總酸及PH測(cè)定

1、第三節(jié)第三節(jié)食品中酸類物質(zhì)測(cè)定食品中酸類物質(zhì)測(cè)定制作人 郭明成 毛廣松 袁杰 何家鵬食品中酸類物質(zhì)測(cè)定概述 酸度的概念 食品中的酸 食品酸度測(cè)定的意義食品酸度的測(cè)定 總酸度的測(cè)定 有效酸度的測(cè)定 揮發(fā)酸的測(cè)定1.1、酸度的概念 總酸度：指食品中所有酸性成分的總量。它包括未離解的酸的濃度和已離解的酸的濃度。其大小可用標(biāo)準(zhǔn)堿滴定來測(cè)定，故又稱“可滴定酸度” 有效酸度：指被測(cè)溶液中H+的濃度。準(zhǔn)確地說應(yīng)是溶液中H+的活度，反映的是已離解的酸的濃度。常用pH值表示，其大小由酸度計(jì)（即pH計(jì)）測(cè)定 揮發(fā)酸：指食品中易揮發(fā)的有機(jī)酸，如甲酸、醋酸及丁酸等低碳鏈的直鏈脂肪酸，包含游離的和結(jié)合的兩部分。其含量可

2、通過蒸餾法分離，再借標(biāo)準(zhǔn)堿滴定測(cè)定1.2、食品中的酸食品中常見的有機(jī)酸 食品中酸的種類很多，可分為有機(jī)酸和無機(jī)酸兩類，但是主要為有機(jī)酸，而無機(jī)酸含量很少。通常有機(jī)酸部分呈游離狀態(tài)，部分呈酸式鹽狀態(tài)存在于食品中；而無機(jī)酸呈中性鹽化合態(tài)存在于食品中。 有機(jī)酸：常見的有檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、乳酸及醋酸等，是食品酸度的主要來源。存在形式主要有游離狀態(tài)和酸式鹽狀態(tài) 無機(jī)酸：含量很少，主要有鹽酸、磷酸等，主要以中性鹽形式存在1.3、酸度測(cè)定的意義 食品中的酸不僅作為酸味成分，而且在食品的加工貯運(yùn)及品質(zhì)管理等方面被認(rèn)為是重要的成分，測(cè)定食品中的酸度具有十分重要的意義。 有機(jī)酸影響食品的色、香

3、、味及穩(wěn)定性； 食品中有機(jī)酸的種類和含量是判斷其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo)； 利用有機(jī)酸的含量與糖的含量之比，可判斷某些果蔬的成熟度。2.1.1、總酸度的測(cè)定1、原理：酸堿滴定法 用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定食品中的酸，中和生成鹽，用酚酞做指示劑，當(dāng)?shù)味ńK點(diǎn) (pH=8.2，指示劑顯紅色)時(shí)，根據(jù)耗用的標(biāo)準(zhǔn)堿液的體積，計(jì)算出總酸的含量 反應(yīng)式：RCOOH+NaOHRCOONa+H2O 適用范圍:本法適用于各類色淺 的食品中總酸含量的測(cè)定2.1.2、試劑及配制 0.1molL NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液 配制：稱40gNaOH，加蒸餾水100ml，振搖溶解，冷卻后加新煮沸過并已冷卻的蒸餾水至1000ml，搖勻。 標(biāo)定：以鄰

4、苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)試劑標(biāo)定，酚酞作指示劑。 保存：聚乙烯塑料瓶中，密封保持，定期標(biāo)定 1%酚酞指示劑 稱取酚酞1g溶解于60 ml 95%乙醇中，蒸餾水稀釋至100mL。變色范圍pH（8.210.0）2.1.3、操作方法 樣品預(yù)處理： 含CO2 的飲料、酒類，要先除CO2 調(diào)味品及不含CO2 的飲料、酒類，直接 取樣 咖啡樣品，粉碎，加乙醇，放置過夜 固體飲料，加水研磨，定容，過濾 注：取樣量以最終滴定所消耗的NaOH標(biāo)液體積為依據(jù)，消耗量 5 mL，最好為10 15 mL 樣品預(yù)處理： 固體樣品、干鮮果蔬、蜜餞及罐頭粉碎、混勻：粉碎機(jī)或組織搗碎機(jī)取適量樣品，用無CO2蒸餾水將其移入250mL容

