一、直接灰化法（注1）

方法原理

總灰分常用簡(jiǎn)單、快速、節(jié)約的干灰化法測(cè)定。即將樣品小心加熱炭化和灼燒，除盡有機(jī)質(zhì)，剩下的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)冷卻后稱(chēng)重，即可計(jì)算樣品總灰分含量。由于燃燒時(shí)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(shí)混入的泥沙等，而且樣品灼燒后無(wú)機(jī)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(jī)磷、硫轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿猁}和硫酸鹽，質(zhì)量均有改變。所以實(shí)際測(cè)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(dòng)控制恒溫。

（3）干燥器。干燥劑一般使用135℃下烘幾小時(shí)的變色硅膠。（4）分析天平。

（5）水浴鍋或調(diào)溫鼓風(fēng)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(chēng)硝酸銨（NH4NO3，分析純）10.0g溶于100mL水中。

?操作步驟??

樣品預(yù)處理（*）可以采用測(cè)定水分或脂肪后的殘留物作為樣品①需要預(yù)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(cè)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(lèi)、種實(shí)等干燥試樣一般先粉碎均勻，磨細(xì)過(guò)1mm篩即可，不宜太細(xì)，以免燃燒時(shí)飛失。

灰分測(cè)定將洗凈的坩堝（#4）置于550℃高溫電爐內(nèi)灼燒15min以上，取出，置于干燥器中平衡后稱(chēng)重，必要時(shí)再次灼燒，冷卻后稱(chēng)重直至恒重為止。準(zhǔn)確稱(chēng)取待測(cè)樣品2~5g（水分多的樣品可以稱(chēng)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(diào)電爐上，在通風(fēng)櫥里緩緩加熱，燒至無(wú)煙。對(duì)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(yù)碳化。

高溫灰化∶將坩堝移到已燒至暗紅色的高溫電爐門(mén)口，片刻后再放進(jìn)高溫電爐內(nèi)膛深處，關(guān)閉爐門(mén)，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(shí)，再移入干燥器中，冷卻至室溫后稱(chēng)重。必要時(shí)再次灼燒，直至恒重。

?結(jié)果計(jì)算（注8）

M3——（空坩鍋+樣品）質(zhì)量（g）。

注釋?zhuān)ㄟm宜測(cè)定的樣品種類(lèi)）

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(jiān)果及其制品，牛乳、提取脂肪后的油脂類(lèi)、糖及糖制品、魚(yú)類(lèi)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(cè)定灰分后還測(cè)定其它成分，可以根據(jù)測(cè)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(dāng)大小的鋁箔杯來(lái)代替，因其質(zhì)地輕，能在525～600℃的一般灰化溫度范圍內(nèi)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(huì)更好。

注3.各種試樣因灰分量與樣品性質(zhì)相差較大，其灰分測(cè)定時(shí)稱(chēng)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(lán)黑墨水（也含F(xiàn)eCl3.6H2-O）的混合液編寫(xiě)號(hào)碼，灼燒后即遺有不易脫落的紅色Fe2O3痕跡的號(hào)碼。

注5.由于灰化條件是將試樣放入達(dá)到規(guī)定溫度的電爐內(nèi)，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(lèi)、干燥食品等灰化時(shí)易膨脹飛散的試樣，以及灰化時(shí)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(yú)類(lèi)、貝類(lèi)的樣品一定要進(jìn)行預(yù)炭化。

注6.對(duì)于一般樣品并不規(guī)定灰化時(shí)間，要求灼燒至灰分呈全白色或淺灰色并達(dá)到恒重為止。也有例外，如對(duì)谷類(lèi)飼料和莖稈飼料灰分測(cè)定，則有規(guī)定為600℃灼燒2h。

