灰分及几种矿物元素的测定课件1

1、第五章 灰分及几种矿物元素的测定 食品分析第1页，共25页。第一节 灰分的测定灰分的概念 在高温灼烧时，食品发生一系列物理和化学变化，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，这些残留物称为灰分。一、概述第2页，共25页。总灰分水不溶性灰分粗灰分的概念水溶性灰分酸不溶性灰分反映可溶性K、Na、Ca、Mg等的氧化物和盐类的含量。反映Fe、Al等氧化物、碱土金属的碱式磷酸盐的含量。反映污染的泥沙及机械物和食品中原来存在的微量SiO2的含量第3页，共25页。部分食品的灰分含量摘自USDA Nutrient Database 的参考文献（1997.8.11-1） 食品种类灰分

2、含量食品种类灰分含量谷物、面包、面制品水果和蔬菜大米（褐色，大颗粒，生）1.5苹果（带皮，未经加工）0.3玉米片（整粒，黄色）1.1香蕉（未经加工）0.8去胚玉米（整粒磨碎）0.9土豆（带皮，未经加工）1.6白米（大颗粒，生的）0.6葡萄干1.8小麦粉（整粒）1.6樱桃（甜，未经加工）0.5通心粉（干的，浓缩）0.7西红柿（成熟，未经加工）0.4黑麦面包2.5肉、家禽和渔产品牛奶制品鲜鸡蛋（未经加工，新鲜） 0.9奶油(含盐)2.1普通低脂酸奶0.7奶油(半液状)0.7鸡肉（烤或炸、胸脯肉、未经加工）1.0大豆人造奶油2.0牛肉（颈肉，烤前腿，未经加工）0.9第4页，共25页。灰分测定的意义1

3、、可判断食品污染的程度；2、可以作为评价食品的质量指标；3、评价植物生长的成熟度及其营养指标第5页，共25页。灰化方法干法湿法干法湿法微波法第6页，共25页。湿法破坏和干法破坏的优缺点湿法破坏 干法破坏消化时间快 消化时间很慢需温度低，挥发少，时间短 要求温度高,挥发快，时间长对样品性质不敏感 对样品有选择性较多的监视（需人看管） 不需监视试剂空白大 试剂空白小不能处理大量样品 能处理大量样品第7页，共25页。二、总灰分的测定GB/T5009.4 2003食品中灰分的测定方法 (一) 原理： 把一定的样品经炭化后放入高温炉内灼烧，转化，称量残留物的重量至恒重，计算出样品总灰分的含量。第8页，共

4、25页。1、灰化容器坩埚。 坩埚盖子与埚要配套。 坩埚材质有多种： 素瓷 (1200) 铂 (1773) 石英 铁 （二）灰化条件的选择第9页，共25页。 根据试样种类和性状来定，一般控制灼烧后灰分为 10 100 mg 。 灰化温度的高低对灰分测定结果影响很大。灰化温度也应有所不同，一般为525 600，谷类的饲料达 600上。2、取样量3. 灰化温度4. 灰化时间 一般不规定灰化时间，而是观察残留物（灰分）为全白色或浅灰色，内部无残留的碳块，并达到恒重为止。两次结果相差 0.5 mg。第10页，共25页。（三）加速灰化的方法1、从灰化容器边缘慢慢加入少量无离子水2、加入HNO3、H2O2等

5、，利用它们的氧化 作用来加速C粒灰化。3、硫酸灰化法（糖类制品）4、加入助灰化剂第11页，共25页。（四）总灰分的测定方法（以瓷坩埚为例） 恒重取出入干燥器冷却 30 分钟结果计算不恒重灰化炭化样品瓷坩埚的准备马福炉的准备称样品第12页，共25页。三、水溶性灰分和水不溶性灰分的测定水溶性灰分=总灰分 - 水不溶性灰分四、 酸不溶性灰分的测定 取水不溶性灰分或总灰分的残留物，加入25ml 0.1mol/L的HCl，放在小火上轻微煮沸，用无灰滤纸过滤后，再用热水洗涤至不显酸性为止，将残留物连同滤纸置坩埚中进行干燥、炭化、灰化，直到恒重。第13页，共25页。1.确定在灰分分析的样品制备中可能的错误来

