibliography .27
Foreword
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(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
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International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8292-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 34, Food products, Subcommittee SC 11, Animal
and vegetable fats and oils.
This part of ISO 8292, together with ISO 8292-2, cancel and replace ISO 8292:1991.
ISO 8292 consists of the following parts, under the general title Animal and vegetable fats and oils —
Determination of solid fat content by pulsed NMR:
⎯ Part 1: Direct method
⎯ Part 2: Indirect method
iv © ISO 2008 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 8292-1:2008(E)
Animal and vegetable fats and oils — Determination of solid fat
content by pulsed NMR —
Part 1:
Direct method
1 Scope
This part of ISO 8292 specifies a direct method for the determination of solid fat content in animal and
vegetable fats and oils (hereafter designated “fats”) using low-resolution pulsed nuclear magnetic resonance
(NMR) spectrometry.
Two alternative thermal pre-treatments are specified: one for general purpose fats not exhibiting pronounced
polymorphism and which stabilize mainly in the β′-polymorph; and one for fats similar to cocoa butter which
exhibit pronounced polymorphism and stabilize in the β-polymorph. Additional thermal pre-treatments, which
may be more suitable for specific purposes, are given in an informative annex.
The direct method is easy to carry out and is reproducible, but is not as accurate as the indirect method due to
the approximate method of calculation.
NOTE An indirect method is specified in ISO 8292-2.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 661, Animal and vegetable fats and oils — Preparation of test sample
ISO 8292-2, Animal and vegetable fats and oils — Determination of solid fat content by pulsed NMR — Part 2:
Indirect method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
solid fat content
SFC
ratio as a percentage of the number of protons in the solid phase to the number of protons in the solid and
liquid phase at a specified temperature
NOTE SFC expressed on this basis is taken to be numerically equivalent to the percentage mass fraction of fat in the
solid state. No correction is made for the different densities of protons in the solid and liquid phases, because this would
require exact knowledge of the composition of the solid and liquid phases of the fat blends at each temperature.
Regardless of any other systematic errors, this means that SFC values obtained by this method are about 0,5 % to 1,0 %
higher than the true solid fat percentage mass fraction.
3.2
liquid fat content
percentage mass fraction of fat in the liquid state at a specified temperature
NOTE The liquid fat content is equal to 100 − w , where w is the solid fat content.
SFC SFC
3.3
tempering
thermal treatment of the fat, after crystallization and prior to equilibration at the measurement temperature,
which consists of holding the fat at a specified temperature for a specified time to transform the fat to a
desired polymorph, and/or to ensure that a desired phase equilibrium has been achieved and/or to ensure that
crystallization is complete
3.4
measurement temperature
temperature at which the solid fat content is determined
3.5
repetition time
interval between successive pulses
3.6
dead time
time during which the instrument receiver is unable to record the decay signal
NOTE Dead time is usually less than 10 µs after the pulse.
3.7
measurement protocol
complete description of the solid fat content determination specifying application, instrumental conditions,
method, tempering, and whether measurements are in series or in parallel
NOTE Measurement protocols are listed in Table 1 and Annex C.
4 Symbols and abbreviated terms
f conversion (extrapolation) factor to correct the NMR signal observed at 11 µs to that at time zero
n number of pulses
p
S magnetization decay signal measured at about 11 µs
S magnetization decay signal measured at about 70 µs
SFC solid fat content
S magnetization decay signal corresponding to the liquid phase
L
S magnetization decay signal corresponding to the solid phase
S
S magnetization decay signals corresponding to both solid plus liquid phases
S+L
t repetition time
rep
w “true” SFC (measured in accordance with ISO 8292-2)
SFC,i
w SFC at measurement temperature, T
SFC,T
2 © ISO 2008 – All rights reserved
5 Principle
The sample is tempered to a stable state at a specific temperature and then heated to, and stabilized at, the
measurement temperature. Unless otherwise specified, measurement temperatures can be any or all of: 0 °C;
5 °C; 10 °C; 15 °C; 20 °C; 25 °C; 27,5 °C; 30 °C; 32,5 °C; 35 °C; 37,5 °C; 40 °C; 45 °C; 50 °C; 55 °C; 60 °C.
After electromagnetic equilibration in the static magnetic field of the NMR spectrometer and application of a
90º radio frequency pulse, the magnetization decay signals from the protons in the solid and liquid phases are
recorded at about 11 µs and about 70 µs (or at times recommended by the spectrometer manufacturer,
see 6.1). SFC is then calculated.
Measurements may be made in series or in parallel.
One tube is filled from each test sample when making measurements in series. After tempering as required
and holding at 0 °C, the measurement tube is moved to the first measurement temperature, held for the
specified time, the SFC measured, and then moved to the second measurement temperature, and so on.
Thus, only one tube is required for all test samples, regardless of how many measurement temperatures are
used. However, the SFC recorded at a given measurement temperature depends on the preceding
measurement temperatures and times.
As many measurement tubes are filled from each test sample as there are measurement temperatures when
making measurements in parallel. After tempering as required and holding at 0 °C, each measurement tube is
moved more or less simultaneously to each required measurement temperature and held for the specified
time before measuring the SFC.
Although more tubes are required for measurement in parallel than with that in series, each w
SFC,T
determination is independent of other determinations. Additionally, the total time for the measurements is
significantly shortened.
EXAMPLE For a holding time of 90 min at 0 °C and holding times of 60 min at measurement temperatures of 10 °C,
20 °C, 30 °C, and 40 °C, the series measurement would take 5,5 h, whereas the parallel measurement would take 2,5 h.
6 Apparatus
6.1 Pulsed nuclear magnetic resonance spectrometer, low resolution
The NMR spectrometer shall have:
a) a magnet with a sufficiently uniform field to ensure that the half-life of the magnetization of a reference
sample of liquid fat is longer than 1 000 µs;
b) a measurement dead time plus pulse width of less than 10 µs;
c) an automatic measuring device which operates as soon as the measurement tubes (6.2.1) are inserted;
d) an adjustable measurement repetition time;
e) a 10 mm measurement cell/probe for measurement tubes which is temperature controlled at 40 °C.
For exact magnetization decay signal times, refer to spectrometer manufacturer's instructions; these are
normally at about 11 µs and about 70 µs and should not need to be altered by the user.
For preference, the instrument should be equipped with a computer which automatically takes the required
measurements, performs the required calculations and presents the results directly on the computer screen or
other display.
6.2 Tubes
6.2.1 Measurement tubes, of glass with plastic caps, with outer diameter (10 ± 0,25) mm, wall thickness
(0,9 ± 0,25) mm, and length at least 150 mm, or as specified by the NMR spectrometer manufacturer.
6.2.2 Calibration tubes, of known instrument response to calibrate the spectrometer and to check the
direct method.
NOTE Plastic-in-oil calibration materials with known responses, giving an f factor in the range 1,4 to 1,45 appropriate
for the instrument and for use with the non-stabilizing direct and other protocols (see Table 1 and Annex C) are supplied
by the instrument manufacturer in standard measurement tubes. Materials giving SFC mass fractions of 0 %, about 30 %
and about 70 % are suitable. These values are independent of temperature. The calibration tubes need re-calibration at
1)
intervals as specified by the supplier.
6.3 Temperature-maintenance equipment
6.3.1 General
In principle, temperature-controlled blocks (6.3.3) have advantages over water baths (6.3.2) because the
tubes can never come into contact with water. In practice, as with aluminium blocks in water baths, the tubes
can take a significant time to come to the set temperature. Heat transfer can be improved if the tube wells are
purged with a dry gas. Blocks are also more difficult to control precisely than water baths, although modern
electronic controls can provide the required precision.
6.3.2 Water baths
Baths are required at temperatures of (0 ± 0,1) °C, (60 ± 0,1) °C, and, to within ± 0,1 ºC, the measuring and
tempering temperatures required according to the measurement protocol chosen. For the 60 °C,
measurement temperature, and tempering temperature baths, temperature-controlled blocks (6.3.3) may be
substituted.
Each water bath shall be equipped with either one aluminium block (6.3.2.1) or one metal rack (6.3.2.2) to
accommodate measurement tubes (6.2.1) immersible in the water to a depth of 60 mm.
Metal racks are preferred to aluminium blocks, especially when a large number of test samples with high SFC
are being measured or when the rapid or ultra-rapid measurement protocols are being used. When using
aluminium blocks, there may be a significant time lag after the tube is inserted before the fat in the tube
reaches the set temperature of the water bath. The perceived advantage of blocks is that the tubes can
remain dry and do not need to be wiped dry with a paper tissue before insertion into the spectrometer. In
practice, however, it is usually found that due to splashing or condensation, the tubes do become wet so that
drying is always recommended, see 8.9.
6.3.2.1 Aluminium blocks, with holes of diameter (10,35 ± 0,1) mm, and depth 70 mm. The thickness of
the metal under the holes and the distance between the edge of a peripheral hole and the nearest side face
shall be 10 mm. The distance between the axes of two adjacent holes shall be at least 17 mm (centre to
centre).
6.3.2.2 Metal racks, open-sided, with holes of diameter 11 mm to 15 mm; the distance between the axes
of two adjacent holes shall be at least 20 mm (centre to centre).
6.3.3 Temperature-controlled blocks, with holes
The blocks, with electronic control, shall be capable of being maintained to within ± 0,1 ºC of a set
temperature. These blocks may be used instead of water baths [except the 0 °C bath (6.3.2), because of the
large amount of cooling required]. The diameter of the holes shall be (10,35 ± 0,1) mm.
1) It is expected that in the future “open and independent” standards will be available from the EU’s Institute for
Reference Materials and Measurements in Geel, Belgium. This information is given for the convenience of users of this
International Standard, and does not constitute an endorsement of these products by ISO.
4 © ISO 2008 – All rights reserved
Blocks are particularly useful at temperatures of 35 °C or more when no cooling is required (assuming the
ambient room temperature is below 22 °C) and where temperature control is less critical because of the
usually lower absolute solid fat levels.
