第四章 灰分的测定

1、LOGO食品分析食品分析LOGO第四章第四章 灰分的测定灰分的测定概述概述1总灰分的测定总灰分的测定2345LOGO1 1、灰分的概念、灰分的概念 食品食品在高温在高温（5506000C）灼烧时，发生了一系列灼烧时，发生了一系列 物理和化学变化，最后有机成分挥发逸散，而无机物理和化学变化，最后有机成分挥发逸散，而无机 成分（主要是无机盐和氧化物）则残留下来，这些成分（主要是无机盐和氧化物）则残留下来，这些 残留物称为灰分。它标示食品中无机成分总量的一残留物称为灰分。它标示食品中无机成分总量的一 项指标。项指标。食品的灰分与食品中原来存在的无机成分在数量食品的灰分与食品中原来存在的无机成分在数量

2、和组成上并不完全相同。和组成上并不完全相同。一、概述一、概述LOGO2 2、粗灰分、粗灰分 样品在灰化时发生下列变化：样品在灰化时发生下列变化： (1)水分、挥发元素如水分、挥发元素如Cl、 I、 Pb等挥发散失等挥发散失P、S等以含氧酸的形式挥发散失使无机成分减少。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化某些金属氧化物会吸收有机物分解产生的二氧化碳而形成碳酸盐，又使无机成分增多。碳而形成碳酸盐，又使无机成分增多。从这个观点出发通常把食品经高温灼烧后的残留物从这个观点出发通常把食品经高温灼烧后的残留物称为称为粗灰分（总灰分）。粗灰分（总灰分）。L

3、OGO3 3、灰分的分类（按溶解性分）、灰分的分类（按溶解性分）水溶性灰分水溶性灰分反映可溶性的反映可溶性的K，Na，Mg，Ca等的氧化物和盐类的含量。等的氧化物和盐类的含量。水不溶性灰分水不溶性灰分反映反映Fe、Al等氧化物、碱土等氧化物、碱土金属的碱式磷酸盐的含量。金属的碱式磷酸盐的含量。酸不溶性灰分酸不溶性灰分反映污染的泥沙及机械物和反映污染的泥沙及机械物和食品中原来存在的微量食品中原来存在的微量SiO2的含量。的含量。LOGOv评判食品品质评判食品品质无机盐是六大营养要素之一，要正确评价某食无机盐是六大营养要素之一，要正确评价某食品的营养价值，无机盐含量是一个评价指标。品的营养价值，无

4、机盐含量是一个评价指标。生产果胶、明胶之类的胶质品时，灰分是这些生产果胶、明胶之类的胶质品时，灰分是这些制品的胶冻性能的标志。制品的胶冻性能的标志。食品的总灰分含量是控制食品成品或半成品质食品的总灰分含量是控制食品成品或半成品质量的重要依据。量的重要依据。4 4、测定灰分的意义、测定灰分的意义LOGOv评判食品加工精度评判食品加工精度面粉的加工精度：面粉的加工精度： 在面粉加工中，常以总灰分含量在面粉加工中，常以总灰分含量评定面粉等级。评定面粉等级。富强粉富强粉0.30.5%；标准粉为；标准粉为0.60.9%。v判断食品受污染的程度判断食品受污染的程度某种食品的灰分常在一定范围内。如果灰分含量

5、超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品受污染的程度。 LOGO案例案例v河南某地用黄豆粉为原料河南某地用黄豆粉为原料生产豆制品时，为了牟取生产豆制品时，为了牟取暴利，加入某种矿物质使暴利，加入某种矿物质使生产出的伪劣豆制品比正生产出的伪劣豆制品比正常的豆制品重常的豆制品重10%15%，检验人员经初步燃，检验人员

6、经初步燃烧试验发现有大量的白色烧试验发现有大量的白色残灰。残灰。 LOGO二、总灰分的测定二、总灰分的测定1 1、原理、原理把一定量的样品经炭化后放入高温炉内灼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、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。计算出样品中总

