第四章第四章灰分的测定灰分的测定 第一节测定灰分的意义第一节测定灰分的意义第二节总灰分的测定第二节总灰分的测定第三节水溶性和水不溶性灰分的测定第三节水溶性和水不溶性灰分的测定第四节酸溶性和酸不溶性灰分的测定第四节酸溶性和酸不溶性灰分的测定食品分析食品分析 灰分的概念、灰分测定内容、总灰分测定原理、灰灰分的概念、灰分测定内容、总灰分测定原理、灰灰分的概念、灰分测定内容、总灰分测定原理、灰灰分的概念、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、高温化方法、总灰分测定方法及测定条件的选择、高温化方法、总灰分测定方法及测定条件的选择、高温化方法、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。炉结构、瓷坩埚的性能。炉结构、瓷坩埚的性能。炉结构、瓷坩埚的性能。 ： 掌握高温炉的使用方法；掌握坩埚处理、样品炭掌握高温炉的使用方法；掌握坩埚处理、样品炭掌握高温炉的使用方法；掌握坩埚处理、样品炭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。化、灰化等基本操作方法；进一步熟悉天平的称量操作。化、灰化等基本操作方法；进一步熟悉天平的称量操作。化、灰化等基本操作方法；进一步熟悉天平的称量操作。 无机盐是六大营养要素之一。例如，钙、钠等长量元无机盐是六大营养要素之一。例如，钙、钠等长量元素，老人缺钙易患骨质疏松症，儿童缺钙易得佝偻病素，老人缺钙易患骨质疏松症，儿童缺钙易得佝偻病（“O”“X”形腿）；铁锌等微量元素，血红蛋白中的铁形腿）；铁锌等微量元素，血红蛋白中的铁元素。食品中的无机元素，常与蛋白质等有机物质结合，元素。食品中的无机元素，常与蛋白质等有机物质结合，成为难溶、难离解的化合物，从而失去其原来的特性。欲成为难溶、难离解的化合物，从而失去其原来的特性。欲测定这些无机成分的含量，需要在测定前破坏有机结合体，测定这些无机成分的含量，需要在测定前破坏有机结合体，释放出被测组分释放出被测组分样品预处理。样品预处理。本章的知识点：本章的知识点： 能力点能力点第一节第一节测定灰分的意义测定灰分的意义 1.评定食品是否卫生，有没有污染。评定食品是否卫生，有没有污染。 如如果果灰灰分分含含量量超超过过了了正正常常范范围围，说说明明食品生产中使用了不合理的卫生标准。食品生产中使用了不合理的卫生标准。 如如果果原原料料中中有有杂杂质质或或加加工工过过程程中中混混入入了一些泥沙，则测定灰分时可检出。了一些泥沙，则测定灰分时可检出。2.判断食品是否掺假判断食品是否掺假3. .评价营养的参考指标（可通过测评价营养的参考指标（可通过测各种元素）各种元素）第四章第四章 灰分的测定灰分的测定 在高温或高温加强氧化条件，使有机物质分解，呈在高温或高温加强氧化条件，使有机物质分解，呈在高温或高温加强氧化条件，使有机物质分解，呈在高温或高温加强氧化条件，使有机物质分解，呈气态逸散，而食品中无机成分残留下来。根据具体操气态逸散，而食品中无机成分残留下来。根据具体操气态逸散，而食品中无机成分残留下来。根据具体操气态逸散，而食品中无机成分残留下来。根据具体操作条件不同，分为干法灰化和湿法消化两大类。用灼作条件不同，分为干法灰化和湿法消化两大类。用灼作条件不同，分为干法灰化和湿法消化两大类。用灼作条件不同，分为干法灰化和湿法消化两大类。用灼烧手段（烧手段（烧手段（烧手段（5006005006000 0CC）分解食品的方法称为干法灰化，分解食品的方法称为干法灰化，分解食品的方法称为干法灰化，分解食品的方法称为干法灰化，灰分的测定利用的方法就是干法灰化。灰分的测定利用的方法就是干法灰化。灰分的测定利用的方法就是干法灰化。灰分的测定利用的方法就是干法灰化。