第一节 水分的测定 （1）水分含量测定的意义 　　食物中水分含量的测定是食品分析的重要项目之一，因为水是食品的重要组成部分。控制食品水分含量，对于保持食品的感官性质、维持食品中其他组分的平衡关系、防止食品的腐败变质等，都起着重要的作用。

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1 第一节 水分的测定 （1）水分含量测定的意义 　　食物中水分含量的测定是食品分析的重要项目之一，因为水是食品的重要组成部分。控制食品水分含量，对于保持食品的感官性质、维持食品中其他组分的平衡关系、防止食品的腐败变质等，都起着重要的作用。

2 （2）水分的存在状态 食品中的水分 结合水 (束缚水):（指结晶水和吸附水）：与食品中其它成分以氢键结合,较难分离 滞化水(不可移动水)
自由流动水 结合水 (束缚水):（指结晶水和吸附水）：与食品中其它成分以氢键结合,较难分离 游离水（自由水）：存在于动植物的细胞外各种毛细管和腔体中的水.易分离 滞化水(不可移动水) 毛细管水 食品中的水分

3 （3）水分的测定方法 任何食品都可以看作是由水分和干物质组成,因此用测定干物质的方法也间接测定了水分,反之亦然.故食品中水分测定的方法很多，通常可分为直接法和间接法两大类。 直接法是利用水分本身的物理、化学性质去掉样品中的水分，再对其进行定量分析的方法。准确度较高。 间接法是利用食品的相对密度、折射率、电导、介电常数等物理性质测定水分的方法。不需要除去样品中的水分。

4 水分的测定 水分的测定 直接法 间接法 干燥法 红外线干燥法 直接干燥法：适用于谷物及其制品、水产品、豆制品、乳制品、肉制品及卤菜制品等
减压干燥法：适用于糖及糖果、味精等易分解食品 蒸馏法：适用于含较多的挥发性物质的食品，如油脂、香辛料等 卡尔•费休法 其他测定水分方法 干燥法 水分的测定 红外线干燥法 直接干燥法：适用于谷物及其制品、水产品、豆制品、乳制品、肉制品及卤菜制品等 减压干燥法：适用于糖及糖果、味精等易分解食品 蒸馏法：适用于含较多的挥发性物质的食品，如油脂、香辛料等 卡尔•费休法 其他测定水分方法 直接法 间接法

5 一、食品中水分的测定 （一）干燥法 （二）蒸馏法 （三）卡尔•费休法

6 （一）干燥法 将样品在一定条件下加热干燥，使其中水分蒸发，以样品在蒸发前后减少的质量来计算水分含量的测定方法。主要介绍直接干燥法、减压干燥法的原理、适用范围和操作方法。

7 1、常压烘箱干燥法 (1) 原理 基于食品中的水分受热以后，产生的蒸汽压高于空气在电热干燥箱重中的分压，使食品中的水分蒸发出来，同时，由于不断的加热和排走水蒸汽，而达到完全干燥的目的。
(2) 适用范围 本法以样品在蒸发前后的失重来计算水分含量，故适用于在95~105℃范围不含其他挥发成分且对热稳定的各种食品。

8 ⑶各类样品的制备、测定及结果计算 样品的制备方法常以食品种类及存在状态的不同而异，一般情况下，食品以固态(如面包、饼干、乳粉等)、液态(如牛乳、果汁等)和浓稠态(如炼乳、糖浆、果酱等）存在。现将样品制备与测定方法等分述如下： ①固态样品 固态样品必须磨碎，全部经过20~40目筛，混匀。在磨碎过程中，要防止样品水分含量变化。一般水分在14%以下时称为安全水分，即在实验室条件下进行粉碎过筛等处理，水分含量一般不会发生变化。但要求动作迅速。制备好的样品存于干燥洁净的磨口瓶中备用。

9 测定时，精确称取上述样品2.00~10.00 g（视样品性质和水分含量而定），置于已干燥、冷却并称至恒重的有盖称量瓶中，移入95~105℃常压烘箱中，开盖2~4小时后取出，加盖置干燥内冷却0.5小时后称重。再烘1小时左右，又冷却0.5小时后称重。重复此操作，直至前后两次质量差不超过2mg即算恒重。测定结果按下式计算： 水分（%）= 式中 m 干燥前样品与称量瓶质量，g m 干燥后样品与称量瓶质量，g m 称量瓶质量 ， g

10 ② 半固体或浓稠态样品 浓稠态样品直接加热干燥，其表面易结硬壳焦化，使内部水分蒸发受阻，故在测定前，需加入精制海砂或无水硫酸钠，以增大蒸发面积。但测定中，应先准确称样，再加入已知质量的海砂或无水硫酸钠，搅拌均匀后干燥至恒重。测定结果按下式 水分（%）= m 干燥前样品与称量瓶质量 g； m 海砂（或无水硫酸钠）质量，g； m 干燥后样品、海砂及称量瓶的总质量，g； m 称量瓶质量，g；