6.4 Oven, with fan
The oven shall be capable of being maintained at (80 ± 2) °C.
Since the purpose of the 80 °C temperature is to melt the test portion and destroy its previous thermal history,
it shall be at least 20 °C above the melting temperature of the fat. If this is not the case, then the oven
temperature shall be raised accordingly and the fact recorded in the test report (Clause 11). This is rarely
necessary, as the fats concerned contain large amounts of long-chain saturated fatty acids, e.g. fully
hydrogenated liquid vegetable oils.
Although a water bath (6.3.2) or temperature-controlled block (6.3.3) may be used for the 80 °C temperature,
it is preferable to use an oven. In a block or bath it is almost inevitable that fat will contact the sides, at a
temperature above that of immersion, when filling the tubes. An oven ensures that all the fat in the tube is
completely melted and there are no seed crystals remaining with an unknown thermal history which could
seed the molten fat when it is eventually moved to the 0 °C crystallization temperature. Thus, an oven is likely
to give more reliable and reproducible results.
6.5 Stop-clock
An analogue clock with a large sweep second hand is preferred, although a digital clock may be used.
7 Sampling
A representative sample shall have been sent to the laboratory. It shall not have been damaged or changed
during transport or storage.
Sampling is not part of the method specified in this part of ISO 8292. A recommended sampling method is
given in ISO 5555.
8 Procedure
8.1 Measurement protocol and test sample
Choose the required protocol from Table 1 according to the sample type and other requirements. For some
types or applications of fats, the protocols given in Table 1 are not appropriate. The measurement protocols
given in Annex C may be more suitable.
Prepare the test sample in accordance with ISO 661.
6 © ISO 2008 – All rights reserved
Table 1 — Measurement protocols
Measurement Measurement
Second
Tempering
First time
protocol conditions
time at
Instrumental
at 0 °C
Applicable to
0 °C
conditions
Time Temp. Time
No. Name Type
min h ºC min min
Fats and blends (comprising mainly vegetable fats,
Non- f = 1,4 to 1,45; repetition
hydrogenated and/or interesterified) crystallizing in the β'-
a
time , t = 2 s;
1D stabilizing — — (60 ± 2) Parallel (30 ± 1)
rep
polymorph and as used for margarines, spreads, shortenings
b
direct No. pulses , n = 3
p
and other general food applications
Cocoa butter, cocoa butter equivalents and similar fats f = 1,6 to 1,65; repetition
β-Stabilizing
2D containing large amounts of 2-oleo-di-saturated time, t = 6 s; 26 Parallel
(90 ± 2) (40 ± 0,5) (90 ± 2) (60 ± 2)
rep
direct
c
triacylglycerols and crystallizing in the β-polymorph No. pulses , n = 1
p
a
Needs to be 6 s for fats in the β-polymorph.
b 2 2
Pulse data are averaged by the instrument. Ideally, three pulses are used, but some older instruments can be set to only either one or four (1 or 2 ) pulses, in which case use four pulses.
c
Use of three pulses would result in sufficient time in the measurement cell to cause the test portion to partially melt and the SFC to reduce during the measurement.
8.2 Oven, water baths and temperature-controlled blocks
Set this equipment up for the required temperatures as specified in the protocol.
8.3 Determination of the conversion factor (where necessary)
Due to the dead time of the instrument, the first measurement can be made only after the signal from the solid
phase has reduced significantly. A conversion factor corrects approximately for this effect.
Although the calibration tubes containing plastic-in-oil standards give a reproducible, but only approximately
correct, conversion factor for the common β′-polymorphic general-purpose fats averaged over the temperature
range of interest, they do not give the correct factor for the β-polymorphic fats such as cocoa butter. For these
fats, and for any other fats or blends of fats for which the polymorphism is unknown, to avoid significant
systematic errors, it is desirable to determine a better estimate of the conversion factor.
For the fats or fat blends of interest, set up to determine SFC in accordance with both ISO 8289-2, i.e.
measure a liquid oil reference, as well as by this part of ISO 8292. Record the SFC as determined by this part
of ISO 8292 in the usual way, but also record S and S for that measurement. (Consult the spectrometer
1 2
manual for how to do this.)
For each test sample, calculate the “true” SFC, w , using ISO 8292-2.
SFC,i
For each test portion, work out the extrapolation factor, f, required to equate the indirect and direct SFC
determinations, and given by Equation (1):
wS×
SFC,i 2
f= (1)
()100−×wS(−S)
SFC,i 1 2
where
w is the “true” SFC;
SFC,i
S is the magnetization decay signal measured at about 11 µs;
S is the magnetization decay signal measured at about 70 µs.
Calculated factors vary according to the blend/sample and the temperature. This is correct, particularly the
temperature variation, which the direct method ignores. Work out an average which gives the best results. It is
suggested that results in the 20 °C to 30 °C range be averaged, as this is where solids are likely to be nearest
to 50 % mass fraction where the factor difference has most effect. For cocoa butter and similar fats which
crystallize in a β-polymorph, the factor is in the range 1,6 to1,7.
Because of the impossibility of knowing what the true factor should be for many blends of β-polymorphic fats,
such as cocoa butter, with β′-polymorphic fats, such as milk fat or palm fractions, it is recommended to use
ISO 8292-2 for all such blends to determine the true SFC.
Should the results be measured using an incorrect factor, they can easily be recalculated using Equation (2):
err corr
wf
corr SFC
w=×100 (2)
SFC
err err err corr
fw()100−+wf
SFC SFC
where superscripts “err” and “corr” refer to erroneous and corrected values, respectively. For example, if the
w value of a cocoa butter test sample was measured as 49,0 % mass fraction using f = 1,41 (i.e.
SFC,30
err
w = 49,0), but it is known that the correct value for the instrument is f = 1,64, then Equation (2) gives
SFC
corr
w = 52,8 %.
SFC
Some variation in f between instruments at various sites is unavoidable, because f depends partly on the
instrument. Therefore, during the establishment of commercial contracts, reference samples should be
exchanged to agree on the solids content and the appropriate f to be used. For example, for measurement
protocol 2D, it would be appropriate to exchange a standard reference cocoa butter sample to determine the
correct f.
8.4 NMR spectrometer
8.4.1 Calibration
Using the calibration tubes (6.2.2), calibrate the spectrometer according to the manufacturer's instructions and
at the intervals recommended by the manufacturer.
8.4.2 Instrumental conditions
Set the conditions for the spectrometer according to the measurement protocol chosen in 8.1.
8.4.3 Checking
Daily, or before each direct method determination, check the spectrometer as follows:
a) insert each of the three calibration tubes (6.2.2) into the spectrometer in turn and record the SFC;
b) repeat the measurements;
c) the measured SFC of each tube shall not deviate by more than 0,3 % absolute from the known,
calibration, value.
If any SFC does deviate, then f shall be altered and the checking repeated until the three calibration tubes do
not deviate by more than 0,3 %. Alternatively, it may be necessary to recalibrate the spectrometer (see 8.4.1).
8.5 Filling the measurement tubes
Fill the tubes with approximately 2 ml of fat or a depth of between 30 mm and 50 mm, or as specified by the
instrument manufacturer. Cap the tubes and place in racks that keep the tubes vertical. If metal racks (6.3.2.2)
are used, it is very convenient and time saving to put the filled tubes directly into the racks. The test portions
can then be moved conveniently to the oven and to the water baths without further transfers and handling.
For measurements in parallel, fill one measurement tube from each test sample for each measurement
temperature; for measurements in series, fill a single measurement tube sequentially from each test sample.
8.6 Removing the thermal history
When all the required tubes have been filled, transfer them to the oven (6.4). Hold at the oven temperature for
a minimum of 15 min.
8.7 Equilibrating at the initial temperature
Transfer all the tubes to the 60 °C water bath (6.3.2) or block (6.3.3). Hold for a minimum of 15 min. The time
may be longer than this, but shall not be shorter as otherwise complete equilibration may not be achieved.
8 © ISO 2008 – All rights reserved
8.8 Crystallization and tempering
From this stage onwards, all the times shall be maintained within the tolerances specified here or in the
measurement protocol.
If required by the chosen measurement protocol, transfer the tubes into the 0 °C bath. Leave in the 0 °C bath
for the time specified in the “First time at 0 °C” column of Table
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8292-1
Première édition
2008-04-01
Corps gras d'origines animale et
végétale — Détermination de la teneur en
corps gras solides par RMN pulsée —
Partie 1:
Méthode directe
Animal and vegetable fats and oils — Determination of solid fat content
by pulsed NMR —
Part 1: Direct method
Numéro de référence
©
ISO 2008
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.1
4 Symboles et abréviations .2
5 Principe.3
6 Appareillage .3
6.1 Spectromètre de résonance magnétique nucléaire (RMN) pulsé, basse résolution .3
6.2 Tubes .4
6.3 Matériel de régulation de température .4
6.4 Four, avec ventilateur.5
6.5 Minuteur de laboratoire.5
7 Échantillonnage .5
8 Mode opératoire.5
8.1 Protocole de mesurage .5
8.2 Four, bains d’eau et blocs régulés en température .7
8.3 Détermination du facteur de conversion (si nécessaire).7
8.4 Spectromètre RMN.8
8.5 Remplissage des tubes de mesurage.8
8.6 Élimination de l’historique thermique .8
8.7 Équilibrage à la température initiale.9
8.8 Cristallisation et tempérage.9
8.9 Mesurage de SFC.9
8.10 Nombre de déterminations .10
8.11 Nettoyage des tubes de mesurage .10
9 Expression des résultats .10
10 Fidélité .11
10.1 Essais interlaboratoires .11
10.2 Répétabilité.11
10.3 Reproductibilité.11
11 Rapport d'essai .12
Annexe A (informative) Résultats d’essais interlaboratoires .13
Annexe B (informative) Théorie de la méthode directe.24
Annexe C (informative) Protocoles de mesurage supplémentaires .26
Bibliographie .28
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 8292-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-comité SC 11,
Corps gras d'origines animale et végétale.
