第五章酸度的測定

第五章酸度的測定

李巨秀食品化學教研室主要內容食品中酸度的種類食品酸度測定的意義酸度測定的方法等物質的量規(guī)則

第一節(jié)概述一、酸度的概念1.食品中的幾種酸度①總酸度——指食品中所有酸性成分的總量。包括在測定前已離解成H+的酸的濃度（游離態(tài)），也包括未離解的酸的濃度（結合態(tài)、酸式鹽）。其大小可借助標準堿液滴定來求取，故又稱可滴定酸度。②有效酸度——指被測溶液中H+的濃度。反映的是已離解的酸的濃度，常用pH值表示。其大小由pH計測定。pH的大小與總酸中酸的性質與數(shù)量有關，還與食品中緩沖物的質量與緩沖能力有關。③揮發(fā)酸——指食品中易揮發(fā)的有機酸，如甲酸、乙酸（醋酸）、丁酸等低碳鏈的直鏈脂肪酸，其大小可以通過蒸餾法分離，再借標準堿液來滴定。揮發(fā)酸包含游離的和結合的兩部分。④牛乳酸度外表酸度（固有酸度）真實酸度（發(fā)酵酸度）牛乳總酸度由兩部分組成外表酸度——指剛擠出來的新鮮牛乳本身所具有的酸度。

主要來源于酪蛋白、白蛋白、檸檬酸鹽、磷酸鹽等。約占牛乳的0.15—0.18%(以乳酸計）真實酸度——指牛乳在放置過程中，在乳酸菌作用下使乳糖發(fā)酵產生了乳酸而升高的那部分酸度。不新鮮的牛乳總酸量﹥0.20％牛乳酸度表示法牛乳除按乳酸表示總酸外，還有一種表示法，用°T表示，滴定酸度簡稱“酸度”。牛乳°T—指滴定100ml牛乳樣品，消耗0.1mol/LNaOH溶液的ml數(shù)，或滴定10ml樣品，結果再乘10。新鮮牛乳的酸度常為16~18°T。二、酸度測定的意義（一）有機酸影響食品的色、香、味及穩(wěn)定性。１.糖、酸的種類、含量及其比例影響果蔬的口味2.有機酸含量高，pH值低，可以減弱微生物的抗熱性3.控制好pH值，可以有效防止水果的褐變4.有機酸可以和鐵等金屬反應，加快設備和容器的腐蝕作用，影響制品的風味。5.有機酸可以提高維生素C的穩(wěn)定性（二）有機酸的種類和含量是判斷食品好壞的一個重要指標1.揮發(fā)性酸的種類是判斷某些制品腐敗的標準2.某些發(fā)酵制品中，甲酸含量升高，說明已發(fā)生細菌性腐敗3.揮發(fā)性酸的含量是某些制品質量好壞的指標。（三）利用有機酸的含量與糖的含量比，可以判斷某些果蔬的成熟度。果實中主要有機酸種類

蔬菜中的主要有機酸種類7一些果蔬的pH值一些食品的pH值(三）食品中酸的來源⑤生產加工不當，貯藏、運輸中污染①原料帶入②加工過程中人為加入③生產中有意讓原料產酸④各種添加劑帶入

第二節(jié)酸度的測定

一、總酸度的測定（滴定法）（一）原理：食品中的有機弱酸，酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、草酸、乙酸等其電離常數(shù)均大于10-8，可以用強堿標準溶液直接滴定。用酚酞作指示劑，當?shù)味ㄖ两K點（溶液呈淺紅色，30s不褪色）時，根據所消耗的標準堿溶液的濃度和體積，可計算出樣品中總酸含量。反應式：RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O試劑⑴0.1mol∕LNaOH標準溶液，注意：正確配制、準確標定、妥善保存。⑵1%酚酞指示劑稱取酚酞1g溶解于100ml95%乙醇中。變色范圍pH（8.2~10.0）。為何以pH8.2為終點而不是pH7?

因為食品中有機酸均為弱酸，用強堿滴定生成強堿弱酸鹽，顯堿性。一般pH8.2左右，故選酚酞為指示劑。（二）操作方法⑴樣液的制備①固體樣品、干鮮果蔬、蜜餞及罐頭樣品用粉碎機或高速組織搗碎機粉碎，混合均勻。取適量樣品（約25g，精確至0.01g）最后用堿量≮5ml，最好在10~15ml，用150ml水將樣品移入250ml容量瓶中，在75~80℃水浴上加熱半小時，冷卻，加水至刻度，用干燥濾紙過濾，棄去初液，收集濾液備用。②含CO2的飲料、酒類，要先除CO2。③調味品及不含CO2的飲料、酒類，直接取樣。④咖啡樣品，粉碎，加乙醇，放置過夜。⑤固體飲料，加水研磨，定容，過濾。⑵測定滴定用移液管吸取濾液50ml，注入三角瓶中，加入酚酞指示劑3~5滴。用0.1mol/L的NaOH溶液滴定至淺（微）紅色且30秒不褪色。記錄消耗的NaOH量。注：用堿式滴定管，先用水洗凈，檢查是否漏液，排氣泡，再使用。（三）計算

