食品中总灰分测定方法的简化

◎ 祁 琛，辛雨霏

（1.大连市检验检测认证技术服务中心，辽宁 大连 116600；2.大连食品质量检验检测研究院有限公司，辽宁 大连 116600）

食品中的灰分是指食品经高温灼烧后残留下来的无机物，主要是无机盐及其氧化物。灰分是食品中无机成分总量的一项指标，是直接用于营养评估的一部分。在食品加工方法和原料一定时，其灰分的含量通常在一定范围内，如果灰分含量超出了正常范围，说明食品生产中使用了不符合卫生标准的原料或食品添加剂，或在加工、贮运过程中受到污染。灰分还可以评价食品的加工精度和食品的品质，是食品质量控制的重要指标。因此，测定食品中的灰分具有重要的意义[1]。

2017 年3 月1 日实施的《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》（GB 5009.4—2016）[2]中详细规定了两种测定不同种类食品总灰分的具体方法，且两种方法并存，没有规定哪种为仲裁方法，在实际应用中，样品量较大，单独分类测定费时费力，因此有必要对各种类食品的检测方法进行归纳总结，找到符合大部分样品使用的通用方法。

1 材料与方法

1.1 仪器、试剂

SX2-4-10 型箱式电阻炉（龙口市先科仪器有限公司）、XS204 型电子天平（瑞士梅特勒-托利多公司）。

乙酸镁溶液（240 g·L-1）：称取24.0 g 乙酸镁加水溶解并定容至100 mL，混匀。

稀盐酸：量取24 mL 分析纯浓盐酸用蒸馏水稀释至100 mL。

1.2 样品的选取

根据标准中含磷量较高的食品分类，随机选取检验工作中遇到的样品作为代表。豆类及其制品，选豆腐饼、豆腐；肉禽类及其制品，选熏鸡、牛肉；蛋及其制品，选鸡蛋粉、咸鸭蛋；水产及其制品，选干海参、虾酱；乳及乳制品，选纯牛奶、奶粉；其他食品，选面粉、婴儿米粉、老式蛋糕和胶囊。选取以上14 种样品作为研究对象。

1.3 坩埚前处理

瓷坩埚，具有耐高温、耐酸的特点，且价格低廉，是灰分实验中最常用的坩埚。根据日常实验中样品灰分含量的大小，选取30 mL 瓷坩埚，重量较小，前后灼烧称量不超过0.5 mg 为恒重，控制时间较短，节约成本，同时对于低灰分样品造成的误差较小[3]。对于坩埚的处理，标准上规定淀粉类食品需要经过稀盐酸处理，但在实际工作中，由于样品量较大，统一使用坩埚可以节约时间，防止偏差。根据食品种类的不用，同时采用经稀盐酸处理的坩埚和未经处理的坩埚，进行平行实验。

把坩埚浸泡在稀盐酸中，煮沸15 min，再用大量自来水洗涤，最后用蒸馏水冲洗。然后把经酸洗的坩埚和未处理的坩埚均在（550±25）℃下灼烧30 min，冷却至200 ℃左右，取出放入干燥器中冷却30 min，称量，重复灼烧至恒重。

1.4 实验方法

按照《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》（GB 5009.4—2016）中第一法测定食品中的总灰分。直接灰化法，取样后，先水浴将水分蒸干，再小火加热使试样充分炭化至无烟，然后在（550±25）℃下灼烧4 h，冷却至200 ℃左右，取出放入干燥器中冷却30 min，称量，重复灼烧至恒重。

在含磷量较高的食品中，随着灰化的进行，磷酸将以磷酸二氢盐等形式存在。在灰化温度较低时，容易形成熔融的无机物包住碳粒，使样品难以灰化完全，或需要的灰化时间相当长，难以达到恒重。因此，为缩短灰化时间，加入乙酸镁溶液做助灰化剂，在灰化过程中，镁盐会随着灰化而分解，与过剩的磷酸结合，避免产生熔融和结块现象，使样品呈现松散的状态，既使样品灰化完全，又大大缩短灰化时间。