La présente partie de l'ISO 8292, conjointement avec l'ISO 8292-2, annule et remplace l'ISO 8292:1991.
L'ISO 8292 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Corps gras d'origines animale et
végétale — Détermination de la teneur en corps gras solides par RMN pulsée:
⎯ Partie 1: Méthode directe
⎯ Partie 2: Méthode indirecte
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 8292-1:2008(F)
Corps gras d'origines animale et végétale — Détermination de
la teneur en corps gras solides par RMN pulsée —
Partie 1:
Méthode directe
1 Domaine d’application
La présente partie de l'ISO 8292 spécifie une méthode directe pour la détermination de la teneur en corps
gras solides dans des corps gras d’origine animale et végétale (appelés ci-après «corps gras») en utilisant un
spectromètre de résonance magnétique nucléaire (RMN) pulsée à basse résolution.
Deux prétraitements thermiques possibles sont spécifiés: l’un pour les corps gras à usage général ne
présentant pas de polymorphisme prononcé et qui se stabilisent principalement sous la forme polymorphe β’,
et l'autre pour des corps gras similaires au beurre de cacao qui présentent un polymorphisme prononcé et qui
se stabilisent sous la forme polymorphe β. Des prétraitements thermiques supplémentaires, qui peuvent être
plus adaptés pour des applications spécifiques, sont indiqués dans une annexe informative.
La méthode directe est facile à conduire et est reproductible, mais n’est pas aussi précise que la méthode
indirecte en raison de la méthode de calcul approximative.
NOTE Une méthode indirecte est spécifiée dans l'ISO 8292-2.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 661, Corps gras d'origines animale et végétale — Préparation de l'échantillon pour essai
ISO 8292-2, Corps gras d'origines animale et végétale — Détermination de la teneur en corps gras solides
par RMN pulsée — Partie 2: Méthode indirecte
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
teneur en corps gras solides
SFC
rapport en pourcentage du nombre de protons dans la phase solide par rapport au nombre de protons dans
les phases solide et liquide à une température spécifiée
NOTE La SFC exprimée sur la base de cette définition est supposée être numériquement équivalente à la fraction
massique exprimée en pourcentage de corps gras à l’état solide. Aucune correction n’est effectuée pour les différentes
densités de proton dans les phases solide et liquide, parce que cela nécessiterait une connaissance exacte de la
composition des phases solide et liquide des mélanges de corps gras à chaque température. Indépendamment de toute
autre erreur systématique, ceci signifie que, normalement, les valeurs de SFC obtenues par cette méthode sont
légèrement plus élevées (environ 0,5 % à 1,0 %) que la fraction massique en pourcentage réel de corps gras solides.
3.2
teneur en corps gras liquides
fraction massique en pourcentage de corps gras à l’état liquide à une température spécifiée
NOTE La teneur en corps gras liquides est égale à (100 − w ), où w est la teneur en corps gras solides.
SFC SFC
3.3
tempérage
traitement thermique des corps gras, après cristallisation et avant équilibrage à la température de mesurage,
qui consiste à maintenir le corps gras à une température spécifiée pendant un temps spécifié pour
transformer la graisse en une forme polymorphe souhaitée, et/ou assurer qu’un équilibre de phase souhaité a
été atteint et/ou assurer que la cristallisation est complète
3.4
température de mesurage
température à laquelle la teneur en corps gras solides est déterminée
3.5
temps de répétition
intervalle entre des impulsions successives
3.6
temps mort
temps durant lequel l’instrument récepteur est incapable d’enregistrer le signal de décroissance
NOTE Le temps mort est généralement inférieur à 10 µs après l'impulsion.
3.7
protocole de mesurage
description complète du mesurage de la teneur en corps gras solides spécifiant l’application, les paramètres
instrumentaux, la méthode, le tempérage et si les mesurages ont été effectués en série ou en parallèle
NOTE Les protocoles de mesurage figurent dans le Tableau 1 et à l'Annexe C.
4 Symboles et termes abrégés
f
facteur de correction (extrapolation) pour corriger le signal RMN observé à 11 µs en signal qui serait
observé au temps zéro
n
nombre d'impulsions
p
S
signal de décroissance de magnétisation mesuré à environ 11 µs
S signal de décroissance de magnétisation mesuré à environ 70 µs
SFC teneur en corps gras solides
S signal de décroissance de magnétisation correspondant à la phase liquide
L
S signal de décroissance de magnétisation correspondant à la phase solide
S
S signaux de décroissance de magnétisation correspondant aux phases liquide et solide
S+L
t temps de répétition
rep
w SFC «vraie» (mesurée selon l'ISO 8292-2)
SFC,i
w SFC à la température de mesurage, T
SFC,T
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5 Principe
L’échantillon est tempéré dans un état stable à une température spécifique et ensuite chauffé et stabilisé à la
température de mesurage. Sauf indication contraire, les températures de mesurage doivent être l’une
quelconque ou toutes parmi: 0 °C; 5 °C; 10 °C; 15 °C; 20 °C; 25 °C; 27,5 °C; 30 °C; 32,5 °C; 35 °C; 37,5 °C;
40 °C; 45 °C; 50 °C; 55 °C; 60 °C.
Après équilibrage électromagnétique dans le champ magnétique statique du spectromètre RMN et
l’application d’une impulsion de radiofréquence à 90°, les signaux de décroissance de magnétisation des
protons dans les phases solide et liquide sont mesurés en mesurant les signaux à environ 11 µs et environ
70 µs respectivement (ou à des temps recommandés par le fabricant du spectromètre, voir 6.1). La SFC est
alors calculée.
Les mesurages peuvent être faits en série ou en parallèle.
Un tube de mesurage est rempli pour chaque échantillon pour essai en faisant les mesurages en série. Après
tempérage comme requis et maintien à 0 °C, le tube de mesurage est amené à la première température de
mesurage, maintenu à cette température pendant le temps spécifié, la SFC est mesurée, et ensuite amené à
la deuxième température de mesurage, etc. Par conséquent, un seul tube est requis pour chaque échantillon
pour essai, indépendamment du nombre de températures de mesurage utilisées. Cependant, la SFC
enregistrée à une température de mesurage donnée dépend des températures et des temps de mesurage
précédents.
Lorsque les mesurages sont faits en parallèle, autant de tubes de mesure sont remplis pour chaque
échantillon pour essai qu'il y a de températures de mesurage requises. Après tempérage comme requis et
maintien à 0 °C, chaque tube de mesurage est amené plus ou moins simultanément à chaque température de
mesurage requise et maintenu pendant le temps spécifié avant de mesurer la SFC.
Bien que plus de tubes soient requis avec un mesurage en parallèle par rapport à un mesurage en série,
chaque détermination de w est indépendante des autres déterminations. De plus, la durée totale des
SFC,T
mesures est significativement raccourcie.
EXEMPLE Pour un temps de maintien de 90 min à 0 °C et des temps de maintien de 60 min aux températures de
mesurage de 10 °C, 20 °C, 30 °C et 40 °C, le mesurage en série prendrait 5,5 h, tandis que le mesurage en parallèle
prendrait 2,5 h.
6 Appareillage
6.1 Spectromètre de résonance magnétique nucléaire (RMN) pulsé, basse résolution
Le spectromètre RMN doit avoir:
a) un aimant ayant un champ suffisamment uniforme pour assurer que la demi-vie de la magnétisation d’un
échantillon de référence de corps gras liquides est supérieure à 1 000 µs;
b) un temps mort de mesurage plus la largeur d'impulsion inférieur à 10 µs;
c) un dispositif de mesure automatique qui est actionné dès que les tubes de mesurage (6.2.1) sont insérés;
d) un temps de répétition de mesurage réglable;
e) une cellule/sonde de mesure de 10 mm pour les tubes d’échantillon qui est régulée en température à
40 °C.
Se référer aux instructions du fabricant du spectromètre pour les temps exacts de décroissance de
magnétisation; ils sont normalement d'environ 11 µs et d'environ 70 µs et il convient qu'ils ne soient pas
modifiés par l'utilisateur.
De préférence, il convient que les instruments soient équipés d’un ordinateur qui acquiert automatiquement
les mesures requises, effectue les calculs requis et présente les résultats directement sur l’écran d’ordinateur
ou un autre affichage.
6.2 Tubes
6.2.1 Tubes de mesurage, en verre avec des bouchons en plastique, avec un diamètre externe de
(10 ± 0,25) mm, une épaisseur de paroi de (0,9 ± 0,25) mm, et une longueur d’au moins 150 mm, ou comme
spécifié par le fabricant du spectromètre RMN.
6.2.2 Tubes d'étalonnage, de réponse instrumentale connue pour étalonner le spectromètre et pour
contrôler la méthode directe.
NOTE Des matériaux d'étalonnage de matière plastique dans l'huile ayant des réponses connues, donnant un
facteur f dans la plage de 1,4 à 1,45 appropriée pour l'instrument et pour utilisation avec la méthode directe sans
stabilisation et d'autres protocoles (voir le Tableau 1 et l'Annexe C) sont fournis par le fabricant d'instrument dans des
tubes de mesurage étalons. Des matériaux donnant des valeurs de SFC de fraction massique 0 %, environ 30 % et
environ 70 % sont adaptés. Ces valeurs sont indépendantes de la température. Les tubes d'étalonnage nécessitent un
1)
réétalonnage à des intervalles comme spécifiés par le fournisseur.
6.3 Matériel de régulation de température
6.3.1 Généralités
En principe, les blocs régulés en température (6.3.3) présentent des avantages par rapport aux bains d’eau
(6.3.1) parce que les tubes n’entrent jamais en contact avec l’eau. Dans la pratique, comme avec des blocs
d’aluminium dans des bains d’eau, les tubes peuvent nécessiter un temps significatif pour arriver à la
température de consigne. Le transfert thermique peut être amélioré si les puits de tube sont purgés avec un
gaz sec. Les blocs sont en outre plus difficiles à réguler précisément que les bains d’eau, bien que des
commandes électriques modernes puissent produire la fidélité requise.
