灰分的测定(1)

箔杯作灰化容 器，比较起来，它本身质量轻，在 525~6000C 范围内，能稳定地使用，同时冷 却效果好，且在一般温度下没有吸湿性，如 果将杯子上缘折叠封口，基本密封好，冷却 时间可不放入干燥器内，几分钟后便可降到 室温，缩短了冷却时间。
2.2.3取样量
取样时应考虑称量误差，以燃烧后得到 的灰分质量为10-100mg来确定称样量。
灰化温度过低，则灰化速度慢、时间长，不 易灰化完全，也不利于除去过剩的碱（碱性 食品）吸收的二氧化碳。
因此，必须选择合适的灰化温度，在保 证灰化完全的前提下，尽可能减少无机成分 的挥发损失和缩短灰化时间。
注意：对有些样品，即使灰分完全，残 灰也不一定呈白色或浅灰色。如：铁含量高 的食品，残灰呈褐色；锰、铜含量高的食品， 残灰呈蓝绿色。
水果糖的水分含量一般控制在3.0%左右，过低会出 现反砂甚至反潮；
乳粉的水分含量控制在2.5-3.0%以内，可控制微生 物生长繁殖，延长保质期。
⑵评判食品加工精度
面粉的加工精度 在面粉加工中，常以总 灰分含量评定面粉等级，富强粉为0.3~0.5%； 标准粉为0.6~0.9%；
⑶ 判断食品受污染的程度
灰分是指食品经高温灼烧后残留下来的 无机物又称矿物质（氧化物或无机盐类）。
食品的灰分与食品中原来存在的无机成分 在数量和组成上并不完全相同。
粗灰分
样品在灰化时发生了一系列的变化： (1)水分、挥发元素如Cl、 I、 Pb等挥发散失P、
S 等以含氧酸的形式挥发散失使无机成分减少。 (2)某些金属氧化物会吸收有机物分解产生的二氧
通常奶粉、麦乳精、大豆粉、调味料、 鱼类及海产品等取1~2g；
谷物及其制品、肉及其制品、糕点、牛 乳等取3~5g；
蔬菜及其制品、砂糖及其制品、淀粉及 其制品、蜂蜜、奶油等取5~10g；水果及其 制品取20g；油脂取50g。
2.2.4灰化温度
一般为500~5500C 。
例如：鱼类及海产品、谷类及其制品、 乳制品≤ 5500C；果蔬及其制品、砂糖及其 制品、肉制品≤ 5250C；个别样品（如谷类 饲料）可以达到600 0C。
添加过氧化镁、碳酸钙等惰性不熔 物质：这类物质的作用纯属机械性的， 它们和灰分混杂在一起，使碳微粒不受 覆盖。此法应同时作空白试验。
2.2.7测定总灰分操作规范
瓷坩埚的准备 → 样品预处理 → 炭化→ 灰化
① 瓷坩埚的准备
将坩埚用盐酸（1：4）煮1~2小时，洗净晾干； 用三氯化铁与蓝墨水的混合液在坩埚外壁及盖上写上
素烧瓷坩埚：它具有耐高温、耐酸、价格低廉 等优点，缺点是耐碱性差，当灰化碱性食品（如水 果、蔬菜、豆类等）时，瓷坩埚内壁的釉层会部分 溶解，反复多次使用后，往往难以得到恒重，在这 种情况下宜使用新的瓷坩埚，或使用铂坩埚。
铂坩埚具有耐高温、耐碱、导热性好、吸湿性 小等优点，但价格昂贵，约为黄金的9倍，故使用 时应特别注意其性能和使用规则。
灰化完毕后，应使炉温度降到200℃以下， 才打开炉门。
坩埚钳在钳热坩埚时，要在电炉上预热。
② 样品预处理
固体：含水分较少的样品，谷物、豆类。 粉碎→ 过筛→ 称量
水分较多的试样：果蔬、动物组织等含。 制成均匀的试样 称量→ 烘干
→水浴蒸干
③ 炭化
为 什 么