5、量瓶中，在7580水浴上加熱0.5h，冷卻后定容用干燥濾紙過濾，棄去初始濾液25mL，收集濾液備用 測(cè)定： 用移液管吸取樣品濾液 50 mL，注入三角瓶中，加入酚酞指示劑35滴。用 0.1 mol/L 的 NaOH 標(biāo)液滴定至淺紅色且 30 秒不褪色。記錄消耗的 NaOH 體積（mL） 注：用堿式滴定管，先用水洗凈，檢查是否漏液，標(biāo)液潤(rùn)洗后排氣泡，再使用說明 1、除干擾色，澄清：上述方法適用于各種淺色食品的總酸的測(cè)定，對(duì)顏色較深的食品（如果汁類、醬油等），滴定時(shí)影響終點(diǎn)判斷，可加大稀釋比，也可用活性炭脫色，或改用電位滴定法測(cè)定。 2、由于食品中含有的酸為弱酸，在用強(qiáng)堿滴定時(shí)，其滴定終點(diǎn)偏堿性，

6、一般pH在8.2左右，所以用酚酞做終點(diǎn)指示劑。 3、除CO2：無論是配制溶液、制備樣液還是稀釋用的蒸餾水，都應(yīng)去除CO2，因?yàn)樗苡谒伤嵝缘腍2CO3，影響滴定終點(diǎn)時(shí)酚酞的顏色變化，一般的做法是分析前將蒸餾水煮沸并迅速冷卻，以除去水中的CO2。樣品中若含有CO2也有影響，所以對(duì)含有CO2的飲料樣品，在測(cè)定前須除掉CO2。 4、減小滴定誤差：一般要求滴定時(shí)消耗0.1mol/L NaOH不小于5ml，最好應(yīng)在10-15ml左右。若太少，可增加樣品用量，若太多，減少樣品的液的用量。2.1.4、結(jié)果計(jì)算 總酸度的測(cè)定結(jié)果通常以樣品中含量最多的那種酸表示。要在結(jié)果中注明以哪種酸計(jì)。各種酸相對(duì)于NaO

7、H的換算系數(shù)（K值）2.2.1、有效酸度的測(cè)定在食品酸度測(cè)定中，有效酸度的測(cè)定往往比測(cè)定總酸度更具有實(shí)際意義。其大小說明了食品介質(zhì)的酸堿性有效酸度常以pH值表示：pH值是溶液中H+活度(近似認(rèn)為濃度)的負(fù)對(duì)數(shù)，即pH= - lg H+pH值的測(cè)定方法有： 電位法：即pH計(jì)法 比色法：有試紙法和標(biāo)準(zhǔn)管比色法 化學(xué)法：利用蔗糖轉(zhuǎn)化速度、重氮基醋酸乙酯或乙縮醛的分解速度來求出pH值2.2.2、電位法（pH計(jì)法）原理 以玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，插入待測(cè)樣液中，組成原電池，該電池電動(dòng)勢(shì)的大小，與溶液pH值有直線關(guān)系：EE0一0.0591 pH(25) 即在25時(shí)，每相差一個(gè)pH值單位

8、就產(chǎn)生59.1mV的電池電動(dòng)勢(shì)，利用酸度計(jì)測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)并直接以pH表示，故可從酸度計(jì)表頭上讀出樣品溶液的pH值適用范圍：適用范圍：適用于各種飲料、果蔬及其制品及肉、適用于各種飲料、果蔬及其制品及肉、蛋類等食品中蛋類等食品中pHpH值的測(cè)定。測(cè)定值可準(zhǔn)確到值的測(cè)定。測(cè)定值可準(zhǔn)確到0.01pH0.01pH單位單位儀器：酸度計(jì)的校正 使用前的準(zhǔn)備：pH計(jì)在使用前處于待機(jī)狀態(tài)；電極部分浸泡于3mol/L KCl的電極儲(chǔ)存液中。 開啟酸度計(jì)電源，預(yù)熱30min； 將電極小心從電極儲(chǔ)存液中取出，用去離子水充分沖洗電極，沖洗干凈后，自動(dòng)濾紙吸干表面水（注意不要擦拭電極），用按“STANDARDIZE”鍵。