6.3.2 Bains d'eau
Des bains sont requis aux températures de (0 ± 0,1) °C, (60 ± 0,1) °C et, à ± 0,1 °C près, aux températures
de mesurage et de tempérage requises conformément au protocole de mesurage choisi. Pour les
températures de 60 °C et de mesurage et tempérage, des blocs régulés en température (6.3.3) peuvent être
utilisés en remplacement.
Chaque bain d’eau doit être équipé soit d'un bloc d'aluminium (6.3.2.1), soit d'un portoir métallique (6.3.2.2)
utilisé pour soutenir les tubes de mesurage (6.2.1) immergés dans l’eau à une profondeur de 60 mm.
Des portoirs métalliques sont préférables à des blocs d’aluminium, en particulier lorsqu’un grand nombre
d’échantillons pour essai avec une teneur élevée en corps gras solides sont mesurés ou lorsque les
protocoles de mesurage rapide ou très rapide sont utilisés. Lors de l’utilisation de blocs d’aluminium, un laps
de temps significatif peut s’écouler après l’insertion du tube avant que les corps gras dans le tube atteignent
la température de consigne du bain d’eau. L’avantage perçu des blocs est que les tubes peuvent rester secs
et ne requièrent pas d’être essuyés pour les sécher avec une serviette en papier avant insertion dans le
spectromètre. Dans la pratique, cependant, il est généralement observé qu’en raison des éclaboussures ou
de la condensation, les tubes sont mouillés de sorte qu'un séchage est toujours recommandé, voir 8.9.
6.3.2.1 Blocs d’aluminium, avec des trous de diamètre (10,35 ± 0,1) mm et de profondeur de 70 mm.
L’épaisseur du métal sous les trous et la distance entre le bord d’un trou périphérique et la face latérale la
plus proche doit être de 10 mm. La distance entre les axes de deux trous adjacents doit être d’au moins
17 mm (centre à centre).
1) Il est prévu que dans le futur des étalons certifiés et indépendants seront disponibles provenant de l'Institute for
Reference Materials and Measurements de l'UE, Geel, Belgique. Cette information est donnée à l'intention des utilisateurs
de la présente partie de l'ISO 8292 et ne signifie nullement que l'ISO approuve ou recommande l'emploi exclusif des
produits ainsi désignés.
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6.3.2.2 Portoirs métalliques, à ouverture latérale avec des trous de diamètre de 11 mm à 15 mm; la
distance entre les axes de deux trous adjacents doit être d’au moins 20 mm (centre à centre).
6.3.3 Blocs régulés en température, avec des trous
Les blocs doivent avoir une précision de température de ± 0,1 °C, avec commande électronique. Ces blocs
peuvent être utilisés à la place des bains d’eau [à l’exception du bain à 0 °C (6.3.2) en raison de la grande
quantité de refroidissement requise]. Le diamètre des trous doit être de (10,35 ± 0,1) mm.
Des blocs sont particulièrement utiles à des températures de 35 °C ou plus lorsque aucun refroidissement
n’est requis (en supposant que la température ambiante est inférieure à 22 °C) et lorsque la régulation de
température est moins critique en raison de taux de corps gras solides absolus généralement plus faibles.
6.4 Four, avec ventilateur
Le four doit pouvoir être maintenu à (80 ± 2) °C.
Étant donné que la fonction de la température du four (80 °C) est de faire fondre la prise d'essai et de détruire
son historique thermique antérieur, elle doit être au moins 20 °C au-dessus de la température de fusion des
corps gras. Si ce n’est pas le cas, la température du four doit être augmentée de manière appropriée et cette
donnée enregistrée dans le rapport d’essai (Article 11). Cela est rarement nécessaire et uniquement pour des
corps gras contenant de grandes quantités d'acides gras saturés à chaîne longue, par exemple des huiles
végétales liquides totalement hydrogénées.
Bien qu’un bain d’eau (6.3.2) ou un bloc régulé en température (6.3.3) puisse être utilisé pour la température
de 80 °C, il est préférable d’utiliser un four. Lors du remplissage des tubes, il est pratiquement inévitable que
les corps gras soient en contact avec les côtés, au-dessus de la température d’immersion dans un bloc ou un
bain. Un four assure que tous les corps gras dans le tube sont complètement fondus et qu’il n’y a pas de
germes cristallins résiduels avec un historique thermique inconnu qui pourraient ensemencer les corps gras
fondus lorsqu’ils sont finalement amenés à la température de cristallisation de 0 °C. Par conséquent, un four
est susceptible de donner des résultats plus fiables et reproductibles.
6.5 Minuteur de laboratoire
Une horloge analogique avec une grande trotteuse, de préférence, bien que l'on puisse utiliser une horloge
numérique.
7 Échantillonnage
Un échantillon représentatif doit avoir été envoyé au laboratoire. Il ne doit pas avoir été endommagé ou
modifié durant le transport ou la conservation.
L’échantillonnage ne fait pas partie de la méthode spécifiée dans la présente partie de l'ISO 8292. Une
méthode d’échantillonnage recommandée est décrite dans l'ISO 5555.
8 Mode opératoire
8.1 Protocole de mesurage et échantillon pour essai
Choisir le protocole requis dans le Tableau 1 en fonction du type d’échantillon et d’autres exigences. Pour
certains types d’applications de corps gras, les protocoles présentés dans le Tableau 1 ne sont pas
appropriés. Les protocoles de mesurage présentés dans l’Annexe C peuvent être plus adaptés.
Préparer l'échantillon pour essai suivant l'ISO 661.
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Tableau 1 — Protocoles de mesurage
Protocole de Seconde
Tempérage Conditions de mesurage
Première
mesurage fois à 0 °C
Paramètres
fois à 0 °C
Applicable à
a
instrumentaux Temps Temp. Type Temps
N° Nom
min h min min
°C
1D Pas de Corps gras et mélanges (comprenant
f = 1,4 à 1,45;
stabilisation principalement des corps gras végétaux,
temps de
Direct hydrogénés et/ou interestérifiés) cristallisant a
répétition ,
— — Parallèle
sous la forme polymorphe β′ et utilisés pour (60 ± 2) (30 ± 1)
t = 2 s; nombre
rep
des margarines, des pâtes à tartiner, des
b
d'impulsions ,
«shortening» et d’autres applications
n = 3
p
alimentaires générales.
2D Beurre de cacao, équivalents de beurre de f = 1,6 à 1,65;
Stabilisation β
Direct cacao et graisses similaires contenant de temps de
a
grandes quantités de triacylglycérols 2-oléo-di-
répétition ,
(90 ± 2) (40 ± 0,5) 26 (90 ± 2) Parallèle (60 ± 2)
saturés et cristallisant sous forme
t = 6 s; nombre
rep
polymorphe β.
c
d'impulsions ,
n = 1
p
a
Doit être de 6 s pour les corps gras sous forme polymorphe β.
b
Les données collectées à partir de chaque impulsion sont moyennées par l’instrument. De préférence, trois impulsions sont utilisées, mais des instruments plus anciens peuvent être réglés
2 2
seulement à une ou quatre (1 ou 2 ) impulsions, auquel cas utiliser quatre impulsions.
c
L’utilisation de trois impulsions résulterait en un temps suffisant dans la cellule de mesure pour que la prise d'essai fonde partiellement et la SFC diminue durant la mesure.
8.2 Four, bains d’eau et blocs régulés en température
Configurer ce matériel pour les températures requises comme spécifié dans le protocole.
8.3 Détermination du facteur de conversion (si nécessaire)
En raison du temps mort de l'instrument, le premier mesurage peut être effectué uniquement après que le
signal de la phase solide ait significativement diminué. Un facteur de conversion est donc utilisé à cet effet.
Bien que les tubes d'étalonnage contenant des étalons de plastique dans l'huile donnent un facteur de
conversion reproductible, mais seulement approximativement correct, pour les corps gras d'usage général de
forme polymorphe β′, et moyenné sur la plage de température souhaitée, ils ne donnent pas le facteur correct
pour les corps gras de forme polymorphe β tels que le beurre de cacao. Pour ces corps gras, et pour des
corps gras ou mélanges de corps gras quelconques pour lesquels le polymorphisme est inconnu, afin d'éviter
des erreurs systématiques significatives, il est souhaitable de déterminer une meilleure estimation du facteur
de conversion.
Pour les corps gras ou les mélanges de corps gras concernés, configurer pour déterminer la SFC
conformément à l'ISO 8292-2, c'est-à-dire mesurer un témoin d'huile liquide, ainsi que par la méthode de la
présente partie de l'ISO 8292. Enregistrer la SFC tel que déterminée dans la présente partie de l'ISO 8292,
mais enregistrer également S et S pour cette mesure. (Consulter le manuel de l'instrument pour obtenir le
1 2
mode opératoire approprié.)
Pour chaque échantillon pour essai, calculer la «vraie» SFC, w , en utilisant l'ISO 8292-2.
SFC,i
Pour chaque prise d'essai, déterminer le facteur d'extrapolation, f, requis pour égaliser les déterminations de
SFC indirecte et directe. Il est donné par l'Équation (1):
wS×
SFC,i 2
(1)
f=
()100−×wS(−S)
SFC,i 1 2
où
w est la «vraie» SFC;
SFC,i
S est le signal de décroissance de magnétisation mesuré à environ 11 µs;
est le signal de décroissance de magnétisation mesuré à environ 70 µs.
S
Les facteurs calculés varient en fonction du mélange/échantillon et de la température. Cela est normal, en
particulier la variation selon la température, ce que la méthode directe ignore. Déterminer une moyenne qui
donne les meilleurs résultats. Il est suggéré que les résultats dans la plage de 20 °C à 30 °C soient
moyennés, étant donné que c'est dans cette plage où les solides sont susceptibles d'être le plus proches de
la fraction massique de 50 %, que la différence de facteur a le plus d'effet. Pour le beurre de cacao et des
corps gras similaires qui cristallisent sous une forme polymorphe β, le facteur est dans la plage de 1,6 à 1,7.