注7.即使完全灼燒的殘灰有時(shí)也不一定全部呈白色，內(nèi)部仍然殘留有炭塊，所以應(yīng)充分注意觀察殘灰。

注8.有時(shí)灰分量按占干物重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，如谷物、豆類(lèi)極其制品的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）及谷物產(chǎn)品的國(guó)際谷化協(xié)會(huì)（ICC）標(biāo)準(zhǔn)灰分測(cè)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(guò)剩于陽(yáng)離子，高溫時(shí)磷等酸性元素易逸失，且灰化過(guò)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(wú)機(jī)物，因而包裹未灰化的炭，造成供氧不足，延長(zhǎng)灰化時(shí)間，且難以灰化完全。因此添加灰化輔助劑，如醋酸鎂，過(guò)量的鎂與過(guò)剩的磷酸結(jié)合，殘灰不熔融，呈白色松散狀態(tài)，避免了磷的損失，灰化時(shí)間也可大大縮短，并且不損壞灰化容器。但同時(shí)須做空白試驗(yàn)，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(dòng)控制恒溫。

（3）干燥器。干燥劑一般使用135℃下烘幾小時(shí)的變色硅膠。（4）分析天平。

（5）水浴鍋或調(diào)溫鼓風(fēng)烘箱。

?試劑

（1）醋酸鎂溶液。稱(chēng)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(xì)口的塑料瓶?jī)?nèi)，蓋緊。

（2）硝酸（1∶1）溶液。

（3）雙氧水【ω（H2O2）=30%】。

（4）100g·L-1NH4NO3溶液。稱(chēng)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(yù)處理：①需要預(yù)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(cè)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(lèi)、種實(shí)等干燥試樣一般先粉碎均勻，磨細(xì)過(guò)1mm篩即可，不宜太細(xì)，以免燃燒時(shí)飛失。

將適量試樣（*2）2~5g疏松地裝于灰化容器內(nèi)，稱(chēng)重（精確到0.1mg），用移液管準(zhǔn)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(rùn)。放置5～10min，使過(guò)剩的甲醇完全蒸發(fā)。

碳化（*5）∶將裝有樣品的坩堝置于可調(diào)電爐上，在通風(fēng)櫥里緩緩加熱，燒至無(wú)煙。對(duì)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(yù)碳化。

高溫灰化∶將坩堝移到已燒至暗紅色的高溫電爐門(mén)口，片刻后再放進(jìn)高溫電爐內(nèi)膛深處，關(guān)閉爐門(mén)，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。灰化完全后（±7），待爐溫降至約200℃時(shí)，再移入干燥器中，冷卻至室溫后稱(chēng)重。必要時(shí)再次灼燒，直至恒重。

空白測(cè)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(nèi)，按與樣品測(cè)定完全相同的步驟進(jìn)行操作。

?

?結(jié)果計(jì)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(dá)800℃也不至引起磷的損失。由于硝酸鎂容易導(dǎo)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(yīng)該盡量采用此法。因?yàn)檫@些樣品中磷等酸性元素含量相對(duì)較高。若采用直接灰化法，具體測(cè)定條件見(jiàn)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(shí)用的灰化溫度，采用600℃也能得到實(shí)質(zhì)上與700℃灰化相同的測(cè)定值。

?三、水溶性和水不溶性灰分測(cè)定

將上述測(cè)定的粗灰分中加入蒸餾水25mL，蓋上表面皿，加熱至沸，用無(wú)灰塵濾紙過(guò)濾，并以熱水洗坩堝等容器、殘?jiān)蜑V紙，至濾液總量約為60mL。將濾紙和殘?jiān)僦糜谠釄逯?，再進(jìn)行干燥、炭化、灼燒、冷卻、稱(chēng)重。殘留物重量即為水不溶性灰分。粗灰分與水不溶性灰分之差，就是水溶性灰分，再根據(jù)樣品質(zhì)量分別計(jì)算水溶性灰分與水不溶性灰分的百分含量。

?結(jié)果計(jì)算∶

四、酸溶性和酸不溶性灰分的測(cè)定

?取水不溶性灰分或測(cè)定粗灰分所得的殘留物加人100g·L-1HCI25mL放在小火上輕微煮沸5min。用無(wú)灰濾紙過(guò)濾后，再用熱水洗滌至濾液無(wú)氯離子反應(yīng)為止。將殘留物連同濾紙置于原塌中進(jìn)行同上干燥、灼燒，放冷并且稱(chēng)重。

?結(jié)果計(jì)算: