食品中總灰分測(cè)定方法的簡化

◎ 祁 琛，辛雨霏

（1.大連市檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)服務(wù)中心，遼寧 大連 116600；2.大連食品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院有限公司，遼寧 大連 116600）

食品中的灰分是指食品經(jīng)高溫灼燒后殘留下來的無機(jī)物，主要是無機(jī)鹽及其氧化物。灰分是食品中無機(jī)成分總量的一項(xiàng)指標(biāo)，是直接用于營養(yǎng)評(píng)估的一部分。在食品加工方法和原料一定時(shí)，其灰分的含量通常在一定范圍內(nèi)，如果灰分含量超出了正常范圍，說明食品生產(chǎn)中使用了不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的原料或食品添加劑，或在加工、貯運(yùn)過程中受到污染。灰分還可以評(píng)價(jià)食品的加工精度和食品的品質(zhì)，是食品質(zhì)量控制的重要指標(biāo)。因此，測(cè)定食品中的灰分具有重要的意義[1]。

2017 年3 月1 日實(shí)施的《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》（GB 5009.4—2016）[2]中詳細(xì)規(guī)定了兩種測(cè)定不同種類食品總灰分的具體方法，且兩種方法并存，沒有規(guī)定哪種為仲裁方法，在實(shí)際應(yīng)用中，樣品量較大，單獨(dú)分類測(cè)定費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此有必要對(duì)各種類食品的檢測(cè)方法進(jìn)行歸納總結(jié)，找到符合大部分樣品使用的通用方法。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑

SX2-4-10 型箱式電阻爐（龍口市先科儀器有限公司）、XS204 型電子天平（瑞士梅特勒-托利多公司）。

乙酸鎂溶液（240 g·L-1）：稱取24.0 g 乙酸鎂加水溶解并定容至100 mL，混勻。

稀鹽酸：量取24 mL 分析純濃鹽酸用蒸餾水稀釋至100 mL。

1.2 樣品的選取

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中含磷量較高的食品分類，隨機(jī)選取檢驗(yàn)工作中遇到的樣品作為代表。豆類及其制品，選豆腐餅、豆腐；肉禽類及其制品，選熏雞、牛肉；蛋及其制品，選雞蛋粉、咸鴨蛋；水產(chǎn)及其制品，選干海參、蝦醬；乳及乳制品，選純牛奶、奶粉；其他食品，選面粉、嬰兒米粉、老式蛋糕和膠囊。選取以上14 種樣品作為研究對(duì)象。

1.3 坩堝前處理

瓷坩堝，具有耐高溫、耐酸的特點(diǎn)，且價(jià)格低廉，是灰分實(shí)驗(yàn)中最常用的坩堝。根據(jù)日常實(shí)驗(yàn)中樣品灰分含量的大小，選取30 mL 瓷坩堝，重量較小，前后灼燒稱量不超過0.5 mg 為恒重，控制時(shí)間較短，節(jié)約成本，同時(shí)對(duì)于低灰分樣品造成的誤差較小[3]。對(duì)于坩堝的處理，標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定淀粉類食品需要經(jīng)過稀鹽酸處理，但在實(shí)際工作中，由于樣品量較大，統(tǒng)一使用坩堝可以節(jié)約時(shí)間，防止偏差。根據(jù)食品種類的不用，同時(shí)采用經(jīng)稀鹽酸處理的坩堝和未經(jīng)處理的坩堝，進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)。

把坩堝浸泡在稀鹽酸中，煮沸15 min，再用大量自來水洗滌，最后用蒸餾水沖洗。然后把經(jīng)酸洗的坩堝和未處理的坩堝均在（550±25）℃下灼燒30 min，冷卻至200 ℃左右，取出放入干燥器中冷卻30 min，稱量，重復(fù)灼燒至恒重。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》（GB 5009.4—2016）中第一法測(cè)定食品中的總灰分。直接灰化法，取樣后，先水浴將水分蒸干，再小火加熱使試樣充分炭化至無煙，然后在（550±25）℃下灼燒4 h，冷卻至200 ℃左右，取出放入干燥器中冷卻30 min，稱量，重復(fù)灼燒至恒重。

在含磷量較高的食品中，隨著灰化的進(jìn)行，磷酸將以磷酸二氫鹽等形式存在。在灰化溫度較低時(shí)，容易形成熔融的無機(jī)物包住碳粒，使樣品難以灰化完全，或需要的灰化時(shí)間相當(dāng)長，難以達(dá)到恒重。因此，為縮短灰化時(shí)間，加入乙酸鎂溶液做助灰化劑，在灰化過程中，鎂鹽會(huì)隨著灰化而分解，與過剩的磷酸結(jié)合，避免產(chǎn)生熔融和結(jié)塊現(xiàn)象，使樣品呈現(xiàn)松散的狀態(tài)，既使樣品灰化完全，又大大縮短灰化時(shí)間。

