第五章 酸度测定

1、第五章第五章 酸度的测定酸度的测定李巨秀李巨秀食品化学教研室食品化学教研室主要内容主要内容l食品中酸度的种类l食品酸度测定的意义l酸度测定的方法l等物质的量规则第一节第一节 概述概述一、一、 酸度的概念酸度的概念1. 食品中的几种酸度食品中的几种酸度 总酸度总酸度指食品中所有酸性成分的总量。指食品中所有酸性成分的总量。包括在测定前已离解成包括在测定前已离解成 H+ 的酸的浓度（游离的酸的浓度（游离态），也包括未离解的酸的浓度（结合态、态），也包括未离解的酸的浓度（结合态、酸式盐）。其大小可借助标准碱液滴定来求酸式盐）。其大小可借助标准碱液滴定来求取，故又称取，故又称可滴定酸度。可滴定酸度。有效

2、酸度有效酸度指被测溶液中指被测溶液中H+ 的浓度。的浓度。反映的是已离解的酸的浓度，常用反映的是已离解的酸的浓度，常用pH值值表示。其大小由表示。其大小由pH计测定。计测定。 pH的大小的大小与总酸中酸的性质与数量有关，还与食与总酸中酸的性质与数量有关，还与食品中缓冲物的质量与缓冲能力有关。品中缓冲物的质量与缓冲能力有关。 挥发酸挥发酸指食品中易挥发的有机酸指食品中易挥发的有机酸，如甲酸、乙酸（醋酸）、丁酸等低碳链如甲酸、乙酸（醋酸）、丁酸等低碳链的直链脂肪酸，其大小可以通过蒸馏法的直链脂肪酸，其大小可以通过蒸馏法分离，再借标准碱液来滴定。分离，再借标准碱液来滴定。 挥发酸挥发酸包含游离的和结

3、合的两部分。包含游离的和结合的两部分。 牛乳酸度牛乳酸度 外表酸度（固有酸度）外表酸度（固有酸度） 真实酸度（发酵酸度）真实酸度（发酵酸度）牛乳总酸牛乳总酸度由两部度由两部分组成分组成外表酸度外表酸度指刚挤出指刚挤出来的新鲜牛乳来的新鲜牛乳本身所具有的本身所具有的酸度。酸度。主要来源于主要来源于酪蛋白、白蛋白、酪蛋白、白蛋白、柠檬酸盐、磷酸盐等。柠檬酸盐、磷酸盐等。约占牛乳的约占牛乳的 0.150.18%(以乳酸计）以乳酸计）真实酸度真实酸度指牛乳在放置过程中，指牛乳在放置过程中，在乳酸菌作用下使乳糖发酵产生了乳在乳酸菌作用下使乳糖发酵产生了乳酸而升高的那部分酸度。酸而升高的那部分酸度。 不新

4、鲜的牛乳总酸量不新鲜的牛乳总酸量0.200.20牛乳酸度表示法牛乳酸度表示法 牛乳除按乳酸表示总酸外，还有一种表牛乳除按乳酸表示总酸外，还有一种表示法，示法， 用用T表示，滴定酸度简称表示，滴定酸度简称“酸度酸度”。牛乳牛乳T指滴定指滴定 100 ml 牛乳样品，消耗牛乳样品，消耗0.1 mol/L NaOH 溶液的溶液的 ml数，或滴定数，或滴定10 ml 样品，样品，结果再乘结果再乘10。新鲜牛乳的酸度常为。新鲜牛乳的酸度常为16 18T。二、酸度测定的意义二、酸度测定的意义（一）有机酸影响食品的色、香、味及稳定性。（一）有机酸影响食品的色、香、味及稳定性。.糖、酸的种类、含量及其比例影响

5、果蔬的口味糖、酸的种类、含量及其比例影响果蔬的口味2.有机酸含量高，有机酸含量高，pH值低，可以减弱微生物的抗热性值低，可以减弱微生物的抗热性3.控制好控制好pH值，可以有效防止水果的褐变值，可以有效防止水果的褐变4.有机酸可以和铁等金属反应，加快设备和容器的腐蚀有机酸可以和铁等金属反应，加快设备和容器的腐蚀作用，影响制品的风味。作用，影响制品的风味。5.有机酸可以提高维生素有机酸可以提高维生素C的稳定性的稳定性 （二）有机酸的种类和含量是判断食品好坏的一个重要指标 1.挥发性酸的种类是判断某些制品腐败的标准 2.某些发酵制品中，甲酸含量升高，说明已发生细菌性腐败 3.挥发性酸的含量是某些制品

