食品分析課件第九章 灰分和幾種重要礦物元素的測(cè)定

1、第九章第九章 灰分和幾種重要礦物元素的測(cè)定灰分和幾種重要礦物元素的測(cè)定 教學(xué)目的教學(xué)目的 掌握食品中總灰分測(cè)定的原理、方法及注掌握食品中總灰分測(cè)定的原理、方法及注 意事項(xiàng)；意事項(xiàng)； 掌握鈣、鐵元素的測(cè)定方法及原理；掌握鈣、鐵元素的測(cè)定方法及原理； 熟悉食品的灰分測(cè)定的意義；熟悉食品的灰分測(cè)定的意義； 了解其它元素的測(cè)定方法。了解其它元素的測(cè)定方法。 第一節(jié)第一節(jié) 灰分的測(cè)定灰分的測(cè)定 一、概述一、概述 1 1、灰分的概念、灰分的概念 在高溫灼燒時(shí)，食品發(fā)生一系列物理和化學(xué)在高溫灼燒時(shí)，食品發(fā)生一系列物理和化學(xué) 變化，最后有機(jī)成分揮發(fā)逸散，而無(wú)機(jī)成分（主變化，最后有機(jī)成分揮發(fā)逸散，而無(wú)機(jī)成分（主

2、 要是無(wú)機(jī)鹽和氧化物）則殘留下來(lái)，這些殘留物要是無(wú)機(jī)鹽和氧化物）則殘留下來(lái)，這些殘留物 稱(chēng)為灰分。稱(chēng)為灰分。 灰分是標(biāo)示食品中無(wú)機(jī)成分總量的一項(xiàng)指標(biāo)?；曳质菢?biāo)示食品中無(wú)機(jī)成分總量的一項(xiàng)指標(biāo)。 食品的灰分與食品中原來(lái)存在的無(wú)機(jī)成分在數(shù)食品的灰分與食品中原來(lái)存在的無(wú)機(jī)成分在數(shù) 量和組成上并不完全相同。量和組成上并不完全相同。 食品在灰化時(shí)，某些易揮發(fā)元素，如氯、碘、食品在灰化時(shí)，某些易揮發(fā)元素，如氯、碘、 鉛等，會(huì)揮發(fā)散失，磷、硫等也能以含氧酸的形式鉛等，會(huì)揮發(fā)散失，磷、硫等也能以含氧酸的形式 揮發(fā)散失，使這些無(wú)機(jī)成分減少。揮發(fā)散失，使這些無(wú)機(jī)成分減少。 某些金屬氧化物會(huì)吸收有機(jī)物分解產(chǎn)生的二某些

3、金屬氧化物會(huì)吸收有機(jī)物分解產(chǎn)生的二 氧化碳而形成碳酸鹽，又使無(wú)機(jī)成分增多。氧化碳而形成碳酸鹽，又使無(wú)機(jī)成分增多。 因此，灰分并不能準(zhǔn)確地表示食品中原來(lái)的無(wú)因此，灰分并不能準(zhǔn)確地表示食品中原來(lái)的無(wú) 機(jī)成分的總量。從這種觀點(diǎn)出發(fā)通常機(jī)成分的總量。從這種觀點(diǎn)出發(fā)通常食品經(jīng)高溫灼食品經(jīng)高溫灼 燒后的殘留物稱(chēng)為燒后的殘留物稱(chēng)為粗灰分粗灰分（總灰分總灰分）。）。 酸溶性灰分酸溶性灰分 酸不溶性灰分酸不溶性灰分 總灰分總灰分 水溶性灰分水溶性灰分 水不溶性灰分水不溶性灰分 水溶性灰分水溶性灰分反映可溶性反映可溶性K、Na、Ca、Mg等等 的氧化物和鹽類(lèi)的含量?？煞从彻u、果凍等的氧化物和鹽類(lèi)的含量?？煞从彻?/p>

4、醬、果凍等 制品中果汁的含量。制品中果汁的含量。 酸溶性灰分酸溶性灰分反映反映Fe、Al等氧化物、堿土金屬等氧化物、堿土金屬 的堿式磷酸鹽的含量。的堿式磷酸鹽的含量。 酸不溶性灰分酸不溶性灰分反映污染的泥沙及機(jī)械物和食反映污染的泥沙及機(jī)械物和食 品中原來(lái)存在的微量品中原來(lái)存在的微量SiO2的含量。的含量。 測(cè)定灰分的意義 (1) 評(píng)判食品的加工精度和食品品質(zhì)評(píng)判食品的加工精度和食品品質(zhì) 面粉的加工精度面粉的加工精度 在面粉加工中，常以總灰分含量評(píng)定面粉等級(jí)，在面粉加工中，常以總灰分含量評(píng)定面粉等級(jí)， 富強(qiáng)粉為富強(qiáng)粉為0.30.5%；標(biāo)準(zhǔn)粉為；標(biāo)準(zhǔn)粉為0.60.9%； 營(yíng)養(yǎng)要素營(yíng)養(yǎng)要素 無(wú)機(jī)鹽是