在乙酸镁溶液的加入量方面，标准规定了两种不同浓度的乙酸镁溶液，分别是加入1.00 mL 乙酸镁溶液（240 g·L-1）或加入3.00 mL 乙酸镁溶液（80g·L-1）。具体实验中加入乙酸镁溶液后，需要先水浴将水分蒸干，再加热炭化，所以加入的溶液量越少，蒸干的速度越快，所需的时间越少。而由于大部分样品的灰分含量≤10%，取样量通常为3 ～4 g，1.00 mL 溶液也足够润湿试样，符合标准要求，所以选取助灰化剂的加入量为1.00 mL 乙酸镁溶液（240 g·L-1）。

加助灰化剂法，取样后加入1.00 mL 乙酸镁溶液（240 g·L-1），使试样完全润湿后放置10 min，以下同直接灰化法的步骤。同时做3 次乙酸镁溶液的空白实验。

2 结果与分析

2.1 坩埚的处理

如表1 检测结果所示，在含磷量较高的食品中，使用经稀盐酸处理的坩埚和未经处理的坩埚同时检测时，结果相差不大，灰分测定结果的相对相差小于5%，符合国家标准规定。因此，可以在各类食品的灰分检测中均使用经稀盐酸处理的坩埚。同时，由于瓷坩埚耐碱性差，反复使用多次后，特别是在灰化碱性食品后，内壁釉层会部分溶解，往往难以达到恒重，要注意及时更换新的坩埚[4]。

表1 不同样品灰分含量测定结果表

2.2 加入助灰化剂的影响

在实际工作中，样品量较大，准确区分样品种类并确定其是否为含磷量较高食品通常需要进行磷含量的测定，费时费力，还容易出现差错[5]。按照表2 结果显示，在其他食品中，加入助灰化剂乙酸镁溶液与不加入助灰化剂，使用经稀盐酸处理坩埚和未经处理坩埚，进行平行实验，结果相差不大，灰分测定结果的相对相差小于5%，符合国家标准规定。因此在测定除淀粉类食品外，无论是否为含磷量较高的食品，都可加入助灰化剂进行总灰分的测定，乙酸镁可以使样品在灰化过程中呈现松散状态，缩短灰化时间，灰化效果更好。但需要注意的是加入助灰化剂乙酸镁溶液后，要做3 次空白实验，实验结果分别为0.048 2 g、0.048 3 g、0.048 2 g，且试验结果的标准偏差小于0.003 g，取平均值0.048 2 g 代入计算。

表2 其他食品中灰分含量测定结果表

2.3 重现性实验

根据2.1 和2.2 实验结论进行重复性实验，称取6份婴儿米粉使用经稀盐酸处理过的坩埚，并加入1.00 mL乙酸镁溶液（240 g·L-1），测定其灰分含量，具体结果见表3。根据实验数据可知6 份婴儿米粉的灰分含量接近，平均值为3.21%，相对相差为2.80%，小于5%，符合标准要求。同时计算相对标准偏差RSD为1.89%，小于2.00%，说明用此方法测定有较好的精密度，重现性良好，符合《实验室质量控制规范》（GB/T 27404—2008）的要求。

表3 婴儿米粉灰分含量重现性测定结果表

3 结语

《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》规定了各类食品灰分的测定方法，在实际检验中，由于样品量较大，在保证实验误差在标准要求的范围内时，可以统一使用经稀盐酸处理过的瓷坩埚进行灰化反应。除淀粉类食品外，其他食品在灰化时可以一起加入乙酸镁溶液作为助灰化剂，避免出现食品分类错误而影响实验结果不准确的情况。统一方法后，实验重现性较好，提高了日常检验效率。灰分测定虽然简单，但还是要注意细节问题，才能保证数据结果的准确性。