6、质量好坏的指标。 （三）利用有机酸的含量与糖的含量比，（三）利用有机酸的含量与糖的含量比，可以判断某些果蔬的成熟度。可以判断某些果蔬的成熟度。果实中主要有机酸种类 蔬菜中的主要有机酸种类7一些果蔬的pH 值一些食品的pH 值( (三）三） 食品中酸的来源食品中酸的来源 生产加工不当，贮藏、运输中污染生产加工不当，贮藏、运输中污染 原料带入原料带入 加工过程中人为加入加工过程中人为加入 生产中有意让原料产酸生产中有意让原料产酸 各种添加剂带入各种添加剂带入第二节第二节 酸度的测定酸度的测定一、总酸度的测定（滴定法）一、总酸度的测定（滴定法）（一）（一）原理：原理：食品中的有机弱酸，酒石酸、苹果酸

7、、食品中的有机弱酸，酒石酸、苹果酸、柠檬酸、草酸、乙酸等其电离常数均大于柠檬酸、草酸、乙酸等其电离常数均大于10-8，可以用强，可以用强碱标准溶液直接滴定。用酚酞作指示剂，当滴定至终点碱标准溶液直接滴定。用酚酞作指示剂，当滴定至终点（溶液呈浅红色，（溶液呈浅红色，30s不褪色）时，根据所消耗的标准碱不褪色）时，根据所消耗的标准碱溶液的浓度和体积，可计算出样品中总酸含量。溶液的浓度和体积，可计算出样品中总酸含量。 反应式：反应式：RCOOH+NaOHRCOONa+H2O试剂试剂 0.1 molL NaOH标准溶液，标准溶液，注意：正确配制、准确标定、妥善保存。注意：正确配制、准确标定、妥善保存。

8、 1%酚酞指示剂酚酞指示剂 称取酚酞称取酚酞1g溶解于溶解于100 ml 95%乙醇乙醇中。变色范围中。变色范围pH（8.210.0）。）。为何以为何以pH8.2为终点而不是为终点而不是pH7? 因为食品中有机酸均为弱酸，用强碱滴定因为食品中有机酸均为弱酸，用强碱滴定生成强碱弱酸盐，显碱性。一般生成强碱弱酸盐，显碱性。一般 pH8.2pH8.2左右，左右，故选酚酞为指示剂。故选酚酞为指示剂。（二）（二） 操作方法操作方法 样液的制备样液的制备 固体样品、干鲜果蔬、蜜饯及罐头样品用粉碎固体样品、干鲜果蔬、蜜饯及罐头样品用粉碎机或高速组织捣碎机粉碎，混合均匀。取适量样机或高速组织捣碎机粉碎，混合均

9、匀。取适量样品（约品（约 25 g，精确至，精确至 0.01 g）最后用碱量）最后用碱量 5 ml，最好在最好在10 15 ml，用，用 150 ml 水将样品移入水将样品移入250 ml容量瓶中，在容量瓶中，在75 80 水浴上加热半小时，水浴上加热半小时，冷却，加水至刻度，用干燥滤纸过滤，弃去初液，冷却，加水至刻度，用干燥滤纸过滤，弃去初液，收集滤液备用。收集滤液备用。 含含CO2 的饮料、酒类，要先除的饮料、酒类，要先除CO2。 调味品及不含调味品及不含CO2 的饮料、酒类，直接的饮料、酒类，直接 取样。取样。 咖啡样品，粉碎，加乙醇，放置过夜。咖啡样品，粉碎，加乙醇，放置过夜。 固体饮

10、料，加水研磨，定容，过滤。固体饮料，加水研磨，定容，过滤。 测定测定 滴定用移液管吸取滤液滴定用移液管吸取滤液 50 ml，注入三，注入三角瓶中，加入酚酞指示剂角瓶中，加入酚酞指示剂35滴。用滴。用 0.1 mol/L 的的 NaOH 溶液滴定至浅（微）红溶液滴定至浅（微）红色且色且 30 秒不褪色。记录消耗的秒不褪色。记录消耗的 NaOH 量。量。注：用碱式滴定管，先用水洗净，检查是注：用碱式滴定管，先用水洗净，检查是否漏液，排气泡，再使用。否漏液，排气泡，再使用。（三）计算（三）计算 因食品中含有多种有机酸，总酸度的测定因食品中含有多种有机酸，总酸度的测定结果通常以样品中含量最多的那种酸表