在乙酸鎂溶液的加入量方面，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種不同濃度的乙酸鎂溶液，分別是加入1.00 mL 乙酸鎂溶液（240 g·L-1）或加入3.00 mL 乙酸鎂溶液（80g·L-1）。具體實(shí)驗(yàn)中加入乙酸鎂溶液后，需要先水浴將水分蒸干，再加熱炭化，所以加入的溶液量越少，蒸干的速度越快，所需的時(shí)間越少。而由于大部分樣品的灰分含量≤10%，取樣量通常為3 ～4 g，1.00 mL 溶液也足夠潤濕試樣，符合標(biāo)準(zhǔn)要求，所以選取助灰化劑的加入量為1.00 mL 乙酸鎂溶液（240 g·L-1）。

加助灰化劑法，取樣后加入1.00 mL 乙酸鎂溶液（240 g·L-1），使試樣完全潤濕后放置10 min，以下同直接灰化法的步驟。同時(shí)做3 次乙酸鎂溶液的空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 坩堝的處理

如表1 檢測(cè)結(jié)果所示，在含磷量較高的食品中，使用經(jīng)稀鹽酸處理的坩堝和未經(jīng)處理的坩堝同時(shí)檢測(cè)時(shí)，結(jié)果相差不大，灰分測(cè)定結(jié)果的相對(duì)相差小于5%，符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。因此，可以在各類食品的灰分檢測(cè)中均使用經(jīng)稀鹽酸處理的坩堝。同時(shí)，由于瓷坩堝耐堿性差，反復(fù)使用多次后，特別是在灰化堿性食品后，內(nèi)壁釉層會(huì)部分溶解，往往難以達(dá)到恒重，要注意及時(shí)更換新的坩堝[4]。

表1 不同樣品灰分含量測(cè)定結(jié)果表

2.2 加入助灰化劑的影響

在實(shí)際工作中，樣品量較大，準(zhǔn)確區(qū)分樣品種類并確定其是否為含磷量較高食品通常需要進(jìn)行磷含量的測(cè)定，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還容易出現(xiàn)差錯(cuò)[5]。按照表2 結(jié)果顯示，在其他食品中，加入助灰化劑乙酸鎂溶液與不加入助灰化劑，使用經(jīng)稀鹽酸處理坩堝和未經(jīng)處理坩堝，進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果相差不大，灰分測(cè)定結(jié)果的相對(duì)相差小于5%，符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。因此在測(cè)定除淀粉類食品外，無論是否為含磷量較高的食品，都可加入助灰化劑進(jìn)行總灰分的測(cè)定，乙酸鎂可以使樣品在灰化過程中呈現(xiàn)松散狀態(tài)，縮短灰化時(shí)間，灰化效果更好。但需要注意的是加入助灰化劑乙酸鎂溶液后，要做3 次空白實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別為0.048 2 g、0.048 3 g、0.048 2 g，且試驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.003 g，取平均值0.048 2 g 代入計(jì)算。

表2 其他食品中灰分含量測(cè)定結(jié)果表

2.3 重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)

根據(jù)2.1 和2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，稱取6份嬰兒米粉使用經(jīng)稀鹽酸處理過的坩堝，并加入1.00 mL乙酸鎂溶液（240 g·L-1），測(cè)定其灰分含量，具體結(jié)果見表3。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知6 份嬰兒米粉的灰分含量接近，平均值為3.21%，相對(duì)相差為2.80%，小于5%，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.89%，小于2.00%，說明用此方法測(cè)定有較好的精密度，重現(xiàn)性良好，符合《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范》（GB/T 27404—2008）的要求。

表3 嬰兒米粉灰分含量重現(xiàn)性測(cè)定結(jié)果表

3 結(jié)語

《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》規(guī)定了各類食品灰分的測(cè)定方法，在實(shí)際檢驗(yàn)中，由于樣品量較大，在保證實(shí)驗(yàn)誤差在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)時(shí)，可以統(tǒng)一使用經(jīng)稀鹽酸處理過的瓷坩堝進(jìn)行灰化反應(yīng)。除淀粉類食品外，其他食品在灰化時(shí)可以一起加入乙酸鎂溶液作為助灰化劑，避免出現(xiàn)食品分類錯(cuò)誤而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的情況。統(tǒng)一方法后，實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性較好，提高了日常檢驗(yàn)效率。灰分測(cè)定雖然簡單，但還是要注意細(xì)節(jié)問題，才能保證數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。