7、灰分的含量。LOGO素烧瓷坩埚素烧瓷坩埚优点：优点：耐高温、耐酸、价格低廉；耐高温、耐酸、价格低廉；2 2、灰化容器、灰化容器坩埚坩埚缺点：缺点：耐碱性差，当灰化碱性食耐碱性差，当灰化碱性食品时瓷坩埚内壁的釉层会品时瓷坩埚内壁的釉层会部分溶解，反复多次使用部分溶解，反复多次使用后，难以得到恒重。后，难以得到恒重。温度骤变时，易炸裂破碎。温度骤变时，易炸裂破碎。坩埚分素烧瓷坩埚、铂坩埚、石英坩埚等多种。坩埚分素烧瓷坩埚、铂坩埚、石英坩埚等多种。LOGO铂坩埚铂坩埚优点：优点：耐高温，可达耐高温，可达1773，导热良好；，导热良好；耐碱，耐耐碱，耐HF,吸湿性小。吸湿性小。 缺点：缺点：价格昂贵，

8、约为黄金的价格昂贵，约为黄金的9倍，倍，要有专人保管，免丢失。要有专人保管，免丢失。使用不当会腐蚀或发脆，故使用不当会腐蚀或发脆，故使用时应特别注意其性能和使用时应特别注意其性能和使用规则。使用规则。LOGO坩埚的替代品坩埚的替代品采用铝箔杯作灰化容器，比较起来，采用铝箔杯作灰化容器，比较起来，它本身质量轻，在它本身质量轻，在5506000C 范范围内，能稳定地使用，同时冷却效果围内，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，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，几分钟冷却时间可不放入干燥器

9、内，几分钟后便可降到室温，缩短了冷却时间。后便可降到室温，缩短了冷却时间。LOGO通常奶粉、麦乳精、大豆粉、调味料、鱼类及通常奶粉、麦乳精、大豆粉、调味料、鱼类及海产品等取海产品等取12g；谷物及其制品、肉及其制品、糕点、牛乳等取谷物及其制品、肉及其制品、糕点、牛乳等取35g；蔬菜及其制品、砂糖及其制品、淀粉及其制品、蔬菜及其制品、砂糖及其制品、淀粉及其制品、蜂蜜、奶油等取蜂蜜、奶油等取510g；水果及其制品取水果及其制品取20g；油脂取；油脂取50g。3 3、取样量、取样量取样时应考虑称量误差，以燃烧后得到的取样时应考虑称量误差，以燃烧后得到的灰分质量为灰分质量为10-100mg来确定称样量

10、。来确定称样量。LOGO鱼类及海产品、谷类及其制品、乳制品鱼类及海产品、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）可以达到个别样品（如谷类饲料）可以达到600 0C。4 4、灰化温度、灰化温度一般为一般为52560000C 。LOGO灰化的温度过高或过低对测定有什灰化的温度过高或过低对测定有什么影响？么影响？思考题思考题LOGO灰化温度过高，将引起钾、钠、氯等元素的挥发损灰化温度过高，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，将碳粒包藏失，而且磷酸盐、硅酸盐类也会熔融，将碳粒包

11、藏起来，使碳粒无法氧化；起来，使碳粒无法氧化；灰化温度过低，则灰化速度慢、时间长，不易灰化灰化温度过低，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）吸收的完全，也不利于除去过剩的碱（碱性食品）吸收的二氧化碳。二氧化碳。因此，必须选择合适的灰化温度，在保证灰化完全因此，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。灰化时间。LOGO通常根据经验灰化一定时间后，观察一次残灰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，取出后冷的颜色，以确定第一次取出的时间，取

12、出后冷却、称重，再放入炉中灼烧，直至达恒重。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灰化至达到恒重一般需25小时。小时。5 5、灰化时间、灰化时间一般以灼烧至灰分呈白色或浅灰色，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。无碳粒存在并达到恒重为止。LOGO注意：注意：对有些样品，即使灰分完全，残灰也不一定对有些样品，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，残灰呈蓝灰呈褐色；锰、铜含量高的食品，残灰呈蓝绿色。绿色。有时即使灰的表面呈白色，内部仍残留有碳有时即使灰的表面呈白色