11、示。要结果通常以样品中含量最多的那种酸表示。要在结果中注明以哪种酸计。在结果中注明以哪种酸计。 式中：C标准NaOH 溶液的浓度，mol/L；V滴定消耗标准NaOH 溶液体积，mL；m样品质量或体积，g 或mL；V0样品稀释液总体积，mL；V1滴定时吸取的样液体积，mL；K换算系数，即1mmol NaOH 相当于主要酸的克数。01100C VKVm V总酸度换算系数的选择分析样品主要有机酸换算系数葡萄及其制品酒石酸0.075柑橘类及其制品柠檬酸0.064 或0.070（带一分子结晶水）苹果、核果及其制品苹果酸0.067乳品、肉类、水产品及其制品乳酸0.090酒类、调味品乙酸0.060菠菜草酸0

12、.045（四）讨论（四）讨论 （1）本法适用于各类色浅的食品中总酸的）本法适用于各类色浅的食品中总酸的测定。测定。 （2）食品中的酸是多种有机弱酸的混合物，）食品中的酸是多种有机弱酸的混合物，用强碱滴定测其含量时滴定突跃不明显，用强碱滴定测其含量时滴定突跃不明显，其滴定终点偏碱，一般在其滴定终点偏碱，一般在pH8.2 左右，故左右，故可选用酚酞作终点指示剂。可选用酚酞作终点指示剂。 （3）对于颜色较深的食品，因它使终点颜）对于颜色较深的食品，因它使终点颜色变化不明显，遇此情况，可通过加水稀色变化不明显，遇此情况，可通过加水稀释，用活性炭脱色等方法处理后再滴定。释，用活性炭脱色等方法处理后再滴定

13、。若样液颜色过深或浑浊，则宜采用电位滴若样液颜色过深或浑浊，则宜采用电位滴定法。定法。 （4）样品浸渍，稀释用的蒸馏水不能含有CO2，因为CO2 溶于水中成为酸性的H2CO3 形式， 影响滴定终点时酚酞颜色变化，无CO2 蒸馏水在使用前煮沸15min 并迅速冷却备用。必要时须经碱液抽真空处理。样品中 CO2 对测定亦有干扰，故在测定之前对其除去。 （5）样品浸渍，稀释之用水量应根据样品中总酸含量来慎重选择，为使误差不超过允许范围，一般要求滴定时消耗0.1mol/L NaOH 溶液不得少于5mL，最好在10-15mL 等物质的量规则 定义：等物质的量规则是指在滴定反应中, 标准溶液(B)和被测物

14、质(A)反应完全时，消耗的两物质的量相等，即 补充补充BAnn标准滴定溶液的浓度常用物质的量浓度表示。标准滴定溶液的浓度常用物质的量浓度表示。物质物质B的物质的量浓度是指单位体积溶液中的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质所含溶质B的物质的量，用的物质的量，用 表示。表示。即即式中表示溶液中溶质式中表示溶液中溶质B的物质的量，单位为的物质的量，单位为mol或或mmol；V为溶液的体积，单位为为溶液的体积，单位为L或或mLBcVncBB/ 若被测物质溶液的体积为若被测物质溶液的体积为VA, 浓度为浓度为CA, 到达化学到达化学计量点时计量点时, 用去浓度为的滴定液的体积为用去浓度为的滴定液的体

15、积为, 则可得则可得到到: BBAAc Vc V若被测物质为固体物质, 到达化学计量点时, 可得到: ABBAmc VMABBAmc V M 滴定分析在实际操作时滴定分析在实际操作时, 体积常以毫升为计体积常以毫升为计量单位量单位, 若将体积化为以升为单位若将体积化为以升为单位, 则上式则上式可改为可改为: 1000BABAVmcM310ABBAmc V M这是滴定分析中最基本的公式。这是滴定分析中最基本的公式。 或 由于物质的量的数值取决于基本单元的选由于物质的量的数值取决于基本单元的选择，因此，表示物质的量浓度时，必须指择，因此，表示物质的量浓度时，必须指明基本单元，如明基本单元，如c(1

16、/5KMnO4)=0.1000mol/L。基本单元的选择一般可根据标准溶液在滴基本单元的选择一般可根据标准溶液在滴定反应中的质子转移数（酸碱反应）、电定反应中的质子转移数（酸碱反应）、电子得失数（氧化还原反应）或反应的计量子得失数（氧化还原反应）或反应的计量关系来确定。关系来确定。 如在酸碱反应中常以NaOH、HCl、1/2H2SO4为基本单元；在氧化还原反应中常以1/2I2、Na2S2O3、1/5KMnO4、1/6KBrO3等为基本单元。即物质B在反应中的转移质子数或得失电子数为ZB时，基本单元选1/ZB。 应用等物质的量反应规则进行滴定分析计算, 关键在于选择基本单元。滴定分析中, 被测组