11 ③液态样品 液态样品直接置于高温加热，会因沸腾而造成样品损失，故需经低温浓缩后，再进行高温干燥。测定时先准确称样于已烘干至恒重的蒸发皿内，置于热水浴锅上蒸发至近干，再移入干燥箱中干燥至恒重。结果计算公式同上述一步干燥法。 由于液态样品主要由水分和可溶性固形物所组成，因此也可采用比重法、折光法等测出样品中固形物含量，然后按下式间接求出水分含量： 水分（%）=100%﹣可溶性固形物%

12 （4） 操作条件选择 操作条件选择主要包括:称样数量，称量器皿规格，干燥设备及干燥条件等的选择。 ①称样数量 测定时称样数量一般控制在其干燥后的残留物质量在1.5~3g为宜。对于水分含量较低的固态、浓稠态食品，将称样数量控制在3~5g，而对于果汁、牛乳等液态食品，通常每份样量控制在15~20g为宜。

13 ②称量皿规格 称量皿分为玻璃称量瓶和铝质称量盒两种。前者能耐酸碱，不受样品性质的限制，常用于干燥法。后者质量轻，导热性强，但对酸性食品不适宜，常用于减压干燥法。称量皿的规格，以样品置于其中铺开后厚度不超过器皿高的1/3为宜。 ③干燥设备 电热烘箱有各种形式，一般使用强力循环通风式，其风量较大，烘干大量式样时效率高，但质轻的试样有时会飞散。 温度计通常处于离隔板3cm的中心处，为保证测定温度较恒定，并减少取出过程中因吸湿而产生的误差，一批测定的称量皿最好为8~12个，并排列在隔板的较中心部位。

14 ④干燥条件 温度一般控制在95~105℃，对热稳定的谷物等，可提高到120~130℃范围内进行干燥；对含还原糖较多的食品应先用低温（50~60℃）干燥0.5小时，然后在用100~105℃干燥。 干燥时间的确定有两种方法 一种是干燥到恒重，另一种是规定一定的干燥时间。前者基本能保证水分蒸发完全；后者需根据测定对象的不同而规定不同的干燥时间。对准确度要求不高的样品，如各种饲料中水分含量的测定，可采用第二种方法进行。一般是采用第一种方法。

15 （5） 说明及注意事项 ①水果、蔬菜样品，应先洗去泥沙后，再用蒸馏水冲洗一次，然后用洁净纱布吸干表面的水分。
（5） 说明及注意事项 ①水果、蔬菜样品，应先洗去泥沙后，再用蒸馏水冲洗一次，然后用洁净纱布吸干表面的水分。 ②在测定过程中，称量皿从烘箱中取出后，应迅速放入干燥器中进行冷却，否则，不易达到恒重。 ③干燥器内一般用硅胶作干燥剂，硅胶吸湿后效能会减低，故当硅较蓝色减褪或变红时，需及时换出，置135℃左右烘2~3小时使其再生后再用。硅胶若吸附油脂等后，去湿能力也会大大减低。 ④果糖含量较高的样品，如水果制品、蜂蜜等，在高温下（＞70℃）长时间加热，其果糖会发生氧化分解作用而导致明显误差。故宜采用减压干燥法测定水分含量。 ⑤含有较多氨基酸、蛋白质及羰基化合物的样品，长时间加热则会发生羰氨反应析出水分而导致误差：对此类样品宜用其他方法测定水分含量。

16 2、减压干燥法 (1) 原理 利用在低压下水的沸点降低的原理，将取样后的称量皿置于真空烘箱内，在选定的真空度于加热温度下干燥到恒重。干燥后样品所失去的质量即为水分含量。 (2) 适用范围 适用于在较高温度下易热分解、变质或不易除去结合水的食品，如糖浆、果糖、味精、麦乳精、高脂肪食品、果蔬及其制品等的水分含量测定。

17 （3） 仪器及装置 真空烘箱(带真空泵） 、干燥瓶、安全瓶。 在用减压干燥法测水分含量时，为了除去烘干过程中样品蒸发出来的水分以及烘箱恢复常压时空气中的水分，整套仪器设备除用一个真空烘箱（带真空泵）外，还还需要设置一套安全、缓冲的设施，连接了几个干燥瓶和一个安全瓶，设备流程如图

