生物分析(酸及酯)

1、第三节 酸及酯的测定 食品中的酸味物质，主要是溶于水的一些有机酸和无机酸。在果蔬及其制品中，以苹果酸，柠檬酸，酒石酸，琥珀酸和醋酸为主；在肉，鱼类食品中则以乳酸为例。此外，还有一些无机酸，像盐酸，磷酸等。这些酸味物质，有的是食品中的天然成分，像葡萄中的酒石酸，苹果中的苹果酸；有的是人为的加进去的，像配制型饮料中加入的柠檬酸；还有的是在发酵中产生的，像酸牛奶中的乳酸。 无机酸食品中酸 有机酸（柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸、乳酸、甲酸、乙酸等） 游离态（pH） 本身固有存在形式 来源 结合态 外来产生 （发酵产生的）酸在食品中主要的作用： 1、显味剂 不论是哪种途径得到的酸味物质，都是食品重要的显

2、味剂，对食品的风味有很大的影响。其中大多数的有机酸具有很浓的水果香味，能刺激食欲，促进消化，有机酸在维持人体体液酸碱平衡方面起着重要的作用。 2、保持颜色稳定 食品中的酸味物质的存在，即pH值的高低，对保持食品的颜色的稳定性，也起着一定的作用。在水果加工过程中，如果加酸降低介质的pH值，可抑制水果的酶促褐度；选用pH6.5-7.2的沸水热烫蔬菜，能很好地保持绿色蔬菜特有的鲜绿色。 3、防腐作用 酸味物质在食品中还能起到一定的防腐作用。当食品的pH小于2.5时，一般除霉菌外，大部分微生物的生长都受到了抑制；若将醋酸的浓度控制在6%时，可有效地抑制腐败菌的生长。 总酸度（滴定酸度）食品中酸度 有效

3、酸度（pH） 挥发酸度 酸度计（pH计） 总酸度是指食品中所有酸性物质的总量，包括已离解的酸浓度和未离解的酸浓度，采用标准碱液来滴定，并以样品中主要代表酸的百分含量表示。 有效酸度指样品中呈离子状态的氢离子的浓度（严格地讲是活度）用pH计进行测定，用pH值表示。 挥发性酸度指食品中易挥发部分的有机酸。如乙酸、甲酸等，可用直接或间接法进行测定。 一、测定意义 测定酸度可判断果蔬的成熟程度； 可判断食品的新鲜程度 ； 酸的测定对生产过程有一定的指导意义； 酸度是食品的质量指标 。 另外，酸在维持人体体液的酸碱平衡方面起着显著地作用。 1、酸度影响食品品质 酸度色泽、酸度风味、 酸度营养、酸度成熟、

4、 酸度杀菌。2、酸度可判断食品质量 酸度腐败、酸度发酵生产。化学分析法化学分析法 二、啤酒总酸度的测定二、啤酒总酸度的测定1. 原理pH的电位测定或总酸的电位滴定，常用玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，两个电极同时浸入待测溶液中，组成电池（见图4-3），此电池电动势的大小，随溶液中氢离子活度的变化而变化。电池电动势的变化是通过指示电极玻璃膜上的离子交换和扩散作用而产生的。滴定时，氢氧化钠溶液不断滴入试样中，H+离子的活度就随之改变，电池的电动势也不断变化，一般简单地用下式表达：E电池K + 0.059pH，式中K为常数，与温度有关。一般在25时，每改变一个pH单位，就相差59.1m

5、V的电动势，在仪器的刻度表上可直接读出试样pH值的变化。 化学分析法化学分析法 图4-3直读式酸度计 化学分析法化学分析法 2. 仪器（1）ZD-2型自动电位滴定计或pHS-2B型或雷磁25型酸度计。（2）电磁搅拌器。3. 试剂根据试液的大致pH，应预先配制校正pH计的标准缓冲溶液。（1）pH为6的0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾溶液。（2）pH为9.27的0.01mol/L硼砂溶液。（3）0.1000mol/L NaOH标准溶液。 化学分析法化学分析法 4. 测定步骤（1）仪器的校正将仪器按说明书装好（图4-4），检查电源电压与仪器所用电压相符后，将电源插头接在220V的交流电源上，将pH-