17、分与标准溶液之间是严格按照化学计量关系进行反应的, 如果标准溶液的基本单元确定了, 那么, 被测组分的基本单元就不再是任意的, 它由标准溶液的基本单元来确定, 其原则和步骤如下:(1) 写出有关的化学反应方程式, 并将其配平。(2) 找出被测物质与标准溶液的化学计量数。(3) 确定标准溶液的基本单元, 就本质而言, 确定标准溶液的基本单元是任意的, 但为了计算简便, 通常以标准溶液的分子系数为1(碘量法中碘液以为 基本单元)。(4) 确定被测组分的基本单元, 使之符合等物质的量规则。212 例如:在酸性溶液中, 用KMnO4标准溶液滴定Na2C2O4的反应为:224242225162108nC

18、nC 将反应式各系数乘以1/2,则得：224242258542nCnC 选取KMnO4和5/2Na2C2O4为基本单元。 在酸碱滴定中，以得失1moLH+为标准，确定酸碱的基本单元。 例： H2SO4+NaOH=NaHSO4+H2O 1moLH2SO4在反应中给出1moLH+ ，故基本单元为H2SO4本身。 而 1moLH+NaOH在反应中得到1moLH+ ，故其基本单元也为本身。 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 1moLH2SO4在反应中给出2moLH+ ，故基本单元为1/2H2SO4本身。 而1moLH+NaOH在反应中得到1moLH+ ，故其基本单元也为本身。由此可见，用

19、同一物质在不由此可见，用同一物质在不同的反应中，其基本单元可同的反应中，其基本单元可以不同，即物质的基本单元以不同，即物质的基本单元与反应有关。与反应有关。 在氧化还原滴定中，以得失1moL电子为标准，确定氧化剂与还原剂的基本单元。 例：2MnO4-+5C2O42-+16H+=10CO2+2Mn2+8H2O 1moLMnO4-在反应中得到5moL电子，故其基本单元为1/5MnO4-；而1moLC2O42在反应中失去2moL电子，故其基本单元为1/2C2O42 在配合滴定中，常用的配合剂是EDTA。由于EDTA与一般的金属离子形成1：1的配合物（螯合物），基本单元一般为本身。 在沉淀滴定中，通常

20、采用银量法。 Ag+x-=Agx Ag+,x-的基本单元都是其本身。 标准溶液的配制和标定标准溶液的配制和标定 计算的依据是计算的依据是: (以上公式中以上公式中V的单位是毫升的单位是毫升)(1000)(100010001000AABAAABBBBBBBBBBBB标定或直接配制或VMmcVcVcMVcmMVmVnc直接滴定法结果的计算直接滴定法结果的计算 计算的依据是计算的依据是: 标准物质的量等于待测组分标准物质的量等于待测组分 的物质的量的物质的量, 即即 nB = nA 或或 式中式中, mA 待测组分占试样的待测组分占试样的 质量质量, 单位为单位为g。AAAABB 1000 MmVc

21、Vc 设测定时称取试样的质量为设测定时称取试样的质量为 ms, 则待测组分占试样的质则待测组分占试样的质 量分数为量分数为 因为因为 所以所以sAmmw 1000ABBAMVcmsABB1000 mMVcw 二、有效酸度（二、有效酸度（pH）值的测定）值的测定在食品酸度测定中，有效酸度在食品酸度测定中，有效酸度(pH值值)的的测定，往往比测定总酸度更有实际意义，更测定，往往比测定总酸度更有实际意义，更能说明问题，表示食品介质的酸碱性。测能说明问题，表示食品介质的酸碱性。测H的活度的活度(近似认为是浓度近似认为是浓度)。pH值的测定方法：值的测定方法： 电位法电位法 ( pH计法计法 ) 比色法

22、比色法 化学法化学法利用蔗糖的转化速度重氮基醋酸利用蔗糖的转化速度重氮基醋酸 乙酯或乙缩醛的分解速度来求乙酯或乙缩醛的分解速度来求pH值值。电位法电位法 (pH计法计法) 1.原理原理 利用电极在不同溶液中所产生的电位变化来测定溶液的pH 值。将一个测试电极（玻璃电极）和一个参比电极饱和甘汞电报同浸于一个溶液中组成一个原电池。玻璃电极所显示的电位可因溶液氢离子浓度不同而改变，甘汞电极的电位保持不变，因此电极之间产生电位差（电动势），电池电动势大小与溶液 pH 值有直接关系：E = E- 0.0591 pH (25 (25）2.2.适用范围适用范围 本方法适用于各种饮料、果蔬及其制品，以本方法适

