第四章灰分和礦物質(zhì)測(cè)定

第四章灰分和礦物質(zhì)的測(cè)定第一節(jié)概述第二節(jié)總灰分的測(cè)定樣品的預(yù)處理灰化方法加速灰化方法.第三節(jié)水溶性灰分與酸溶性灰分的測(cè)定第四節(jié)酸不溶性灰分的測(cè)定第一節(jié)概述1、食品的組成十分復(fù)雜，由大量有機(jī)物質(zhì)和豐富的無(wú)機(jī)成分組成。2、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)變化，最后有機(jī)成分揮發(fā)逸散，而無(wú)機(jī)成分（主要是無(wú)機(jī)鹽和氧化物）則殘留下來(lái)，這些殘留物稱為灰分。它標(biāo)示食品中無(wú)機(jī)成分總量的一項(xiàng)指標(biāo)。3、粗灰分（總灰分）的概念

灰分不完全或不確切地代表無(wú)機(jī)物的總量，如某些金屬氧化物會(huì)吸收有機(jī)物分解產(chǎn)生的CO2而形成碳酸鹽，使無(wú)機(jī)成分增多了，有的又揮發(fā)了（如Cl、I、Pb為易揮發(fā)元素。P、S等也能以含氧酸的形式揮發(fā)散失）。從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)通常把食品經(jīng)高溫灼燒后的殘留物稱為——粗灰分（總灰分）。酸溶性灰分酸不溶性灰分總灰分水溶性灰分水不溶性灰分4．水溶性灰分——反映可溶性K、Na、Ca、Mg等的氧化物和鹽類的含量?？煞从彻u、果凍等制品中果汁的含量。

5.酸溶性灰分——反映Fe、Al等氧化物、堿土金屬的堿式磷酸鹽的含量。6.酸不溶性灰分——反映污染的泥沙及機(jī)械物和食品中原來(lái)存在的微量SiO2的含量。7．灰分測(cè)定的意義

考察食品的原料及添加劑的使用情況；灰分指標(biāo)是一項(xiàng)有效的控制指標(biāo)；如：（1）面粉生產(chǎn)，往往在分等級(jí)時(shí)要用灰分指標(biāo)，因小麥麩皮的灰分含量比胚乳高20倍。富強(qiáng)粉應(yīng)為0.3~0.5%，標(biāo)準(zhǔn)粉應(yīng)為0.6~0.9%，（2）生產(chǎn)明膠、果膠類膠制品，灰分是它膠凍性能的標(biāo)志。水溶性灰分——指示果醬、果凍等制品中的水果含量；酸不溶性灰分——來(lái)自原料本身中的或加工過(guò)程中從環(huán)境污染混入產(chǎn)品中的泥砂等機(jī)械污染物，以及樣品組織中的微量硅。所以，灰分可作為檢驗(yàn)食品加工過(guò)程污染情況的一項(xiàng)控制指標(biāo)?；曳质鞘称烦煞秩治龅捻?xiàng)目之一。表4-1部分食品的灰分含量摘自USDANutrientDatabase的參考文獻(xiàn)（1997.8.11-1）食品種類灰分含量(按濕基計(jì))%食品種類灰分含量(按濕基計(jì))%谷物、面包、面制品水果和蔬菜大米（褐色，大顆粒，生）1.5蘋果（帶皮，未經(jīng)加工）0.3玉米片（整粒，黃色）1.1香蕉（未經(jīng)加工）0.8去胚玉米（整粒磨碎，白色罐裝）0.9土豆（帶皮，未經(jīng)加工）1.6白米（大顆粒，生的，強(qiáng)化）0.6葡萄干1.8小麥粉（整粒）1.6櫻桃（甜，未經(jīng)加工）0.5通心粉（干的，濃縮）0.7西紅柿（紅色，成熟，未經(jīng)加工）0.4黑麥面包2.5肉、家禽和漁產(chǎn)品牛奶制品鮮雞蛋（全部，未經(jīng)加工，新鮮）0.9牛奶（未經(jīng)濃縮，液狀）0.7魚片（去骨、糊狀、或涂面包屑油炸）2.5牛奶(濃縮)1.6豬肉（新鮮的、腿心、全部、未經(jīng)加工）0.9奶油(含鹽)2.1漢堡包（單層小餡餅、普通的）1.7奶油(半液狀)0.7雞肉（烤或炸、胸脯肉、未經(jīng)加工）1.0大豆人造奶油（硬狀，普通）2.0牛肉（頸肉，烤前腿，未經(jīng)加工）0.9普通低脂酸奶0.7第二節(jié)總灰分的測(cè)定GB/T5009.4《食品中灰分的測(cè)定方法》灰化方法干法濕法干法－濕法微波法等溫等離子（一）干法測(cè)定灰分的原理

將食品經(jīng)炭化后置于500-600℃高溫爐內(nèi)灼燒水分及揮發(fā)物質(zhì)以氣態(tài)放出。有機(jī)物質(zhì)中的碳、氫、氮等元素與有機(jī)物質(zhì)本身的氧及空氣中的氧生成二氧化碳、氮的氧化物及水分而散失。無(wú)機(jī)物質(zhì)以硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、氯化物等無(wú)機(jī)鹽和金屬氧化物的形式殘留下來(lái)，即為灰分。（二）灰化條件

灰化容器

取樣量

灰化溫度

灰化時(shí)間灰化容器——坩堝

坩堝材質(zhì)有多種：

①素瓷

②鉑

③石英

④鐵

⑤鎳等，個(gè)別情況也可使用蒸發(fā)皿。①素瓷坩堝優(yōu)點(diǎn)：耐高溫可達(dá)1200℃，內(nèi)壁光滑，耐酸，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)：

⑴耐堿性差，灰化堿性食品（如水果、蔬菜、豆類等），坩堝內(nèi)壁的釉質(zhì)會(huì)部分溶解，反復(fù)多次使用后，往往難以得到恒重。

⑵溫度驟變時(shí)，易炸裂破碎。②鉑坩堝

優(yōu)點(diǎn)：耐高溫達(dá)1773℃，導(dǎo)熱良好，耐堿，耐HF,吸濕性小。缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，約為黃金的9倍，要有專人保管，免丟失。使用不當(dāng)會(huì)腐蝕或發(fā)脆。坩堝標(biāo)記為了便于識(shí)別，所用的坩堝應(yīng)做標(biāo)記。用一般記號(hào)筆在坩堝上所做的標(biāo)記在灰化過(guò)程中會(huì)消失。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)都采用用鋼針蘸上墨水在坩堝上刻上標(biāo)記的方法，也可先用金鋼刀琢刻，然后用0.5mol/LFeCl3（20%HCl）溶液做標(biāo)記，另外，將鐵釘溶解在濃鹽酸中可形成一種可作良好標(biāo)記的褐色粘性物質(zhì)。(坩堝蓋子與堝要配套)

