> 灰分是谷物、饲料等农产品必检的理化指标,但很多检验检测室人员对“总灰分”“水溶性灰分”“酸不溶性灰分”三个概念常常混淆——它们分别代表什么?怎么测?结果异常时从哪排查?
> 炭化时样品飞溅、灼烧后恒重困难、酸不溶性灰分莫名偏高……这些实操中的“坑”,这篇文章帮你一一避开。结合GB 5009.4-2016,系统梳理三种灰分的区别、检测方法和关键控制点。
一、三种灰分的区别,一句话说清楚
总灰分:食品经高温灼烧后残留的无机物质,主要成分是钾、钠、钙、镁等元素的氧化物和盐类,以及泥沙等杂质。它反映的是矿物质总量和无机杂质含量。
水溶性灰分:总灰分中可溶于热水的部分,主要是可溶性钾盐、钠盐等。这个指标常用于评估加工质量——可溶性矿物质流失过多或添加了不溶性杂质,都会影响水溶性灰分的比例。
酸不溶性灰分:总灰分中不溶于稀盐酸的部分,主要成分是二氧化硅、硅酸盐、泥沙。它是判断食品是否掺入泥沙、滑石粉等耐酸无机杂质的关键指标。
三者之间的关系可以这样理解:
总灰分=水溶性灰分+水不溶性灰分
总灰分=酸溶性灰分+酸不溶性灰分
酸不溶性灰分是水不溶性灰分的一部分,水不溶性灰分又是总灰分的一部分。
二、测哪些样品?用什么标准?
常用的灰分测定标准有:
GB 5009.4-2016 第一法:食品中总灰分(含淀粉类灰分专用方法)
GB 5009.4-2016 第二法:食品中水溶性灰分和水不溶性灰分
GB 5009.4-2016 第三法:食品中酸不溶性灰分
GB/T 6438-2007:饲料中粗灰分
ISO 2171:2023:谷物和豆类灰分
在农产品检测中,不同品种常检的灰分指标和限量参考如下:
小麦粉:常检总灰分。按GB/T 1355-2021,精制粉总灰分≤0.7%,标准粉≤1.1%。
大米:常检总灰分,一般要求≤0.5%。
玉米:总灰分按GB 1353-2018,不同等级有不同的参考值。
饲料:粗灰分按GB/T 6438,限量依饲料类型而不同。
食盐:常检水不溶性灰分,GB 2721要求≤0.2%。
香辛料:常检酸不溶性灰分(如胡椒粉、辣椒粉),按GB/T 15691判断是否掺入泥沙。
三、总灰分怎么测?(第一法)
原理
样品先炭化,再放入550~600℃马弗炉中灼烧。有机物被氧化挥发,剩下的无机物就是总灰分。
操作步骤(一句话流程)
坩埚恒重 → 称样 → 炭化 → 灼烧 → 冷却 → 称量 → 恒重
具体做法:
坩埚准备:把干净的瓷坩埚放进马弗炉,550℃灼烧2小时,取出放在干燥器里冷却30分钟,称重。重复灼烧到两次称重差不超过0.5mg,记下坩埚恒重质量(m₀)。
称样:称取25克固体样品(液体样品1020克)放到恒重的坩埚里,记下样品质量(m₁)。
炭化(关键!):把坩埚放在电热板上,用小火慢慢加热,直到不再冒烟。千万注意:只能用小火,只允许发烟,绝对不能着火苗,否则样品会飞溅损失。
灼烧:将炭化好的坩埚移入马弗炉,550℃灼烧4小时。
冷却称量:关掉马弗炉,等温度降到200℃左右取出坩埚,放入干燥器冷却30分钟,称重。
恒重:再放回马弗炉灼烧1小时,冷却、称重。重复直到两次称重差≤0.5mg,记下最终质量(m₂)。
计算公式
总灰分(%)=(m₂-m₀)÷m₁×100
淀粉类样品的特殊处理
淀粉和变性淀粉灰分很低(≤2%),直接灼烧容易发泡膨胀,样品会溢出坩埚。GB 5009.4规定用乙酸镁法:在样品中加3mL乙酸镁乙醇溶液(150g/L),缓慢加热让乙醇挥发,再炭化、灼烧。同时要做乙酸镁空白试验,计算时减去空白值。
四、水溶性灰分怎么测?(第二法)
操作步骤
在已经恒重好的总灰分坩埚里,加入约60mL热水。
加热到接近沸腾,用无灰滤纸过滤。
用热水反复冲洗坩埚和滤纸,直到滤液大约150mL。
把滤纸和残渣放回原来的坩埚。
550℃灼烧到恒重,记下质量(m₃)。
计算公式
水不溶性灰分(%)=(m₃-m₀)÷m₁×100
水溶性灰分(%)=总灰分(%)-水不溶性灰分(%)
这个指标有什么用?