前面的课程中，我们前面的课程中，我们讲到样品的预处理方讲到样品的预处理方法有法有有机物破坏法有机物破坏法蒸馏法蒸馏法溶剂提取法溶剂提取法磺化法和皂化磺化法和皂化法法色层分离法色层分离法其中有机物破坏法用其中有机物破坏法用于食品中无机盐的测于食品中无机盐的测定。定。第二节第二节总灰分的测定总灰分的测定 灰分：灰分：有机物经高温灼烧以后的残留物有机物经高温灼烧以后的残留物称为灰分（粗灰分，总灰分）称为灰分（粗灰分，总灰分） 通通常常所所说说灰灰分分就就是是指指总总灰灰分分，在在总总灰灰分分中中有有包包括括：水水溶溶性性灰灰分分；水水不不溶溶性性灰分；酸溶性灰分；酸不溶性灰分。灰分；酸溶性灰分；酸不溶性灰分。食品的灰分与食品中原来存在的无机成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。分在数量和组成上并不完全相同。第四章第四章 灰分的测定灰分的测定原理把一定量的样品经炭化后放入把一定量的样品经炭化后放入高温炉高温炉内灼内灼烧，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氮的氧化物及水等形式逸出逸出，而无机物质，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机盐和金属氧化物的形式残留残留下来，这些下来，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。计算出样品中总灰分的含量。仪器高温炉高温炉高温炉高温炉坩埚坩埚坩埚坩埚坩埚钳坩埚钳坩埚钳坩埚钳干燥器干燥器干燥器干燥器分析天平分析天平分析天平分析天平（3 3） 试剂试剂试剂试剂1 1：4 4盐酸溶液盐酸溶液盐酸溶液盐酸溶液0.5%0.5%三氯化铁溶液和等量蓝墨水的混合液三氯化铁溶液和等量蓝墨水的混合液三氯化铁溶液和等量蓝墨水的混合液三氯化铁溶液和等量蓝墨水的混合液6 6mol/Lmol/L硝酸硝酸硝酸硝酸36%36%过氧化氢过氧化氢过氧化氢过氧化氢辛醇或纯植物油辛醇或纯植物油辛醇或纯植物油辛醇或纯植物油一、准备坩埚（灰化容器）一、准备坩埚（灰化容器）目目前前常常有有的的坩坩埚埚：石石英英坩坩埚埚；素素瓷瓷坩坩埚埚；白金坩埚；不锈钢坩埚白金坩埚；不锈钢坩埚下面我们谈到的坩埚都是素瓷坩埚。下面我们谈到的坩埚都是素瓷坩埚。第二节第二节 总灰分的测定总灰分的测定坩埚坩埚（1：4）盐酸煮沸洗净盐酸煮沸洗净降降至至200放入放入干燥室内干燥室内冷冷却到室温却到室温称重称重（空坩埚）（空坩埚）二样品的处理二样品的处理 对对于于各各种种样样品品应应取取多多少少克克应应根根据据样样品品种种类类而而定定，另另外外对对于于一一些些样样品品不不能能直直接接烘烘干干的首先进行预处理才能烘干。的首先进行预处理才能烘干。1.湿湿的的液液体体样样品品（牛牛奶奶，果果汁汁）先先在在水水浴浴上上蒸蒸干干湿湿样样。主主要要是是先先去去水水，不不能能用用马马福福炉炉直直接接烘烘，否否则则样样品品沸沸腾腾会会飞飞溅溅，使使样样品品损损失，影响结果。失，影响结果。2.含水分多的样品（果蔬）应在烘箱内干燥。含水分多的样品（果蔬）应在烘箱内干燥。第二节第二节 总灰分的测定总灰分的测定3.富富含含脂脂肪肪的的样样品品（先先提提取取脂脂肪肪，即即放放到到小小火火上上烧烧直直到到烧烧完完为为止止，然然后后再再炭炭化。）化。）4.富富含含糖糖，蛋蛋白白质质，淀淀粉粉的的样样品品在在灰灰化化前加几滴纯植物油（防止发泡）前加几滴纯植物油（防止发泡）5.取样量的多少应根据样品的种类和性取样量的多少应根据样品的种类和性质来决定，食品的灰分与其他成分相质来决定，食品的灰分与其他成分相比含量较少。比含量较少。第二节第二节 总灰分的测定总灰分的测定二样品的处理二样品的处理三三. .