取樣量根據(jù)試樣種類和性狀來(lái)定，一般控制灼燒后灰分為10～100mg。通常：乳粉、麥乳精、大豆粉、調(diào)味料、水產(chǎn)品等取1～2g。谷物及制品、肉及制品、糕點(diǎn)、牛乳等取3～5g。蔬菜及制品、砂糖及制品、蜂蜜、奶油等取5～10g。水果及制品取20g、油脂取50g。3、灰化溫度

對(duì)灰分測(cè)定結(jié)果影響很大由于各種食品中的無(wú)機(jī)成分組成性質(zhì)及含量不同，灰化溫度也不同，一般為525℃-600℃，谷類的飼料達(dá)600℃以上。?過(guò)高－－揮；過(guò)低－－慢；過(guò)快－－、長(zhǎng)、不完全、CO2

除不凈爆燃要在保證灰化完全的前提下，盡可能減少無(wú)機(jī)成分的揮發(fā)損失和縮短灰化時(shí)間。溫度太高，將引起K、Na、Cl等元素的揮發(fā)損失，磷酸鹽、硅酸鹽也會(huì)熔融，將碳粒包藏起來(lái)，使元素?zé)o法氧化。溫度太低，則灰化速度慢，時(shí)間長(zhǎng)，不宜灰化完全，也不利于除去過(guò)剩的堿性食物吸收的CO2。魚類、海產(chǎn)品、乳制品小于等于550℃；果蔬及其制品、砂糖、肉制品小于等于525℃；個(gè)別樣品（如谷類飼料）可達(dá)到600℃?；一瘯r(shí)間

一般以灼燒至灰分呈白色或淺灰色。無(wú)碳粒存在并達(dá)到恒重（兩次結(jié)果相差<0.5mg

）為止。但是有些不是?(如鐵含量高的－褐色；錳、銅含量高的－籃綠色）總的灰化時(shí)間一般為2~5小時(shí)，個(gè)別樣品有規(guī)定溫度、時(shí)間。（三）加速灰化的方法

初步灼燒后，加入少量無(wú)離子水：使水溶性鹽類溶解，被包住的碳粒暴露出來(lái)添加硝酸、碳酸銨（疏松劑）、雙氧水，這些物質(zhì)經(jīng)灼燒后完全消失不至于增加殘灰的重量。加入醋酸鎂、硝酸鎂等助灰化劑(避免磷酸過(guò)剩的情況），需要做空白對(duì)照磷酸將以磷酸二氫鉀的形式存在，容易形成在比較低的溫度下熔融的無(wú)機(jī)物，因而包住未灰化的碳造成供氧不足，難以完全灰化。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KH2PO4、NaH2PO4等，會(huì)熔融而包住C粒，即使灰化相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間也達(dá)不到恒重。⑴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，使水溶性鹽類溶解，被包住的C粒暴露出來(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120~130℃烘箱內(nèi)干燥，再灼燒至恒重。⑵經(jīng)初步灼燒后，放冷，加入幾滴HNO3、H2O2等，蒸干后再灼燒至恒重，利用它們的氧化作用來(lái)加速C?；一?。也可加入10％（NH4）2CO3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)，促進(jìn)灰化。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。⑶糖類樣品殘灰中加入硫酸，可以進(jìn)一步加速。⑷加入MgAc2、Mg(NO3)2等助灰化劑，這類鎂鹽隨灰化而分解，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MgO會(huì)增重，也應(yīng)做空白試驗(yàn)。⑸添加MgO、CaCO3等惰性不熔物質(zhì)，它們的作用純屬機(jī)械性，它們和灰分混雜在一起，使C粒不受覆蓋，應(yīng)做空白試驗(yàn)，因?yàn)樗鼈兪箽埢以鲋?。（四）總灰分的測(cè)定方法（以瓷坩堝為例）

恒重取出入干燥器冷卻

30分鐘結(jié)果計(jì)算不恒重灰化1小時(shí)炭化樣品瓷坩堝的準(zhǔn)備馬福爐的準(zhǔn)備稱樣品①瓷坩堝的準(zhǔn)備根據(jù)取樣量的大小、樣品的性質(zhì)（如易膨脹等）來(lái)選取坩堝的大小。有時(shí)樣品太多，宜選素瓷蒸發(fā)皿。使用的容器大會(huì)使稱量的誤差增大（有的蒸發(fā)皿在光電天平中放不下）。將兩個(gè)坩堝用（1:4）的HCl煮沸1~2小時(shí)，洗凈涼干。

瓷坩堝的準(zhǔn)備：

瓷坩堝→用鹽酸（1+4）煮1~2小時(shí)

→洗凈晾干

→在坩堝外壁及蓋上寫上編號(hào)

→置于規(guī)定溫度的高溫爐中灼燒1小時(shí)

→移至爐口冷卻到200℃左右*

→移入干燥皿

→冷卻至室溫

→準(zhǔn)確稱重

→再放入高溫爐內(nèi)灼燒30分鐘

→冷卻稱重→直至恒重(兩次稱量之差不超過(guò)0.5mg)

用FeCl3+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，因爐內(nèi)各部位的溫度不一致，假如設(shè)定600℃，爐內(nèi)熱電偶附近為600±10℃，中間部位為590±10℃，前面部分為560±10℃，不論爐子大小，門口部分溫度最低。

真正灼燒時(shí)不能放在靠近門口部分，每次開(kāi)始放入爐內(nèi)或取出時(shí)，都要放在門口緩沖一下溫差，不然就會(huì)破裂，然后慢慢往里面放，把蓋子搭在旁邊。稍停一下在關(guān)爐門，于規(guī)定溫度（500~600℃）灼燒半小時(shí)，再移至爐口冷卻到200℃左右，再移入干燥器中，冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱量，再入高溫爐中燒30分鐘，取出冷卻稱重，直至恒重（兩次稱重之差不大于0.5mg),記錄數(shù)據(jù)備用。②高溫爐（馬福爐、蒙弗爐）的準(zhǔn)備

SRTX-4-9型箱式電阻爐、

DRZ-4型溫度控制儀。接通電源，調(diào)好要使用的溫度，電線容量要大，因?yàn)楣β蕿?000-4000W，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)使用。電加熱管式（分1、2、3段），少量樣品方便。箱式（有不同體積），要預(yù)熱，用電量大。樣品預(yù)處理

幾類樣品果汁、牛乳等液體試樣：準(zhǔn)確稱取適量試樣于瓷坩堝中→水溶液上蒸發(fā)近干→炭化。若直接炭化，液體沸騰，易造成濺失。

果蔬、動(dòng)物組織等含水分較多的試樣：制備成均勻的試樣→準(zhǔn)確稱取適量→置烘箱中干燥，→炭化谷物、豆類等水分含量較少的固體試樣：粉碎成均勻的試樣→取適量試樣炭化