5、六大營(yíng)養(yǎng)要素之一，是人類(lèi)生無(wú)機(jī)鹽是六大營(yíng)養(yǎng)要素之一，是人類(lèi)生 命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)，要正確評(píng)價(jià)某食品命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)，要正確評(píng)價(jià)某食品 的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，其無(wú)機(jī)鹽含量是一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，其無(wú)機(jī)鹽含量是一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。 例如，黃豆是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的食物，除富含例如，黃豆是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的食物，除富含 蛋白質(zhì)外，它的灰分含量高達(dá)蛋白質(zhì)外，它的灰分含量高達(dá)5.0%。故測(cè)定。故測(cè)定 灰分總含量，在評(píng)價(jià)食品品質(zhì)方面有其重要灰分總含量，在評(píng)價(jià)食品品質(zhì)方面有其重要 意義。意義。 膠凍性能膠凍性能 生產(chǎn)果膠、明膠之類(lèi)的膠質(zhì)品時(shí)，灰生產(chǎn)果膠、明膠之類(lèi)的膠質(zhì)品時(shí)，灰 分是這些制品的膠凍性能的標(biāo)志。果膠分分是這些制

6、品的膠凍性能的標(biāo)志。果膠分 為為HM和和LM兩種，兩種，HM只要有糖、酸存在只要有糖、酸存在 即能形成凝膠，而即能形成凝膠，而LM除糖、酸以外，還需除糖、酸以外，還需 要有金屬離子，如：要有金屬離子，如： Ca2+、Al3+。 水溶性灰分和酸不溶性灰分可作為食品生水溶性灰分和酸不溶性灰分可作為食品生 產(chǎn)的一項(xiàng)控制指標(biāo)。產(chǎn)的一項(xiàng)控制指標(biāo)。 水溶性灰分指示果醬、果凍制品中的水溶性灰分指示果醬、果凍制品中的 果汁含量。果汁含量。 酸不溶性灰分中的大部分，是酸不溶性灰分中的大部分，是 一些來(lái)自原料本身中的，或在加工過(guò)程中一些來(lái)自原料本身中的，或在加工過(guò)程中 來(lái)自環(huán)境污染混入產(chǎn)品中的泥沙等機(jī)械污來(lái)自環(huán)境

7、污染混入產(chǎn)品中的泥沙等機(jī)械污 染物，另外，還含有一些樣品組織中的微染物，另外，還含有一些樣品組織中的微 量硅。量硅。 (2) 判斷食品受污染的程度判斷食品受污染的程度 不同的食品，因所用原料、加工方法及測(cè)定不同的食品，因所用原料、加工方法及測(cè)定 條件的不同，各種灰分的組成和含量也不相同，條件的不同，各種灰分的組成和含量也不相同， 當(dāng)這些條件確定后，某種食品的灰分常在一定范當(dāng)這些條件確定后，某種食品的灰分常在一定范 圍內(nèi)。如果灰分含量超過(guò)了正常范圍，說(shuō)明食品圍內(nèi)。如果灰分含量超過(guò)了正常范圍，說(shuō)明食品 生產(chǎn)中使用了不合乎衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的原料或食品生產(chǎn)中使用了不合乎衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的原料或食品 添加劑，或

8、食品在加工、貯運(yùn)過(guò)程中受到了污染。添加劑，或食品在加工、貯運(yùn)過(guò)程中受到了污染。 因此，測(cè)定灰分可以判斷食品受污染的程度。因此，測(cè)定灰分可以判斷食品受污染的程度。 因此，灰分是某些食品的重要的質(zhì)量控制指因此，灰分是某些食品的重要的質(zhì)量控制指 標(biāo)，是食品成分分析的項(xiàng)目之一。標(biāo)，是食品成分分析的項(xiàng)目之一。 二二 、總灰分的測(cè)定、總灰分的測(cè)定 （1 1）原理）原理 把一定量的樣品經(jīng)炭化后放入高溫爐內(nèi)灼燒，把一定量的樣品經(jīng)炭化后放入高溫爐內(nèi)灼燒， 使有機(jī)物質(zhì)被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化使有機(jī)物質(zhì)被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化 物及水等形式逸出，而無(wú)機(jī)物質(zhì)以硫酸鹽、磷酸物及水等形式逸出，而無(wú)機(jī)物質(zhì)以

