食品理化檢驗(yàn)灰分及礦物元素的測定

食品理化檢驗(yàn)灰分及礦物元素的測定掌握:總灰分得概念、測定原理及具體方法鈣、鐵、碘、磷得測定方法及各自得特點(diǎn)熟悉:加速食品灰化得方法了解:水溶性灰分和水不溶性灰分以及酸不溶性灰分得測定主要內(nèi)容灰分得測定概述總灰分得測定水溶性和水不溶性灰分得測定酸不溶性灰分得測定幾種重要礦物元素得測定鈣得測定鐵得測定碘得測定磷得測定灰分得定義在高溫灼燒時,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,而無機(jī)成分(主要就是無機(jī)鹽和氧化物)則殘留下來,這些殘留物稱為灰分(總灰分、粗灰分)?；曳值梅诸怟,Na,Ca,Mg等氧化物和鹽類污染得泥沙和Fe,Al等氧化物和堿土金屬得堿式磷酸鹽污染得泥沙和樣品中微量氧化硅按溶解性水溶性水不溶酸溶水不溶酸不溶考察食品得原料及添加劑得使用情況;判斷食品受污染程度;灰分可以作為評價食品質(zhì)量得指標(biāo);反映動物、植物得生長條件?；曳譁y定得意義部分食品得灰分含量食品種類灰分含量食品種類灰分含量大米(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)0、9土豆(帶皮,未經(jīng)加工)1、6白米(大顆粒,生得)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(干得,濃縮)0、7西紅柿(成熟,未經(jīng)加工)0、4黑麥面包2、5牛肉(頸肉,烤前腿,未經(jīng)加工)0、9大豆人造奶油2、0鮮雞蛋(未經(jīng)加工,新鮮)0、9奶油(含鹽)2、1普通低脂酸奶0、7奶油(半液狀)0、7雞肉(烤或炸、胸脯肉、未經(jīng)加工)1、0總灰分得測定原理

將食品經(jīng)炭化后置于500~600℃高溫爐內(nèi)灼燒,食品中得水分及揮發(fā)物質(zhì)以氣態(tài)放出,有機(jī)物質(zhì)中得C、H、N等元素與有機(jī)物質(zhì)本身得氧及空氣中得氧生成CO2

、N得氧化物及水分而散失;無機(jī)物質(zhì)以硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、氯化物等無機(jī)鹽和金屬氧化物得形式殘留下來,這些殘留物即為灰分,稱量殘留物得重量至恒重,即可計(jì)算出樣品中總灰分得含量。GB/T5009、4—2003《食品中灰分得測定方法》儀器坩堝坩堝鉗馬弗爐11大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流灰化容器得選擇坩堝種類石英坩堝優(yōu)點(diǎn):耐高溫、耐酸,價格低廉。缺點(diǎn):耐堿性差素瓷坩堝鉑坩堝優(yōu)點(diǎn):耐高溫、耐堿、耐HF,導(dǎo)熱性好缺點(diǎn):價格昂貴優(yōu)點(diǎn):耐高溫缺點(diǎn):質(zhì)脆,易破,不耐HF、高溫時,易和苛性堿及堿金屬得碳酸鹽作用

√容器大小得選擇以下樣品應(yīng)選擇稍大得容器需要前處理得液態(tài)樣品加熱易膨脹得樣品灰分含量低、取樣量較大得樣品取樣量(P163-164表9-2):一般控制灼燒后灰分為10～100mg灰化溫度:一般情況下,525～600℃灰化時間:2～5h,觀察殘留物為全白色或淺灰色粉末,并達(dá)恒重(≤0、5mg)為止。加速灰化得方法從灰化容器邊緣慢慢加入少量無離子水加入HNO3、H2O2等,利用她們得氧化作用來加速C?；一蛩峄一?糖類制品)加入MgAc2、Mg(NO3)2等助灰化劑添加MgO、CaCO3

等惰性不熔物質(zhì)做空白總灰分得測定方法(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小時炭化樣品瓷坩堝的準(zhǔn)備馬弗爐的準(zhǔn)備稱樣品高溫爐(馬弗爐

)得準(zhǔn)備接通電源,調(diào)好要使用得溫度瓷坩堝得準(zhǔn)備選取坩堝用HCl煮沸洗凈涼干編號灼燒冷卻稱重兩次稱重之差≤0、5mgFeCl3+藍(lán)墨水得混合物樣品得預(yù)處理富含脂肪得樣品:提取脂肪→炭化液體樣品:水浴蒸干→炭化含水分較多得樣品:烘箱中干燥→炭化谷物等水分含量較少得固體樣:直接炭化樣品灰化前為什么要進(jìn)行炭化處理？防止因高溫造成試樣中得水分急劇蒸發(fā)使樣品飛揚(yáng);防止易發(fā)泡膨脹得物質(zhì)高溫下發(fā)泡溢出;減少碳粒被包裹住得可能性。炭化坩堝→置于電爐上,半蓋坩堝蓋→加熱炭化→直至無黑煙產(chǎn)生炭化操作易膨脹食品(糖、蛋白含量多得樣品)炭化數(shù)滴辛醇或植物油炭化后,把坩堝移入已達(dá)規(guī)定溫度得高溫爐口,稍停片刻,再慢慢移入爐膛內(nèi),以下操作同求坩堝恒重時一樣,至恒重?；一Y(jié)果計(jì)算

m1—空坩堝質(zhì)量g;m2—樣品+空坩堝質(zhì)量,gm3—?dú)埢?空坩堝質(zhì)量g;B—空白試驗(yàn)殘灰重,g灰分=如有空白試驗(yàn)為水溶性灰分和水不溶性灰分得測定用煮沸得無離子水反復(fù)洗滌坩堝及灰分,使水溶性灰分溶解,無灰濾紙過濾后剩下得殘?jiān)?jīng)干燥、炭化、灰化至恒重,即為水不溶性灰分。水溶性和水不溶性灰分計(jì)算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水不溶性灰分=×100%水溶性灰分％=總灰分％－水不溶性灰分％酸不溶性灰分得測定向總灰分中加入25ml0、1mol/L得HCl,放在小火上輕微煮沸,用無灰濾紙過濾后,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。酸不溶性灰分計(jì)算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)量幾種重要礦物元素得測定必需元素有害元素:鉛、鎘、汞、砷等常量元素:鈣、鎂、磷、鉀…微量元素:鐵、鋅、碘、銅、硅含量＞0、01%鈷、硒、鎳、鋁…含量＜0、01％食品中得礦物元素

一種新得樣品處理技術(shù)——微波密閉消解高壓消解+微波快速加熱微波加熱原理:微波產(chǎn)生得電磁場正負(fù)信號變換24、5億次/s,溶液中極性分子在微波電場作用下,以24、5億次/s得速度改變其正負(fù)方向,使分子產(chǎn)生高速得碰撞和摩擦而產(chǎn)生高熱。微波為能量,HNO3和HCl為消化液,5～30min消解速度快(傳統(tǒng)方法得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)境污染少操作簡便,勞動強(qiáng)度低微波密閉消解得特點(diǎn)

美國:測定金屬離子就是消解樣品得標(biāo)準(zhǔn)方法實(shí)際消解速度:食品樣品:10min(2、5MPa)化妝品樣品:12min(3MPa)藥、保健品:10min(2、0MPa)冶金類樣品:20min(2、5MPa)微波消解儀微波消解罐高錳酸鉀滴定法樣品灰化溶解草酸鈣沉淀洗滌溶解草酸游離出來滴定鹽酸草酸水硫酸高錳酸鉀鈣得測定高錳酸鉀滴定法反應(yīng)式鈣得測定CaCl2+(NH4)2C2O4→CaC2O4↓+2NH4ClCaC2O4+H2SO4→CaSO4+

H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4

K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O此法需要沉淀、過濾、洗滌等步驟,費(fèi)時費(fèi)力,較為少用滴定終點(diǎn):過量KMnO4微紅色EDTA滴定法鈣得測定先向系統(tǒng)中加入鈣紅指示劑(pH﹥11,純藍(lán)色),她與二價鈣離子絡(luò)合,生成酒紅色得絡(luò)合物,再用EDTA滴定,因其絡(luò)合能力強(qiáng),奪取指示劑已絡(luò)合得二價鈣離子,使指示劑又顯原來顏色,生成藍(lán)色,用以指示終點(diǎn)。EDTA滴定法反應(yīng)式Ca2++NN(藍(lán)色)→NN-Ca2+

(酒紅色)NN-Ca2+(酒紅色)+EDTA→EDTA-Ca+NN(藍(lán)色)加鈣紅指示劑后不能放置太久pH值為12-14氰化鉀消除鋅、鐵、銅、鋁等得影響檸檬酸鈉防止鈣和磷結(jié)合生成磷酸鈣沉淀。消化樣品硝酸+高氯酸得混合酸蓋表面皿加熱至無色透明加水加熱除去多余硝酸至2-3ml時冷卻氧化鑭溶液定容高型燒杯滴定分別吸取0、1-0、5mL(根據(jù)鈣得含量而定)試樣消化液及空白于試管中,加1滴氰化鈉溶液和0、1mL檸檬酸鈉溶液,用滴定管加1、5mL1、25mol/L氫氧化鉀溶液,加3滴鈣紅指示劑,立即以EDTA溶液滴定,至指示劑由紫紅色變藍(lán)色為止。EDTA消化液+氰化鈉+檸檬酸鈉+氫氧化鉀+鈣紅指示劑原子吸收分光光度法鈣得測定樣品經(jīng)濕法消化后,導(dǎo)入原子吸收分光光度計(jì)中,經(jīng)火焰原子化后,吸收422、7nm共振線,其吸收量與含量成正比,與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。原子吸收分光光度計(jì)硫氰酸鹽比色法鐵得測定

樣品經(jīng)消化后,鐵均以Fe3+形成存在,在酸性溶液中,Fe3+與硫氰酸鉀溶液作用,生成紅色得硫氰酸鐵配合物,在485nm下有最大吸收,其吸光度與鐵含量成正比。紅色為了防止Fe3+→Fe2+,應(yīng)加入少量過硫酸鉀(K2S2O8)作氧化劑。磺基水楊酸法

磺基水楊酸在堿性條件下與三價鐵離子生成黃色絡(luò)合物,在465nm下有最大吸收,其吸光度與鐵含量成正比。鐵得測定黃色鄰二氮菲比色法在pH2～9得溶液中,二價鐵離子能與鄰二氯菲生成穩(wěn)定得橙紅色絡(luò)合物,在510nm有最大吸收,其吸光度與鐵得含量成正比。鐵得測定鹽酸羥胺測定方法反應(yīng)形式酸堿性氧化還原劑穩(wěn)定性準(zhǔn)確度靈敏度硫氰酸鹽比色法Fe3+酸性過硫酸鉀(氧化劑)不穩(wěn)定低較低磺基水楊酸比色法Fe3+堿性不需要穩(wěn)定較低低鄰菲羅啉比色法Fe2+微酸性鹽酸羥胺(還原劑)穩(wěn)定較高較高三種鐵測定方法得比較氯仿萃取比色法碘得測定

樣品在堿性條件下灰化,碘被有機(jī)物還原成碘離子,碘離子與堿金屬離子結(jié)合成碘化物,碘化物在酸性條件下與重鉻酸鉀作用,定量析出碘。當(dāng)用氯仿萃取時,碘溶于氯仿中呈現(xiàn)粉紅色,當(dāng)?shù)夂康蜁r,顏色深淺與碘含量成正比。O硫酸鈰(shì)接觸法碘得測定碘催化亞砷酸與硫酸鈰在室溫下得氧化還原反應(yīng),碘得催化作用與與碘離子濃度成比例,在恒溫反應(yīng)一段時間后,加入亞鐵鹽中止砷與鈰離子得氧化還原反應(yīng),余下得高鈰離子與亞鐵離子作用,把亞鐵離子氧化成鐵離子,生成得鐵離子用硫氰酸鉀生成紅色得硫氰酸鐵,其濃度與碘離子含量成反比。硫酸鈰接觸法反應(yīng)式當(dāng)有碘離子存在時加入亞鐵鹽紅色,越多,碘離子越少總反應(yīng)式磷鉬酸喹啉重量法磷得測定樣品經(jīng)消化或灰化后,在