富含脂肪的樣品：試樣制備均勻→準(zhǔn)確稱取一定量→提取脂肪→將殘留物移入坩堝→炭化。

樣品的預(yù)處理

可用測(cè)定水分之后的樣品。⑴富含脂肪的樣品先提取脂肪后再測(cè)灰分。⑵對(duì)于液體樣品應(yīng)先在水浴上蒸干，否則直接炭化，液體沸騰易造成濺失。⑶果蔬、動(dòng)物組織等含水分較多的樣品,先制備成均勻樣品，再準(zhǔn)確稱取樣品置于已知重量坩堝中，放烘箱中干燥（先60～70℃，后105℃），再炭化。⑷谷物、豆類等水分含量較少的固體樣，粉碎均勻后可直接稱取、炭化。炭化（預(yù)灰化）

目的：防止在灼燒時(shí)，試樣中的水分急劇蒸發(fā)使試樣飛揚(yáng)；防止糖、蛋白質(zhì)、淀粉在高溫下發(fā)泡膨脹而溢出坩堝；不經(jīng)炭化而直接灰化，碳粒易被包住，灰化不完全。

一般在電爐或煤氣燈或酒精燈上進(jìn)行

操作：半蓋坩堝蓋，小心加熱直到無(wú)黑煙產(chǎn)生。對(duì)特別容易膨脹的試樣，可先于試樣中加數(shù)滴辛醇或純植物油，再進(jìn)行炭化。

4.灰化

炭化后，把坩堝移入已達(dá)規(guī)定溫度的高溫爐口，稍停片刻，再慢慢移入爐膛內(nèi)，以下操作同求坩堝恒重時(shí)一樣，至恒重。5.結(jié)果計(jì)算

m1—空坩堝質(zhì)量，gm2—樣品+空坩堝質(zhì)量，gm3—?dú)埢?空坩堝質(zhì)量，gB—空白試驗(yàn)殘灰重，g×100%灰分=×100%如有空白試驗(yàn)為6.說(shuō)明：①?gòu)母稍锲髦腥〕隼鋮s的坩堝時(shí)，因內(nèi)部成真空，開(kāi)蓋恢復(fù)常壓時(shí)應(yīng)讓空氣緩緩進(jìn)入，以防殘灰飛散。②灰化后的殘?jiān)闪糇鰿a、P、Fe等成分的分析。③用過(guò)的坩堝，應(yīng)把殘灰及時(shí)倒掉，初步洗刷后，用粗HCl(廢）浸泡10~20分鐘，再用水沖刷洗凈。④日本有采用自制鋁箔杯直接灰化的。特點(diǎn)：杯子不吸濕好恒重，本身重量輕，好冷卻，減小誤差。在600℃以下，可穩(wěn)定使用，用圓形鋁箔套在塑料瓶上向上捻成杯狀。⑤測(cè)定值％中小數(shù)點(diǎn)后保留一位小數(shù)。⑥測(cè)定食糖中總灰分可用電導(dǎo)法，簡(jiǎn)單、迅速、準(zhǔn)確，免泡沫的麻煩。富含鹽的食品可將水不溶性組分和富鹽水提取液分別灰化。為了防止濺出，使用坩堝蓋。炭化時(shí)要注意熱源強(qiáng)度，防止產(chǎn)生大量泡沫溢出坩堝

放入和拿出時(shí)，坩堝需預(yù)熱或冷卻，防止因溫度劇變而使坩堝破裂。

灼燒后的坩堝應(yīng)冷卻到200℃以下再移入干燥器（否則因熱的對(duì)流作用，易造成殘灰飛散，且冷卻速度慢，冷卻后干燥器內(nèi)形成較大真空，蓋子不易打開(kāi)）。三、水溶性灰分和水不溶性灰分的測(cè)定測(cè)定總灰分所得殘留物→加入25ml無(wú)離子水→加熱至沸→用無(wú)灰濾紙過(guò)濾→用熱無(wú)離子水分多次洗滌坩堝，濾紙及殘?jiān)鷮堅(jiān)B同濾紙移回原坩堝→水浴上蒸干→干燥→灼燒→冷卻→稱重至恒重

m4—不溶性灰分+原坩堝質(zhì)量gm1—原坩堝質(zhì)量gm2—樣品+原坩堝質(zhì)量g水溶性灰分％=總灰分％-水不溶性灰分％計(jì)算：水不溶性灰分=×100%四、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25ml0.1mol/L的HCl，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，將殘留物連同濾紙置坩堝中進(jìn)行干燥、炭化、灰化，直到恒重。計(jì)算:酸不溶性灰分％=×100%

m5—酸不溶性灰分+坩堝質(zhì)量

m1—原坩堝質(zhì)量

m2—樣品+原坩堝質(zhì)量無(wú)灰濾紙（定量濾紙）按灰分分為三個(gè)等級(jí)甲＜0.01％乙＜0.03％丙＜0.06％是化學(xué)純度高度純潔，疏松多孔，有一定過(guò)濾速度，顯中性，耐稀酸?；曳謮A度水果類和蔬菜類的灰分為堿性(Ca、Mg、K、Na)，而肉類和一些谷物類的灰分是酸性的(P、S、Cl)，灰分的堿度已經(jīng)被作為水果和水果汁的一種質(zhì)量指標(biāo)。檸檬酸鹽、蘋果酸鹽和酒石酸鹽在灼燒時(shí)產(chǎn)生的碳酸鹽、磷酸鹽會(huì)干擾此測(cè)定。此方法已經(jīng)用于計(jì)算食品的酸堿平衡。測(cè)定灰分堿度(總）的操作步驟如下：1.將灰分移入容器中(總灰分或水不溶性灰分)，并精確添加10ml0.1mol/L的HCl。2.必要時(shí)添加沸水并在水浴中加熱。3.冷卻，定容。4.用0.1mol/L標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過(guò)量的HCl，用甲基橙作指示劑。5.以ml（1mol/L酸）/100g樣品為表示單位。五、濕法灰化原理：在強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化并加熱的條件下，有機(jī)物被分解，無(wú)機(jī)鹽和金屬離子則被留在溶液中。試劑：硫酸、硫酸-硝酸、高氯酸-硝酸-硫酸、高氯酸-硫酸、硝酸-高氯酸整個(gè)過(guò)程都在液體狀態(tài)下加熱進(jìn)行，故稱濕法灰化。也稱濕法氧化或濕法分解，它主要用于礦物質(zhì)分析和有毒元素分析的樣品預(yù)處理。優(yōu)點(diǎn)：樣品中的礦物質(zhì)溶解在溶液中，氧化的溫度較低，金屬等揮發(fā)損失小，氧化時(shí)間短。缺點(diǎn)：需要操作人員經(jīng)?？垂埽枰趸瘎?，消化樣品少，操作必需在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。濕法優(yōu)缺點(diǎn)用硝酸-高氯酸進(jìn)行濕法氧化的操作步驟，與AOAC法測(cè)定植物中金屬元素方法975.03相類似：1.

將1g干燥研碎的樣品，放入150毫升的格氏燒杯中。2.

加10毫升硝酸浸泡，如果是高脂樣品可以浸泡過(guò)夜。3.

加入3毫升60%的高氯酸(預(yù)防措施：在移取過(guò)程中，在移液管下方方一只燒杯)，放在電爐上緩慢加熱至350°C，直到起泡結(jié)束和硝酸基本揮發(fā)干。4.