（1）防止在灼烧时，因温度高试样中的 水分急剧蒸发使试样飞扬；
有时即使灰的表面呈白色，内部仍残留 有碳块。
思考题： 对于难灰化的样品可采取什么措施加速
灰化？
2.2.6加速灰化的方法
改变操作方法：
样品经初步灼烧后，取出冷却，从灰化 容器边缘慢慢加入（不可直接洒在残灰上， 以防残灰飞扬）少量无离子水，使水溶性盐 类溶解，被包住的碳粒暴露出来，在水浴上 蒸发至干涸，置于120~1300C 烘箱中充分干 燥（充分去除水分，以防再灰化时，因加热 使残灰飞散），再灼烧到恒重。
案例
河南某地用黄豆粉为原料生产豆制品时，为 了牟取暴利，加入某种矿物质使生产出的伪 劣豆制品比正常的豆制品重10%～15%，检 验人员经初步燃烧试验发现有大量的白色残 灰。
2.2 总灰分的测定
2.2.1原理 把一定量的样品经炭化后放入高温炉内 灼烧，使有机物质被氧化分解，以二氧化碳、 氮的氧化物及水等形式逸出，而无机物质以 硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐 和金属氧化物的形式残留下来，这些残留物 即为灰分，称量残留物的重量即可计算出样 品中总灰分的含量。
冷却至2000C 左右，打 开炉门，将坩埚移入干 燥器中冷却至室温；
准确称重，再灼烧、 冷却、称重，直至达到 恒重。
（6） 结果计算
m3—m1 •灰分（%）= m2—m1 ×100
式中： m1——空坩埚质量，g； m2——样品加空坩埚质量，g；
m3——残灰加空坩埚质量，g。
习题与讲解
习题集习题三（一、填空题；二、选择题1－ 8）
炭化操作一般在电炉或煤气灯上进行， 把坩埚置于电炉或煤气灯上，半盖坩埚盖， 小心加热使试样在通气情况下逐渐炭化，直 至无黑烟产生。
④ 灰化
炭化后，把坩埚移入已设规定温度500~550 0C 的高温炉炉口处，慢慢移入炉膛内，坩 埚盖斜倚在坩埚口，关闭炉门；
500~550 0C灼烧一定时 间至灰中无碳粒存在；
2.2.5灰化时间
一般以灼烧至灰分呈白色或浅灰色，无 碳粒存在并达到恒重为止。
通常根据经验灰化一定时间后，观察一 次残灰的颜色，以确定第一次取出的时间， 取出后冷却、称重，再放入炉中灼烧，直至 达恒重。灰化至达到恒重一般需2~5小时。
灰化的温度过高或过低对测定有什么影响？
灰化温度过高，将引起钾、钠、氯等元 素的挥发损失，而且磷酸盐、硅酸盐类也会 熔融，将碳粒包藏起来，使碳粒无法氧化；
灰分的测定
2.1概述
(1)灰分的概念 (2)测定灰分的意义 (3) 灰分测定的内容
2.2总灰分的测定
(1)原理 (2)仪器 (3)试剂 (4)测定条件的选择 (5)测定方法 (6) 实例应用
本节的知识点：
灰分的概念、灰分测定内容、总灰分测定原 理、灰化方法、总灰分测定方法及测定条件的 选择、高温炉结构、瓷坩埚的性能。
讲解习题
应用实例
怀疑某大豆干制品中掺有大量滑石粉时， 可采用灰分测定方法时行确定，试写出测定 的原理、操作及判断方法。
编号； 置于规规定温度（500~5500C ）和高温炉中灼烧1小
时； 移至炉口冷却到2000C 左右后，再移入干燥器中，冷
却至室温后，准确称重； 再放入高温炉内灼烧30分钟，取出冷却称重，直至恒