选择灰化的温度选择灰化的温度 灰灰化化的的温温度度因因样样品品不不同同而而有有差差异异，大大体体是是果果蔬蔬制制品品、肉肉制制品品、糖糖制制品品类类不不大大于于525525；谷谷物物、乳乳制制品品（除除奶奶油油外外）、 鱼鱼 、 海海 产产 品品 、 酒酒 类类 不不 大大 于于5 55050 根据上面这些我们可选择测灰分的根据上面这些我们可选择测灰分的温度，灰化温度选择过高，造成无机物温度，灰化温度选择过高，造成无机物的损失的损失第二节第二节 总灰分的测定总灰分的测定四四. .灰化时间灰化时间 对对于于灰灰化化时时间间一一般般无无规规定定，针针对对试试样样和和灰灰化化的的颜颜色色，一一般般灰灰化化到到无无色色（灰灰白白色色），灰灰化化的的时时间间过过长长，损损失失大大，一一般般灰灰化化需需要要2-5小小时时，有有些些样样品品即即使使灰灰化化完完全全，颜颜色色也也达达不不到到灰灰白白色色，如如Fe含含量量高高的的样样品品，残残灰灰蓝蓝褐褐色色，Mn、Cu含含量量高高的的食食品品残残灰灰蓝蓝绿绿色色，所所以以根根据据样样品品不不同同来看颜色。来看颜色。第二节第二节 总灰分的测定总灰分的测定五五. .加速灰化的方法加速灰化的方法 对对于于一一些些难难灰灰化化的的样样品品（如如动动物物性性食食品品，蛋蛋白白质质较较高高的的）为为了了缩缩短短灰灰化化周周期期，采采用用加加速速灰灰化化过过程程，一一般般可可采采用用三三种种方方法法来加速灰化。来加速灰化。 1. 1.改变操作方法改变操作方法样品初步灼烧后取出坩样品初步灼烧后取出坩埚埚冷却冷却在灰中加少量热水在灰中加少量热水搅拌使搅拌使水溶性盐溶解，使包住的碳粒游离出来水溶性盐溶解，使包住的碳粒游离出来蒸去水分蒸去水分干燥干燥灼烧灼烧第二节第二节 总灰分的测定总灰分的测定2.2. 加加HNOHNO3 3(1(1：1)1)或或30%30%H H2 2O O2 2（灰灰化化助助剂） 使使未未氧氧化化的的碳碳粒粒充充分分氧氧化化并并且且使使它它们们生生成成NONO2 2和和水水，这这类类物物质质灼灼烧烧时时完完全全消消失失，又又不不至至于于增增加加残残留留物物灰灰分分重量。重量。3.3.加惰性物质加惰性物质如如Mg,CaCO3等，这等，这些都不溶解，使碳粒不被覆盖，此法些都不溶解，使碳粒不被覆盖，此法同时作空白实验。同时作空白实验。第二节第二节 总灰分的测定总灰分的测定五五.加速灰化的方法加速灰化的方法六六. .测定步骤测定步骤 在在坩坩埚埚中中称称取取定定量量样样品品在在电电炉炉中中炭炭化化至至无无烟烟 在在500500马马福福炉炉中中灼灼烧烧到到灰灰白白色色 冷冷却却到到200200 入入干干燥燥皿皿冷冷却却到到室室温温称称重重 灼灼烧烧1 1小时小时 冷却到恒重冷却到恒重 计算：计算：灰分灰分%=%=灰分重量灰分重量/ /样品重量样品重量 *100 *100 第二节第二节 总灰分的测定总灰分的测定结果计算结果计算结果计算结果计算灰分（灰分（%）=m3m1m2m1100式中：式中： m1空坩埚质量，空坩埚质量，g； m2样品加空坩埚质量，样品加空坩埚质量，g； m3残灰加空坩埚质量，残灰加空坩埚质量，g。说明样品炭化时要注意热源强度，防止产生样品炭化时要注意热源强度，防止产生大量泡沫溢出坩埚。大量泡沫溢出坩埚。把坩埚放入高温炉或从炉中取出时，要把坩埚放入高温炉或从炉中取出时，要放在炉口停留片刻，使坩埚预热或冷却，放在炉口停留片刻，使坩埚预热或冷却，防止因温度剧变而使坩埚破裂。防止因温度剧变而使坩埚破裂。灼烧后的坩埚应冷却到灼烧后的坩埚应冷却到2000C以下再移以下再移入干燥器中，否则因热的对流作用，易造入干燥器中，否则因热的对流作用，易造成残灰飞散，且冷却速度慢，冷却后干燥成残灰飞散，且冷却速度慢，冷却后干燥器内形成较大真空，盖子不易打开。器内形成较大真空，盖子不易打开。