繼續(xù)加熱至高氯酸產(chǎn)生大量煙霧，然后在燒杯上放置觀測(cè)玻片，觀察溶液顏色至無(wú)色或淺黃色，液體不能燒干。5.

移去燒杯，冷卻。6.

少量的蒸餾水洗滌觀測(cè)玻片，然后再加入10毫升5%的鹽酸。7.

移入50毫升容量瓶中定容。8.

結(jié)束后沖洗高氯酸（通風(fēng)櫥中）。六、改良的濕法-干法氧化樣品在100℃或微波爐中蒸干。在電爐上加熱至停止冒煙。在525℃的條件下灰化3～5小時(shí)。冷卻，用蒸餾水濕潤(rùn)，加0.3～0.5毫升的硝酸溶解。在電爐或蒸汽浴上蒸干，在525℃條件下灰化1～2小時(shí)。在干燥器中冷卻后，稱重。如果仍有炭化物，重復(fù)步驟4和5(注意：重復(fù)灰化可能使鉀元素?fù)]發(fā))。七、低溫等離子灰化用一個(gè)高頻電磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生初生態(tài)氧，在低真空的條件下，可氧化所有的有機(jī)物。通過(guò)調(diào)整電源頻率可改變灰化的速度，使之成為一個(gè)較緩和的灰化過(guò)程，灰分物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)（例如片狀的草酸鈣晶柱）保持良好。優(yōu)點(diǎn)：與典型的干法灰化相比，損失的微量元素少，使用的低溫(小于150℃)通常使細(xì)微的晶體結(jié)構(gòu)保持不變。缺點(diǎn)：樣品容量小和設(shè)備的損耗。在灰化易揮發(fā)性鹽樣品時(shí)，是首選的方法。八、微波灰化在一個(gè)封閉系統(tǒng)中微波濕法灰化，可以程序升溫，先脫水，然后灰化，同時(shí)可控制真空度和溫度。微波濕法消化比干法灰化時(shí)間短，快速且安全（已有專門的設(shè)備，家用微波爐使用時(shí)注意安全）。如：面粉的微波干法灰化只需10～20分鐘。對(duì)照試驗(yàn)顯示，使用這種微波系統(tǒng)干法灰化約40分鐘的效果相當(dāng)與在一個(gè)傳統(tǒng)的馬福爐中灰化4小時(shí)，對(duì)于植物樣品（除銅的測(cè)定外），已證明用微波系統(tǒng)灰化20分鐘就足夠了，而要得到類似的結(jié)果，用馬福爐則需要40分鐘。這種微波灰化技術(shù)可顯著加快分析速度，但其一次所能處理的樣品數(shù)量有限。

介紹一種新的樣品處理技術(shù)——微波密閉消解高壓消解+微波快速加熱微波加熱原理：微波——300～300000Mhz間的電磁波。微波密閉消解常用2450Mhz

為工作頻率。微波產(chǎn)生的電磁場(chǎng)正負(fù)信號(hào)變換24.5億次/每秒鐘，溶液中極性分子在微波電場(chǎng)作用下，以24.5億次/每秒鐘的速度改變其正負(fù)方向，使分子產(chǎn)生高速的碰撞和摩擦而產(chǎn)生高熱。同時(shí)還有離子的導(dǎo)電作用。樣品和溶劑放在密閉容器里進(jìn)行微波加熱，產(chǎn)生高壓。消解速度是傳統(tǒng)方法的10～100倍，消解完全徹底，回收率高，易揮發(fā)元素?fù)p失少，環(huán)境污染少，勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。操作簡(jiǎn)便：只需把樣品及溶劑防入消解罐，調(diào)整好所需要的壓力，設(shè)定好加熱時(shí)間，即可進(jìn)行微波消解。微波密閉消解儀器：1.上海新儀微波化學(xué)科技有限公司生產(chǎn)的

MDS—2002A型壓力自控密閉微波溶樣系統(tǒng)。2.美國(guó)CEM公司生產(chǎn)的

MARS—5型微波消解系統(tǒng)實(shí)際消解速度：食品樣品最多只要10分鐘（2.5MPa);化妝品樣品有的要12分鐘（3MPa);藥、保健品最多只要10分鐘（2.0MPa);冶金類樣品最多要20分鐘（2.5MPa);灰化方法比較總結(jié)干法灰化為最常用的方法，是以在馬福爐中的高溫條件下氧化為基礎(chǔ)。濕法消化(氧化作用)用在肉和肉制品的測(cè)定時(shí)，用同時(shí)溶解礦物質(zhì)和氧化所有有機(jī)物的方法，可用于特殊元素分析的一種樣品預(yù)處理。低溫等離子灰化器則用一個(gè)高頻電磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生初生態(tài)氧，在低真空的條件下，可氧化所有的有機(jī)物，用這種灰化方法保留了易揮發(fā)元素。

思考題1.確定在灰分分析的樣品制備中四種可能的錯(cuò)誤來(lái)源，并描述克服每種錯(cuò)誤的方法。2.利用干法灰化的方法確定產(chǎn)品中灰分的總量。由于濕法氧化的時(shí)間比干法短，考慮換成濕法氧化：a.你是否會(huì)考慮時(shí)間的問(wèn)題？為什么？b.如不考慮這個(gè)問(wèn)題，你為何仍使用干法灰化？能改成使用濕法氧化嗎？3.你實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)員使用干法灰化測(cè)定含脂牛奶的灰分，稱取5ｇ含脂牛奶放入鉑坩堝中，使用坩堝鉗將其放入馬福爐中，在800℃高溫下灰化48hr，坩堝從馬福爐中取出，冷卻后稱重。在開(kāi)始操作之前，你應(yīng)告訴實(shí)驗(yàn)員哪些注意事項(xiàng)，以避免出現(xiàn)誤差。4.區(qū)分傳統(tǒng)的干法灰化和低溫等離子灰化的原理和應(yīng)用。

5.