18 （4）操作方法 准确称取2~5g样品于已烘干至恒重的称量皿中，放入真空烘箱内，按图所示流程连接好全套装置后，打开真空泵抽出烘箱内空气至所需压力40~53.3KP(300~400mmH g)，并同时加热至所需温度(60±5℃）。关闭真空泵上的活塞，停止抽气，使烘箱内保持一定的温度和压力，经一定时间后，打开活塞使空气经干燥瓶缓缓进入烘箱内，待压力恢复正常后，再打开烘箱取出称量皿，放入干燥器中冷却0.5小时后称量。并重复以上操作至恒重。 （5）结果计算 同直接干燥法

19 （6） 说明及注意事项 ①真空烘箱内各部位温度要求均匀一致，若干燥时间短时，更应严格控制。 ②第一次使用的铝质称量盒要反复烘干二次，每次置于调节到规定温度的烘箱内烘1~2小时，然后移至干燥器内冷却45分钟，称重(精确到0.1mg)，求出恒重。第二次以后使用时，通常采用前一次的恒重值。试样为谷粒时，如小心使用可重复20~30次而恒重值不变。 ③由于直读天平与被测量物之间的温度差会引起明显的误差，故在操作中应力求被称量物与天平的温度相同后再称重，一般冷却时间在0.5~1小时内。 ④减压干燥时，自烘箱内部压力降至规定真空度时起计算烘干时间，一般每次烘干时间为2小时，但有的样品需5小时；恒重一般以减量不超过0.5mg时为标准，但对受热后易分解的样品则可以不超过1~3mg的减量值为恒重标准。

20 3、红外线干燥法 红外线干燥法是一种快速测定水分的方法。在测定精度、速度、操作简易、数字显示等方面都表现出优越的性能。
⑴测定原理 以红外线发热管为热源，通过红外线的辐射热和直射热加热试样，高效、迅速地使水分蒸发，样品干燥过程中，红外线水分测定仪的显示屏上直接显示出水分变化过程，直至达到恒定值即为样品水分含量。 ⑵仪器 红外线水分测定仪（MA-40数字显示式红外线水分测定仪） ⑶操作 将样品置于样品皿上摊平，仪器自动校准内置砝码，选择干燥温度，开始干燥。 MA-40红外线水分测定仪允许的测定温度范围是40~160℃，样品量的允许范围是0~40g，测定的精度为0.1mg。

21 （二） 蒸馏法 （ 1）原理 基于两种互不相溶的液体二元体系的沸点低于各组分的沸点这一事实，将食品中的水分与甲苯或二甲苯或苯共沸蒸出，冷凝并收集溜液，由于相对密度不同，溜出液在接收管中分层，根据馏出液中水的体积，即可计算出样品中水分含量。 （2） 特点及适用范围 此法采用了高效的换热方式，水分可迅速移出。此外，测定过程在密闭容器中进行，加热温度比直接干燥法低，故对易氧化、分解、热敏性以及含有大量挥发性组分的样品的测定准确度明显优于干燥法。该法设备简单，操作方便，广泛用于谷类、果蔬、油类香料等多种样品的水分测定，特别对于香料，此法是唯一公认的水分含量的标准分析法。

22 （3）仪器及试剂 蒸馏式水分测定仪如图所示。 甲苯或二甲苯： 取甲苯或二甲苯，先以水饱和后，分去水层，进行蒸馏，收集馏出液备用。

23 （4） 操作方法 准确称取适量样品(估计含水量2~5ml)，放入水分测定仪器的烧瓶中，加入新蒸馏的甲苯(或二甲苯)50~75ml使样品浸没，连接冷凝管及接收管，从冷凝管顶端注入甲苯(或二甲苯)，使之充满水分接收刻度管。 慢慢加热蒸馏，使每秒钟约蒸馏出2滴馏出液，待大部分水分蒸馏出后，加速蒸馏使每秒约蒸出4滴馏出液，当水分全部蒸出后(接收管内的体积不再增加时)，从冷凝管顶端注入少许甲苯(或二甲苯)冲洗。如发现冷凝管壁或接受管上部附有水滴，可用附用小橡皮头的铜丝擦下，再蒸馏片刻直至接受管上部及冷凝管壁无水滴附着为止。读取接收管水层的容积。

24 （5）结果计算 X= 式中 X-----水分含量，mL/100g V-----接受管内水的体积， mL W-----样品的质量 ，g

25 （6）说明及注意事项 ①样品用量一般谷类、豆类约20 g，鱼、肉、蛋、乳制品约5~10克，蔬菜、水果约5g。
②有机溶剂一般用甲苯，其沸点微110.7℃。对于 在 高温易分解样品则用苯作蒸馏溶剂(纯苯沸点80.2℃，水苯沸点则为69.25℃)，但蒸馏的时间需延长。 ③加热温度不宜太高，温度太高时冷凝管上端水汽难以全部回收。蒸馏时间一般为2~3小时，样品不同蒸馏时间各异。 ④为了尽量避免接受管和冷凝管壁附着水滴，仪器必须洗涤干净。