因食品中含有多種有機酸，總酸度的測定結果通常以樣品中含量最多的那種酸表示。要在結果中注明以哪種酸計。

式中：C－標準NaOH溶液的濃度，mol/L；V－滴定消耗標準NaOH溶液體積，mL；m－樣品質量或體積，g或mL；V0－樣品稀釋液總體積，mL；V1－滴定時吸取的樣液體積，mL；K－換算系數(shù)，即1mmolNaOH相當于主要酸的克數(shù)。換算系數(shù)的選擇分析樣品主要有機酸換算系數(shù)葡萄及其制品酒石酸0.075柑橘類及其制品檸檬酸0.064或0.070（帶一分子結晶水）蘋果、核果及其制品蘋果酸0.067乳品、肉類、水產品及其制品乳酸0.090酒類、調味品乙酸0.060菠菜草酸0.045（四）討論（1）本法適用于各類色淺的食品中總酸的測定。（2）食品中的酸是多種有機弱酸的混合物，用強堿滴定測其含量時滴定突躍不明顯，其滴定終點偏堿，一般在pH8.2左右，故可選用酚酞作終點指示劑。（3）對于顏色較深的食品，因它使終點顏色變化不明顯，遇此情況，可通過加水稀釋，用活性炭脫色等方法處理后再滴定。若樣液顏色過深或渾濁，則宜采用電位滴定法。（4）樣品浸漬，稀釋用的蒸餾水不能含有CO2，因為CO2溶于水中成為酸性的H2CO3形式，影響滴定終點時酚酞顏色變化，無CO2蒸餾水在使用前煮沸15min并迅速冷卻備用。必要時須經堿液抽真空處理。樣品中CO2對測定亦有干擾，故在測定之前對其除去。（5）樣品浸漬，稀釋之用水量應根據樣品中總酸含量來慎重選擇，為使誤差不超過允許范圍，一般要求滴定時消耗0.1mol/LNaOH溶液不得少于5mL，最好在10-15mL等物質的量規(guī)則定義：等物質的量規(guī)則是指在滴定反應中,標準溶液(B)和被測物質(A)反應完全時，消耗的兩物質的量相等，即補充標準滴定溶液的濃度常用物質的量濃度表示。物質B的物質的量濃度是指單位體積溶液中所含溶質B的物質的量，用表示。即式中表示溶液中溶質B的物質的量，單位為mol或mmol；V為溶液的體積，單位為L或mL若被測物質溶液的體積為VA,濃度為CA,到達化學計量點時,用去濃度為的滴定液的體積為,則可得到:若被測物質為固體物質,到達化學計量點時,可得到:滴定分析在實際操作時,體積常以毫升為計量單位,若將體積化為以升為單位,則上式可改為:這是滴定分析中最基本的公式?；蛴捎谖镔|的量的數(shù)值取決于基本單元的選擇，因此，表示物質的量濃度時，必須指明基本單元，如c(1/5KMnO4)=0.1000mol/L?；締卧倪x擇一般可根據標準溶液在滴定反應中的質子轉移數(shù)（酸堿反應）、電子得失數(shù)（氧化還原反應）或反應的計量關系來確定。如在酸堿反應中常以NaOH、HCl、1/2H2SO4為基本單元；在氧化還原反應中常以1/2I2、Na2S2O3、1/5KMnO4、1/6KBrO3等為基本單元。即物質B在反應中的轉移質子數(shù)或得失電子數(shù)為ZB時，基本單元選1/ZB。應用等物質的量反應規(guī)則進行滴定分析計算,關鍵在于選擇基本單元。滴定分析中,被測組分與標準溶液之間是嚴格按照化學計量關系進行反應的,如果標準溶液的基本單元確定了,那么,被測組分的基本單元就不再是任意的,它由標準溶液的基本單元來確定,其原則和步驟如下:(1)寫出有關的化學反應方程式,并將其配平。(2)找出被測物質與標準溶液的化學計量數(shù)。(3)確定標準溶液的基本單元,就本質而言,確定標準溶液的基本單元是任意的,但為了計算簡便,通常以標準溶液的分子系數(shù)為1(碘量法中碘液以為基本單元)。(4)確定被測組分的基本單元,使之符合等物質的量規(guī)則。例如:在酸性溶液中,用KMnO4標準溶液滴定Na2C2O4的反應為:將反應式各系數(shù)乘以1/2,則得：選取KMnO4和5/2Na2C2O4為基本單元。在酸堿滴定中，以得失1moLH+為標準，確定酸堿的基本單元。例：H2SO4+NaOH=NaHSO4+H2O