从干燥器内取出坩埚时，因内部成从干燥器内取出坩埚时，因内部成真空，开盖恢复常压时，应注意使空真空，开盖恢复常压时，应注意使空气缓缓流入，以防残灰飞散。气缓缓流入，以防残灰飞散。灰化后所得残渣可留作灰化后所得残渣可留作Ca、P、Fe等成分的分析。等成分的分析。用过的坩埚经初步洗刷后，可用粗用过的坩埚经初步洗刷后，可用粗盐酸或废盐酸浸泡盐酸或废盐酸浸泡1020分钟，再用水分钟，再用水冲刷洁净。冲刷洁净。说明第三节第三节 水溶性灰分和水不溶性灰水溶性灰分和水不溶性灰分的测定分的测定 总总灰灰分分+25+25mlml水水（加加盖盖）加加热热用用无无灰灰滤滤纸纸过过滤滤 残残渣渣用用2525mlml水水洗洗（使使可可溶溶性性灰灰分分全全部部进进入入滤滤纸纸）使使不不溶溶物物质质连连同同滤滤纸纸一一起起放放回回坩坩埚埚中中灰灰化化（干干燥燥，灼灼烧烧）称称重重 得得到到水水不不容容性性灰灰分分（水水不不容容性性灰灰分分除除泥泥沙沙外外，还还有有FeFe、ALAL等等金金属属氧氧化化物物和碱土金属的碱式磷酸盐和碱土金属的碱式磷酸盐 计算：计算：水溶性灰分水溶性灰分水溶性灰分水溶性灰分%=%=%=%=总灰分总灰分总灰分总灰分%-%-%-%-水不溶性灰分水不溶性灰分水不溶性灰分水不溶性灰分% % % % 第四章第四章 灰分的测定灰分的测定第四第四节 酸不溶性灰分和酸溶性灰分酸不溶性灰分和酸溶性灰分的测定的测定 用用 总总 灰灰 分分 （ 水水 不不 溶溶 性性 灰灰 分分 ）+25+25mlHCL(10%)mlHCL(10%)微沸过滤微沸过滤残渣用热残渣用热 洗洗至至无无氯氯离离子子为为止止坩坩埚埚（残残留留物物+ +滤滤纸）纸）干燥灼烧干燥灼烧 冷却冷却 称重称重 计计算算：酸酸酸酸不不不不溶溶溶溶性性性性灰灰灰灰分分分分%=%=%=%=残残残残留留留留物物物物重重重重量量量量/ / / /样样样样品品品品重重重重量量量量*100*100*100*100计计算算：酸酸溶溶性性灰灰分分%=%=总总灰灰分分%-%-酸酸不不溶溶性性灰灰分分% %第四章第四章灰分的测定灰分的测定技能要求技能要求1.掌握不同成分食品的总灰分测定的掌握不同成分食品的总灰分测定的基本方法。针对特殊食品会用相应基本方法。针对特殊食品会用相应的样品处理办法。的样品处理办法。2.掌握食品中不同灰分的测定及计算掌握食品中不同灰分的测定及计算方法。方法。第四章第四章 灰分的测定灰分的测定思考题思考题1.1.1.1.为为为为什什什什么么么么将将将将灼灼灼灼烧烧烧烧后后后后的的的的残残残残留留留留物物物物称称称称为为为为灰灰灰灰分分分分？粗粗粗粗灰分与无机盐含量之间有什么区别？灰分与无机盐含量之间有什么区别？灰分与无机盐含量之间有什么区别？灰分与无机盐含量之间有什么区别？2.2.2.2.对对对对于于于于难难难难挥挥挥挥发发发发的的的的样样样样品品品品可可可可采采采采取取取取什什什什么么么么措措措措施施施施加加加加速速速速灰化？灰化？灰化？灰化？3.3.3.3.简述瓷坩埚的的性能，使用方法？简述瓷坩埚的的性能，使用方法？简述瓷坩埚的的性能，使用方法？简述瓷坩埚的的性能，使用方法？4.4.4.4.说明直接灰化法测定灰分的操作要点？说明直接灰化法测定灰分的操作要点？说明直接灰化法测定灰分的操作要点？说明直接灰化法测定灰分的操作要点？5.5.5.5.样样样样品品品品灰灰灰灰分分分分的的的的测测测测定定定定中中中中，如如如如何何何何确确确确定定定定灰灰灰灰化化化化温温温温度度度度及灰化时间？及灰化时间？及灰化时间？及灰化时间？6.6.灰分测定与水分测定中的恒量操作过程灰分测定与水分测定中的恒量操作过程灰分测定与水分测定中的恒量操作过程灰分测定与水分测定中的恒量操作过程有何不同？应如何正确进行？有何不同？应如何正确进行？有何不同？应如何正确进行？有何不同？应如何正确进行？ 第四章第四章 灰分的测定灰分的测定