水溶性灰分偏高,说明加工过程中可溶性矿物质流失过多;水溶性灰分偏低,则可能添加了过多不溶性矿物质或杂质。在茶叶、食盐等产品的品质评价中,水溶性灰分是重要指标。
五、酸不溶性灰分怎么测?(第三法)
操作步骤
在总灰分(或水不溶性灰分)中加入25mL盐酸(1份浓盐酸+4份水)。
盖上表面皿,小火煮沸5分钟。
用无灰滤纸过滤,用热水洗到洗液不再呈酸性。
把滤纸和残渣放回坩埚。
550℃灼烧到恒重,记下质量(m₄)。
计算公式
酸不溶性灰分(%)=(m₄-m₀)÷m₁×100
这个指标主要抓掺假
酸不溶性灰分是判断食品是否掺入泥沙、硅酸盐等耐酸杂质的“照妖镜”。常见掺假场景:
香辛料(胡椒粉、辣椒粉等):不法商贩掺入滑石粉、白陶土,酸不溶性灰分会显著偏高。
食盐:掺入泥沙,酸不溶性灰分超标。
谷物:含泥沙杂质,酸不溶性灰分异常。
六、实操中这些坑一定要避开
炭化阶段常见问题
样品飞溅:原因是加热过猛、产生了明火。解决办法是小火缓慢加热,只发烟不起火。
发泡溢出:常见于含糖或淀粉高的样品。可以预先加乙酸镁固定炭粒,或者分次少量加入样品。
炭化不充分:加热时间不够。要持续加热到完全不冒烟了,再移入马弗炉。
灼烧阶段常见问题
灰化不完全(残渣发黑):灼烧温度不够或时间不足。延长灼烧时间,或者加几滴硝酸湿润后再烧。
灰分结果偏低:温度过高导致某些盐类挥发了。要控制温度在550±20℃,不能超过600℃。
灰分结果偏高:有机物没烧干净。可以加硝酸帮助氧化。
称量阶段常见问题
吸湿导致质量增加:灰分容易吸潮。要把坩埚放在干燥器里冷却,称量时动作要快。
恒重困难:每次冷却时间不一致。统一冷却30分钟。
坩埚编号丢失:墨水被烧掉了。改用铅笔标注编号(铅笔字耐高温)。
空白试验不能省
每批样品都要同时做空白试验(不放样品,同样灼烧流程)。空白值用于结果校正,尤其在淀粉类灰分检测中,这是必须做的步骤。
七、结果异常了?按这个顺序排查
最后再划个重点:
总灰分看矿物质总量和杂质,水溶性灰分看可溶性矿物质(与加工品质相关),酸不溶性灰分抓掺假(泥沙、滑石粉)。
炭化阶段小火慢加热,只发烟不起火——这是防止样品损失的核心。
恒重要求两次质量差≤0.5mg,干燥器冷却时间必须统一(30分钟)。
淀粉类样品必须用乙酸镁法,普通方法容易溢出。
灰分异常时,先排查炭化和灼烧操作,再考虑样品本身或掺假因素。
把以上这些要点记牢,灰分测定不再“翻车”。
参考资料:
1.GB 5009.4-2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》
2.GB/T 6438-2007《饲料中灰分的测定》
3.ISO 2171:2023《Cereals, pulses and by-products — Determination of ash yield by incineration》
4.GB/T 1355-2021《小麦粉》
5.GB 1353-2018《玉米》
展源
何发
2026-09-01
2026-08-18
2026-08-26
2026-08-14
2026-08-18
2026-08-12
2026-10-07
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