指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)員如何克服在干法灰化某些樣品時(shí)可能出現(xiàn)的下例一些問(wèn)題：a.當(dāng)要求測(cè)定磷的含量時(shí)，灰化時(shí)防止磷的揮發(fā)。b.在一般干法灰化過(guò)程中，高糖產(chǎn)品產(chǎn)生不完全燃燒（例如：出現(xiàn)黑色灰分而不是白色或灰白色灰分）。c.一般操作過(guò)程太長(zhǎng)，需要加快速度，但又不想使用標(biāo)準(zhǔn)的濕法氧化。d.在干法灰化后形成的待測(cè)化合物可能會(huì)與灰化所用的瓷坩堝反生反應(yīng)。e.要測(cè)定一些食品中的鐵的含量，但干法灰化不能獲得可溶性的鐵。6.比較微波濕法消化器與傳統(tǒng)裝置的優(yōu)劣點(diǎn)。7.說(shuō)出兩種可用于評(píng)估水果及制品質(zhì)量的灰分測(cè)定法。

練習(xí)題1.稱取一含有11.5%水分的糧食5.2146g，樣品放入坩堝(28.5053g)中，灰化后稱重為28.5939g，計(jì)算樣品中灰分的百分含量（a）以樣品標(biāo)準(zhǔn)重計(jì)，(b)以干基計(jì)。2.23.5000g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？3.假如想得到100mg以上的谷物灰分，而谷物的平均灰分含量為2.5%，那么應(yīng)該稱取多少克谷物樣品進(jìn)行灰化？*4.在灰分分析中要使得變異系數(shù)（ＣＶ）小于5%，現(xiàn)得到下列灰分含量的數(shù)據(jù)：2.15%,2.12%,2.07%，這些值是否可行？變異系數(shù)（ＣＶ）是多少？*5.以下是對(duì)漢堡包灰分含量測(cè)定的數(shù)據(jù)：樣品重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）以濕重計(jì)，(b)以除脂后干重計(jì)。

幾種重要礦物元素的測(cè)定

（不包括微量、痕量、有毒元素）第二節(jié)食品中各種元素的測(cè)定主要內(nèi)容礦物質(zhì)的分析方法：重量分析、滴定分析、比色分析以及原子吸收分光光度法。對(duì)水、植物或動(dòng)物類食品原料的礦物質(zhì)分析都作了介紹。對(duì)一些特殊食品的分析要求，可參考AOAC的法定方法或其它一些法定分析方法。礦物質(zhì)膳食中的礦物質(zhì)主要有Ca、P、Na、K、Mg、Cl和S(含量都≥0.01%)每天需要量很少(以毫克計(jì))的十種微量元素，包括Fe、I、Zn、Cu、Cr、Mn、Mo、F、Se和Si超微量礦物質(zhì)：V、Sn、Ni、As和B。有毒：Pb、Hg、Cd和Al。Ca、P、Na、K、Mg、Cl和S膳食中的礦物質(zhì)主要有Ca、P、Na、K、Mg、Cl和S，成人每天至少需要100mg這些礦物質(zhì)每一種礦物質(zhì)在人體內(nèi)都有其特殊的功能，如果日常膳食中這些礦物質(zhì)不能正常供給，肌體就會(huì)發(fā)生病變。人體大約98%的鈣和80%的磷存在于骨骼中Mg、K、Ca、Na則與神經(jīng)傳導(dǎo)和肌肉收縮有關(guān)。胃中的鹽酸對(duì)膳食中的礦物質(zhì)溶解及吸收有很大的影響。微量元素食品中含量一般≤0.01%每天需要量很少(以毫克計(jì))的十種微量元素：Fe、I、Zn、Cu、Cr、Mn、Mo、F、Se和Si。在維持機(jī)體的功能方面，每種元素都有其特殊的生理作用。

例如：鐵是血紅蛋白和肌紅蛋白分子的組成成分，與細(xì)胞間傳送氧氣的功能有關(guān)。

超微量礦物質(zhì)超微量礦物質(zhì)，目前正處于研究階段，還不能明確解釋其生物作用，這類礦物質(zhì)包括：V、Sn、Ni、As和B有毒元素包括：Pb、Hg、As、Cd和Al等。必需礦物質(zhì)如Fe和Se，在正常的飲食水平下，它們對(duì)生物機(jī)能是有益的，但如果攝入過(guò)多對(duì)人體則有危害。本節(jié)內(nèi)容一、食品中主要礦物元素的測(cè)定

Ca、P、Na、I二、食品中主要限量元素的測(cè)定

Pb、Zn、Hg、As基本方法：元素的測(cè)定方法很多，常用的原子吸收分光光度法、化學(xué)分析法及比色法。此外，極譜法、離子選擇電極法、熒光法等也有一定應(yīng)用。一、食品中主要礦物元素的測(cè)定

飲用水是一些礦物質(zhì)的主要膳食來(lái)源水作為膳食中需求量最大的一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(成人每天需2-3升)，是一些礦物質(zhì)的主要膳食來(lái)源。例如：烹調(diào)水中氟的含量強(qiáng)化在0.7-1.0ug/kg水平時(shí)，可以使10-12歲人群的齲齒、掉牙或補(bǔ)牙的發(fā)生率下降70%。

食品加工中的礦物質(zhì)天然食品中一些礦物質(zhì)的含量非常豐富，例如：乳是鈣的一個(gè)很好的來(lái)源.在食品加工中，有時(shí)加入食鹽可降低水分活度從而起到保護(hù)作用，并因而提高了食品中鈉的含量，例如咸肉、腌菜、干酪。通常在早餐食品中添加Ca、Fe、Na等礦物質(zhì)，使用加碘鹽已基本消除了甲狀腺腫大病。強(qiáng)化面粉按規(guī)定必須在白面粉中添加鐵。*礦物質(zhì)分析

樣品制備在用傳統(tǒng)的分析方法進(jìn)行礦物質(zhì)分析前，必須先進(jìn)行樣品制備，樣品經(jīng)預(yù)處理能去除某些干擾因素，但也會(huì)增加外來(lái)的污染物質(zhì)或損失一些揮發(fā)性元素。分析前樣品的正確處理對(duì)食品中礦物質(zhì)含量的分析結(jié)果非常重要。樣品制備

傳統(tǒng)的分析方法通常要求把礦物質(zhì)以某種形式從有機(jī)介質(zhì)中分離出來(lái)。做空白對(duì)照試驗(yàn)以消除試劑污染。測(cè)定方法

重量分析法

EDTA絡(luò)合滴定法

氧化還原反應(yīng)沉淀滴定

原子吸收分光光度法比色法

一、重量分析法重量分析法用于測(cè)定不溶性礦物質(zhì)。樣品經(jīng)沉淀、洗滌、干燥、稱重后可測(cè)得礦物質(zhì)的含量。重量分析法基于待測(cè)元素在樣品的元素組成中有固定的比例，例如：NaCl中總是含有39.3%的Na。待測(cè)組分是以選擇性的形式與其它雜質(zhì)分離，然后洗滌以減少吸附或夾雜的其它元素，最后將沉淀物干燥稱重。當(dāng)樣品中待測(cè)礦物元素全部形成了沉淀物后，樣品中待測(cè)礦物元素的重量與沉淀物中的重量是一致的。例如：氯化物通常以AgCl的形式沉淀，AgCl經(jīng)洗滌，烘干稱重；因?yàn)槁仍诿磕朅gCl中的含量為24.74%，所以氯的含量可通過(guò)AgCl的重量計(jì)算出來(lái)。改良重量法測(cè)定鈣含量

（AOAC法910.01）通過(guò)灰化已稱重的樣品，用稀鹽酸溶解灰分，然后加入草酸銨，使鈣形成草酸鈣沉淀，然后再將草酸鈣沉淀反復(fù)洗滌干凈后，進(jìn)行第二次灰化形成CaO，利用CaO的重量來(lái)計(jì)算樣品中鈣的含量(Ca÷CaO=0.7147)。應(yīng)用