Compte tenu de l'impossibilité de savoir quel devrait être le facteur pour de nombreux mélanges de corps
gras polymorphes β tels que le beurre de cacao, avec des corps gras polymorphes β', tels que les matières
grasses de lait ou des fractions de palme, il est recommandé d'utiliser l'ISO 8292-2 pour tous ces mélanges
pour déterminer la teneur réelle en corps gras solides.
Si les résultats sont mesurés en utilisant un facteur incorrect, ceux-ci peuvent aisément être recalculés en
utilisant l'Équation (2):
err corr
wf
corr
SFC
w=×100 (2)
SFC
err err err corr
fw()100−+wf
SFC SFC
où les exposants «err» et «corr» désignent respectivement les valeurs erronées et corrigées. Par exemple, si
la valeur w d'un échantillon pour essai de beurre de cacao est mesurée à 49,0 % (fraction massique) en
SFC,30
err
utilisant f = 1,41 (c'est-à-dire w = 49,0) mais qu'il est connu que la valeur correcte pour l'instrument est
SFC
corr
f = 1,64, alors l'Équation (2) donne w = 52,8 %.
SFC
Une variation de f entre des instruments à différents sites est inévitable, parce que f dépend partiellement de
l'instrument. Par conséquent, durant l'établissement de contrats commerciaux, il est nécessaire d'échanger
des échantillons de référence pour convenir de la teneur en matières solides et du facteur f approprié à
utiliser. Par exemple, pour le protocole de mesurage 2D, il serait approprié d'échanger un échantillon étalon
de beurre de cacao de référence pour déterminer le facteur f correct.
8.4 Spectromètre RMN
8.4.1 Étalonnage
En utilisant les tubes d'étalonnage (6.2.2), étalonner le spectromètre conformément aux instructions du
fabricant et aux intervalles recommandés par le fabricant.
8.4.2 Conditions opératoires
Configurer les conditions du spectromètre conformément au protocole de mesurage choisi en 8.1.
8.4.3 Contrôle
Quotidiennement, ou avant chaque détermination par la méthode directe, contrôler le spectromètre comme
suit:
a) insérer chacun des trois tubes d'étalonnage (6.2.2) dans le spectromètre successivement et enregistrer la
SFC;
b) répéter les mesurages;
c) la SFC mesurée de chaque tube ne doit pas s'écarter de plus de 0,3 % absolu de la valeur d'étalonnage
connue.
Si une SFC s'écarte trop, f doit être modifié et le contrôle répété jusqu'à ce que les trois tubes d'étalonnage ne
s'écartent pas de plus de 0,3 %. En variante, il peut être nécessaire d'étalonner à nouveau le spectromètre
(voir 8.4.1).
8.5 Remplissage des tubes de mesurage
Remplir les tubes avec approximativement 2 ml de corps gras ou à une profondeur entre environ 30 mm et
50 mm ou comme spécifié par le fabricant d'instrument. Boucher les tubes et placer ceux-ci dans des portoirs
qui maintiennent les tubes verticaux. Si des portoirs métalliques (6.3.2.2) sont utilisés, il est très commode et
plus rapide de placer les tubes remplis directement dans les portoirs. Les prises d'essai peuvent être
déplacées commodément dans le four et dans les bains d’eau sans transferts et manipulations
supplémentaires.
Pour des mesures en parallèle, remplir un tube de mesurage de chaque échantillon pour essai pour chaque
température de mesurage; pour des mesures en série, remplir un seul tube de mesurage de chaque
échantillon pour essai en séquence.
8.6 Élimination de l’historique thermique
Lorsque tous les tubes requis ont été remplis, transférer ceux-ci dans le four (6.4). Maintenir à la température
du four pendant une durée minimale de 15 min.
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8.7 Équilibrage à la température initiale
Transférer tous les tubes dans le bain d’eau à 60 °C (6.3.2) ou le bloc (6.3.3). Maintenir pendant une durée
minimale de 15 min. La durée peut être plus longue que cette valeur mais ne doit pas être plus courte, sinon
l’équilibrage peut ne pas être complet.
8.8 Cristallisation et tempérage
À partir de ce stade, tous les temps doivent être maintenus dans les limites de variation spécifiées
présentement ou dans le protocole de mesurage.
Si cela est requis par le protocole de mesurage choisi, transférer les tubes dans le bain à 0 °C. Laisser les
tubes dans le bain à 0 °C pendant la durée spécifiée dans la colonne «Première fois à 0 °C» du Tableau 1 ou
de l'Annexe C.
Si cela est requis par le protocole de mesurage choisi, transférer les tubes dans le bain de tempérage réglé à
la température spécifiée. Laisser les tubes dans le bain de tempérage pendant la durée spécifiée.
À des intervalles de (1,0 ± 0,5) min ou de (2,0 ± 0,5) min, transférer les tubes dans le bain à 0 °C (ou l'azote
liquide pour le protocole très rapide). Laisser les tubes dans le bain à 0 °C pendant la durée spécifiée dans la
colonne «Première fois à 0 °C» du Tableau 1 ou de l'Annexe C. Voir 8.9 pour le choix de l'intervalle.
8.9 Mesurage de SFC
Dans la plupart des cas et comme indiqué dans le Tableau 1, utiliser le mesurage en parallèle.
NOTE Le mesurage en série peut occasionnellement être approprié lorsque de faibles quantités d'échantillon pour
essai sont disponibles ou un temps de préparation plus court est nécessaire. Il est également approprié, comme dans le
protocole de mesurage 4D (voir Annexe C) lorsque la meilleure comparaison à des méthodes dilatométriques antérieures
de détermination de la teneur en corps gras solides est requise.
8.9.1 Mesurage en parallèle
À des intervalles de (1,0 ± 0,5) min ou de (2,0 ± 0,5) min, transférer les tubes pour chaque prise d'essai dans
chacun des bains d'eau (6.3.2) ou des blocs thermostatiques (6.3.3). Le nombre de tubes transférés à chaque
intervalle de 1 min ou 2 min est égal au nombre de températures de mesurage. Le choix de l'intervalle de
temps dépend du nombre de tubes/températures à mesurer, la compétence de l'opérateur et la configuration
de l'appareillage.
NOTE L’expérience démontre qu’il est aisément possible de transférer un tube d’un bain ou bloc au spectromètre et
effectuer la mesure dans un délai de 15 s. Par conséquent, 6 tubes/températures de mesurage peuvent aisément être
traités dans un délai de 2 min.
Après le temps spécifié dans le protocole de mesurage, exactement dans le même ordre que celui dans
lequel ils ont été placés dans les bains ou blocs thermostatiques de mesurage, transférer les tubes dans le
spectromètre aux mêmes intervalles de (1,0 ± 0,5) min ou de (2,0 ± 0,5) min. Essuyer brièvement chaque
tube avec un chiffon de papier doux afin d’éliminer toute l’eau, avant de le placer dans la cellule de mesurage.
Enregistrer la mesure de SFC. Enregistrer une mesure de zéro si la prise d'essai est visiblement totalement
limpide.
8.9.2 Mesurage en série
À des intervalles de (1,0 ± 0,5) min, transférer le tube pour chaque prise d'essai sur le premier (celui ayant la
température la plus faible) des bains d'eau (6.3.2) ou des blocs (6.3.3) à la température de mesurage.
Après le temps spécifié dans le protocole de mesurage, exactement dans le même ordre que celui dans
lequel ils ont été placés dans les bains ou blocs thermostatiques de mesurage, transférer les tubes dans le
spectromètre. Essuyer brièvement chaque tube avec un chiffon de papier doux afin d’éliminer toute l’eau,
avant de le placer dans la cellule de mesurage. Enregistrer la SFC.
Transférer les tubes pour chaque prise d'essai sur le second (la température la plus faible suivante) des bains
ou blocs à la température de mesurage à des intervalles de (1,0 ± 0,5) min.
Répéter les opérations à partir du deuxième paragraphe jusqu'à ce que tous les tubes aient été mesurés.
Si le spectromètre RMN n'est pas équipé d'un ordinateur ou d'un autre dispositif de calcul automatique, il est
nécessaire d'enregistrer les signaux manuellement et de calculer la SFC conformément à l'Équation (3) (voir
Article 9).
IMPORTANT — Pour obtenir des résultats fiables et reproductibles, il est important que les temps et
tolérances spécifiées soient respectés. Cela est aisément obtenu en utilisant un minuteur de
laboratoire (6.5) de préférence une horloge analogique avec une grande trotteuse, en déplaçant les
tubes lorsque l’horloge atteint le temps approprié. En variante, si une horloge numérique est utilisée,
il est approprié de régler celle-ci à 0:00 ou 12:00 au début.
8.10 Nombre de déterminations
Effectuer une détermination sur deux prises d'essai placées dans des tubes séparés et prélevées à partir du
même échantillon pour essai.
8.11 Nettoyage des tubes de mesurage
Les tubes de mesurage doivent être propres, secs et exempts de tout corps gras des mesurages précédents
avant de charger la prise d'essai. En raison du diamètre étroit des tubes, le nettoyage s’avère souvent
problématique. Des solvants ou des brosses étroites sont souvent utilisés. Les tubes peuvent être nettoyés
dans un dispositif de lavage automatique de laboratoire ou un lave-vaisselle ménager standard. Cependant,
pour que le nettoyage soit efficace, il est nécessaire d’assurer que les tubes soient exempts de la majeure
partie des corps gras et soient maintenus plus ou moins verticalement dans le dispositif de lavage. Cela peut
être obtenu de la manière suivante.
Utiliser soit un dispositif de lavage de laboratoire, équipé de «doigts» de support spéciaux qui peuvent
s’ajuster dans le tube et injecter une solution chaude de détergent à l’intérieur.