重（两次称量之差不超过0.5mg）。
使用坩埚的注意事项
由于温度骤升或骤降，常使坩埚破裂，最 好将坩埚放入冷的（未加热）的炉膛中逐渐升 高温度。
酸不溶性灰分反映的是污染的泥沙和食品 中原来存在的微量氧化硅的含量。
2.1.3 测定灰分的意义
(1) 评判食品品质 ① 无机盐是六大营养要素之一，是人类生命活动不可
缺少的物质，要正确评价某食品的营养价值，其无 机盐含量是一个评价指标。例如，黄豆是营养价值 较高的食物，除富含蛋白质外，它的灰分含量高达 5.0%。故测定灰分总含量，在评价食品品质方面有 其重要意义。
阅读与讨论
仪器、试剂部分，讨论下列问题： 1、常用坩埚的种类、规格、特性； 2、各种试剂在测定过程中的作用。 3、灰化的温度过高或过低对测定有什么影 响？ 4、如何判断灰化时间？ 5、如何判断烧至恒重？
2.2.2坩埚的种类与特性
坩埚分素烧瓷坩埚、铂坩埚、石英坩埚等多种。 其中最常用的是素烧瓷坩埚。
问题：为使被包住的碳粒暴露出来，是 否使用玻棒？玻棒上粘住的灰会使灰分重量 减少，应如何处理？
无灰滤纸
什么是无灰滤纸？它是一种定量滤纸， 其灰分小于0.1mg，这个重量在分析天平上 可忽略不计。
操作：以无灰滤纸擦玻棒，将残留物边 同滤纸置坩埚中，在150-200℃烘干再灼烧
添加灰化助剂：硝酸、乙醇、过氧 化氢、碳酸铵，这类物质在灼烧后完全 消失，不致增加残留灰分的重量。
②生产果胶、明胶之类的胶质品时，灰分是这些制品 的胶冻性能的标志。果胶分为HM和LM两种，HM只 要有糖、酸存在即能形成凝胶，而LM除糖、酸以外， 还需要有金属离子，如： Ca2+、Al3+。
③控制食品水分含量，对于保持食品的感官性质， 保证食品的稳定性。
如：新鲜面包的水分含量若低于28-30%，其外观形 态干瘪，失去光泽；
化碳而形成碳酸盐，又使无机成分增多。 因此，将灼烧后的残留物称为粗灰分。
2.1.3灰分的分类（按溶解性分）
水 溶 性灰分：K，Na，Mg，Ca 水不溶性灰分：泥砂，Fe，Al盐 酸不溶性灰分：泥砂，SiO2
水溶性灰分反映的是可溶性的钾、钠、钙、 镁等的氧化物和盐类的含量。
水不溶性灰分反映的是污染的泥沙和铁、 铝等氧化物及碱土金属的碱式磷酸盐的含量。
能力点:
掌握高温炉的使用方法；掌握坩埚处理、 样品炭化、灰化等基本操作方法；进一步熟悉 天平的称量操作。
2.1 概述
自 1、为什么将灼烧后的残留物称为粗灰分？ 学 2、粗灰分与无机盐的含量有什么区别？ 引 3、灰分测定的意义是什么？ 导 4、与食品加工工艺结合，请举例说明食 题 品中灰分的意义。
2.1.1灰分的概念
要 （2）防止糖、蛋白质、淀粉等易发泡膨
炭 化
胀的物质在高温下发泡膨胀而溢出坩埚； （3）不经炭化而直接灰化，碳粒易被包
住，灰化不完全。
炭化的注意事项
如何防止炭化过程中下发泡膨胀而溢出坩埚？ 炭化至什么程度可进入一步灰化？
对特别容易膨胀的试样可先于试样上加 数滴辛醇或纯植物油，再进行炭化。
某种食品的灰分常在一定范围内。如果灰分含 量超过了正常范围，说明食品生产中使用了不合乎 卫生标准要求的原料或食品添加剂，或食品在加工、 贮运过程中受到了污染。因此，测定灰分可以判断 食品受污染的程度。