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实验五 食品中总灰分含量的测定
1. 实验目的
(1)学习食品中总灰分测定的意义和原理;
(2)掌握称重法测定灰分的基本操作技术及测定条件的选择;
(3)学会用减重法称取试样。
2. 实验原理
将样品炭化后置于500~600 ℃高温炉内灼烧,样品中的水分及挥发物质以气体放出,
有机物质中的碳、氢、氮等元素与有机物质本身的氧及空气中的氧生成二氧化碳、氮氧化物
及水分而散失,无机物以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氧化物等无机盐和金属氧化物的形式残
留下来,这些残留物即为灰分,称重残留物的质量即可计算出样品中总灰分的含量。
3. 仪器及材料
3.1仪器
高温电炉(马福炉);坩埚钳;瓷坩埚;分析天平;干燥器
3.2材料
面包(高筋面粉制作)、饼干(低筋面粉制作)
3.3试剂
1:1盐酸
4. 实验步骤
4.1瓷坩埚的准备
将坩埚用体积分数为20﹪的盐煮1~2h,洗净晾干后,用铅笔在坩埚外壁及盖上写上编
号。置于马福炉中,在(550±25)℃下灼烧0.5 h,冷至200℃一下后,取出。放入干燥器
中冷却至室温,准确称量,并反复灼烧至恒重(两次称重之差不超过0.5mg)。
4.2样品的处理
用分析天平准确称取5.00g面包两份,以及相同质量的两份饼干,放入之前标好号码的
瓷坩埚中,以小火加热使试样充分炭化至无烟。
4.3样品的灰化
炭化后的试样置马福炉中,在(550±25)℃下灼烧4h。冷至200℃以下后取出,放入
干燥器中冷却30min。在称量前如灼烧残渣有碳粒时,应向试样中滴入少许水湿润,使结块
松散,蒸出水分再次灼烧至无碳粒即灰化完全,冷至200℃以下,取出放入干燥器中冷却
30min后,准确称量。反复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg即为恒重。
5. 实验结果及分析
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表1面包和饼干灰分测定的数据记录
材料 标号 空坩埚质量/m1/g 样品和坩埚质量
/m2/g
残灰和坩埚质量/ m3/g
1 2 3 恒重值
面包
1 18.5332 23.5056 18.6178 18.6180 18.6182 18.6180
2 21.4906 26.5613 21.5797 21.5794 21.5795 21.5795
饼干
3 19.7115 24.7445 19.8006 19.8005 19.8007 19.8005
4 22.8022 27.9103 (-) (-) (-) (-)
1002321mmmmX
式中 X----样品中总灰分的含量;
m1---空坩埚的质量,g;
m2---样品和坩埚的质量,g;
m3---残灰加坩埚的质量,g;
按式计算样品中灰分含量,结果保留三位有效数字。
X1=(18.6180-18.5332)/(23.5056-18.5332)=1.71%
X2=(21.5795-21.4906)/(26.5613-21.4906)=1.75%
X3=(19.8005-19.7115)/(24.7445-19.7115)=1.77%
(由于处理不当,舍去第4组饼干的实验数据)
综上所述,将重复试验所得数据取平均值:
试验用面包的灰分为1.73%,试验用饼干的灰分为1.77%。即相同质量的高筋面粉中
无机物含量低于低筋面粉,即可说明高筋面粉所含有机物质含量高于低筋面粉,符合高
筋面粉与低筋面粉的组分构成特点。
6. 讨论与心得
6.1思考题
测定食品灰分的意义何在?
答:食品的总灰分含量是控制食品成品或半成品质量的重要依据;评定食品是否卫生,
有没有污染;判断食品是否掺假;评价营养的参考指标。
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6.2注意事项
(1)样品炭化时要注意热源强度,防止产生大量泡沫溢出坩埚;只有炭化完全,即不
冒烟后才能放入高温电炉中。灼烧空坩埚与灼烧样品的条件应尽量一致,以消除系统误差。
(2)把坩埚放入高温炉或从炉中取出时,要在炉口停留片刻,使坩埚预热或冷却。防
止因温度剧变而使坩埚破裂。
(3)灼烧后的坩埚应冷却到200℃以下再移入干燥器中,否则因过热产生对流作用,
易造成残灰飞散;且冷却速度慢,冷却后干燥器内形成较大真空,盖子不易打开。
(4)对于含糖分、淀粉、蛋白质较高的样品,为防止其发泡溢出,炭化前可加数滴纯
植物油。
(5)新坩埚在使用前须在体积分数为20﹪的盐酸溶液中煮沸1~2h,然后用自来水和蒸
馏水分别冲洗干净并烘干。用过的旧坩埚经初步清洗后,可用废盐酸浸泡20min左右,再用
水冲洗干净。
(6)反复灼烧至恒重是判断灰化是否完全最可靠的方法。因为有些样品即使灰化完全,
残留不一定是白色或灰白色。例如铁含量高的食品,残灰呈褐色;锰、铜含量高的食品,残
灰呈蓝绿色;而有时即使灰的表面呈白色或灰白色,但内部仍有碳粒存留。
(7)灼烧温度不能超过600℃,否则会造成钾、钠、氯等易挥发成分的损失。
6.3心得体会
这是第三次进行食品分析与检验实验课程。实验内容是食品中总灰分的测定。其中我主
要学会了用称重法测定灰分的基本操作技术,掌握了相关实验测定条件的选择,同时也掌握
了减重法称取试样,这在以后的食品分析与检验试验中是很有用的。在实验过程中我组成员
各有分工,尤其注意了精确称重等一系列基本操作。但是在饼干灰分测定时,我没有完全领
会实验要求,未完全捣碎饼干,导致试验时间过长,为了保证试验进度,我们放弃了第二组
的测量,只是实验美中不足的。当然我们都从中吸取了经验,为以后进一步的科学实验积累
了经验。这门课程作为专业课程的配套实验,这是提高我们实验技术,掌握基本的试验方法
的基本。我们会更加认真完成课程。
同时感谢老师和助教的讲解,使得我对实验的各项要求目的都有明确的掌握。同时还要
感谢同组组员的合作配合,使得我们在短时间内就按照要求完成了所有实验要求。我相信我
们的配合会更加娴熟,相信实验课会越来越顺利。
由于水平有限,实验报告中定有纰漏错误之处,请老师不吝赐教!
【参考资料】
[1]谢笔钧,何慧.食品分析[M].2009.科学出版社.
[2]谢笔钧.食品化学[M].2004.科学出版社.
[3]吴时敏 徐婷.食品分析与检验实验教程.2012.