食品中的灰分是食品通过高温灼烧后残留下来的无机物,以无机盐与氧化物为主,灰分是食品中无机成分总量的主要指标,对食品的营养评估会产生直接的影响。在食品加工以及处理的过程中,灰分的含量在一定范围内,则可以通过食品质量检验。如果出现灰分含量超标的情况,则说明食品的质量不达标。基于此,结合食品中总灰分测定方法的实际应用过程,对总灰分测定方法进行优化,对进一步提高食品质量测定水平提升有现实意义[1]。
1.材料与方法
1.1材料及仪器
选择大豆为样品,分别设定A、B、C三类样品,乙酸镁以及马弗炉等为主要试剂以及仪器,在实验操作的过程中,相关实验仪器选择AL104天平,感应量为0.1mg,ML-34电热板以及HHS数据恒温水浴锅等。在利用总灰分测定方法进行含量检验与分析中,则需要对大豆等相关产品进行前处理,保证总灰分测定的有效性以及可靠性。
1.2样品前处理
结合食品安全以及总灰分含量的实际情况,在进行样品前处理的过程中,则是从灰分测定的角度进行优化。样品前处理中,灰分大于10g/100g的样品中,称取2~3g。灰分小于10g/100g的样品中,称取3~10g。选择大豆为研究样品,在前处理中,称取24g乙酸镁加水溶解并定容到100mL,混合搅拌均匀。在此基础上,分别称取2g~3g样品后,加入1ml乙酸镁溶液,并保证其可以完全湿润[2]。
1.3测定方法分析
测定用的供试品须粉碎,使能通过二号筛,混合均匀后,取供试品2-3g(如须测定酸不溶性灰分,可取供试品3-5g),置炽灼至恒重的坩埚中,称定重量(准确至0.01g),缓缓炽热,注意避免燃烧,至完全炭化时,逐渐升高温度至500-600℃,使完全灰化并至恒重。如供试品不易灰化,可将坩埚放冷,加热水或10%硝酸铵溶液2ml,使残渣湿润,然后置水浴上蒸干,残渣照前法炽灼,至坩埚内容物完全灰化。在总灰分测定的过程中,可以采用直接灰化法。在完成取样处理工作后,先利用水浴将水分蒸干,在此基础上,利用小火加热促使试充分炭化到无烟状态,可以在(550±25)℃下,灼烧4h,并冷却到200℃,选取放入干燥器中,将其冷却30min。在进行称重处理的过程中,可通过反复灼烧的方式,达到恒重状态。如果在称量之前发现残渣中存有炭粒,可在试样中滴入少量水进行湿润处理,促使结块松散,蒸干水分后,再次灼烧到无炭粒则说明灰化完全,在重复灼烧的前后称量不超过0.5mg状态下,可对灰分含量进行计算。在进行实验操作的过程中,考虑称样量、静置时间、水浴蒸干等对总灰分测定结果所产生的影响,并通过正交实验的方式,确定大豆总灰分测定的理想条件[3]。
2.结果分析
2.1称样量选择
分别称取2g与3g的样品后,加入1ml的乙酸镁溶液,乙酸镁溶液的浓度为240g/L,保证试样完全湿润。在放置10min后,通过水浴将水分蒸干,并对灰分含量进行计算,具体的计算结果如下:
表1 大豆灰分与称样量之间的关系
样品 | 称样量 | 第一次结果 | 平均值 | 第二次结果 | 平均值 |
样品A | 3.01 | 5.66 | 5.81 | 5.02 | 5.12 |
3.13 | 5.96 | 5.21 | |||
2.02 | 4.80 | 4.82 | 4.73 | 4.81 | |
2.01 | 4.83 | 4.93 | |||
样品B | 3.02 | 5.82 | 5.88 | 5.16 | 5.26 |
3.01 | 5.94 | 5.35 | |||
2.04 | 4.69 | 4.83 | 4.66 | 4.7 | |
2.03 | 4.97 | 4.74 | |||
样品C | 3.06 | 6.28 | 6.18 | 5.68 | 5.64 |
3.04 | 6.08 | 5.59 | |||
2.00 | 4.78 | 4.84 | 4.77 | 4.82 | |
2.01 | 4.90 | 4.87 |
在对上述结果进行研究与分析汇总,称样量为3g的状态下,样品在蒸干后,可达到恒重状态。而称样量在2g的状态下,样品可以通过两次以上的蒸干后达到恒重状态。因此,在对称样量因素进行分析中,样品蒸干40min的状态下,灰分含量可以达到稳定值的状态。称样量为2g的状态下,样品蒸干在30min的状态下,灰分含量可以达到稳定状态。
2.2静置时间的影响分析
选择称取2g试样的状态下,在大豆样品中加入助灰化剂后,可以静置10min后,通过水浴进行蒸干处理。在进行灰分含量计算与统计中,具体的统计结果如下:
表2 静置时间对大豆灰分测定结果产生的影响
样品 | 称样量 | 静置时间 | 第一次结果 | 平均值 | 第二次结果 | 平均值 |
样品A | 3.01 | 0 | 4.83 | 4.83 | 4.78 | 4.75 |
3.13 | 0 | 4.83 | 4.71 | |||
2.02 | 10 | 4.61 | 4.72 | 4.59 | 4.71 | |
