第四章灰分及几种矿物元素的测定.ppt
第四章 灰分及几种矿物元素的测定,食品分析,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,灼烧过程中的主要变化1.水分、挥发物2.C CO2 H O2（空气中）500600 H2O O（食品中）N NO NO2 金属 金属氧化物及盐,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,部分食品的灰分含量,摘自USDA Nutrient Database 的参考文献（1997.8.11-1）,灰分测定的意义,1、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。,灰化方法,干法湿法干法湿法微波法,湿法破坏和干法破坏的优缺点,湿法破坏 干法破坏消化时间短 消化时间长需温度低，挥发少 要求温度高,挥发多 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,二、总灰分的测定,GB/T5009.4 2009食品中灰分的测定方法(一)原理：食品经灼烧后所残留的无机物质称为灰分。灰分数值系用灼烧、称重后计算得出。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。（2003）,1、灰化容器坩埚。坩埚盖子与埚要配套，大小适当。坩埚材质有多种：素烧瓷(1200)铂(1773)石英 铁,（二）灰化条件的选择,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。,（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，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（乙酸镁、硝酸镁）,（四）总灰分的测定方法（以瓷坩埚为例）,恒重,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,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。,1.确定在灰分分析的样品制备中可能的错误来源，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,？,你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，你注意哪些事项，以避免出现误差。,作业,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)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）,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+8H2O,CaC2O4,CaC2O4,(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，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,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）3,2、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。,四、碘的测定(自学)（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）,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,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。,4.铂较软，不能用玻璃及其它尖头物质刮取赃物，必要时用水湿润的极细的海砂擦洗。可用水或酸在沸腾状态下清洗。如坩埚中含有KClO3（白药粉）、KMnO4、K2Cl2O7、K2S2O7（二硫酸钾、焦硫酸钾）、H2S2O7（焦硫酸）等强氧化剂，则不能用王水、盐酸清洗，视坩埚内已有的内容物而定。5.坩埚钳应包以铂头。灼烧后，防在烧过，除去C粒的石棉板上。,