6、源，并描述克服每种错误的方法。2.利用干法灰化的方法确定产品中灰分的总量。由于湿法氧化的时间比干法短，考虑换成湿法氧化：a.你是否会考虑时间的问题？为什么？ b.如不考虑这个问题，你为何仍使用干法灰化？能改成使用湿法氧化吗？思考一下？第14页，共25页。你实验室的实验员使用干法灰化测定含脂牛奶的灰分，称取5含脂牛奶放入铂坩埚中，使用不锈钢坩埚钳将其放入马福炉中，在800高温下灰化48hr，坩埚从马福炉中取出，冷却后称重。在开始操作之前，你应告诉实验员哪些注意事项，以避免出现误差。作业第15页，共25页。计 算 时 间称取一含有11.5%水分的粮食 5.2146g，样品放入坩埚(28.5053g

7、)中，灰化后称重为28.5939g，计算样品中灰分的百分含量（a）以样品标准重计， (b)以干基计。23.5000g蔬菜中含有0.0940g酸不溶性灰分，酸不溶性灰分的百分含量是多少？假如想得到100mg以上的谷物灰分，而谷物的平均灰分含量为2.5%那么应该称取多少克谷物样品进行灰化？以下是对汉堡包灰分含量测定的数据：样品重2.034g; 干燥后重1.0781g；乙醚抽提后重0.4679g；灰化后重0.0233g 。求灰分的含量（a）以湿重计，(b)以除脂后干重计。 第16页，共25页。第二节 几种重要矿物元素的测定一、 概述 常量元素含量0.01 （Ca、Mg、K、Na、P、S、Cl）占总灰

8、分80%， 微量元素（痕量元素）含量0.01 （Fe、Co、Ni、Zn、Cr、Mo、Al、Si、Se、Sn、I、F）第17页，共25页。二、 钙的测定（一） KMnO4法 （73页） 原理: 灰分 + HCl 溶解 CaCl2+(NH4 )2C2O4 CaC2O4 +2NH4Cl CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O4 5H2C2O4 +2KMnO4 +3 H2SO4 K2SO4 +2MnSO4 +10CO2 +8H2OCaC2O4CaC2O4第18页，共25页。(二）EDTA滴定法（乙二胺四乙酸） 原理： 先向系统中加入 钙红指示剂（pH11,纯蓝色），它与二价钙离子络合

9、，生成 酒红色 的络合物，再用EDTA滴定，它先与游离的钙离子络合，因其络合能力强，当与游离二价钙离子结合完以后，又夺取指示剂已络合的二价钙离子，使指示剂又显原来颜色，生成蓝色，用以指示终点酒红色钙红指示剂第19页，共25页。三、 铁的测定1、硫氰酸盐光度法 原理：在酸性溶液中，铁离子与硫氰酸钾作用，生成血红色的硫氰酸铁络合物，其颜色的深浅与铁离子的浓度成正比，可用光度法测定。 Fe3+ + 3SCN- Fe（CNS）3第20页，共25页。2、邻菲罗啉光度法原理：邻菲罗啉在酸性条件下能与二价铁作用生成 红色络合离子，在510nm波长下有最大吸收， 其颜色强度与铁离子含量成正比。注意： 经消化处

10、理后的样品中的铁是三价形式存在，而二价铁与邻菲罗啉络合更为完全，所以应在酸性溶液中加入盐酸羟胺将三价铁还原为二价铁。第21页，共25页。四、 碘的测定 （一）氯仿萃取比色法 （二）硫酸铈接触法 (三）溴水氧化法法 (四）催化分光光度法五、磷的测定 （自学）第22页，共25页。分光光度计原理： 物质在光的照射下，产生对光的吸收效应，且具有选择性。不同的物质有各自的特征吸收光波。当波长一定，光吸收程度与物质浓度有一定的比例关系。 A 确定最适宜波长方法 第23页，共25页。使用铂坩埚应注意：1. 铂坩埚要保持清洁，内外光亮，若含尘土， 会因还原作用而引起腐蚀。2 . 样品中不允许含有多量的磷酸盐，因磷化 物与铂生成低熔点的共熔混合物。不可与游离卤素的试剂接触。3. 样品中不应有铅、砷、锑、铋等元素，铂最怕这些元素。如有铅应加入氧化剂，防止铅被还原成单质。第24页，共25页。4 . 铂较软，不能用玻璃及其它尖头物质刮取赃物，