9、 選擇適當(dāng)pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，將電極浸入緩沖溶液中，攪拌均勻，數(shù)值穩(wěn)定后按“ENTER”鍵校準(zhǔn)。樣液pH的測(cè)定 用去離子水反復(fù)沖洗電極，濾紙吸干電極表面殘留水份后，將電極浸入待測(cè)溶液。（待測(cè)溶液如果輔以磁力攪拌器攪拌，可使電極響應(yīng)速度更快） 測(cè)量過程中等待數(shù)值達(dá)到穩(wěn)定出現(xiàn)“S”時(shí)，即可讀取測(cè)量值。 使用完畢后，將電極用去離子水沖洗干凈，濾紙吸干電極上的水份，浸于3mol/L KCl溶液中保存。注意v 新電極或很久未用的干燥電極，必須預(yù)先浸在蒸餾水或者0.1mol/L鹽酸容液中24小時(shí)以上v 玻璃電極的玻璃球膜壁薄易碎，使用時(shí)應(yīng)特別小心；若玻璃膜上有油污，則將玻璃電極依次浸入乙醇、乙醚、乙醇中清洗，

10、最后再用蒸餾水沖洗于凈 v 甘汞電極中的氯化鉀中為飽和溶液，為避免在室溫升高時(shí)，氯化鉀變?yōu)椴伙柡?，建議加入少許氯化鉀晶體，但應(yīng)防止晶體堵塞甘汞電極陶瓷砂芯通道v 在使用甘汞電極時(shí)，要把電極上部的小橡皮塞拔出，并使甘汞電極內(nèi)氯化鉀溶液的液面高于被測(cè)樣液的液面v 為了盡量減小誤差，應(yīng)該選用pH值與待測(cè)樣液pH值相近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正儀器酸度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正后，其調(diào)零及定位旋鈕切不可再動(dòng)食品的pH值與其總酸度之間沒有嚴(yán)格的比例關(guān)系，pH值大小不僅取決于總酸中酸的性質(zhì)與數(shù)量，而且還受該食品中緩沖物質(zhì)量及其緩沖能力大小的影響2.2.3比色法：利用不同的酸堿指示劑來顯示pH值比色法是利用不同的酸堿指示

11、劑來顯示pH，由于各種酸堿指示劑在不同的pH范圍內(nèi)顯示不同的顏色，故可用不同指示劑的混合物顯示各種不同的顏色來指示樣液的pH。試紙法適用于固體和半固體樣品pH的測(cè)定。 將濾紙裁成小片，放在適當(dāng)?shù)闹甘緞┤芤褐?，浸漬后取出干燥即制成pH試紙 用一干凈的玻璃棒沾上少量樣液，滴在經(jīng)過處理的試紙上(有廣泛與精密試紙之分)使其顯色，在23秒后，與標(biāo)準(zhǔn)色板比較，以測(cè)出樣液的pH值 此法簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、快速，但結(jié)果不甚準(zhǔn)確，僅能粗略地測(cè)定各類樣液的pH值標(biāo)準(zhǔn)管比色法適用于色度和渾濁度甚低的樣液pH的測(cè)定。 用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液配制一不同pH值的標(biāo)準(zhǔn)系列，再各加適當(dāng)?shù)乃釅A指示劑使其于不同pH下呈不同顏色，即形成標(biāo)準(zhǔn)色管

12、在樣液中加入與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中相同的酸堿指示劑，顯色后與標(biāo)準(zhǔn)色管的顏色進(jìn)行比較，與樣液顏色最為相近的標(biāo)準(zhǔn)色管中緩沖溶液的pH值即為待測(cè)樣液的pH值 此法僅適用于色度和混濁度很低的樣品，結(jié)果不甚準(zhǔn)確，其測(cè)定僅能準(zhǔn)確到0.1pH單位2.3.1揮發(fā)酸的測(cè)定 食品中的揮發(fā)酸主要是低碳鏈的脂肪酸，主要是醋酸和痕量的甲酸、丁酸等。不包括乳酸、琥珀酸、山梨酸及CO2、SO2等 正常生產(chǎn)的食品中，其揮發(fā)酸的含量較穩(wěn)定，若生產(chǎn)中使用了不合格的原料或違反正常的工藝操作，則會(huì)由于糖的發(fā)酵，而使揮發(fā)酸含量增加，降低食品的品質(zhì)。因此揮發(fā)酸的含量是某些食品的一項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)2.3.2揮發(fā)酸的測(cè)定方法直接滴定法通過水蒸氣蒸餾