13、，内部仍残留有碳块。块。LOGO对于难灰化的样品可采取什么措施加速对于难灰化的样品可采取什么措施加速灰化？灰化？思考题思考题LOGO6 6、加速灰化的方法、加速灰化的方法（1）样品经初步灼烧后，取出冷却，从灰化容器）样品经初步灼烧后，取出冷却，从灰化容器边缘慢慢加入边缘慢慢加入少量无离子水少量无离子水，使水溶性盐类溶解，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，置被包住的碳粒暴露出来，在水浴上蒸发至干涸，置于于1201300C 烘箱中充分干燥（充分去除水分，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），再灼烧到恒以防再灰化时，因加热使残灰飞散），再灼烧到恒重

14、。重。问题问题：为使被包住的碳粒暴露出来，是否使用玻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，应如何棒？玻棒上粘住的灰会使灰分重量减少，应如何处理？处理？为什么？为什么？LOGO无灰滤纸它是一种定量滤纸，其灰分小于它是一种定量滤纸，其灰分小于0.1mg，这个重量在分析天平上可忽略不计。这个重量在分析天平上可忽略不计。 什么是无灰滤纸？什么是无灰滤纸？操作：以无灰滤纸擦玻棒，将残留物边操作：以无灰滤纸擦玻棒，将残留物边同滤纸置坩埚中，在同滤纸置坩埚中，在150200烘干再烘干再灼烧灼烧LOGO（2）添加灰化助剂添加灰化助剂：硝酸、乙醇、过氧化：硝酸、乙醇、过氧化氢、

15、碳酸铵，这类物质在灼烧后完全消失，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。不致增加残留灰分的重量。（3）添加过氧化镁、碳酸钙等惰性不熔物添加过氧化镁、碳酸钙等惰性不熔物质质：这类物质的作用纯属机械性的，它们：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。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。此法应同时作空白试验。LOGO7 7、总灰分的测定方法、总灰分的测定方法 恒重恒重取出取出入干燥器冷却入干燥器冷却 30 分钟分钟结果计算结果计算不恒重不恒重灰化灰化1小时小时炭化样品炭化样品瓷坩埚瓷坩埚的准备的准备马福炉马福炉的准备的准备称样

16、品称样品LOGO接通电源，调好要使用的温度，电线容量接通电源，调好要使用的温度，电线容量要大，因为功率为要大，因为功率为2000-4000W，不然会失，不然会失火。如室内配电容量小，其他电器都不得火。如室内配电容量小，其他电器都不得与它同时使用。与它同时使用。电加热电加热管式（分管式（分1、2、3段），少量样品方便。段），少量样品方便。箱式（有不同体积），要预热，用电量大。箱式（有不同体积），要预热，用电量大。v高温炉（马福炉）的准备LOGO v 瓷坩埚的准备瓷坩埚的准备将坩埚用盐酸（将坩埚用盐酸（1：4）煮）煮12小时，洗净晾干；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用三

17、氯化铁与蓝墨水的混合液在坩埚外壁及盖上写上编号；写上编号；置于规定温度（置于规定温度（5500C ）高温炉中灼烧）高温炉中灼烧1小时；小时；移至炉口冷却到移至炉口冷却到2000C 左右后，再移入干燥器中，左右后，再移入干燥器中，冷却至室温后，准确称重；冷却至室温后，准确称重；再放入高温炉内灼烧再放入高温炉内灼烧30分钟，取出冷却称重，直分钟，取出冷却称重，直至恒重（两次称量之差不超过至恒重（两次称量之差不超过0.5mg）。）。LOGOv 样品预处理谷物、豆类等水分含量较少的固体样，粉碎均匀谷物、豆类等水分含量较少的固体样，粉碎均匀后可直接称取、炭化。后可直接称取、炭化。果蔬、动物组织等含水分较