重量分析法最適合于測(cè)定大量樣品。而大多數(shù)微量元素在食品中的含量很低，而重量分析法定量測(cè)定靈敏度低，故沒(méi)有測(cè)定價(jià)值。缺點(diǎn)：當(dāng)草酸鈣轉(zhuǎn)變成氧化鈣時(shí)，需要的灰化時(shí)間較長(zhǎng)，而且洗滌草酸鈣沉淀時(shí)，可能使部分沉淀溶解，此外其它礦物質(zhì)可能產(chǎn)生的共沉淀也使得洗滌過(guò)程變得相當(dāng)重要。

二、EDTA絡(luò)合滴定法有很多含有叔胺的羧酸能與金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。乙二胺四乙酸（EDTA）是一種極重要的絡(luò)合劑，常用的為它的二鈉鹽。通常EDTA與金屬離子以1:1的比例形成絡(luò)合物，典型的反應(yīng)式如下：m2++H2Y2-→mY2-+2H+[1]m3++H2Y2-→mY-+2H+[2]m4++H2Y2-→mY+2H+[3]pH能影響到絡(luò)合物的形成。由于EDTA絡(luò)合物非常穩(wěn)定，所以EDTA滴定常用于定量分析。

EDTA滴定法測(cè)定鈣含量

EDTA與樣品消化液中的鈣能形成EDTA-Ca，比鈣紅指示劑與鈣形成的絡(luò)合物更穩(wěn)定。在pH13-14，鈣紅指示劑與鈣形成酒紅色絡(luò)合物，隨著EDTA的加入，由于形成更穩(wěn)定的EDTA-Ca，鈣紅指示劑變成蘭色的游離狀態(tài)，終點(diǎn)呈純蘭色。加入KCN為了消除鋅、鐵、銅、鋁、鎳等金屬離子的干擾，加檸檬酸鈉防止鈣和磷形成磷酸鈣沉淀。EDTA絡(luò)合滴定法適用于富含鈣而不含大量鎂磷的水果、蔬菜和其它的食品，在滴定前，先在pH3.5條件下經(jīng)OmberliteIR-4B層析柱除去灰化原料中的磷，而鎂的含量可使用鈣鎂指示劑通過(guò)差值法計(jì)算出來(lái)(AOAC法967.30)。EDTA滴定法測(cè)定鈣定量移取約含2-10mg鈣的可溶性樣品灰分于250ml燒杯中↓稀釋至50ml，用KOH-KCN溶液(28gKOH+6.6gKCN溶解于100ml去離子水中)調(diào)節(jié)pH至12.5-13.0，并用磁力攪拌機(jī)攪拌均勻↓加入100mgL-抗壞血酸和250mg羥基萘酚藍(lán)指示劑↓立即用0.01M的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液（3.72g純度大于99%的Na2H2EDTA·2H20用去離子水溶解于1升的容量瓶，定容并搖勻）滴定至深藍(lán)色終點(diǎn)

標(biāo)準(zhǔn)曲線分別移取含2.5，5.0，7.5，10.0mg的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定做標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)溶液

先將基準(zhǔn)級(jí)碳酸鈣于2850F下干燥2小時(shí)

↓稱取2.5g經(jīng)干燥的CaCO3，移入1L容量瓶中↓用50ml3MHCl溶解↓用去離子水稀釋定容，充分混勻，配成1.00mg/ml的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，即2.5、5.0、7.5和10ml此溶液分別代表含有2.5、5.0、7.5和10mg的鈣。EDTA滴定法測(cè)定鈣含量（AOAC法968.31）

AOAC法968.31三、氧化還原反應(yīng)原理在一些氧化還原滴定中，可用有顏色變化的反應(yīng)物或生成物作為指示劑。高錳酸鹽顯深紫色，而二價(jià)錳離子顯粉紅色，這樣，高錳酸鹽本身的顏色變化就成了滴定反應(yīng)的指示劑

。

氧化還原滴定法測(cè)定鈣含量（高錳酸鉀滴定法）

(AOAC921.01法)在鈣含量分析中，磷和鎂可能對(duì)測(cè)定產(chǎn)生干擾，為了減少最后滴定溶液中干擾物質(zhì)的含量，在氧化還原滴定法中，鈣通常也以草酸鈣的形式沉淀。樣品灰化→鹽酸溶解→加草酸→鈣與草酸生成草酸鈣沉淀→

洗滌→

加硫酸使草酸游離→

用高錳酸鉀滴定草酸至微紅色→

據(jù)高錳酸鉀的消耗量確定鈣的量氧化還原比色法測(cè)定鐵的含量

許多有機(jī)化合物可形成穩(wěn)定的顏色來(lái)作為反應(yīng)的指示劑，它們能在特定吸收波長(zhǎng)下用比色法定量測(cè)定。鐵離子具有與有機(jī)化合物（鄰菲羅啉）形成絡(luò)合物的能力，形成絡(luò)合物顏色的深淺與鐵離子含量成正比，從而可對(duì)鐵離子定量測(cè)定。分析過(guò)程中所用的玻璃器皿必須先用酸洗，并用去離子水沖洗三次以避免其它鐵離子的污染?？瞻讓?duì)照實(shí)驗(yàn)。氧化還原法測(cè)定鐵含量

在一個(gè)清潔干燥的坩堝中加入一定量的食品樣品(大約含50-500微克鐵)↓加10ml甘油乙醇(1+1)混合物低溫加熱干燥，避免濺出↓600℃下灰化24h↓冷卻后加1ml硝酸然后蒸干↓再放入馬福爐中，600℃下1h，至完全灰化↓冷卻，灰分中加入5ml6mol/L鹽酸↓水浴加熱15min↓濾紙過(guò)濾至100ml容量瓶中，并至少用熱去離子水沖洗3次↓冷卻到室溫后定容↓定量移取10ml至25ml清潔的容量瓶中↓加1ml10%鹽酸羥銨溶液↓混均后靜置數(shù)分鐘↓加5ml醋酸緩沖液(8.3g醋酸鈉用20ml去離子水溶解，移入100ml容量瓶中，再加入12ml醋酸后定容)↓加入1ml0.1%正二氮雜菲或2ml0.1%α,α-雙吡啶溶液作為顯色劑↓稀釋到刻度并混勻↓靜置30min↓510nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度(AOAC法944.02)測(cè)定鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線精確稱取0.1g分析純鐵絲，用20ml濃HCl溶解并稀釋至1L，得100ppm的標(biāo)準(zhǔn)鐵貯備溶液?！郎?zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)鐵貯備液0.0，2.0，5.0，10.0，15.0，20.0，25.0，30.0，35.0，40.0和45.0ml分別移入100ml容量瓶中，各加2ml濃HCl并稀釋定容，得到標(biāo)準(zhǔn)鐵工作溶液↓分別取10ml上述鐵標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和10ml樣品溶液按前述方法一樣進(jìn)行測(cè)定↓繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算樣品中鐵的含量。