9、硫酸鹽、磷酸 鹽、碳酸鹽、氯化物等無(wú)機(jī)鹽和金屬氧化物的形鹽、碳酸鹽、氯化物等無(wú)機(jī)鹽和金屬氧化物的形 式殘留下來(lái)，這些殘留物即為灰分，稱(chēng)量殘留物式殘留下來(lái)，這些殘留物即為灰分，稱(chēng)量殘留物 的重量即可計(jì)算出樣品中總灰分的含量。的重量即可計(jì)算出樣品中總灰分的含量。 （2）儀器儀器 高溫爐；高溫爐；坩堝；坩堝；坩堝鉗；坩堝鉗； 干燥器；干燥器；分析天平。分析天平。 （3）試劑試劑 1:4鹽酸溶液鹽酸溶液; 0.5%三氯化鐵溶液和等量藍(lán)墨水的混合液三氯化鐵溶液和等量藍(lán)墨水的混合液; 6mol/L硝酸硝酸; 36%過(guò)氧化氫過(guò)氧化氫; 辛醇或純植物油。辛醇或純植物油。 （4） 測(cè)定條件的選擇 灰化容器灰化容

10、器 測(cè)定灰分通常以坩堝作為灰化容器，個(gè)測(cè)定灰分通常以坩堝作為灰化容器，個(gè) 別情況下也可使用蒸發(fā)皿。別情況下也可使用蒸發(fā)皿。坩堝分素?zé)邵釄宸炙責(zé)?坩堝、鉑坩堝、石英坩堝等多種。其中最坩堝、鉑坩堝、石英坩堝等多種。其中最 常用的是素?zé)邵釄濉３Ｓ玫氖撬責(zé)邵釄濉?取樣量取樣量 測(cè)定灰分時(shí)，取樣量的多少應(yīng)根據(jù)試樣的種類(lèi)測(cè)定灰分時(shí)，取樣量的多少應(yīng)根據(jù)試樣的種類(lèi) 和性狀來(lái)決定，食品的灰分與其他成分相比，含量和性狀來(lái)決定，食品的灰分與其他成分相比，含量 較少，例如：谷物及豆類(lèi)為較少，例如：谷物及豆類(lèi)為1-4%，蔬菜為，蔬菜為0.5-2%， 水果為水果為0.5-1%，鮮魚(yú)、貝為，鮮魚(yú)、貝為1-5%，而精

11、糖只有，而精糖只有 0.01%。所以取樣時(shí)應(yīng)考慮稱(chēng)量誤差，以灼燒后得。所以取樣時(shí)應(yīng)考慮稱(chēng)量誤差，以灼燒后得 到的灰分量為到的灰分量為10-100mg來(lái)決定取樣量來(lái)決定取樣量。 灰化溫度 灰化溫度的高低對(duì)灰分測(cè)定結(jié)果影響很大。由灰化溫度的高低對(duì)灰分測(cè)定結(jié)果影響很大。由 于各種食品中無(wú)機(jī)成分的組成、性質(zhì)及含量各不相于各種食品中無(wú)機(jī)成分的組成、性質(zhì)及含量各不相 同，灰化溫度也應(yīng)有所不同，一般為同，灰化溫度也應(yīng)有所不同，一般為525 - 600，谷，谷 類(lèi)的飼料達(dá)類(lèi)的飼料達(dá) 600以上。以上。 灰化時(shí)間 一般不規(guī)定灰化時(shí)間，而是觀察殘留物（灰分）一般不規(guī)定灰化時(shí)間，而是觀察殘留物（灰分） 為全白色或淺

12、灰色，內(nèi)部無(wú)殘留的碳?jí)K，并達(dá)到為全白色或淺灰色，內(nèi)部無(wú)殘留的碳?jí)K，并達(dá)到恒恒 重重為止。兩次結(jié)果為止。兩次結(jié)果相差相差0.5 mg。對(duì)于已做過(guò)多次測(cè)。對(duì)于已做過(guò)多次測(cè) 定的樣品，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)限定時(shí)間。定的樣品，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)限定時(shí)間。 總的時(shí)間一般為總的時(shí)間一般為2-5小時(shí)小時(shí)，個(gè)別樣品有規(guī)定溫度、，個(gè)別樣品有規(guī)定溫度、 時(shí)間。時(shí)間。 （5）加速灰化的方法加速灰化的方法 有些樣品難于灰化，如含磷較多的谷物及其有些樣品難于灰化，如含磷較多的谷物及其 制品。磷酸過(guò)剩于陽(yáng)離子，灰化過(guò)程中易形成制品。磷酸過(guò)剩于陽(yáng)離子，灰化過(guò)程中易形成 KH2PO4、NaH2PO4等，等，在比較低的溫度下會(huì)熔在比較低的溫度下

13、會(huì)熔 融而包住碳粒，難以完全灰化，融而包住碳粒，難以完全灰化，即使灰化相當(dāng)即使灰化相當(dāng) 長(zhǎng)時(shí)間也達(dá)不到恒重。對(duì)這類(lèi)樣品，可采用下長(zhǎng)時(shí)間也達(dá)不到恒重。對(duì)這類(lèi)樣品，可采用下 述方法加速灰化：述方法加速灰化： 改變操作方法：改變操作方法： 樣品初步灼燒后，取出，冷卻，從灰化容樣品初步灼燒后，取出，冷卻，從灰化容 器邊緣慢慢加入少量無(wú)離子水，使殘灰充分濕器邊緣慢慢加入少量無(wú)離子水，使殘灰充分濕 潤(rùn)（不可直接灑在殘灰上，以防殘灰飛揚(yáng)損潤(rùn)（不可直接灑在殘灰上，以防殘灰飛揚(yáng)損 失），用玻璃棒研碎，使水溶性鹽類(lèi)溶解，被失），用玻璃棒研碎，使水溶性鹽類(lèi)溶解，被 包住的包住的C粒暴露出來(lái)，把玻璃棒上粘的東西用粒暴