23、用于各种饮料、果蔬及其制品，以及肉、蛋类等食品中及肉、蛋类等食品中pHpH值的测定。测定值可准值的测定。测定值可准确到确到0.01pH0.01pH单位。单位。3. 仪器仪器 酸度计酸度计 4. 操作方法操作方法(1) 样品制备：样品制备： 一般液体样品摇匀后可直接取样测定。一般液体样品摇匀后可直接取样测定。 含含CO2的液体样品，除的液体样品，除CO2后再测，方法后再测，方法同总酸。同总酸。 果蔬样品：榨汁后，取汁液直接测果蔬样品：榨汁后，取汁液直接测pH. 果蔬干制品：取适量样品加数倍的无果蔬干制品：取适量样品加数倍的无 CO2水，于水浴上加热水，于水浴上加热30分钟，捣碎，分钟，捣碎，过滤

24、，取滤液测定。过滤，取滤液测定。 肉类制品：称取肉类制品：称取 10 克已除去油脂并捣碎克已除去油脂并捣碎的样品，加入的样品，加入 100 ml 无无CO2蒸馏水，蒸馏水，浸泡浸泡 15 分钟，随时摇动，取滤液测定。分钟，随时摇动，取滤液测定。 制备好的样品不宜久存，马上测定。制备好的样品不宜久存，马上测定。 (2)校正酸度计(二点校正法二点校正法)电源接通后，按电源接通后，按“pH/mV”按钮，使仪器进按钮，使仪器进入入pH测量状态，预热测量状态，预热30min。 取一洁净塑料试杯取一洁净塑料试杯(或或100mL烧杯烧杯)用用pH=6.86 （25）的标准缓冲溶液荡洗三）的标准缓冲溶液荡洗三

25、次，倒入次，倒入50mL左右的该标准缓冲溶液。左右的该标准缓冲溶液。.测量标准缓冲溶液温度，调节测量标准缓冲溶液温度，调节“温度温度”调调节器，使所指示的温度刻度为标准缓冲溶节器，使所指示的温度刻度为标准缓冲溶液的温度。液的温度。.将电极插入标准缓冲溶液中。小心轻摇几将电极插入标准缓冲溶液中。小心轻摇几下试杯，以促使电极平衡。下试杯，以促使电极平衡。注意！电极不要触及杯底，插入深度以注意！电极不要触及杯底，插入深度以玻璃球泡浸没溶液为限。玻璃球泡浸没溶液为限。.把用纯化水清洗过的电极插入把用纯化水清洗过的电极插入pH=6.86（25）的标准缓冲溶液中，待读数稳定后）的标准缓冲溶液中，待读数稳定

26、后按按“定位定位”键（此时键（此时pH指示灯慢闪烁，表明指示灯慢闪烁，表明仪器在定位标定状态）使读数为该溶液当时仪器在定位标定状态）使读数为该溶液当时温度下的温度下的pH值；然后按值；然后按“确认确认”键，仪器进键，仪器进入测量状态，入测量状态，pH指示灯停止闪烁。指示灯停止闪烁。 .将电极从标准缓冲溶液中取出，移去试杯，将电极从标准缓冲溶液中取出，移去试杯，用蒸馏水清洗电极，并用滤纸吸干。用蒸馏水清洗电极，并用滤纸吸干。.另取一洁净试杯另取一洁净试杯(或或100mL小烧杯小烧杯)，用另，用另一种与待测试液一种与待测试液pH相接近的标准缓冲溶液相接近的标准缓冲溶液荡洗三次后，倒入荡洗三次后，倒入50mL左右该标准缓冲溶左右该标准缓冲溶液。液。 .将电极插入溶液中，小心轻摇几下试杯。将电极插入溶液中，小心轻摇几下试杯。使电极平衡。使电极平衡。 .把用纯化水清洗过的电极插入把用纯化水清洗过的电极插入pH=4.01（25）(或或pH=9.18（25）)的标准缓冲的标准缓冲溶液中，待读数稳定后按溶液中，待读数稳定后按“斜率斜率”键（此键（此时时pH指示灯闪烁，表明仪器在斜率标定状指示