AOAC法944.02應(yīng)用鈣、鎂、銅、碘的含量可以通過(guò)這種方法測(cè)定。與原子吸收法相比，采用氧化還原比色法測(cè)定鐵樣品具有更大的回收率。在食品工業(yè)中氧化還原反應(yīng)被廣泛應(yīng)用于測(cè)定元素和化合物。例如，AOAC法990.28使用氧化還原滴定來(lái)測(cè)定食品中的硫。AOAC法967.21則使用氧化還原法即2，6-二氯酚靛酚滴定來(lái)測(cè)定抗壞血酸。三、沉淀滴定

當(dāng)?shù)味óa(chǎn)物至少有一個(gè)產(chǎn)物是不溶沉淀物時(shí)，被稱作沉淀滴定法。Mohr滴定法測(cè)定黃油中的食鹽（AOAC法960.29）食品中的食鹽可通過(guò)用銀滴定氯離子來(lái)進(jìn)行測(cè)定。在滴定過(guò)程中，當(dāng)所有氯離子與銀反應(yīng)完畢，過(guò)量的銀與重鉻酸鉀反應(yīng)呈現(xiàn)出鉻酸銀的顏色，即桔紅色，因此，反應(yīng)的終點(diǎn)是桔紅色。

2Ag++CrO42-→AgCrO4↓（只有在所有的Cl-被反應(yīng)完后才形成桔紅色沉淀）在制備試劑時(shí)，需用煮沸過(guò)的去離子水從而避免水中碳酸鹽的干擾。

MOHR滴定法測(cè)定食鹽稱取約5g黃油于250mlErlenmeyer瓶中，加入100ml煮沸的去離子水溶解↓間或振蕩5-10分鐘↓加入2ml5%重鉻酸鉀溶液（用去離子水溶解）↓用按下述方法配制的0.1N硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至桔紅色，并保持30秒不褪色

0.1N硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定準(zhǔn)確稱取300mg結(jié)晶氯化鉀于250mlErlenmeyer瓶中，用40ml去離子水溶解↓加入1ml5%重鉻酸鉀溶液，并用0.1N硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至桔紅色↓滴定體積減去滴定75ml水溶液（含1ml5%重鉻酸鉀）所用的硝酸銀的毫升數(shù)↓根據(jù)下述公式由硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積數(shù)可得到硝酸銀的濃度：AgNO3濃度=KCl毫克數(shù)÷（AgNO3毫升數(shù)×74.555克KCl/摩爾）

黃油中食鹽含量的計(jì)算：食鹽的含量=（0.1NAgNO3毫升數(shù)×0.585）÷樣品的克數(shù)[0.585=(58.5gNaCl/mol)÷100]MOHR滴定法測(cè)定黃油中食鹽含量的分析步驟。AOAC法960.29

Volhard滴定法

（AOAC法915.01）測(cè)氯

另是一種間接或返滴定的方法，即將過(guò)量的硝酸銀溶液加至氯化物溶液中。過(guò)量的硝酸銀再用硫氰化鉀或硫氰化銨標(biāo)準(zhǔn)液返滴定，并用二價(jià)鐵作為指示劑。在返滴定法如Volhard法中，用返滴定過(guò)量銀的方法來(lái)計(jì)算在第一步反應(yīng)中沉淀銀所用的氯的量。Ag++Cl-→AgCl

↓

（至所有Cl-全部結(jié)合）（6）Ag++SCN-→AgSCN

↓(沒(méi)有與Cl-反應(yīng)的Ag)

（7）3SCN-+Fe3+

→Fe(SCN)3

↓

（當(dāng)存在沒(méi)有與Ag+結(jié)合的SCN-時(shí)，溶液呈紅色）

（8）

稱取5g樣品放入坩鍋中，用去離子水潤(rùn)濕，加20ml5%碳酸鈉溶液↓蒸發(fā)至干↓在通風(fēng)櫥中碳化，直至停止發(fā)煙↓在500℃條件下灼燒24小時(shí)↓加10ml5N的硝酸溶解殘留物↓加去離子水稀釋至25ml↓用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液（見(jiàn)Mohr法）滴定至不再有白色氯化銀沉淀產(chǎn)生，并稍過(guò)量↓充分?jǐn)嚢?，濾紙過(guò)濾，并充分洗滌AgCl沉淀↓于上述濾液和洗滌液中加入5ml飽和Fe(NH4)(SO4)2.12H2O溶液↓加入3ml12N硝酸溶液，并用0.1N硫氰酸鉀滴定過(guò)量的銀

硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定準(zhǔn)確移取40-50ml標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液，加入2ml飽和Fe(NH4)(SO4)2指示溶液和5ml9N的硝酸，來(lái)標(biāo)定0.1N的硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)工作液↓用硫氰酸鹽溶液滴定到溶液變成穩(wěn)定的淡紅色為止（須振蕩）↓氯濃度的計(jì)算AgNO3的凈體積=加入AgNO3的總體積-硫氰酸鉀滴定的體積0.1MAgNO3/ml=3.506mgCl-VOLHARD滴定法測(cè)定植物原料中氯含量的分析步驟（AOAC法915.01）

應(yīng)用適合于任何含氯量高的食品。如加入食鹽的肉類食品。AOAC法971.19中使用的氯滴定法是基于Mohr滴定法的原理改進(jìn)而來(lái)，使其能非?？焖俚販y(cè)定食品中鹽的含量，NaCl

的濃度在0.3%—10%范圍內(nèi)，其測(cè)定精確度可達(dá)到+-10%。

四、比色法1.比色法測(cè)定磷含量的分析步驟(AOAC法986.24)樣品中的磷經(jīng)灰化或消化后以磷酸鹽的形式進(jìn)入溶液，在酸性條件下與鉬酸銨形成淡黃色的磷鉬酸銨，高價(jià)的鉬具有氧化性，可被抗壞血酸、氯化亞錫還原成蘭色的化合物——鉬藍(lán)，在650-660nm下有最大吸收，吸光度與磷濃度成正比。磷的比色分析法將2g樣品在600℃下灰化4小時(shí)↓冷卻，加入5ml6N的HCl和數(shù)滴硝酸↓加熱使灰分完全溶解↓冷卻后移入100ml容量瓶中并用去離子水定容↓定量移取含0.5-1.5mg或其整數(shù)倍的上述磷溶液于100ml容量瓶中↓加入20ml二價(jià)釩酸鹽試劑(該試劑的制備是用200ml熱去離子水溶解20g鉬酸銨，用125ml熱去離子水溶解1g偏釩酸銨，冷卻后加入140ml濃硝酸，將冷卻后的釩酸鹽溶液和鉬酸鹽溶液混合并定容至1000ml)↓將樣品和二價(jià)釩酸鹽試劑定容至100ml↓放置10min以充分發(fā)色↓在400nm處讀出吸光度并與標(biāo)準(zhǔn)曲線相比較