14、露出來(lái)，把玻璃棒上粘的東西用 水沖進(jìn)容器里，在水浴上蒸發(fā)至干涸，至水沖進(jìn)容器里，在水浴上蒸發(fā)至干涸，至 120 -130烘箱內(nèi)干燥，再灼燒至恒重。烘箱內(nèi)干燥，再灼燒至恒重。 添加灰化助劑：添加灰化助劑： 經(jīng)初步經(jīng)初步灼燒后，放冷，加入幾滴灼燒后，放冷，加入幾滴HNO3、H2O2等，等， 蒸干后再灼燒至恒重，利用它們的氧化作用來(lái)加速蒸干后再灼燒至恒重，利用它們的氧化作用來(lái)加速 C?；一Ｒ部杉尤肓；一Ｒ部杉尤?0% 的的(NH4)2CO3等疏松劑，等疏松劑， 在灼燒時(shí)分解為氣體逸出，使灰分呈松散狀態(tài)，促在灼燒時(shí)分解為氣體逸出，使灰分呈松散狀態(tài)，促 進(jìn)灰化。進(jìn)灰化。 這些物質(zhì)的添加不會(huì)增加殘灰的

15、質(zhì)量，灼燒后這些物質(zhì)的添加不會(huì)增加殘灰的質(zhì)量，灼燒后 完全消失。完全消失。 糖類(lèi)樣品殘灰中加入硫酸，可以進(jìn)一步加速。糖類(lèi)樣品殘灰中加入硫酸，可以進(jìn)一步加速。 加入加入 MgAc2、Mg(NO3)2等助灰化劑，這類(lèi)鎂鹽隨灰等助灰化劑，這類(lèi)鎂鹽隨灰 化而分解，與過(guò)剩的磷酸結(jié)合，殘灰不熔融而呈松化而分解，與過(guò)剩的磷酸結(jié)合，殘灰不熔融而呈松 散狀態(tài)，避免了碳粒被包裹，可縮短灰化時(shí)間，但散狀態(tài)，避免了碳粒被包裹，可縮短灰化時(shí)間，但 產(chǎn)生了產(chǎn)生了MgO會(huì)增重，也應(yīng)做空白試驗(yàn)。會(huì)增重，也應(yīng)做空白試驗(yàn)。 添加添加 MgO、CaCO3 等惰性不熔物質(zhì)，它們的作用等惰性不熔物質(zhì)，它們的作用 純屬機(jī)械性，它們和灰分

16、混雜在一起，使純屬機(jī)械性，它們和灰分混雜在一起，使C粒不受覆粒不受覆 蓋，應(yīng)做空白試驗(yàn)，因?yàn)樗鼈兪箽埢以鲋?。蓋，應(yīng)做空白試驗(yàn)，因?yàn)樗鼈兪箽埢以鲋亍?（6 6）總灰分的測(cè)定步驟）總灰分的測(cè)定步驟 恒重恒重 取出取出 入干燥器冷卻入干燥器冷卻 30 分鐘分鐘 結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算不恒重不恒重 灰化灰化1小時(shí)小時(shí) 炭化樣品炭化樣品 瓷坩堝瓷坩堝 的準(zhǔn)備的準(zhǔn)備 馬弗爐馬弗爐 的準(zhǔn)備的準(zhǔn)備 稱(chēng)樣品稱(chēng)樣品 瓷坩堝的準(zhǔn)備瓷坩堝的準(zhǔn)備 根據(jù)取樣量的大小、樣品的性質(zhì)（如易膨漲等）根據(jù)取樣量的大小、樣品的性質(zhì)（如易膨漲等） 來(lái)選取坩堝的大小。有時(shí)樣品太多，宜選素瓷蒸來(lái)選取坩堝的大小。有時(shí)樣品太多，宜選素瓷蒸 發(fā)皿。使

17、用的容器大會(huì)使稱(chēng)量的誤差增大（有的發(fā)皿。使用的容器大會(huì)使稱(chēng)量的誤差增大（有的 蒸發(fā)皿在光電天平中放不下）。蒸發(fā)皿在光電天平中放不下）。 將兩個(gè)坩堝用（將兩個(gè)坩堝用（1:4）的）的HCl煮沸煮沸1-2小時(shí)，洗小時(shí)，洗 凈涼干。凈涼干。 用用Fe3+ 藍(lán)墨水的混合物在坩堝外壁及蓋子上編號(hào)。藍(lán)墨水的混合物在坩堝外壁及蓋子上編號(hào)。 打開(kāi)馬福爐，用坩堝鉗夾住，先放在爐口預(yù)熱，因爐打開(kāi)馬福爐，用坩堝鉗夾住，先放在爐口預(yù)熱，因爐 內(nèi)各部位的溫度不一致，假如設(shè)定內(nèi)各部位的溫度不一致，假如設(shè)定 600，爐內(nèi)熱電，爐內(nèi)熱電 偶附近為偶附近為 60010，中間部位為，中間部位為 59010，前面，前面 部分為部分為