Ou utiliser un dispositif de lavage sans «doigts» spéciaux en soutenant les tubes dans un portoir en grillage
avec des fentes de taille appropriée pour recevoir les tubes. Il convient que le portoir soit équipé d’un
couvercle en grillage métallique pour retenir les tubes lorsque le portoir est retourné. L’avantage d’un tel
portoir est qu’à la fin de la séquence de mesurage les tubes peuvent être placés directement retournés dans
le portoir et ensuite le portoir rempli placé dans le four à 80 °C pendant un certain temps pour permettre que
les corps gras fondent et que la majeure partie de ceux-ci s’écoule. Toujours retourné, le portoir peut être
transféré dans le dispositif de lavage. Après lavage et séchage, le portoir de tubes peut être utilisé en tant que
support adapté ou bien les tubes peuvent être enlevés et conservés prêts à être réutilisés.
9 Expression des résultats
Si le spectromètre RMN n'est pas équipé d'un ordinateur ou d'un autre dispositif de calcul automatique,
enregistrer les signaux manuellement et calculer la SFC à une température donnée, w , en fraction
SFC,T
massique en pourcentage, à l'aide de l'Équation (3):
fS()−S
w=×100 (3)
SFC,T
fS()−+S S
12 2
où
f est le facteur de conversion (extrapolation) pour corriger le signal RMN observé à 11 µs en signal qui
serait observé au temps zéro;
S est le signal de décroissance de magnétisation mesuré à environ 11 µs;
S est le signal de décroissance de magnétisation mesuré à environ 70 µs.
10 © ISO 2008 – Tous droits réservés
Plus de détails sur la théorie sont présentés dans l’Annexe B.
Exprimer le résultat sous forme de moyenne arithmétique des deux déterminations (8.10) à condition que
l’exigence de répétabilité (10.2) de chaque valeur w soit satisfaite. Exprimer les résultats à une décimale
SFC,T
près.
10 Fidélité
10.1 Essais interlaboratoires
Les détails d’essais interlaboratoires relatifs à la fidélité de la méthode sont présentés dans l’Annexe A. Les
valeurs dérivées de ces essais peuvent ne pas être applicables à des plages de SFC et des corps gras autres
que ceux donnés.
10.2 Répétabilité
La différence absolue entre deux résultats d’essais individuels indépendants, obtenus à l’aide de la même
méthode sur un matériau d’essai identique dans le même laboratoire par le même opérateur utilisant le même
appareillage dans un court intervalle de temps, n’est supérieure que dans 5 % des cas au plus à la limite de
répétabilité, r, donnée dans ou dérivée des Tableaux 2 et 3.
10.3 Reproductibilité
La différence absolue entre deux résultats d’essais individuels, obtenus à l’aide de la même méthode sur un
matériau d’essai identique dans des laboratoires différents par des opérateurs différents utilisant un
appareillage différent, n’est supérieure que dans 5 % des cas au plus à la limite de reproductibilité, R, donnée
dans ou dérivée des Tableaux 2 et 3.
Tableau 2 — Limite de répétabilité, r, et limite de reproductibilité, R,
pour le protocole de mesurage 1D
Température Limite de répétabilité, r Limite de reproductibilité, R
°C Minimum Maximum Moyenne Minimum Maximum Moyenne
10 0,30 1,29 0,76 1,82 6,85 4,02
20 0,21 1,47 0,72 1,46 4,87 2,51
25 0,39 0,89 0,55 1,60 5,95 3,11
30 0,24 1,79 0,74 0,35 11,50 3,28
35 0,22 0,68 0,51 0,20 2,77 1,95
40 0,07 0,96 0,48 0,18 1,99 1,10
Moyenne 0,24 1,18 0,62 0,94 5,66 2,66
Tableau 3 — Limite de répétabilité, r, et limite de reproductibilité, R,
pour le protocole de mesurage 2D
Température Limite de répétabilité, r Limite de reproductibilité, R
°C Minimum Maximum Moyenne Minimum Maximum Moyenne
20 0,13 1,15 0,71 1,22 4,76 3,40
25 0,30 0,88 0,60 1,68 5,65 3,78
30 0,61 2,71 1,29 3,13 10,95 7,16
35 0,43 2,61 1,57 0,93 10,41 3,48
40 0,00 1,09 0,53 0,17 2,53 1,02
Moyenne 0,29 1,69 0,94 1,43 6,86 3,77
NOTE Les corps gras utilisés dans l'étude interlaboratoires sont décrits dans l'Annexe A. Les statistiques ne sont pas
présentées lorsqu'un seul échantillon pour essai est mesuré à une température.
11 Rapport d'essai
Le rapport d’essai doit au moins spécifier ce qui suit:
a) toutes les informations nécessaires à l'identification complète de l'échantillon;
b) les détails du spectromètre RMN utilisé;
c) la méthode utilisée, avec référence à la présente partie de l'ISO 8292;
d) le protocole de mesurage utilisé;
e) les températures de mesurage utilisées;
f) si un bain d’eau avec des blocs d’aluminium, un bain d’eau avec des portoirs métalliques ou des blocs
régulés en température ont été utilisés pour la régulation de température;
g) les résultats obtenus;
h) tous les détails opératoires non spécifiés dans la présente partie de l'ISO 8292, ou considérés comme
facultatifs, ainsi que les détails relatifs à tout incident éventuel susceptible d’avoir eu une incidence sur
les résultats d’essai.
12 © ISO 2008 – Tous droits réservés
Annexe A
(informative)
Résultats d’essais interlaboratoires
Tableau A.1 — Résumé de l’évaluation statistique — Protocole de mesurage 1D
Mélange de Mélange de
shortening,
shortening, Stéarine Méla
...
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 8292-1
Первое издание
2008-04-01
Жиры и масла животные и
растительные. Определение
содержания твердого жира методом
импульсного ядерного магнитного
резонанса.
Часть 1.
Прямой метод
Animal and vegetable fats and oils — Determination of solid fat content by
pulsed NMR —
Part 1: Direct method
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава
Ссылочный номер
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ISO 2008
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Опубликовано в Швейцарии
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Содержание Страница
Предисловие .iv
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Термины и определения .1
4 Обозначения и сокращенные термины.3
5 Сущность метода.3
6 Оборудование .4
6.1 Спектрометр импульсного ядерного магнитного резонанса, низкое разрешение .4
6.2 Пробирки.4
6.3 Оборудование для поддержания температуры .4
6.4 Термостат, с вентилятором.5
6.5 Таймер .6
7 Отбор проб.6
8 Процедура.6
8.1 Протокол измерения и проба для испытания .6
8.2 Термостат, водяные бани и термостатированные блоки .8
8.3 Определение коэффициента преобразования (где необходимо).8
8.4 Спектрометр NMR.9
8.5 Заполнение измерительных пробирок .9
8.6 Исключение тепловой предыстории.10
8.7 Уравновешивание при начальной температуре .10
8.8 Кристаллизация и темперирование.10
8.9 Измерение SFC.10
8.10 Количество определений.11
8.11 Очистка измерительных пробирок.11
9 Выражение результатов .12
10 Прецизионность.12
10.1 Межлабораторное испытание.12
10.2 Повторяемость .12
10.3 Воспроизводимость .12
11 Протокол испытания.13
Приложение А (информативное) Результаты межлабораторных испытаний.15
Приложение В (информативное) Теория для прямого метода .25
Приложение С (информативное) Дополнительные протоколы измерения.27
Библиография.29
Предисловие
Международная организация по стандартизации ISO является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в
этом комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие
связи с ISO, также принимают участие в работах. ISO осуществляет тесное сотрудничество с
международной электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам стандартизации в области
электротехники.
Проекты международных стандартов разрабатываются по правилам, указанным в Директивах ISO/IEC,
Часть 2.
Главная задача технических комитетов состоит в разработке международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения, по
меньшей мере, 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Обращается внимание на возможность патентования некоторых элементов данного международного
стандарта. ISO не несет ответственности за идентификацию какого-либо или всех таких патентных
прав.
ISO 8292-1 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 34, Пищевые продукты, Подкомитетом
SC 11, Животные и растительные жиры и масла.
Эта часть ISO 8292 вместе с ISO 8292-2 отменяет и заменяет ISO 8292:1991.
ISO 8292 состоит из следующих частей под общим заглавием Животные и растительные жиры и
масла. Определение содержания твердого жира методом импульсного ядерного магнитного
резонанса:
Часть 1. Прямой метод
Часть 2. Косвенный метод
iv © ISO 2008 – Все права сохраняются
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 8292-1:2008(R)
Жиры и масла животные и растительные. Определение
содержания твердого жира методом импульсного ядерного
магнитного резонанса.
Часть 1.
Прямой метод
1 Область применения
Настоящая часть ISO 8292 устанавливает прямой метод для определения содержания твердого жира
в животных и растительных жирах (которые далее обозначаются как “жиры”) с использованием
спектроскопии импульсного ядерного магнитного резонанса (NMR) с низким разрешением
Устанавливаются две альтернативные термические предварительные обработки: одна для жиров
общего назначения, которые не проявляют заметного полиморфизма и стабилизируются главным
образом в β′-полиморфе; и вторая для жиров, аналогичных кокосовому маслу какао, которые
проявляют заметный полиморфизм и стабилизируются в β-полиморфе. Дополнительные термические
предварительные обработки, которые больше соответствуют для конкретных целей, приведены в
информативном приложении.
Прямой метод легко выполняется и является воспроизводимым, но не таким точным, как косвенный
метод из-за приближенного метода вычисления.
ПРИМЕЧАНИЕ Косвенный метод установлен в ISO 8292-2.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные нормативные документы являются обязательными при применении данного
документа. Для жестких ссылок применяется только цитированное издание документа. Для плавающих
ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного ссылочного документа
(включая любые изменения).
ISO 661, Жиры и масла животные и растительные. Подготовка пробы для испытания
ISO 8292-2, Жиры и масла животные и растительные. Определение содержания твердых жиров
методом импульсного магнитного резонанса. Часть 2: Косвенный метод
3 Термины и определения
Применительно к этому документу используются следующие термины и определения.