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作精確稱取8.7874g經(jīng)105℃下干燥2小時(shí)的磷酸二氫鉀↓移入1000mL容量瓶中，加入約750ml去離子水溶解?！萌ルx水定容，配成2mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)磷儲(chǔ)備液?！浔４?zhèn)溆谩?0ml儲(chǔ)備液用去離子水定容至1000ml，使其成為0.1mg/ml的磷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液↓將標(biāo)準(zhǔn)工作液0，5，8，10，15ml分別移入100ml容量瓶中(這些溶液相當(dāng)于含0，0.5，0.8，1.0，1.5mg的磷)↓在這些含標(biāo)準(zhǔn)工作液的容量瓶中分別加入20ml二價(jià)釩酸鹽試劑↓分別用去離子水定容到刻度并混勻↓放置10min，充分發(fā)色↓在400nm處測(cè)定吸光度,用空白對(duì)照調(diào)零圖10-5磷比色分析法的操作步驟。AOAC法986.24

二、食品中主要限量元素的測(cè)定1.測(cè)定限量元素的意義

包括微量元素和有害元素P233表13－12.食品中限量元素的提取和分離

螯合萃取原理和主要螯合劑3.幾種重要金屬離子的測(cè)定

原子吸收分光光度法

比色法元素的提取和分離食品中的無(wú)機(jī)元素，一般常與有機(jī)物質(zhì)結(jié)合，以金屬有機(jī)化合物的形式存在于食品中，在測(cè)定無(wú)機(jī)元素之前，必須先破壞有機(jī)物質(zhì)。破壞有機(jī)物后得到的洋液中，除含有待測(cè)元素外，通常還會(huì)有多種其它元素。這些元素常常干擾測(cè)定。待測(cè)元素的濃度通常都很低。因此，需要進(jìn)一步分離和濃縮，以除去干擾元素和富集待測(cè)元素。處理的方法應(yīng)根據(jù)最后所采用的測(cè)定方法而定。螯合萃取金屬螯合物溶劑萃取比色法廣泛應(yīng)用于食品中重金屬含量測(cè)定，選用合適的金屬螯合劑在一定的條件下與被測(cè)金屬離子生成金屬螯合物，然后用有機(jī)溶劑進(jìn)行液-液萃取，金屬螯合物進(jìn)入有機(jī)相從而達(dá)到分離和濃縮。原子吸收分光光度法測(cè)定微量元素時(shí)，可用離子交換法分離提純金屬離子或除去干擾離子，如測(cè)某些陽(yáng)離子時(shí)，除去干擾的陰離子。螯合萃取比色法的原理金屬離子先與螯合劑生成金屬螯合物，然后利用與水不相溶的有機(jī)溶劑銅試液一起振蕩，金屬螯合物進(jìn)入有機(jī)相，另一些組分仍留在水相中，從而達(dá)到分離、濃縮的目的，這個(gè)方法稱為液-液溶劑萃取法。如果被萃取組分是有色化合物，則可以取有機(jī)相直接進(jìn)行比色測(cè)定，這種方法稱為萃取比色法。萃取比色法具有較高的靈敏度和選擇性，分離效果好，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作快速。缺點(diǎn)是工作量較大，耗用試劑、溶劑較多，有的帶來(lái)易揮發(fā)、易燃和有毒等問(wèn)題。1．

常用的螯合劑金屬離子與螯合劑的陰離子結(jié)合而形成中性螯合物分子，選擇合適的萃取劑和控制一定的條件，一般都能達(dá)到完全萃取的要求，在分析化學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前已得到實(shí)際應(yīng)用的螯合劑已達(dá)100多種，在食品分析中應(yīng)用最普遍的有雙硫腙（HOZ），二乙基二硫代胺基甲酸鈉（NaDDTC），丁二酮肟，銅鐵試劑（N-亞硝基苯胲銨，CUP）等。它們所生成的金屬螯合物都相當(dāng)穩(wěn)定，難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，很多都帶有可直接比色的顏色，故用于金屬離子的測(cè)定十分簡(jiǎn)便。金屬離子與螯合劑的萃取反應(yīng)三氯甲烷萃取雙硫腙鋅P237以三氯甲烷萃取雙硫腙鋅為例，其反應(yīng)為：Zn水2＋＋2HDZ有→（ZnDZ2）有＋2H水＋影響分配比值的幾個(gè)因素P239干擾離子的消除1.控制酸度2.適用掩蔽劑最普遍的一個(gè)方法2.雙硫腙比色法測(cè)定鉛、鋅、鎘、汞的含量

雙硫腙的性質(zhì)雙硫腙（Dithizone），為紫黑色結(jié)晶粉末，可溶于CHCl3及CCl4中。溶液呈綠色，使用時(shí)必需精制純化。金屬離子與雙硫腙反應(yīng)P244（1）鉛含量的測(cè)定原理樣品經(jīng)消化后，在pH8～9時(shí)，鉛離子與雙硫腙生成紅色螯合物，可被三氯甲烷、四氯化碳等有機(jī)溶劑萃取，顏色的深淺與鉛離子濃度成正比。加入鹽酸羥胺、氰化鉀、檸檬酸銨等，可防止鐵、銅、鋅等離子干擾。①酚紅指示液：稱取0.1g酚紅，溶于100ml95%乙醇中，過(guò)濾。②20%檸檬酸銨溶液：稱取50g檸檬酸銨，溶于100ml水中，加2滴酚紅指示劑，用1+1氨水調(diào)至微紅色（PH8.5～9），置于分液漏斗中，用雙硫腙三氯甲烷溶液分次抽提，每次10～20ml，至溶劑層綠色不變?yōu)橹?。棄去雙硫腙三氯甲烷層，加水稀釋至250ml。③20%鹽酸羥胺溶液：稱取20g鹽酸羥胺，溶于50ml水中，加2滴酚紅指示劑，用1+1氨水調(diào)至PH8.5～9（由黃變紅，在多加2滴），置于分液漏斗中，同試劑②處處理除鉛和除去殘余雙硫腙，將鹽酸羥胺溶液用鹽酸酸化（呈黃色），加水至100ml。④10%氰化鉀溶液：稱取10g氰化鉀，溶于100ml水中。如需除鉛，稱取20g溶于100ml水中，同試劑②處理除鉛和參與雙硫腙，最后稀釋至200ml。⑤0.05%雙硫腙貯備液：稱取精制過(guò)的雙硫腙0.05g，加100ml三氯甲烷溶解，貯備于冰箱中。⑥雙硫腙使用液：吸取1.0ml雙硫腙貯備液，加三氯甲烷至10ml，混勻，用1cm比色杯，以三氯甲烷調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)，于波長(zhǎng)510nm處測(cè)定吸光度（A），用下式算出配制100ml雙硫腙使用液（70%透光率）所需雙硫腙貯備液的毫升數(shù)（V）⑦鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液：精密稱取0.1598g硝酸鉛，加10ml1%硝酸，全部溶解后，移入100ml容量瓶中，加水稀釋至刻度。此溶液每毫升相當(dāng)于1mg鉛。⑧鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液：吸取1.0ml鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于100ml容量瓶中，加水稀釋至刻度。此溶液每毫升相當(dāng)于10ug鉛。