13、或溶劑萃取，把揮發(fā)酸分離出來，然后用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定 特點(diǎn)：操作方便，較常用于揮發(fā)酸含量較高的樣品間接法測(cè)定將揮發(fā)酸蒸發(fā)排除后，用標(biāo)準(zhǔn)堿滴定不揮發(fā)酸，最后從總酸中減去不揮發(fā)酸，即得揮發(fā)酸含量 總酸 = 揮發(fā)酸 + 不揮發(fā)酸 特點(diǎn)：適用于樣品中揮發(fā)酸含量較少，或在蒸餾操作的過程中蒸餾液有所損失或被污染的情況2.3.3水蒸汽蒸餾法測(cè)總揮發(fā)酸1、原理樣品經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砗?，加適量磷酸使結(jié)合態(tài)揮發(fā)酸游離出來，用水蒸氣蒸餾分離出總揮發(fā)酸，經(jīng)冷卻、收集后，以酚酞做指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定至微紅色終點(diǎn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)堿的消耗量計(jì)算樣品總揮發(fā)酸含量反應(yīng)式：RCOOH+NaOHRCOONa+H2O2、適用范圍適用于各類飲料、果

14、蔬及其制品、發(fā)酵制品、酒等樣品中揮發(fā)酸含量的測(cè)定3、試劑 0.1molLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，配法同前 1%酚酞乙醇溶液，配法同前 10%磷酸溶液，稱取10.0g磷酸，用少許無CO2水溶解，并稀釋至100ml4、儀器水蒸氣蒸餾裝置電磁攪拌器：除含樣品中的CO22.3.4 樣品處理方法樣品處理方法 一般果蔬及飲料可直接取樣。 含CO2的飲料、發(fā)酵酒類，須排除CO2 ：方法是取80100ml(g)樣品于錐形瓶中，在用電磁攪拌器的同時(shí)，于低真空下抽氣24分鐘以除去CO2; 固體樣品（如干鮮果蔬及其制品）及冷凍、粘稠等制品：先取可食部分加入定量水（冷凍制品須先解凍），用高速組織搗碎機(jī)搗成漿狀，再稱取處理樣

15、品10克 ，加無CO2蒸餾水溶解并稀釋至25ml2.3.5 測(cè)定 樣品蒸餾 取樣品2-3g或25ml移到蒸餾瓶中，加50ml無 CO2的水和1ml 10H3PO4溶液，連接水蒸汽蒸餾裝置打開冷凝水，加熱蒸餾至餾出液約300ml為止，于相同條件下作一空白試驗(yàn)（燒瓶?jī)?nèi)加50ml水代替樣品）。 滴定 將餾出液加熱至 60 65，加入3滴酚酞指示劑。用 0.1 mol/L的NaOH滴定至微紅30秒不褪色，記錄數(shù)據(jù)。2.3.6計(jì)算 食品中總揮發(fā)酸通常以醋酸的重量百分?jǐn)?shù)表示，計(jì)算公式如下： 式中： m樣品質(zhì)量或體積，g或ml; V1樣液滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)NaOH的體積，ml; V2空白滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)NaOH的體積

16、，ml; c標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的濃度，mol/L; 0.06換算為醋酸的系數(shù)，即1mmol NaOH相當(dāng)于醋酸的克數(shù) 。12()()0.06 100( /100)VV cggm揮發(fā)酸含量 以乙酸計(jì)樣品注意事項(xiàng)采用直接蒸餾法蒸餾揮發(fā)酸比較困難：因?yàn)閾]發(fā)酸與水構(gòu)成有一定百分比的混溶體，并有固定的沸點(diǎn)。在一定的沸點(diǎn)下，蒸汽中的酸與留在溶液中的酸之間有一個(gè)平衡關(guān)系（蒸發(fā)系數(shù)x），在整個(gè)平衡時(shí)間內(nèi)x不變，故一般不用直接蒸餾方式。而用水蒸汽蒸餾時(shí)，揮發(fā)酸與水蒸汽是和水蒸汽分壓成比例地從溶液中一起蒸餾出來，因而加速了揮發(fā)酸的蒸餾速 在蒸餾前應(yīng)先將水蒸氣發(fā)生器中的水煮沸10分鐘，或在其中加入2滴酚酞指示劑并加NaOH至呈淺紅色，以排除其中的CO2 溶液中總揮發(fā)酸包括游離態(tài)的與結(jié)合態(tài)的。而結(jié)合態(tài)揮發(fā)酸又