26 （三）卡尔•费休法 卡尔•费休（Karl • Fischer）法，简称费休法或K-F法，是在1935年由卡尔•费休提出的测定水分的容量方法，属于碘量法，对于测定水分最为专一，也是测定水分最为准确的化学方法。

27 （1） 适用范围 费休法广泛地应用于各种液体、固体及一些气体样品中水分含量的测定，此法也常被作为水分特别是痕量水分（低至ppm级）的标准分析方法，用以校正其他测定方法。 在食品分析中，采用适当的预防措施后此法能用于含水量从1ppm到接近100%的样品的测定，已应用于面粉、砂糖、人造奶油、可可粉、糖蜜、茶叶、乳粉、炼乳及香料等食品中的水分测定，结果的准确度优于直接干燥法，也是测定脂肪和油品中痕量水分的理想方法。 （2） 主要仪器 容量法卡氏水分测定仪，可用于测定水分含量在0.5mg以上的样品。库仑法卡氏水分测定仪，可用于测定水分含量在10µg以上的样品。如：KF—1型水分测定仪或SDY—84型水分滴定仪。

28 费休法的基本原理是利用I2 氧化SO2 时，需要有定量的水参加反应： SO2 + I2 +2H2O H2SO4 +2HI
（3） 原理 费休法的基本原理是利用I2 氧化SO2 时，需要有定量的水参加反应： SO2 + I2 +2H2O H2SO4 +2HI 此反应具可逆性，当硫酸浓度达0.05%以上时，即能发生逆反应。需要加入适当的碱性物质以中和反应过程中生成的酸，使反应顺利地向右进行。经实验证明，采用吡啶（C5H5N ）作溶剂可满足此要求，此时反应进行如下： C5H5N • I2 + C5H5N • SO2 +C5H5N+H2O 碘吡啶 亚硫酸吡啶 2 C5H5N H I + C5H5N SO2 O 氢碘酸吡啶 硫酸吡啶

29 生成的硫酸吡啶很不稳定，能与水发生副发应，消耗一部分水而干扰测定：
C5H5N SO2 O +H2O H SO4H +CH3OH SO4 • CH3 若有甲醇存在，则硫酸吡啶可生成稳定的甲基硫酸氢吡啶； 于是促使测定水的滴定反应得以定量完成。

30 由此可见，滴定操作所用的标准溶液是含有I2、SO2、C5H5N及CH3OH的混合溶液，此溶液称为费休试剂。
费休法的滴定总反应式可写为： （ I2+SO2+3C5H5N+CH3OH ）+H2O C5H5N •HI+ C5H5N •HSO4CH3 从上式可以看到1mol水需要与1mol碘、1mol二氧化硫和3mol吡啶及1mol甲醇反应而产生2mol氢碘酸吡啶和1mol甲基硫酸氢吡啶（实际操作中各试剂用量摩尔比为I2:SO2:C5H5N =1:3:10 ）。 卡尔·费歇尔试剂的有效浓度取决于碘的浓度。新鲜配制的试剂，由于各种不稳定因素，其有效浓度会不断降低。因此，新鲜配制的卡尔·费歇尔试剂，混合后，需放置一定的时间后才能使用，而且每次使用前均应标定。

31 滴定操作中可用两种方法确定终点 一种是用试剂本身所含的碘作为指示剂 当用费休试剂滴定样品达到化学计量点时，再过量1滴费休试剂中的游离碘即会使体系呈现浅黄甚至棕黄色，据此即作为终点而停止滴定，此法适用于含有1%以上水分的样品，由其产生的终点误差不大； 另一方法为双指示电极安培滴定法，也叫永停滴定法，其原理是将两枚相似的微铂电极插在被滴样品溶液中，给两电极间施加10~25mV电压，在开始滴定直至化学计量点前，因体系中无游离碘，电极间的极化作用使外电路中无电流通过（即微安表指针始终不动），而当过量1滴费休试剂滴入体系后，由于游离碘而使体系变为去极化，则溶液开始导电，微安表指针偏转至一定刻度并稳定不变，即为终点。此法更适宜于测定深色样品及微量、痕量水分时采用。

32 二、食品中水分活度值（Aw）的测定 食品中水分具有不同的存在状态，而各种水分的测定方法只能定量地测定食品中水的总含量。水分活度反映了食品中水分存在的状态。 Aw可根据拉乌尔定律用蒸气压的关系来表示： ----食品中水蒸气压； ---- 同温下纯水的蒸气压 RH----平衡相对湿度

