粗灰分的測定

粗灰分的測定直接灰化法（注1）方法原理總灰分常用簡單、快速、節(jié)約的干灰化法測定。即將樣品小心加熱炭化和灼燒，除盡有機質，剩下的無機礦物質冷卻后稱重，即可計算樣品總灰分含量。由于燃燒時生成的炭粒不易完全燒盡，樣品上可能沾附有少量的塵土或加工時混入的泥沙等，而且樣品灼燒后無機鹽組成有所改變，如∶碳酸鹽增加，氯化物和硝酸鹽的揮發(fā)損失，有機磷、硫轉變?yōu)榱姿猁}和硫酸鹽，質量均有改變。所以實際測定的總灰分只能是“粗灰分”。主要儀器（1）灰化器皿。15～25mL的瓷或白金、石英坩堝（注2）。（2）高溫電爐。在525～600℃能自動控制恒溫。（3）干燥器。干燥劑一般使用135℃下烘幾小時的變色硅膠。（4）分析天平。（5）水浴鍋或調溫鼓風烘箱。試劑（1）硝酸（1∶1）溶液。（2）雙氧水【ω（H2O2）=30%】。（3）100g·L-1NH4NO溶液3。稱硝酸銨（NH4NO3，分析純）10.0g溶于100mL水中。操作步驟樣品預處理（*）可以采用測定水分或脂肪后的殘留物作為樣品①需要預干燥的試樣。含水較多的果汁，可以先在水浴上蒸干含水較多的果蔬，可以先用烘箱干燥（先在60～70℃吹干，然后在105℃下烘），測得它們的水分損失量；富含脂肪的樣品，可以先提取脂肪，然后分析其殘留物。②谷物、豆類、種實等干燥試樣一般先粉碎均勻，磨細過1mm篩即可，不宜太細，以免燃燒時飛失?；曳譁y定將洗凈的坩堝（#4）置于550℃高溫電爐內灼燒15min以上，取出，置于干燥器中平衡后稱重，必要時再次灼燒，冷卻后稱重直至恒重為止。準確稱取待測樣品2~5g（水分多的樣品可以稱取10g左右），疏松地裝于坩堝中。碳化（*5）∶將裝有樣品的坩堝置于可調電爐上，在通風櫥里緩緩加熱，燒至無煙。對于特別容易膨脹的試樣（如蛋白、含糖和淀粉多的試樣），可以添加幾滴純橄欖油再同上預碳化。高溫灰化∶將坩堝移到已燒至暗紅色的高溫電爐門口，片刻后再放進高溫電爐內膛深處，關閉爐門，加熱至約525℃（坩堝呈暗紅色），或其它規(guī)定的溫度（表13-1），燒至灰分近于白色為止，大約1～2h（*0）。如果灰化不徹底（黑色碳粒較多），可以取出放冷，滴加幾滴蒸餾水或稀硝酸或雙氧水或100g·L-INH4NO3溶液等，使包裹的鹽膜溶解，炭粒暴露，在水浴上蒸干，再移入高溫電爐中，同上繼續(xù)灰化?；一耆螅ā?），待爐溫降至約200℃時，再移入干燥器中，冷卻至室溫后稱重。必要時再次灼燒，直至恒重。結果計算（注8）M3——（空坩鍋+樣品）質量（g）。注釋（適宜測定的樣品種類）注1.該方法一般適用于大多數(shù)植物莖、葉、根、蔬菜、水果、飼料、茶葉、咖啡、堅果及其制品，牛乳、提取脂肪后的油脂類、糖及糖制品、魚類及其制品、海帶等試樣。注2.灰化容器一般使用瓷坩堝，如果測定灰分后還測定其它成分，可以根據(jù)測定目的使用白金、石英等坩鍋。也可以用一般家用鋁箔自制成適當大小的鋁箔杯來代替，因其質地輕，能在525～600℃的一般灰化溫度范圍內能穩(wěn)定地使用，特別是用于灰分量少、試樣采取量多、需要使用大的灰化容器的樣品，如淀粉、砂糖、果蔬及其它們的制成品，效果會更好。注3.各種試樣因灰分量與樣品性質相差較大，其灰分測定時稱樣量與灰化溫度不完全一致，表13-1所列條件可供參考。注4.新的瓷坩堝及蓋可以用FeCl；和藍黑墨水（也含F(xiàn)eCl3.6H2-O）的混合液編寫號碼，灼燒后即遺有不易脫落的紅色Fe2O3痕跡的號碼。注5.由于灰化條件是將試樣放入達到規(guī)定溫度的電爐內，如不經(jīng)炭化而直接將試樣放入，因急劇灼燒，一部分殘灰將飛散。特別是谷物、豆類、干燥食品等灰化時易膨脹飛散的試樣，以及灰化時因膨脹可能速出容器的食品，如蜂蜜、砂糖及含有大量淀粉、魚類、貝類的樣品一定要進行預炭化。注6.對于一般樣品并不規(guī)定灰化時間，要求灼燒至灰分呈全白色或淺灰色并達到恒重為止。也有例外，如對谷類飼料和莖稈飼料灰分測定，則有規(guī)定為600℃灼燒2h。