1moLH2SO4在反應中給出1moLH+，故基本單元為H2SO4本身。而1moLH+NaOH在反應中得到1moLH+，故其基本單元也為本身。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O1moLH2SO4在反應中給出2moLH+，故基本單元為1/2H2SO4本身。而1moLH+NaOH在反應中得到1moLH+，故其基本單元也為本身。由此可見，用同一物質在不同的反應中，其基本單元可以不同，即物質的基本單元與反應有關。在氧化還原滴定中，以得失1moL電子為標準，確定氧化劑與還原劑的基本單元。例：2MnO4-+5C2O42-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O1moLMnO4-在反應中得到5moL電子，故其基本單元為1/5MnO4-；而1moLC2O42在反應中失去2moL電子，故其基本單元為1/2C2O42在配合滴定中，常用的配合劑是EDTA。由于EDTA與一般的金屬離子形成1：1的配合物（螯合物），基本單元一般為本身。在沉淀滴定中，通常采用銀量法。Ag+x-=Agx↓Ag+,x-的基本單元都是其本身。標準溶液的配制和標定計算的依據是:

(以上公式中V的單位是毫升)直接滴定法結果的計算計算的依據是:標準物質的量等于待測組分的物質的量,即

nB=nA或式中,mA—待測組分占試樣的質量,單位為g。設測定時稱取試樣的質量為

ms,則待測組分占試樣的質量分數(shù)為因為所以二、有效酸度（pH）值的測定在食品酸度測定中，有效酸度(pH值)的測定，往往比測定總酸度更有實際意義，更能說明問題，表示食品介質的酸堿性。測H﹢的活度(近似認為是濃度)。pH值的測定方法：①電位法(pH計法)②比色法③化學法—利用蔗糖的轉化速度重氮基醋酸乙酯或乙縮醛的分解速度來求pH值。電位法(pH計法)1.原理利用電極在不同溶液中所產生的電位變化來測定溶液的pH值。將一個測試電極（玻璃電極）和一個參比電極飽和甘汞電報同浸于一個溶液中組成一個原電池。玻璃電極所顯示的電位可因溶液氫離子濃度不同而改變，甘汞電極的電位保持不變，因此電極之間產生電位差（電動勢），電池電動勢大小與溶液pH值有直接關系：E=E°-0.0591pH(25℃）2.適用范圍本方法適用于各種飲料、果蔬及其制品，以及肉、蛋類等食品中pH值的測定。測定值可準確到0.01pH單位。3.儀器酸度計

4.操作方法(1)樣品制備：①一般液體樣品搖勻后可直接取樣測定。②含CO2的液體樣品，除CO2后再測，方法同總酸。③果蔬樣品：榨汁后，取汁液直接測pH.果蔬干制品：取適量樣品加數(shù)倍的無CO2水，于水浴上加熱30分鐘，搗碎，過濾，取濾液測定。④肉類制品：稱取10克已除去油脂并搗碎的樣品，加入100ml無CO2蒸餾水，浸泡15分鐘，隨時搖動，取濾液測定。⑤制備好的樣品不宜久存，馬上測定。

(2)校正酸度計(二點校正法)

１電源接通后，按“pH/mV”按鈕，使儀器進入pH測量狀態(tài)，預熱30min。

２取一潔凈塑料試杯(或100mL燒杯)用pH=6.86（25℃）的標準緩沖溶液蕩洗三次，倒入50mL左右的該標準緩沖溶液。３.測量標準緩沖溶液溫度，調節(jié)“溫度”調節(jié)器，使所指示的溫度刻度為標準緩沖溶液的溫度。４.將電極插入標準緩沖溶液中。小心輕搖幾下試杯，以促使電極平衡。

注意！電極不要觸及杯底，插入深度以玻璃球泡浸沒溶液為限。５.把用純化水清洗過的電極插入pH=6.86（25℃）的標準緩沖溶液中，待讀數(shù)穩(wěn)定后按“定位”鍵（此時pH指示燈慢閃爍，表明儀器在定位標定狀態(tài)）使讀數(shù)為該溶液當時溫度下的pH值；然后按“確認”鍵，儀器進入測量狀態(tài)，pH指示燈停止閃爍。

６.將電極從標準緩沖溶液中取出，移去試杯，用蒸餾水清洗電極，并用濾紙吸干。７.另取一潔凈試杯(或100mL小燒杯)，用另一種與待測試液pH相接近的標準緩沖溶液蕩洗三次后，倒入50mL左右