33 即水分活度等于在同一温度下，纯水蒸气压与食品中水分所产生的蒸气压之间的比率。在一定温度下食品与周围环境处于水分平衡状态时，食品的水分活度值在数值上等于用百分率表示的相对湿度，其数值在0~1之间。
水分含量：指食品中水的总含量，即一定食品中含水的百分数。 水分活度：指食品中水分存在的状态，即水分与食品的结合程度或游离程度。结合程度越高，水分活度值越低；结合程度越低，水分活度值越高。 相对湿度：指食物周围的空气状态。

34 水分活度值测定的意义： 水分活度值对食品的色、香、味、组织结构以及食品的稳定性都有着重要影响，各种微生物的生命活动及各种化学、生物化学变化都有要求一定的Aw值，故Aw值对食品保藏具有重要的意义。同样，含有水分的食物由于其水活度值不同，故其贮藏的稳定性也不同。利用水分活度原理，控制水分活度，从而提高产品质量，延长食品保藏期。故食品中水分活度值的测定已逐渐成为食品检验中的一个重要项目。

35 水分活度值测定的方法：扩散法、水分活度测定仪法等。
1、扩散法 ⑴原理 样品在康威微量扩散皿的密封和恒温条件下，分别在Aw值较高和较低的标准饱和溶液中进行扩散平衡，根据样品质量的增加（在较高Aw值标准溶液中平衡）和减少（在较低Aw值标准溶液中平衡）求出样品的Aw值。 ⑵仪器 ①康威微量扩散皿。②小铝皿或玻璃皿，放样品用，直径25~28mm，深度7mm的圆形小皿。③分析天平，感量1mg。 ⑶试剂 标准水分活度试剂如表所示。 ⑷样品处理

36 ⑸测定方法 ①在预先恒重的铝皿或玻璃皿中，准确称取约2.00g均匀样品2~4份，迅速放入康威皿内室中。外室放入饱和标准试剂5mL，或标准的上述各式盐5.0g，加入少许蒸馏水润湿。常选择2~4种标准试剂，其中1~2份的Aw值大于或小于试样Aw值。 ②扩散皿磨中边缘均匀涂有一层凡士林，样品放入后，盖上玻璃盖，在完全封闭的状态下，移至（25±0.5) ℃的恒温箱中，放置（2±0.5)h。 ③取出铝皿或玻璃皿，用分析天平迅速称量，分别计算各样品质量的增减。 ④以各种标准饱和溶液在25℃时的Aw为横坐标，样品质量增减为纵坐标，在坐标纸上作图，将各点连接成一条直线，此线与横轴的交点即为该样品的水分活度值。

37 ⑤每个样品测定时应做平行试验。其Aw测定值的平行误差不得超过0.02。
在一定温度下，用标准饱和溶液校正Aw测定仪的Aw值，在同一条件下测定样品的Aw值。将样品置于仪器的测试盒内，在一定温度下达到平衡时，盒内的样品的水蒸气分压通过传感器在仪器的表头上指示出Aw的读数。

38 第二节 灰分的测定 本节的知识点： 灰分的概念、灰分测定内容、总灰分测定原理、灰化方法、总灰分测定方法及测定条件的选择、高温炉结构、瓷坩埚的性能。 能力点： 掌握高温炉的使用方法；掌握坩埚处理、样品炭化、灰化等基本操作方法；进一步熟悉天平的称量操作。

39 食品的组成十分复杂，除含有大量有机物质外，还含有较丰富的无机成分。当这些组分经高温灼烧时，将发生一系列物理和化学变化，最后有机成分经燃烧、分解而挥发逸散，而无机成分（主要是无机盐和氧化物）则残留下来。食品经灼烧后的残留物称为灰分。灰分是标示食品中无机成分总量的一项指标。 灰分测定的内容 (1) 总灰分 (2) 水溶性灰分 (3) 水不溶性灰分 按溶解性分类 (4) 酸不溶性灰分 其中水溶性灰分反映的是可溶性的钾、钠、钙、镁等的氧化物和盐类的含量。水不溶性灰分反映的是污染的泥沙和铁、铝等氧化物及碱土金属的碱式磷酸盐的含量。酸不溶性灰分反映的是污染的泥沙和食品中原来存在的微量氧化硅的含量。

40 测定灰分的意义 (1) 评判食品的加工精度和食品品质时,总灰分是一项重要的指标。 ① 面粉的加工精度 在面粉加工中，常以总灰分含量评定面粉等级，富强粉为0.3~0.5%；标准粉为0.6~0.9%； ② 无机盐是六大营养要素之一，要正确评价某食品的营养价值，其无机盐含量是一个评价指标。例如，黄豆是营养价值较高的食物，它的灰分含量高达5.0%。

