◎ 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(yíng)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。
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。
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。
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。
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(zhǎng),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(rùn)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(rùn)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)。
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
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
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
《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?;曳譁y(cè)定雖然簡(jiǎn)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。