04 第四章　灰分的测定及灰化方法.doc

第1页：灰分测定概述与总灰分测定条件

食品中除含有大量有机物质外，还含有较丰富的无机成分，这些无机成分在维持人体正常生理功能、构成人体组织方面有十分重要的作用。灰分主要为食品中的矿物盐或无机盐类。

灰分（粗灰分）

高温灼烧后的残留物叫灰分，严格地说是粗灰分。

干法灰化

通过灼烧手段分解食品的方法，灼烧装置有灰化炉（马福炉）。

湿法消化

通过加入强氧化剂消化食品的方法。

食品在 500—600℃ 灼烧灰化时发生的变化

• 水分及挥发性物质以气态放出；
• 有机物中的 C、H、N 与 O₂ 生成 CO₂、NO₂、H₂O 等而散失；
• 有机酸的金属盐转变为碳酸盐或金属氧化物；
• 有些组分转变为氧化物、磷酸盐、硫酸盐或卤化物；
• 有的金属直接挥发散失或生成容易挥发的金属化合物。

灰分测定内容：总灰分、水溶性灰分、水不溶性灰分、酸不溶性灰分等。

操作条件选择

灰化温度

因样品而异：水果及其制品、肉及肉制品、糖及糖制品、蔬菜制品 <525℃；谷类食品、乳制品 <550℃；奶油 <500℃；鱼、海产品、酒 <550℃。实践证明灰化温度大于 500℃ 时无机物将有所损失，升温会增加 KCl、NaCl 挥发损失，使 CaCO₃ 变成 CaO、磷酸盐熔融。

灰化时间

一般样品不规定时间，要求灼烧至灰分呈全白色或浅灰色并达到恒重为止；谷类饲料和茎杆饲料规定在 600℃ 灼烧 2 小时。

坩埚选择

素烧瓷坩埚耐高温、内壁光滑，物理化学性质与石英坩埚相同。

加速灰化的方法（对难灰化样品）

• 改变操作方法：初步灼烧后取出冷却，加少量水用玻璃棒研碎使水溶性盐类溶解，被熔融磷酸盐包住的碳粒重新游离，小心蒸去水分、干燥后继续灼烧，必要时重复。
• 添加硝酸、乙醇、碳酸铵、过氧化氢等，这类物质灼烧后完全消失，不增加残留灰分重量（如初步灼烧后放冷加硝酸 4—5 滴）。
• 添加氧化镁、碳酸钙等惰性不熔物质，纯属机械作用，使碳微粒不受覆盖，须同时作空白试验。

第2页：总灰分测定步骤与特殊灰化方法

总灰分的测定方法（标准方法 GB 5009.4—85，适用于各类食品）

• 取大小适宜的石英坩埚或瓷坩埚，用盐酸（1:4）煮沸洗净，置于马福炉中在 575±25℃ 灼烧 0.5 小时，待炉温冷至 200℃ 取出，放干燥器中冷至室温后精密称量。
• 准确称取 2—3 g 固体样品或 5—10 g 液体样品，置于坩埚内。
• 液体样品须先在沸水浴上蒸干；固体或蒸干后的样品先以小火加热使充分炭化至无烟，再将坩埚置高温炉中于 575±25℃ 灼烧 2—3 小时，冷却至 200℃ 后取出，放干燥器中冷却 30 min 称重；再灼烧 1 小时至恒重。
• 计算：X = (m₁ − m₂) ÷ (m₃ − m₂) × 100。X 为样品中灰分含量（g/100g），m₁ 为坩埚和灰分的质量（g），m₂ 为坩埚的质量（g），m₃ 为坩埚和样品的质量（g）。
• 参考方法：乙酸镁法。

水溶性灰分的测定

• 将测得的总灰分加水约 25 ml，加热到快要沸腾，用无灰滤纸过滤，用 25 ml 热水洗涤。
• 不溶物连同滤纸移回坩埚中干燥—小火炭化—575±25℃ 灼烧—放冷至 200℃—干燥器中冷却至室温—称重至恒重，残留物即为不溶性灰分。
• 计算：水不溶灰分（%）= 不溶性灰分重量 ÷ 样品重量 × 100；水溶性灰分（%）=（总灰分净重 − 水不溶灰分重量）÷ 样品重量 × 100。

酸不溶性灰分测定：取总灰分（或水不溶性灰分）加 25 ml 10% 盐酸（比重 1.050）溶解，在小火上轻微煮沸 5 分钟，用无灰滤纸过滤，热水洗涤至无氯离子；残留物同滤纸放在坩埚中干燥—灼烧—放冷—称重。酸不溶性灰分（%）= 残留物重量 ÷ 样品重量 × 100。

特殊的灰化方法

• 测磷：元素磷可能以含氧酸形式挥发散失，硫酸盐共存时散失更多；含磷较高的生物材料常用硝酸镁或氯化镁保存其中的磷。
• 测硫：食品中硫主要来自蛋白质或胱氨酸、蛋氨酸，还有香料、甘蓝、洋葱及硫胺素；定量前需先将硫氧化，可加入 Mg(NO₃)₂。
• 测氯：氯容易损失，必须在碱性条件下灰化，加入 Na₂CO₃ 或 NaOH。
• 湿法消化测重金属：对极易挥发散失的物质（如汞以蒸汽挥发）一般采用湿法消化，加入浓硝酸、高氯酸、浓硫酸、过氧化氢等强氧化剂；实际工作中多使用混合氧化剂，如浓硫酸—浓硝酸、浓硝酸—高氯酸、浓硫酸—过氧化氢等。