3.1
содержание твердого жира
solid fat content
SFC
отношение числа протонов в твердой фазе к числу протонов в твердой и жидкой фазах при
определенной температуре, выраженное в процентах
ПРИМЕЧАНИЕ SFC, выраженное на этой основе, считается численно эквивалентным процентной массовой
доли жира в твердом состоянии. Не делается поправка на различные плотности протонов в твердой и жидкой
фазах, потому что для этого требуется точное знание состава твердой и жидкой фаз смесей жиров при каждой
температуре. Независимо от любых систематических погрешностей это означает, что результаты для SFC,
полученные этим методом, на 0,5 % до 1,0 % больше истинной процентной массовой доли твердого жира.
3.2
содержание жидкого жира
liquid fat content
массовая доля жира в жидком состоянии при определенной температуре, выраженная в процентах
ПРИМЕЧАНИЕ Содержание жидкого жира равно 100 − w , где w содержание твердого жира.
SFC SFC
3.3
темперирование
tempering
термическая обработка жира после кристаллизации и до наступления равновесия при температуре
измерения, которая состоит из выдерживания жира при заданной температуре в течение
определенного времени для преобразования жира в требуемый полиморф и/или достижения
требуемого фазового равновесия достигнуто и/или завершения кристаллизации
3.4
температура измерения
measurement temperature
температура, при которой определяется содержание твердого жира
3.5
время повтора
repetition time
интервал между последовательными импульсами
3.6
мертвое время
dead time
время нечувствительности, в течение которого приемное устройство прибора не в состоянии
зарегистрировать сигнал затухания
ПРИМЕЧАНИЕ Мертвое время обычно меньше 10 мкс после импульса.
3.7
протокол измерения
measurement protocol
полное описание определения содержания твердого жира, устанавливающее применение,
инструментальные параметры, метод, темперирование и какое измерение проводилось, то есть
последовательное или параллельное
ПРИМЕЧАНИЕ Протоколы измерений приведены в Таблице 1 и Приложении C.
4 Обозначения и сокращенные термины
f коэффициент преобразования (экстраполяции) для корректировки сигнала NMR,
регистрируемого при 11 мкс, относительно сигнала начала отсчета
n количество импульсов
p
S сигнал спада намагниченности, измеренный при 11 мкс
S сигнал спада намагниченности, измеренный при 70 мкс
SFC содержание твердого жира
S сигнал спада намагниченности, соответствующий жидкой фазе
L
S
сигнал спада намагниченности, соответствующий твердой фазе
S
S сигналы спада намагниченности, соответствующие твердой и жидкой фазам вместе
S+L
t время повтора
rep
w “истинное” SFC (измеренное согласно ISO 8292-2)
SFC,i
w SFC при температуре измерения, T
SFC,T
5 Сущность метода
Пробу темперируют до стабильного состояния при заданной температуре и затем нагревают до
температуры измерения и стабилизируют при этой температуре. Если не установлено иное,
температуры измерения могут быть любые из следующих или все: 0 °C; 5 °C; 10 °C; 15 °C; 20 °C; 25 °C;
27,5 °C; 30 °C; 32,5 °C; 35 °C; 37,5 °C; 40 °C; 45 °C; 50 °C; 55 °C; 60 °C.
После достижения электромагнитного равновесия в статическом магнитном поле NMR спектрометра и
воздействия 90º-го радиочастотного импульса сигналы затухания намагниченности от протонов
твердой и жидкой фаз регистрируются приблизительно через 11 мкс и 70 мкс (или при интервалах,
рекомендованных изготовителем спектрометра, см. 6.1). Затем вычисляют SFC.
Измерения можно проводить последовательно или параллельно.
При проведении последовательных измерений одну пробирку заполняют от каждой испытательной
пробы. После темперирования согласно требованиям и выдерживания при 0 °C пробирку помещают
для первой температуры измерения, выдерживают в течение заданного времени, измеряют SFC и
затем перемещают для второй температуры измерения и т.д. Таким образом, требуется только одна
пробирка для всех испытательных проб, независимо от числа заданных температур измерения.
Однако SFC, регистрируемые при данной температуре измерения, зависят от предшествующих
температур измерения и временных интервалов.
При проведении параллельных измерений заполняют столько пробирок от каждой испытательной
пробы, сколько задано температур измерения. После требуемого темперирования и выдерживания при
0 °C каждую пробирку перемещают более или менее одновременно для каждой требуемой
температуры измерения и выдерживают в течение установленного времени перед измерением SFC.
Хотя для параллельного измерения требуется больше пробирок, чем для последовательного, каждое
определение w не зависит от других определений. Кроме того общее время для измерений
SFC,T
значительно сокращается.
ПРИМЕР Для времени выдерживания 90 мин при 0 °C и времени выдерживания 60 мин при температурах
измерения 10 °C, 20 °C, 30 °C и 40 °C последовательное измерение займет 5,5 ч, тогда как для параллельного
измерения потребуется только 2,5 ч.
6 Оборудование
6.1 Спектрометр импульсного ядерного магнитного резонанса, низкое разрешение
Спектрометр NMR должен иметь:
a) магнит с достаточно однородным полем, обеспечивающим полупериод намагниченности
стандартного образца жидкого жира не менее 1 000 мкс;
b) сумму мертвого времени и ширины импульса до 10 мкс;
c) автоматическое измерительное устройство, действующие сразу же, как только вставлены
измерительные пробирки (6.2.1);
d) регулируемое время повтора измерения;
e) измерительную ячейку/головку размером 10 мм для измерительных пробирок с регулированием
температуры при 40 °C.
Относительно точных интервалов для сигнала затухания намагниченности следует обращаться к
инструкциям изготовителя спектрометра; обычно это 11 мкс и 70 мкс, и пользователю не следует их
изменять.
Желательно, чтобы прибор был оснащен компьютером для проведения измерений в автоматическом
режиме, выполнения требуемых вычислений и представления результатов непосредственно на экран
компьютера или другой дисплей.
6.2 Пробирки
6.2.1 Измерительные пробирки, стеклянные с пластмассовыми пробками, с наружным диаметром
(10 ± 0,25) мм, толщиной стенки (0,9 ± 0,25) мм и длиной не менее 150 мм или как установлено
изготовителем NMR спектрометра.
6.2.2 Калибровочные пробирки, с известной чувствительностью для калибровки спектрометра и
проверки прямого метода.
ПРИМЕЧАНИЕ Калибровочные образцы “полимер-в-масле” с известными чувствительностями, дающие
коэффициент f в диапазоне от 1,4 до 1,45, подходящие для прибора и для использования с не стабилизирующими
прямыми и другими протоколами (см. Таблицу 1 и Приложение С), поставляются изготовителем прибора в
стандартных измерительных пробирках. Подходящими являются образцы, дающие массовые доли SFC 0 %,
приблизительно 30 % и 70 %. Эти значения не зависят от температуры. Калибровочные пробирки подлежат
1)
повторной калибровке с интервалами, установленными поставщиком.
6.3 Оборудование для поддержания температуры
6.3.1 Общее положение
В принципе, термостатированные блоки (6.3.3) имеют то преимущество (6.3.2) перед водяными
банями, что при их применении пробирки никогда не будут контактировать с водой. На практике, как
1) Предполагается, что в будущем “открытые и независимые эталоны” будут доступны в EU’s Institute for
Reference Materials and Measurements in Geel, Belgium. Эта информация дается только для удобства
пользователей настоящего международного стандарта и не является поддержкой этих продуктов со стороны ISO.
например с алюминиевыми блоками в водяных банях, пробиркам может потребоваться много времени
для достижения установленной температуры. Теплопередачу можно улучшить, если продувать
пробирки сухим газом. Блоки также труднее поддаются точному регулированию, чем водяные бани,
хотя современные электронные регуляторы могут обеспечить требуемую точность.
6.3.2 Водяные бани
Бани необходимы при температурах (0 ± 0,1) °C, (60 ± 0,1) °C и при температурах измерения и
темперирования, с точностью до ± 0,1 ºC, требуемых согласно выбранному протоколу измерения. Бани
при температуре измерения 60 °C и при температуре темперирования можно заменять
термостатированными блоками (6.3.3).
Каждая водяная баня должна быть оснащена или одним алюминиевым блоком (6.3.2.1) или одним
металлическим штативом (6.3.2.2) для размещения измерительных пробирок (6.2.1), погружаемых в
воду на глубину 60 мм.
Металлические штативы предпочтительнее алюминиевых блоков, особенно когда измеряется большое
количество испытательных проб с высоким SFC или когда используются протоколы быстрых или
сверхбыстрых измерений. При использовании алюминиевых блоков может быть значительное
запаздывание во времени после помещения пробирки, прежде чем жир в пробирке достигнет
установленной температуры водяной бани. Кажущееся преимущество блоков состоит в том, что
пробирки могут оставаться сухими и их не нужно вытирать бумажной салфеткой перед помещением в
спектрометр. Однако как оказывается на практике, из-за разбрызгивания или конденсации пробирки
всегда становятся влажными, так что сушка всегда рекомендуется, см. 8.9.
6.3.2.1 Алюминиевые блоки, с отверстиями диаметром (10,35 ± 0,1) мм и глубиной 70 мм.
Толщина металла под отверстием и расстояние между краем периферийного отверстия и ближайшей
боковой гранью должно быть 10 мм. Расстояние между осями двух смежных отверстий должно быть не
меньше 17 мм (между центрами).
6.3.2.2 Металлические штативы, без боковой стенки, с отверстиями диаметром от 11 мм до
15 мм; расстояние между осями двух смежных отверстий должно быть не менее 20 мм (между
центрами).
6.3.3 Термостатированные блоки, с отверстиями
Блоки с электронным регулированием должны поддерживаться при установленной температуре в
пределах ± 0,1 ºC. Эти блоки можно использовать вместо водяных бань [кроме бани при 0 °C (6.3.2) из-
за требования большого охлаждения]. Диаметр отверстий должен быть (10,35 ± 0,1) мм.
Блоки особенно полезны при температурах 35 °C или больше, когда охлаждение не требуется (при
предположении комнатной температуры ниже 22 °C) и когда регулирование температуры меньше
критической по причине обычно низких абсолютных уровней твердого жира.
6.4 Термостат, с вентилятором
Термостат должен поддерживаться при (80 ± 2) °C.