41 ③ 生产果胶、明胶之类的胶质品时，灰分是这些制品的胶冻性能的标志。果胶分为HM和LM两种，HM只要有糖、酸存在即能形成凝胶，而LM除糖、酸以外，还需要有金属离子，如： Ca2+、Al3+。
④ 水溶性灰分和酸不溶性灰分可作为食品生产的一项控制指标。 水溶性灰分指示果酱、果冻制品中的果汁含量。 酸不溶性灰分中的大部分，是一些来自原料本身中的，或在加工过程中来自环境污染混入产品中的泥沙等机械污染物。

42 (2) 判断食品受污染的程度 不同的食品，因所用原料、加工方法及测定条件的不同，各种灰分的组成和含量也不相同，当这些条件确定后，某种食品的灰分常在一定范围内。如果灰分含量超过了正常范围，说明食品生产中使用了不合乎卫生标准要求的原料或食品添加剂，或食品在加工、贮运过程中受到了污染。因此，测定灰分可以判断食品受污染的程度。 因此，灰分是某些食品的重要的质量控制指标，是食品成分分析的项目之一。

43 一、总灰分的测定 （1） 原理 把一定量的样品经炭化后放入高温炉内灼烧，使有机物质被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化物及水等形式逸出，而无机物质以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯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，称量残留物的重量即可计算出样品中总灰分的含量。

44 （2） 仪器 ① 高温炉 ②坩埚 ③坩埚钳 ④干燥器 ⑤分析天平 （3） 试剂 ①1：4盐酸溶液 ② 0.5%三氯化铁溶液和等量蓝墨水的混合液 ③6mol/L硝酸 ④36%过氧化氢 ⑤辛醇或纯植物油

45 （4） 测定条件的选择 ① 灰化容器 测定灰分通常以坩埚作为灰化容器，个别情况下也可使用蒸发皿。坩埚分素烧瓷坩埚、铂坩埚、石英坩埚等多种。 灰化容器的大小要根据试样的形状来选用，需要前处理的液态样品、加热易膨胀的样品及灰分含量低、取样量较大的样品，需选用稍大些的坩埚；或选用蒸发皿，但灰化容器过大会使称量误差增大。

46 ② 取样量 测定灰分时，取样量的多少应根据试样的种类、性状及灰分含量的高低来决定。食品的灰分与其他成分相比，含量较少，例如：谷物及豆类为1~4%，蔬菜为0.5~2%，水果为0.5~1%，鲜鱼、贝为1~5%，乳粉5%~5.7%，而精糖只有0.01%。所以取样时应考虑称量误差，以灼烧后得到的灰分量为10~100mg来决定取样量。通常奶粉、麦乳精、大豆粉、调味料、鱼类及海产品等取1~2g；谷物及其制品、肉及其制品、糕点、牛乳等取3~5g；蔬菜及其制品、砂糖及其制品、淀粉及其制品、蜂蜜、奶油等取5~10g；水果及其制品取20g；油脂取50g。

47 ③ 灰化温度 灰化温度的高低对灰分测定结果影响很大，由于各种食品中无机成分的组成、性质及含量各不相同，灰分温度也应有所不同，一般为500~550 ℃。 灰化温度过高，将引起钾、钠、氯等元素的挥发损失，而且磷酸盐、硅酸盐类也会熔融，将碳粒包藏起来，使碳粒无法氧化；灰化温度过低，则灰化速度慢、时间长，不易灰化完全，也不利于除去过剩的碱（碱性食品）所吸收的二氧化碳。因此，必须根据食品的种类和测定精度的要求，兼顾各方面因素，选择合适的灰化温度，在保证灰化完全的前提下，尽可能减少无机成分的挥发损失和缩短灰化时间。此外，加热的速度也不可太快，以防急剧干燥时灼热物的局部产生大量气体而使微粒飞失——爆燃。

48 ④ 灰化时间 一般以灼烧至灰分呈白色或浅灰色，无碳粒存在并达到恒重为止。灰化至达到恒重的时间因试样不同而异，一般需2~5小时。 应该指出，对有些样品，即使灰化完全，残灰也不一定呈白色或浅灰色，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。有时即使灰的表面呈白色，内部仍残留有碳粒。所以应根据样品的组成、性状注意观察残灰的颜色，正确判断灰化程度。

49 ⑤ 加速灰化的方法 有些样品，例如含磷较多的谷物及其制品，磷酸过剩于阳离子，随灰化的进行，磷酸将以磷酸二氢钾、磷酸二氢钠等形式存在，在比较低的温度下会熔融而包住碳粒，难以完全灰化，即使灰化相当长时间也达不到恒重。对这类难灰化的样品，可采用特殊方法来加速灰化。

