食品检验员酸不溶性灰分的测定
食品检验员在进行灰分分析时,酸不溶性灰分的测定是一项重要的补充指标,尤其适用于谷物、面粉、淀粉、调味品、香辛料、食品添加剂等产品的质量控制。该方法主要用于判断食品中是否掺入了泥沙、硅酸盐、滑石粉、白陶土等耐酸无机杂质,是《GB 5009.4-2016 食品安全国家标准 食品中灰分的测定》中规定的专项检测项目。
一、什么是酸不溶性灰分?
酸不溶性灰分:指食品经高温灼烧后的总灰分中,不溶于稀盐酸(通常为1:4盐酸)的部分。
主要成分包括:二氧化硅(SiO₂)、砂石、硅酸盐、滑石粉(3MgO·4SiO₂·H₂O)、白陶土等。
这些物质在稀酸中不溶解,耐高温,是典型的外来无机杂质。
通过测定酸不溶性灰分,可以判断:
面粉、淀粉是否掺入滑石粉
香辛料是否混有泥沙
谷物加工过程中是否除杂不彻底
食品是否受到土壤污染
二、检测原理
样品经高温灼烧得到总灰分。
向灰分中加入稀盐酸(1:4,v/v),加热煮沸,使可溶性灰分(如钾、钠、钙、镁的氯化物、磷酸盐等)溶解。
过滤,不溶残渣经洗涤、干燥、再灼烧,称重。
残渣质量占原样品质量的百分比即为酸不溶性灰分含量。
三、仪器与试剂
仪器:
马弗炉:可加热至600℃以上,控温精度±25℃。
瓷坩埚:耐高温,常用15~30 mL。
分析天平:精度0.1 mg(万分之一克)。
干燥器:内装变色硅胶或无水氯化钙。
坩埚钳、电炉、水浴锅。
无灰滤纸:定量滤纸,经高温处理。
玻璃棒、烧杯、洗瓶。
试剂:
盐酸(HCl):分析纯,配制成1:4稀盐酸(1体积浓盐酸 + 4体积蒸馏水)。
蒸馏水:无离子水。
硝酸银溶液(AgNO₃,1%):用于检验滤液中是否含氯离子(判断洗涤是否完全)。
四、操作步骤
第一步:完成总灰分的测定
按标准方法将样品炭化、灰化至恒重,得到总灰分 + 坩埚质量,记为 m₂。
空坩埚质量记为 m₀,样品质量为 (m₁ - m₀)。
此时坩埚中为总灰分残渣。
第二步:酸处理
加酸溶解
向含灰分的坩埚中加入约25 mL 1:4稀盐酸。
用玻璃棒搅拌,使可溶性灰分溶解。
将坩埚置于电炉上,小火加热煮沸5分钟,使反应完全。
过滤
将酸溶液趁热过滤至另一洁净烧杯中。
用热蒸馏水洗涤坩埚和滤纸数次,直至滤液中无氯离子(用AgNO₃溶液检验:取滤液加1滴AgNO₃,无白色沉淀为终点)。
保留滤渣
滤纸上的不溶残渣即为酸不溶性灰分前体。
第三步:灼烧酸不溶性灰分
炭化滤纸
将滤纸连同残渣放回原坩埚。
在电炉上小火炭化滤纸,避免灰分飞溅。
高温灼烧
将坩埚放入马弗炉,在550±25℃下灼烧30分钟。
取出,放入干燥器中冷却30分钟。
称重,记为 m₃。
恒重判断
重复灼烧15~30分钟,冷却后称重。
若前后两次称量差≤0.5 mg,视为恒重。
第四步:计算酸不溶性灰分
酸不溶性灰分(%) = [(m₃ - m₀) / (m₁ - m₀)] × 100%
其中:
m₀:空坩埚质量
m₁:坩埚 + 样品质量
m₃:坩埚 + 酸不溶性灰分质量
五、不同类型食品的参考标准
| 食品 | 酸不溶性灰分限量(%) | 说明 |
|---|---|---|
| 小麦粉 | ≤0.03% | 超标提示可能掺滑石粉 |
| 淀粉(食用) | ≤0.02% | 常见掺假物为滑石粉、白陶土 |
| 奶粉 | ≤0.5% | 天然含少量矿物质,但过高提示污染 |
| 香辛料(如辣椒粉) | ≤1.0% | 易混入泥沙,需严格控制 |
| 食盐 | ≤0.05% | 应高度纯净 |
注:具体限量需参考相应产品标准。
六、注意事项
盐酸浓度控制
必须使用1:4稀盐酸,浓度过高可能腐蚀坩埚,过低则溶解不完全。
加热方式
酸煮时用小火,防止暴沸或溶液溅出。
洗涤完全
必须用热蒸馏水反复洗涤,直至滤液中无Cl⁻(AgNO₃检验阴性),否则残留盐酸会影响最终灰分质量。
滤纸选择
使用无灰滤纸,防止引入额外灰分。
炭化操作
炭化滤纸时必须缓慢加热,防止灰分飞散。
平行测定
建议做两份平行样,结果取平均值,减少误差。
安全防护
盐酸具腐蚀性,操作时戴手套、护目镜,在通风橱或通风良好处进行。
高温操作防烫伤。
七、结果解读与应用
酸不溶性灰分极低(如<0.01%):说明产品纯净,加工精良。
酸不溶性灰分偏高:
谷物类:提示除杂不彻底或掺入滑石粉。
香辛料:可能混有泥沙或土壤。
乳粉、淀粉:可能存在非法添加或污染。
若检测结果超标,应结合显微镜检查(观察晶体形态)、X射线衍射(鉴定矿物成分)或重金属检测进一步确证。
八、总结
酸不溶性灰分的测定是识别食品中无机杂质掺假的重要手段,尤其在打击“滑石粉掺假面粉”、“泥沙掺假香料”等违法行为中具有关键作用。食品检验员应熟练掌握该方法,严格按照国家标准操作,确保结果准确可靠。
该方法虽步骤较多,但原理清晰,结果直观。在日常监管和抽检中,可将酸不溶性灰分作为高风险食品的重点筛查指标,结合总灰分、水不溶性灰分等数据,全面评估食品的纯净度与安全性,切实保障消费者健康权益。