2.01 | 10 | 4.82 | 4.82 | |||
样品B | 3.02 | 0 | 4.69 | 4.72 | 4.65 | 4.70 |
3.01 | 0 | 4.77 | 4.75 | |||
2.04 | 10 | 4.72 | 4.74 | 4.63 | 4.69 | |
2.03 | 10 | 4.76 | 4.75 | |||
样品C | 3.06 | 0 | 4.59 | 4.64 | 4.55 | 4.61 |
3.04 | 0 | 4.69 | 4.66 | |||
2.00 | 10 | 4.66 | 4.63 | 4.62 | 4.60 | |
2.01 | 10 | 4.60 | 4.58 |
结合大豆的实际情况,静置与不静置对的结果没有明显的影响,在静置时间为0min的状态下,大豆样品蒸干时间为20min,灰分含量可以达到基本的稳定状态。因此,在利用总灰分测定方法的过程中,静置时间对测定结果并不会产生直接的影响。
2.3水浴蒸干的影响分析
选择2g的样品,静置时间为10min进行蒸干操作,并选择水浴蒸干以及取消水蒸干等方式进行处理,在进行实际操作与处理的过程中,可直接通过小火炭化样品到无烟的状态下进行处理,蒸干时间为20min,灰分测定结果可以达到基本的稳定状态。在水浴蒸干后,可进行小火炭化,这一过程中,需要蒸干20min,灰分测定可以达到稳定状态,因此,水浴蒸干对大豆总灰分测定结果并不会产生直接的影响[4]。
3.正交试验分析
在对上述三个样品的总灰分测定进行分析的过程中,样品A的灰分含量为4.7%。通过对称样量、静置时间以及水浴蒸干等方面进行分析,则需要考虑称样量不同与静置时间不同,对总灰分测定方法应用的结果进行检验与分析。在进行正交因素水平分析中,具体的结果如下:
表3 正交因素水平
A | B | C | |
称样量 | 静置时间 | 水浴蒸干 | |
1 | 2 | 0 | 否 |
2 | 3 | 10 | 是 |
在对检测条件进行统计与分析中,可以通过正交实验进行分析,在进行政教因素评估与分析的基础上,可以发现在进行测定中,最优组合为A1B1C1,即称样量为2g,静置时间为0min,不进行水浴蒸干,可直接通过小火炭化到无烟的状态下,并灼烧到恒重的状态。从重现性实验的角度进行分析,在进行重现性测定与检验分析的过程中,均值为4.73%,相对标准差的数值为1.62%,其结果小于2.00%,说明本次选择的方案其具有良好的精密性,重现性检验结果可以满足大豆总灰分测定的需求。
4.总灰分测定方法应用的注意事项
在对总灰分测定方法的实践应用进行分析中,含磷量相对较高的食品中,可以通过稀盐酸处理的干果以及没有通过处理的坩埚进行检测,在进行检测过程中,检测结果差值并不明显。因此,在对各类食品进行总灰分测定的过程中,可以通过稀盐酸对坩埚进行处理。在此基础上,瓷坩埚的耐碱性相对比较差,在多次使用后,内壁釉层会出现溶解的情况,无法达到恒重状态,所以,坩埚的使用需要进行处理,降低坩埚对总灰分测定结果产生的负面影响。从助灰化剂的角度进行分析,在总灰分测定的过程中,可结合食品种类的差异,加入助灰化剂乙酸美容液,并对结果差异性进行检验与分析。在实验分析的过程中,助灰化剂可以在灰化过程中,出现松散的状态,进一步缩短灰化实践,对提高总灰分测定方法的实践应用效果方面有积极作用。但是,在利用乙酸镁溶液的过程中,则需要进行空白实验,并对结果偏差进行检验与分析,选择三次实验的平均值进行计算,提高总灰分测定的准确性与可靠性。从重现性的角度进行分析,则需要对稀盐酸处理过程、实验操作过程等方面进行综合处理,在灰化的过程中,可以加入乙酸镁溶液,避免出现总灰分测定结果不准的情况出现。最后,统一总灰分测定方法应用流程后,可通过实验误差检验与试验分析,提高总灰分测定方法在食品质量测量中的应用效果。
5.结论
通过对总灰分测定方法进行改进与优化,在食品质量检验与测定过程中,则需要结合样品的实际情况,对实验过程以及灰化反应等方面进行处理,从而实现日常检验效率提升。灰分测定在实际应用中,则需要对灰分含量、重现性等方面进行综合检验与分析,在利用助灰化剂的基础上,提高食品测定的准确性以及有效性。
参考文献
[1]李晓敏,郁晓艺,陈晶.食品中γ-氨基丁酸含量测定结果不确定度评定[J].中国检验检测,2021,29(04):54-57+88.
[2]方璐,薛燕,周浩,王深圳,蔡昌婷,戴静雅.炒没药中水分、总灰分及酸不溶灰分含量的测定[J].安徽化工,2020,46(01):100-102.
[3]莫我跃,张前飞,赵应梅,刘娟,杨再清,许斌.叶下珠总灰分、酸不溶性灰分和浸出物的含量测定[J].中国民族民间医药,2019,28(16):47-49.
[4]杨芸菲.不同久置茶汤总灰分与感官评价测定[J].种业导刊,2019(08):14-16.