18、多的样品果蔬、动物组织等含水分较多的样品, ,先制备成均先制备成均匀样品，再准确称取样品置于已知重量坩埚中，匀样品，再准确称取样品置于已知重量坩埚中，放烘箱中干燥（先放烘箱中干燥（先60607070，后，后105105），再炭化。），再炭化。对于液体样品应先在水浴上蒸干，否则直接炭化，对于液体样品应先在水浴上蒸干，否则直接炭化，液体沸腾易造成溅失。液体沸腾易造成溅失。富含脂肪的样品先提取脂肪后再测灰分。富含脂肪的样品先提取脂肪后再测灰分。LOGO处理好的样品，放在高温炉之前，要先进行炭处理好的样品，放在高温炉之前，要先进行炭化处理，以化处理，以防温度高，试样中的水分急剧蒸发防温度高，试样中的水

19、分急剧蒸发使样品飞扬使样品飞扬；防止易发泡膨胀的物质在高温下防止易发泡膨胀的物质在高温下发泡而溢出发泡而溢出；减少碳粒被包裹住的可能性减少碳粒被包裹住的可能性。炭化操作一般在电炉或煤气灯下进行，半盖坩炭化操作一般在电炉或煤气灯下进行，半盖坩埚盖，小心加热使样品在通气情况下逐渐炭化，埚盖，小心加热使样品在通气情况下逐渐炭化，直至直至无黑烟产生无黑烟产生。对易膨胀、发泡的如含糖多。对易膨胀、发泡的如含糖多的，含蛋白多的样品，可在样品上加数滴的，含蛋白多的样品，可在样品上加数滴辛醇辛醇或纯植物油或纯植物油，再进行炭化。，再进行炭化。v炭化样品LOGO炭化后，把坩埚移入已设规定温度炭化后，把坩埚移入已

20、设规定温度500550 0C 的的高温炉炉口处，慢慢移入炉膛内，坩埚盖斜倚在高温炉炉口处，慢慢移入炉膛内，坩埚盖斜倚在坩埚口，关闭炉门。坩埚口，关闭炉门。v灰化灰化LOGO500550 0C灼烧一定时灼烧一定时间至灰中无碳粒存在；间至灰中无碳粒存在；冷却至冷却至2000C 左右，打左右，打开炉门，将坩埚移入干开炉门，将坩埚移入干燥器中冷却至室温；燥器中冷却至室温；准确称重，再灼烧、冷准确称重，再灼烧、冷却、称重，直至达到恒却、称重，直至达到恒重。重。LOGOv结果计算结果计算 m1空坩埚质量，空坩埚质量，g m2样品样品+空坩埚质量，空坩埚质量，g m3残灰残灰+空坩埚质量，空坩埚质量，g B

21、 空白试验残灰重，空白试验残灰重，g100 %灰分灰分 =3121mmmm100 %如有空白试验为如有空白试验为3121mmBmmLOGO将测定所得的总灰分称量、计算后，约加将测定所得的总灰分称量、计算后，约加25ml热无热无离子水，分多次洗涤坩埚、滤纸及残渣。将残渣及离子水，分多次洗涤坩埚、滤纸及残渣。将残渣及滤纸一起移回原坩埚中，在水浴上蒸发至干涸，入滤纸一起移回原坩埚中，在水浴上蒸发至干涸，入干燥箱中干燥，再进行炭化、灼烧、冷却、称量，干燥箱中干燥，再进行炭化、灼烧、冷却、称量，至恒重。至恒重。 m4 不溶性灰分不溶性灰分 + 原坩埚质量原坩埚质量 g m1 原坩埚质量原坩埚质量 g m2 样品样品 + 原坩埚质量原坩埚质量 g计算：计算：水不溶性灰分水不溶性灰分 =100%4121mmmm三、水溶性和水不溶性灰分的测定三、水溶性和水不溶性灰分的测定 水溶性灰分水溶性灰分=总灰分总灰分 - 水不溶性灰分水不溶性灰分LOGO四、四、 酸不溶性灰分的测定酸不溶性灰分的测定取总灰分的残留物，加入取总灰分的残留物，加入25ml 0.1mol/L的的HCl，放