18、 56010，不論爐子大小，門(mén)口部分溫度最，不論爐子大小，門(mén)口部分溫度最 低。低。 真正灼燒時(shí)不能放在靠近門(mén)口部分，每次開(kāi)始放真正灼燒時(shí)不能放在靠近門(mén)口部分，每次開(kāi)始放 入爐內(nèi)或取出時(shí)，都要放在門(mén)口緩沖一下溫差，不然入爐內(nèi)或取出時(shí)，都要放在門(mén)口緩沖一下溫差，不然 就會(huì)破裂，然后慢慢往里面放，把蓋子搭在旁邊。就會(huì)破裂，然后慢慢往里面放，把蓋子搭在旁邊。 稍停一下在關(guān)爐門(mén)，于規(guī)定溫度（稍停一下在關(guān)爐門(mén)，于規(guī)定溫度（500-600） 灼燒半小時(shí)，再移至爐口冷卻到灼燒半小時(shí)，再移至爐口冷卻到 200左右，再移入左右，再移入 干燥器中，冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱(chēng)量，再入高溫爐中干燥器中，冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱(chēng)量，再

19、入高溫爐中 燒燒 30分鐘，取出冷卻分鐘，取出冷卻 稱(chēng)重，直至恒重（兩次稱(chēng)重，直至恒重（兩次 稱(chēng)重之差不大于稱(chēng)重之差不大于0.5 mg), 記錄數(shù)據(jù)備用。記錄數(shù)據(jù)備用。 高溫爐（馬弗爐、蒙弗爐）的準(zhǔn)備高溫爐（馬弗爐、蒙弗爐）的準(zhǔn)備 接通電源，調(diào)好要使用的溫度，電線容量接通電源，調(diào)好要使用的溫度，電線容量 要大，因?yàn)楣β蕿橐螅驗(yàn)楣β蕿?2000-4000W2000-4000W，不然會(huì)失火。，不然會(huì)失火。 如室內(nèi)配電容量小，其他電器都不得與它同時(shí)如室內(nèi)配電容量小，其他電器都不得與它同時(shí) 使用。使用。 樣品的預(yù)處理樣品的預(yù)處理 可用測(cè)定水分之后的樣品?？捎脺y(cè)定水分之后的樣品。 對(duì)于果汁、牛乳等液

20、體試樣，應(yīng)準(zhǔn)確稱(chēng)取適量試對(duì)于果汁、牛乳等液體試樣，應(yīng)準(zhǔn)確稱(chēng)取適量試 樣于已知重量的瓷坩堝（或蒸發(fā)皿）中，置于水浴上樣于已知重量的瓷坩堝（或蒸發(fā)皿）中，置于水浴上 蒸發(fā)至近干，再進(jìn)行炭化。這類(lèi)樣品若直接炭化，液蒸發(fā)至近干，再進(jìn)行炭化。這類(lèi)樣品若直接炭化，液 體沸騰，易造成濺失。體沸騰，易造成濺失。 富含脂肪的樣品：把試樣制備均勻，準(zhǔn)確稱(chēng)取一富含脂肪的樣品：把試樣制備均勻，準(zhǔn)確稱(chēng)取一 定量試樣，先提取脂肪，再將殘留物移入已知重量的定量試樣，先提取脂肪，再將殘留物移入已知重量的 坩堝中，進(jìn)行炭化坩堝中，進(jìn)行炭化。 果蔬、動(dòng)物組織等含水分較多的樣品果蔬、動(dòng)物組織等含水分較多的樣品, ,先制備成先制備成

21、 均勻樣品，再準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品置于已知重量坩堝中，放均勻樣品，再準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品置于已知重量坩堝中，放 烘箱中干燥（先烘箱中干燥（先60607070，后，后105105），再炭化。也），再炭化。也 可取測(cè)定水分后的干燥試樣直接進(jìn)行炭化。可取測(cè)定水分后的干燥試樣直接進(jìn)行炭化。 谷物、豆類(lèi)等水分含量較少的固體試樣：先粉碎谷物、豆類(lèi)等水分含量較少的固體試樣：先粉碎 成均勻的試樣，取適量試樣于已知重量的坩堝中再進(jìn)成均勻的試樣，取適量試樣于已知重量的坩堝中再進(jìn) 行炭化。行炭化。 炭化樣品炭化樣品 準(zhǔn)確稱(chēng)量一定量處理好的樣品，放在高溫爐之前，準(zhǔn)確稱(chēng)量一定量處理好的樣品，放在高溫爐之前， 要先進(jìn)行炭化處理，以防溫度