50 （5） 测定方法 瓷坩埚的准备 样品预处理 炭化 灰化 ① 瓷坩埚的准备
（5） 测定方法 瓷坩埚的准备 样品预处理 炭化 灰化 ① 瓷坩埚的准备 将坩埚用盐酸（1：4）煮1~2小时，洗净晾干后，用三氯化铁与蓝墨水的等体积混合液在坩埚外壁及盖上写上编号，置于规定温度（500~5500C ）的高温炉中灼烧0.5小时，移至炉口冷却到2000C 以下后，再移入干燥器中，冷却至室温后，准确称重，再放入高温炉内灼烧30分钟，取出冷却称重，直至恒重（两次称量之差不超过0.5mg）。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

51 谷物、豆类等水分含量较少的固体试样：先粉碎成均匀的试样，取适量试样于已知重量的坩埚中再进行炭化。
② 样品预处理 果汁、牛乳等液体试样：准确称取适量试样于已知重量的瓷坩埚（或蒸发皿）中，置于水浴上蒸发至近干，再进行炭化。这类样品若直接炭化，液体沸腾，易造成溅失。 果蔬、动物组织等含水分较多的样品：先制备成均匀的试样，再准确称取适量试样于已知重量的坩埚中，置烘箱中干燥，再进行炭化。也可取测定水分含量后的干燥试样直接进行炭化。 谷物、豆类等水分含量较少的固体试样：先粉碎成均匀的试样，取适量试样于已知重量的坩埚中再进行炭化。 富含脂肪的样品：先制备成均匀试样，准确称取一定量试样，经提取脂肪后，再将残留物移入已知重量的坩埚中，进行炭化。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

52 ③ 炭化 为什么要炭化 试样经上述预处理后，在放入高温炉灼烧前要先进行炭化处理。（1）防止在灼烧时，因温度高试样中的水分急剧蒸发使试样飞扬；（2）防止糖、蛋白质、淀粉等易发泡膨胀的物质在高温下发泡膨胀而溢出坩埚；（3）不经炭化而直接灰化，碳粒易被包住，灰化不完全。 炭化操作一般在电炉或煤气灯上进行，把坩埚置于电炉或煤气灯上，半盖坩埚盖，小心加热使试样在通气情况下逐渐炭化，直至无黑烟产生。对特别容易膨胀的试样（如含糖多的食品），可先于试样上加数滴辛醇或纯植物油，再进行炭化。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

53 ④ 灰化 炭化后，把坩埚移入已达规定温度（500~550 ℃）的高温炉炉口处，稍停留片刻，再慢慢移入炉膛内，坩埚盖斜倚在坩埚口，关闭炉门，灼烧一定时间（视样品种类、性状而异）至灰中无碳粒存在。打开炉门，将坩埚移至炉口处冷却至200℃左右，移入干燥器中冷却至室温，准确称重，再灼烧、冷却、称重，直至达到恒重。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

54 （6） 结果计算 m3—m1 m2—m1 m3——残灰加空坩埚质量，g。 灰分（%）= ×100 式中： m1——空坩埚质量，g；
（6） 结果计算 式中： m1——空坩埚质量，g； m2——样品加空坩埚质量，g； m3——残灰加空坩埚质量，g。 灰分（%）= m3—m1 m2—m1 ×100 闽北职业技术学院食品与生物工程系

55 二、水溶性灰分和水不溶性灰分的测定 （1） 水溶性灰分的测定
在测定总灰分所得残留物中加入25ml无离子水，盖上表面皿加热至近沸，用无灰滤纸过滤，用25ml热的无离子水分多次洗涤坩埚，将残渣连同滤纸移回原坩埚中，在水浴上蒸发至干涸，放入干燥箱中干燥，再进行灼烧、冷却、称重、直至恒重。残灰即为水不溶性灰分。总灰分与不溶性灰分之差即为水溶性灰分。按下式计算水溶性灰分和水不溶性灰分含量。 X----水不溶性灰分含量，g/100g m4----水不溶性灰分和坩埚的质量，g 其它符号意义同总灰分的计算。 水溶性灰分（%）= 总灰分净重（克）—水不溶灰分净重（克） 样品重量（克） ×100 闽北职业技术学院食品与生物工程系

56 三、酸不溶性灰分的测定 X----酸不溶性灰分含量，g/100g; 或
取水不溶性灰分，或测定总灰分所得的残留物，加入25毫升10%盐酸（比重1.050），放在小火上轻微煮沸5分钟，用无灰滤纸过滤后，再用热水洗涤到洗液无氯离子反应为止。将残留物连同滤纸置坩埚中进行干燥、灼烧、放冷并称重。按下式计算： X----酸不溶性灰分含量，g/100g; m5----酸不溶性灰分和坩埚的质量，g 其它符号意义同总灰分的计算。 或 酸不溶性灰分（%）= 残留物重量（克） 样品重量（克） × 100 闽北职业技术学院食品与生物工程系