注7.即使完全灼燒的殘灰有時也不一定全部呈白色，內部仍然殘留有炭塊，所以應充分注意觀察殘灰。注8.有時灰分量按占干物重的質量分數(shù)表示，如谷物、豆類極其制品的國際標準（ISO）及谷物產(chǎn)品的國際谷化協(xié)會（ICC）標準灰分測定均按此表示。二、添加醋酸鎂灰化法（注1）方法原理谷物及其制品中，磷酸根陰離子一般過剩于陽離子，高溫時磷等酸性元素易逸失，且灰化過程中形成鉀、鈉等磷酸鹽（如KHPO2），容易形成在較低溫度下熔融的無機物，因而包裹未灰化的炭，造成供氧不足，延長灰化時間，且難以灰化完全。因此添加灰化輔助劑，如醋酸鎂，過量的鎂與過剩的磷酸結合，殘灰不熔融，呈白色松散狀態(tài)，避免了磷的損失，灰化時間也可大大縮短，并且不損壞灰化容器。但同時須做空白試驗，校正加入的醋酸鎂量（灼燒后變成氧化鎂）。主要儀器（1）灰化器皿。15～25mL的瓷或白金、石英坩堝（注2）。（2）高溫電爐。在525～600℃能自動控制恒溫。（3）干燥器。干燥劑一般使用135℃下烘幾小時的變色硅膠。（4）分析天平。（5）水浴鍋或調溫鼓風烘箱。試劑醋酸鎂溶液。稱取MgOAc（分析純）6g于燒杯中，加蒸餾水50mL，再加1mL冰醋酸，邊攪拌邊在水浴上或電熱板上加熱溶解，然后加450mL甲醇混合，裝于細口的塑料瓶內，蓋緊。（2）硝酸（1∶1）溶液。（3）雙氧水【ω（H2O2）=30%】。（4）100g·L-1NH4NO3溶液。稱硝酸銨（NH4NO3，分析純）10.0g溶于100mL水中。操作步驟樣品及灰化容器的預處理：①需要預干燥的試樣。含水較多的果汁，可以先在水浴上蒸干含水較多的果蔬，可以先用烘箱干燥（先在60～70℃吹干，然后在105℃下烘），測得它們的水分損失量；富含脂肪的樣品，可以先提取脂肪，然后分析其殘留物。②谷物、豆類、種實等干燥試樣一般先粉碎均勻，磨細過1mm篩即可，不宜太細，以免燃燒時飛失。將適量試樣（*2）2~5g疏松地裝于灰化容器內，稱重（精確到0.1mg），用移液管準確吸取醋酸鎂溶液5mL，均勻地灑布于試樣表面，使其全部濕潤。放置5～10min，使過剩的甲醇完全蒸發(fā)。碳化（*5）∶將裝有樣品的坩堝置于可調電爐上，在通風櫥里緩緩加熱，燒至無煙。對于特別容易膨脹的試樣（如蛋白、含糖和淀粉多的試樣），可以添加幾滴純橄欖油再同上預碳化。高溫灰化∶將坩堝移到已燒至暗紅色的高溫電爐門口，片刻后再放進高溫電爐內膛深處，關閉爐門，加熱至約525℃（坩堝呈暗紅色），或其它規(guī)定的溫度（表13-1），燒至灰分近于白色為止，大約1～2h（*0）。如果灰化不徹底（黑色碳粒較多），可以取出放冷，滴加幾滴蒸餾水或稀硝酸或雙氧水或100g·L-INH4NO3溶液等，使包裹的鹽膜溶解，炭粒暴露，在水浴上蒸干，再移入高溫電爐中，同上繼續(xù)灰化?；一耆螅ā?），待爐溫降至約200℃時，再移入干燥器中，冷卻至室溫后稱重。必要時再次灼燒，直至恒重?？瞻诇y定∶與灰化試樣一樣，吸取醋酸鎂溶液5mL加到已知衡重的灰化容器內，按與樣品測定完全相同的步驟進行操作。結果計算注釋注1.含磷較高的種子樣品等，可以先加入一定量的硝酸鎂或醋酸鎂的甲醇或乙醇溶液后再灰化，溫度即使高達800℃也不至引起磷的損失。由于硝酸鎂容易導致爆燃，所以通常一般用醋酸鎂。同理，含硫、氯較高的樣品，可以用碳酸鈉或石灰溶液浸透后再灰化。注2.稻、麥、玉米、蕎麥、蠶豆等谷物及其加工品等試樣應該盡量采用此法。因為這些樣品中磷等酸性元素含量相對較高。若采用直接灰化法，具體測定條件見表13-1。注3.添加鎂灰化，即使高溫也不熔融，故理論上最好采用高溫，但是作為實用的灰化溫度，采用600℃也能得到實質上與700℃灰化相同的測定值。三、水溶性和水不溶性灰分測定將上述測定的粗灰分中加入蒸餾水25mL，蓋上表面皿，加熱至沸，用無灰塵濾紙過濾，并以熱水洗坩堝等容器、殘渣和濾紙，至濾液總量約為60mL。將濾紙和殘渣再置于原坩堝中，再進行干燥、炭化、灼燒、冷卻、稱重。殘留物重量即為水不溶性灰分。粗灰分與水不溶