22、高，試樣中的水分急劇要先進(jìn)行炭化處理，以防溫度高，試樣中的水分急劇 蒸發(fā)使樣品飛揚(yáng)，防止易發(fā)泡膨脹的物質(zhì)在高溫下發(fā)蒸發(fā)使樣品飛揚(yáng)，防止易發(fā)泡膨脹的物質(zhì)在高溫下發(fā) 泡而溢出，減少碳粒被包裹住的可能性。泡而溢出，減少碳粒被包裹住的可能性。 炭化操作一般在電爐或煤氣燈下進(jìn)行，半蓋坩堝炭化操作一般在電爐或煤氣燈下進(jìn)行，半蓋坩堝 蓋，小心加熱使樣品在通氣情況下逐漸炭化，直至無(wú)蓋，小心加熱使樣品在通氣情況下逐漸炭化，直至無(wú) 黑煙產(chǎn)生。對(duì)易膨脹、發(fā)泡的如含糖多的，含蛋白多黑煙產(chǎn)生。對(duì)易膨脹、發(fā)泡的如含糖多的，含蛋白多 的樣品，可在樣品上加數(shù)滴辛醇或純植物油，再進(jìn)行的樣品，可在樣品上加數(shù)滴辛醇或純植物油，再進(jìn)

23、行 炭化。炭化。 灰化灰化 炭化后，把坩堝移入已達(dá)規(guī)定溫度（炭化后，把坩堝移入已達(dá)規(guī)定溫度（500-500- 550550）的高溫爐爐口處，稍停留片刻，再慢慢）的高溫爐爐口處，稍停留片刻，再慢慢 移入爐膛內(nèi)，坩堝蓋斜倚在坩堝口，關(guān)閉爐門(mén)，移入爐膛內(nèi)，坩堝蓋斜倚在坩堝口，關(guān)閉爐門(mén)， 灼燒一定時(shí)間（視樣品種類(lèi)、性狀而異）至灰中灼燒一定時(shí)間（視樣品種類(lèi)、性狀而異）至灰中 無(wú)碳粒存在。打開(kāi)爐門(mén)，將坩堝移至爐口處冷卻無(wú)碳粒存在。打開(kāi)爐門(mén)，將坩堝移至爐口處冷卻 至至200200左右，移入干燥器中冷卻至室溫，準(zhǔn)確左右，移入干燥器中冷卻至室溫，準(zhǔn)確 稱(chēng)重，再灼燒、冷卻、稱(chēng)重，直至達(dá)到恒重。稱(chēng)重，再灼燒、冷卻、

24、稱(chēng)重，直至達(dá)到恒重。 m 1空坩堝質(zhì)量，空坩堝質(zhì)量，g m 2樣品樣品+空坩堝質(zhì)量，空坩堝質(zhì)量，g m 3殘灰殘灰+空坩堝質(zhì)量，空坩堝質(zhì)量，g B 空白試驗(yàn)殘灰重，空白試驗(yàn)殘灰重，g 結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算 100 % 灰分灰分 = 31 21 mm mm 100 %如有空白試驗(yàn)為如有空白試驗(yàn)為 31 21 mmB mm 三、三、 水溶性灰分和水不溶性灰分的測(cè)定水溶性灰分和水不溶性灰分的測(cè)定 將測(cè)定所得的總灰分稱(chēng)量、計(jì)算后，約加將測(cè)定所得的總灰分稱(chēng)量、計(jì)算后，約加 25ml25ml熱無(wú)離子水，分多次洗滌坩堝、濾紙及殘熱無(wú)離子水，分多次洗滌坩堝、濾紙及殘 渣。將殘?jiān)盀V紙一起移回原坩堝中，在水浴渣。將

25、殘?jiān)盀V紙一起移回原坩堝中，在水浴 上蒸發(fā)至干涸，入干燥箱中干燥，再進(jìn)行炭化、上蒸發(fā)至干涸，入干燥箱中干燥，再進(jìn)行炭化、 灼燒、冷卻、稱(chēng)量，至恒重。灼燒、冷卻、稱(chēng)量，至恒重。 m m4 4 不溶性灰分不溶性灰分 + + 原坩堝質(zhì)量原坩堝質(zhì)量 g g m m1 1 原坩堝質(zhì)量原坩堝質(zhì)量 g g m m2 2 樣品樣品 + + 原坩堝質(zhì)量原坩堝質(zhì)量 g g 水溶性灰分水溶性灰分= =總灰分總灰分 - - 水不溶性灰分水不溶性灰分 計(jì)算：水不溶性灰分計(jì)算：水不溶性灰分 = =100%100% 41 21 mm mm 四、四、 酸不溶性灰分的測(cè)定酸不溶性灰分的測(cè)定 取水不溶性灰分或總灰分的殘留物，加入