57 高温炉（又名马福炉）：用于金属熔融、有机物灰化及重量分析的沉淀灼烧等。高温炉有加热部分、保温部分、测温部分等组成，有配套的自动控温仪，用来设定、控制、测量炉内的温度。
（1）结构：高温电炉的最高使用温度可达到10000C 左右。炉膛以传热性能良好、耐高温而无胀碎裂性的碳化硅材料制成，槽内嵌入电阻丝以供加热。耐火材料外围包裹一层很厚的绝缘耐热镁砖石棉纤维，以减少热量损失。钢质外壳以铁架支撑。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

58 炉门以绝热耐火材料嵌衬，正中有一孔以透明云母片封闭用作观察炉膛的加热情况。
伸入炉膛中心的是一支热电偶，作测定温度用。热电偶的冷端与高温计输入端连接，构成一套温度指示和自动控温系统。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

59 ①用毛刷仔细清扫炉膛内的灰尘和机械性杂质，放入已经炭化完全的盛有样品的坩埚，关闭炉门。
（2）使用方法 ①用毛刷仔细清扫炉膛内的灰尘和机械性杂质，放入已经炭化完全的盛有样品的坩埚，关闭炉门。 ②开启电源，指示灯亮。将高温计的黑色指针拨至需要的灼烧温度。 ③随着炉膛温度上升，高温计上指示温度的红针向黑针移动，当红针与黑针对准时，控温系统自动断电；当炉膛温度降低，红针偏离与黑针对准的位置时，电路自动导通，如此自动恒温。 ④达到需要的灼烧时间后，切断电源。待炉膛温度降低至2000C 左右，开启炉门，用长柄坩埚取出灼烧物品，在炉门口放置片刻，进一步冷却后置干燥器中保存备用。 ⑤关闭炉门，做好整理工作。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

60 坩埚：通常采用素烧瓷坩埚，它耐高温，灼烧后失重极少，对酸性食品稳定，一般不因温度迅速变化而破裂，且价钱便宜，但对碱性食品不稳定。当灰化碱性食品时，瓷坩埚内壁的釉层会有部分溶解，反复使用多次后，往往难以得到恒量而造成误差，在这种情况下，需采用新的瓷制容器，或改用铂金坩埚等其他容器。 近年来，某些国家采用铝箔杯作灰化容器，比较起来，它本身质量轻，在525~6000C 范围内，能稳定地使用，同时冷却效果好，且在一般温度下没有吸湿性，如果将杯子上缘折叠封口，基本密封好，冷却时间可不放入干燥器内，几分钟后便可降到室温，缩短了冷却时间。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

61 (1) 干燥器的使用：干燥器带有磨口的玻璃盖子，为了使干燥器密闭，在盖子磨口处均匀地涂一层凡士林油。
干燥器： (1) 干燥器的使用：干燥器带有磨口的玻璃盖子，为了使干燥器密闭，在盖子磨口处均匀地涂一层凡士林油。 干燥器中带孔的圆板将干燥器分为上、下两室，上室放被干燥的物体，下室装干燥剂。干燥剂不宜过多，约占下室的一半即可，否则可能沾污被干燥的物体，影响分析结果。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

62 最常用的干燥剂有硅胶、CaO、无水CaCl2、分子筛等。硅胶是硅酸凝胶，烘干除去大部分水后，得到白色多孔的固体，具有高度的吸附能力。为了便于观察，将硅胶放在钴盐溶液中浸泡，使之呈粉红色，烘干后变为蓝色。蓝色的硅胶具有吸附能力，当硅胶变为粉红色时，表示已经失效，应重新烘干至蓝色。 闽北职业技术学院食品与生物工程系

63 启盖时，左手扶住干燥器，右手握住盖上的圆球，向前推开器盖，搬动干燥器时，要用双手捧住，并用两个拇指压住盖沿，防止盖子滑下打碎。
(2) 干燥器使用注意事项： 启盖时，左手扶住干燥器，右手握住盖上的圆球，向前推开器盖，搬动干燥器时，要用双手捧住，并用两个拇指压住盖沿，防止盖子滑下打碎。 当高温坩埚放入干燥器后，不能立即盖紧盖子。否则会 由于空气流的冲入将坩埚中的被测物冲散使分析失败。 因此，正确的操作是：当坩埚中放入干燥器后，先盖上盖子，再慢慢推开盖子，放出热空气。这样重复数次，直到听不到“嘣”“嘣”的声音后，把盖子盖紧并移至天平室后，冷却至室温。 闽北职业技术学院食品与生物工程系