Поскольку цель состоит в том, чтобы при температуре 80 °C испытательный образец был расплавлен
и разрушена его тепловая предыстория, температура должна быть по крайней мере на 20 °C выше
температуры плавления жира. Если это не так, тогда температура в термостате должна быть
соответственно повышена, и этот факт записывается в отчете об испытании (Раздел 11).
Необходимость в этом бывает редкой, так как рассматриваемые жиры содержат большие количества
длинноцепных насыщенных жирных кислот, например полностью гидрогенизированные растительные
масла.
Хотя водяную баню (6.3.2) или термостатированный блок (6.3.3) можно использовать для температуры
80 °C, предпочтительнее будет термостат. В блоке или бане почти неизбежно, что при заполнении
пробирок жир будет контактировать с боковыми стенками при температуре выше температуры
погружения. Термостат обеспечивает полное расплавление всего жира в пробирке, так что не остается
никаких затравочных кристаллов с неизвестной тепловой предысторией, которые могли бы вызвать
кристаллизацию в расплавленном жире, когда он, в конце концов, будет перемещен в условия при
0 °C. Таким образом, термостат, может дать более надежные и воспроизводимые результаты.
6.5 Таймер
Предпочтительными являются аналоговые часы с большой секундной стрелкой, хотя можно
использовать и цифровые часы.
7 Отбор проб
В лабораторию должна быть отправлена репрезентативная проба. В ней не должно быть никаких
повреждений или изменений в результате транспортировки или хранения.
Отбор проб не является частью метода, установленного в этой части ISO 8292. Рекомендованный
метод отбора проб дан в ISO 5555.
8 Процедура
8.1 Протокол измерения и проба для испытания
Выбирают нужный протокол из Таблицы 1 согласно типу пробы и другим требованиям. Для некоторых
типов или применений жиров протоколы, приведенные в Таблице 1, не подходят. Протоколы
измерения, представленные в Приложении С, могут быть более пригодными.
Пробу для испытаний готовят согласно ISO 661.
Таблица 1. Протоколы измерения
Протокол Темперирова- Режимы
Первое Второе
измерения ние измерения
время время
Инструментальные
Область применения
при 0 °C при 0 °C
требования
Время Темп. Время
№ Название Тип
мин ч ºC мин мин
Жиры и смеси (содержащие преимущественно
f = 1,4 до 1,45; время
Нестабили- растительные жиры, гидрогенизированные и/или Парал-
a
повтора , t = 2 с;
rep
1D зирующий перэстерифицированные), кристаллизующиеся в β'- — — (60 ± 2) лель- (30 ± 1)
b
число импульсов ,
прямой полиморфе и используемые для маргаринов, спредов, ное
n = 3
p
кулинарных жиров и других пищевых продуктов
Масло какао, эквиваленты масла какао и аналогичные f = 1,6 до 1,65; время
β-
Парал-
стабилизи- жиры, содержащие большие количества 2-олео-ди- повтора, t = 6 с;
rep
2D (90 ± 2) (40 ± 0,5) 26 (90 ± 2) лель- (60 ± 2)
c
насыщенных триацилглицеринов и кристаллизующиеся в число импульсов ,
рующий
ное
прямой β-полиморфе n = 1
p
a
Требуется 6 с для жиров в β-полиморфной форме.
b
Значения для импульсов усредняются прибором. Предпочтительно использовать три импульса, но некоторые старые приборы могут быть установлены или только на один или
2 2
четыре (1 или 2 ) импульса, и в этом случае используются четыре импульса.
c
Использование трех импульсов обеспечивает достаточно времени в измерительной ячейке для частичного расплавления образца и уменьшения SFC во время измерения.
8.2 Термостат, водяные бани и термостатированные блоки
Это оборудование устанавливают на требуемые температуры согласно протоколу.
8.3 Определение коэффициента преобразования (где необходимо)
Из-за мертвого времени прибора первое измерение можно делать только после того, как сигнал от
твердой фазы значительно снизится. В коэффициент преобразования вводится приближенная
поправка на этот эффект.
Хотя калибровочные пробирки, содержащие стандартные образцы «полимер-в-масле», дают
воспроизводимый, но только приближенный коэффициент преобразования для обычных β′-
полиморфных жиров общего назначения, усредненный в требуемом температурном диапазоне, они не
дают точного коэффициента для β-полиморфных жиров, таких как масло какао. Для этих жиров или
для любых других жиров или смесей жиров, для которых полиморфизм не известен, для избежания
значительных систематических погрешностей желательно определить коэффициент преобразования с
большей точностью.
Для рассматриваемых жиров или смесей жиров следует определять SFC согласно обеим частям
стандарта, ISO 8289-2, т.е. использовать для измерения стандартный образец жидкого масла, и
ISO 8292-1. SFC, определенное согласно этой части ISO 8292, регистрируют обычным образом, но
также записывают S и S для этого измерения. (Для этого следует обращаться к справочному
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руководству по спектрометру.)
Для каждого испытательной пробы вычисляют “истинное” SFC, w , по ISO 8292-2.
SFC,i
Для каждого испытательного образца определяют экстраполяционный коэффициент, f, требуемый,
чтобы установить равенство для косвенного и прямого определений SFC, и выраженный Уравнением (1):
wSґ
SFC,i 2
f = (1)
()100-wSґ( -S)
SFC,i 1 2
где
w “истинное” SFC;
SFC,i
S сигнал спада намагниченности, измеренный при 11 мкс;
S сигнал спада намагниченности, измеренный при 70 мкс.
Вычисленные коэффициенты варьируются в зависимости от смеси/пробы и температуры. Это
корректно, особенно для изменения температуры, которое прямой метод игнорирует. Определяют
среднее, которое дает наилучшие результаты. Предлагается усреднять результаты в диапазоне от
20 °C до 30 °C, так как здесь твердая фаза, по всей вероятности, наиболее близка к 50 % массовой
доли, где разница коэффициентов наиболее существенна. Для масла какао и аналогичных жиров,
которые кристаллизуются в β-полиморфе, этот коэффициент находится в диапазоне от 1,6 до1,7.
Из-за невозможности узнать истинный коэффициент для многих смесей β-полиморфных жиров, таких
как масло какао, для β′-полиморфных жиров, таких как молочный жир или фракции пальмового масла,
для определения истинного SFC для всех таких смесей рекомендуется использовать ISO 8292-2.
Если результаты получены с использованием некорректного коэффициента, они легко могут быть
пересчитаны по Уравнению (2):
err corr
wf
corr
SFC
w = ґ 100 (2)
SFC
err err err corr
fw()100-+wf
SFC SFC
где подстрочные индексы “err” и “corr” относятся к значениям с погрешностью и к скорректированным
значениям соответственно. Например, если значение w для испытательной пробы масла какао
SFC,30
err
было измерено как массовая доля 49,0 % с использованием f = 1,41 (т.е. w = 49,0), но известно, что
SFC
corr
корректное значение для прибора f = 1,64, тогда Уравнение (2) даст w = 52,8 %.
SFC
Некоторое варьирование f между приборами на разных участках неизбежно, потому что f частично
зависит от прибора. Поэтому во время заключения коммерческих контрактов следует обмениваться
стандартными образцами, чтобы согласовать содержание твердых жиров и использование
подходящего f. Например, для прокола измерения 2D целесообразен обмен стандартными образцами
масла какао для точного определения f.
8.4 Спектрометр NMR
8.4.1 Калибровка
Используя калибровочные пробирки (6.2.2), калибруют спектрометр согласно инструкциям
изготовителя и с интервалами, рекомендованными изготовителем.
8.4.2 Инструментальные требования
Устанавливают режим для спектрометра согласно протоколу измерения, выбранному в 8.1.
8.4.3 Проверка
Ежедневно перед каждым определением прямым методом спектрометр проверяют следующим
образом:
a) вставляют по очереди каждую из трех калибровочных пробирок (6.2.2) в спектрометр и
записывают SFC;
b) повторяют измерения;
c) измеренное SFC в каждой пробирке не должно отклоняться более чем на 0,3 % по абсолютной
величине от известного калибровочного значения.
Если какое-либо SFC отклоняется, тогда f изменяют и проверку повторяют, до тех пор пока отклонение
трех калибровочных пробирок будет не более 0,3 %. Или же может возникнуть необходимость в
повторной калибровке спектрометра (см. 8.4.1).
8.5 Заполнение измерительных пробирок
Заполняют пробирки приблизительно 2-мя мл жира на глубину от 30 мм до 50 мм или согласно
указаниям изготовителя прибора. Закрывают пробкой и помещают в штатив, который поддерживает
пробирки вертикально. Если используются металлические штативы (6.3.2.2), то весьма удобно и
рационально ставить наполненные пробирки непосредственно в штатив. Тогда испытательные
образцы легко перемещать в термостат и водяные бани без дальнейших переносов и манипуляций.
Для параллельных измерений наполняют по одной измерительной пробирке от каждой испытательной
пробы для каждой температуры измерения; для последовательных измерений, наполняют одну
измерительную пробирку последовательно от всех испытательных проб.
8.6 Исключение тепловой предыстории
Когда все требуемые пробирки наполнены, переносят их в термостат (6.4). Выдерживают при
температуре термостата в течение как минимум 15 мин.
8.7 Уравновешивание при начальной температуре
Переносят все пробирки в водяную баню (6.3.2) или термостатированные блоки (6.3.3) при 60 °C.
Выдерживают как минимум 15 мин. Время выдерживания может быть больше, чем это, но не должно
быть короче, так как иначе не будет достигнуто полное равновесие.
8.8 Кристаллизация и темперирование
Начиная с этой стадии, все временные интервалы должны поддерживаться с допусками,
установленными здесь или в протоколе измерения.
Если требуется в выбранном протоколе измерения, переносят пробирки в баню при 0 °C. Оставляют в
бане при 0 °C на период, установленный в столбце “Первое время при 0 °C” Таблицы 1 или в
Приложении C.
Если требуется в выбранном протоколе измерения, переносят
...
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