26、取水不溶性灰分或總灰分的殘留物，加入25ml 0.1mol/L的的HCl，放在小火上輕微煮沸，用無(wú)灰濾紙，放在小火上輕微煮沸，用無(wú)灰濾紙 過(guò)濾后，再用熱水洗滌至不顯酸性為止，將殘留物過(guò)濾后，再用熱水洗滌至不顯酸性為止，將殘留物 連同濾紙置坩堝中進(jìn)行干燥、炭化、灰化，直到恒連同濾紙置坩堝中進(jìn)行干燥、炭化、灰化，直到恒 重。重。 計(jì)算計(jì)算: 酸不溶性灰分酸不溶性灰分= 100% m5酸不溶性灰分酸不溶性灰分+坩堝質(zhì)量坩堝質(zhì)量 m1原坩堝質(zhì)量原坩堝質(zhì)量 m2樣品樣品+原坩堝質(zhì)量原坩堝質(zhì)量 51 21 mm mm 灰分的測(cè)定灰分的測(cè)定 全自動(dòng)水分灰分分析儀全自動(dòng)水分灰分分析儀 第二節(jié)第二節(jié) 幾種重要礦

27、物質(zhì)元素的測(cè)定幾種重要礦物質(zhì)元素的測(cè)定 一、概述一、概述 食物中除含有大量有機(jī)物外，還含有豐富的食物中除含有大量有機(jī)物外，還含有豐富的 礦物質(zhì)，它們都存在于灰分中，要先灰化處理，礦物質(zhì)，它們都存在于灰分中，要先灰化處理， 然后再測(cè)定。然后再測(cè)定。 礦物質(zhì)元素：除礦物質(zhì)元素：除C C、H H、O O、N N外的元素人體內(nèi)大外的元素人體內(nèi)大 約占人體重量約占人體重量 6%6%，包括常量元素、微量元素、有，包括常量元素、微量元素、有 毒元素。毒元素。 1 1常量元素：常量元素：含量含量0.010.01 （CaCa、MgMg、K K、NaNa、P P、S S、ClCl），占總灰分），占總灰分80%80

28、%。 2 2微量元素：微量元素：含量含量0.010.01 （FeFe、CoCo、NiNi、ZnZn、CrCr、MoMo、AlAl、SiSi、SeSe、 SnSn、I I、FF）。）。 3有毒元素：有毒元素： 目前未發(fā)現(xiàn)對(duì)人體有生理功能、且人體耐受力極小、進(jìn)目前未發(fā)現(xiàn)對(duì)人體有生理功能、且人體耐受力極小、進(jìn) 入體內(nèi)量稍大就中毒的元素。入體內(nèi)量稍大就中毒的元素。 礦物元素的測(cè)定方法礦物元素的測(cè)定方法 常用：化學(xué)分析法、比色法及原子吸收分光光度常用：化學(xué)分析法、比色法及原子吸收分光光度 法。法。 其他：極譜法、離子選擇電極法、熒光法等。其他：極譜法、離子選擇電極法、熒光法等。 測(cè)定意義測(cè)定意義 對(duì)于評(píng)

29、價(jià)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)強(qiáng)化對(duì)于評(píng)價(jià)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)強(qiáng)化 食品，具有十分重要的意義。食品，具有十分重要的意義。 二、鈣的測(cè)定二、鈣的測(cè)定 鈣是人體內(nèi)含量最大的礦物質(zhì)，約鈣是人體內(nèi)含量最大的礦物質(zhì)，約 占體重的占體重的2 2。鈣不僅是。鈣不僅是構(gòu)成骨骼組織構(gòu)成骨骼組織 的主要礦物質(zhì)成分的主要礦物質(zhì)成分，而且在機(jī)體各種，而且在機(jī)體各種 生理和生物化學(xué)過(guò)程中起著重要作用。生理和生物化學(xué)過(guò)程中起著重要作用。 （二）高錳酸鉀法（二）高錳酸鉀法 1.1.原理原理 樣品經(jīng)灰化后，用鹽酸溶解，在酸性溶液中，鈣與草酸生成草酸樣品經(jīng)灰化后，用鹽酸溶解，在酸性溶液中，鈣與草酸生成草酸 鈣沉淀。沉淀經(jīng)洗

30、滌后，加入硫酸溶解，把草酸游離出來(lái)，用高錳酸鈣沉淀。沉淀經(jīng)洗滌后，加入硫酸溶解，把草酸游離出來(lái)，用高錳酸 鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定與鈣等當(dāng)量結(jié)合的草酸。稍過(guò)量一點(diǎn)的高錳酸鉀使溶鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定與鈣等當(dāng)量結(jié)合的草酸。稍過(guò)量一點(diǎn)的高錳酸鉀使溶 液呈現(xiàn)微紅色，即為滴定終點(diǎn)。根據(jù)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，可液呈現(xiàn)微紅色，即為滴定終點(diǎn)。根據(jù)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，可 計(jì)算出食品中鈣的含量。反應(yīng)式如下：計(jì)算出食品中鈣的含量。反應(yīng)式如下： CaCaClCl2 2+(NH+(NH4 4 ) )2 2C C2 2O O4 4 CaC CaC2 2O O4 4+2NH+2NH4 4ClCl CaCaC C2 2O O4 4

31、 + H + H2 2SOSO4 4 CaCaSOSO4 4 + + H H2 2C C2 2O O4 4 5H5H2 2C C2 2O O4 4 + +2KMnO2KMnO4 4 +3H +3H2 2SOSO4 4 K K2 2SOSO4 4 +2MnSO +2MnSO4 4 +10CO +10CO2 2 +8H +8H2 2O O *此法需要沉淀、過(guò)濾、洗滌等步驟，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，較為少用。此法需要沉淀、過(guò)濾、洗滌等步驟，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，較為少用。 2.2.試劑試劑 1:41:4鹽酸鹽酸 0.1%0.1%甲基紅指示劑甲基紅指示劑 1:41:4醋酸溶液醋酸溶液 1 1：4 NH4 NH4 4OHOH溶液

32、溶液 2% NH2% NH4 4OHOH 2mol/L H2mol/L H2 2SOSO4 4 4% 4% （NHNH4 4）2 2C C2 2O O4 4 0.02mol/L KMnO0.02mol/L KMnO4 4標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 3.3.測(cè)定方法測(cè)定方法 （1）樣品處理）樣品處理 （2）測(cè)定）測(cè)定 4.4.計(jì)算計(jì)算 5/2c5/2c* *V V* *40.840.8 鈣（鈣（mg/100gmg/100g）= = * *100100 m m* *V V1 1/V/V2 2 c- KMnOc- KMnO4 4 溶液濃度， 溶液濃度，mol/Lmol/L； V- KMnOV- KMnO4 4

33、 溶液耗用體積， 溶液耗用體積，mlml； V V1 1- -用于測(cè)定的樣液體積，用于測(cè)定的樣液體積，mlml； V V2 2- -樣液定容總體積，樣液定容總體積，mlml； m-m-樣品重量，樣品重量，g g； 40.08-40.08-鈣的摩爾質(zhì)量，鈣的摩爾質(zhì)量，g/molg/mol。 （三）（三）EDTA滴定法滴定法 1.1.原理原理 先向系統(tǒng)中加入先向系統(tǒng)中加入 鈣紅指示劑鈣紅指示劑（pHpH11,11,純藍(lán)純藍(lán) 色），它與二價(jià)鈣離子絡(luò)合，生成色），它與二價(jià)鈣離子絡(luò)合，生成 酒紅色酒紅色 的的 絡(luò)合物，再用絡(luò)合物，再用EDTAEDTA滴定，它先與游離的鈣離子絡(luò)滴定，它先與游離的鈣離子絡(luò)

34、合，因其絡(luò)合能力強(qiáng)，當(dāng)與游離二價(jià)鈣離子結(jié)合合，因其絡(luò)合能力強(qiáng)，當(dāng)與游離二價(jià)鈣離子結(jié)合 完以后，又奪取指示劑已絡(luò)合的二價(jià)鈣離子，使完以后，又奪取指示劑已絡(luò)合的二價(jià)鈣離子，使 指示劑又顯原來(lái)顏色，生成藍(lán)色，用以指示終點(diǎn)。指示劑又顯原來(lái)顏色，生成藍(lán)色，用以指示終點(diǎn)。 注：本反應(yīng)中注：本反應(yīng)中ZnZn、CuCu、CoCo、NiNi，會(huì)發(fā)生干擾，可，會(huì)發(fā)生干擾，可 加入加入KCNKCN或或NaNa2 2S S掩蔽，掩蔽，F(xiàn)eFe可用檸檬酸掩蔽?？捎脵幟仕嵫诒巍?2.2.試劑試劑 鈣指示劑（鈣指示劑（NNNN）：）：0.1%0.1%的酒精溶液；的酒精溶液； 1%KCN1%KCN溶液溶液 0.05mol/L

35、 0.05mol/L 檸檬酸鈉溶液檸檬酸鈉溶液 2mol/L NaOH2mol/L NaOH溶液溶液 6mol/L HCl6mol/L HCl溶液溶液 鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.01mol/L EDTA0.01mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 3.3.測(cè)定方法測(cè)定方法 （1 1）樣品處理）樣品處理 （2 2）測(cè)定）測(cè)定 4.4.計(jì)算計(jì)算 （V-VV-V0 0）T T 鈣（鈣（mg/100gmg/100g）= = 100%100% m mV V1 1/V/V2 2 T-T-每每ml EDTAml EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于鈣的毫克數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于鈣的毫克數(shù)； V-V-滴定樣液消耗滴定樣液消耗EDTAEDTA溶液體積，溶液體積，mlml； V V0 0- -滴定空白消耗滴定空白消耗EDTAEDTA溶液體積，溶液體積，mlml； V V1 1- -測(cè)定時(shí)取樣液體積，測(cè)定時(shí)取樣液體積，mlml； V V2 2- -樣液定容的總體