6、mv开关拨至pH挡，预热15min。图4-4电位滴定装置示意图 化学分析法化学分析法 与试样啤酒pH接近的pH为6的标准缓冲溶液冲洗电极，于干洁小烧杯中注入适量标准缓冲液，将电极浸入溶液中，注意玻璃球切勿碰到小烧杯。轻轻摇动小烧杯使溶液均匀。调节温度补偿器，使指在缓冲溶液的温度位置上。根据缓冲溶液的pH选择pH在70的范围。调节零点调节器，使微安表指针指在pH7处。将甘汞电极接入接线柱，玻璃电极插入插孔内。定位 按下读数开关，调节定位调节器，使微安表指针指在缓冲溶液的pH值上。 化学分析法化学分析法 复查一次，放开读数开关，指针应回到pH7，按下读数开关，指针又应指在标准缓冲溶液的pH值位置上

7、，如有变动，按项重复调节。仪器校正后，切勿再旋动定位调节器，否则必须重新校正。放开读数开关，取出电极，用蒸馏水冲洗23次，并用软滤纸将电极上的水吸干。（2）pH值的测定先用除气啤酒冲洗电极23次。将盛有除气啤酒试样的小烧杯放于电极架上，小心将电极浸入，轻轻摇动小烧杯使之均匀。化学分析法化学分析法 调节温度补偿器至啤酒试样温度。 注意电表指针是否指在pH7处，否则调零点调节器，使指针指在pH7处。按下读数开关，指针所指的读数即为啤酒试样的pH值。（3）总酸度的电位滴定 校正 用pH 9.27的标准缓冲溶液按1的方法对仪器进行校正和定位。吸取50.00mL除气啤酒于小烧杯中,放入一搅拌磁子,置于磁

8、力搅拌器准确上,将电极浸入试液中（图4-4）。 化学分析法化学分析法 开动电磁搅拌器，按下酸度计读数开关，以0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定酒样，随时观察溶液pH的变化，到接近pH9.0时，每加半滴停一停，直至指针恰好指在pH9.0时为终点。记下消耗NaOH溶液的毫升数。 计算总酸度=cV 100/50式中c氢氧化钠溶液的浓度，mol/L；V氢氧化钠溶液消耗体积，mL；100/50换算成100mL酒样中的酸度。 化学分析法化学分析法 5. 注意（1）校正用的标准缓冲溶液的pH最好与被测试样溶液的pH相近，一般相差不超过两个pH单位，否则应另选标准缓冲液。（2）玻璃膜脆弱，极易碰坏，故

9、使用玻璃电极，应特别小心，安装时应比甘汞电极下部陶瓷芯端稍高一些，以免碰破。新的玻璃电极在使用之前，必须在蒸馏水或0.1mol/L盐酸中浸泡一昼夜以上，不用时，也最好浸泡在蒸馏水中。玻璃膜如沾有油污，可先浸入乙醇，然后浸入乙醚或四氯化碳中，最后再浸入乙醇后，用蒸馏水冲洗洁净。 化学分析法化学分析法 （3）甘汞电极使用时，应将下端的保护套拔去，同时把加氯化钾溶液处的小橡皮塞拔去，以使毛细管保持足够的液位差，从而有少量氯化钾溶液从毛细管中流出，否则样品溶液进入毛细管，将使测定结果不准确，毛细管是否畅通，可事先检查，方法是先将毛细管擦干，然后用滤纸贴在毛细管的末端，如有溶液渗下，则证明毛细管未堵塞。

10、甘汞电极中的氯化钾溶液应经常保持饱和，并且在弯管内不应有气泡存在，否则将使溶液隔断。（4）标准缓冲溶液中产生沉淀物，则不能使用。 化学分析法化学分析法 三、酒中总酸、总酯的测定三、酒中总酸、总酯的测定 酯是白酒的香味成分，总酯含量是各类白酒的重要指标，不同类型的酒所含的酸及主体香型的酯有很大的不同。 总酯的测定以乙酸乙酯表示。分析酸和酯的种类气相色谱法。测定方法：间接酸碱滴定法。 1. 原理 （1）白酒中的总酸以中和法直接测定，也可将总酯测定时先中和的游离酸，作总酸计算，以乙酸表示： CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O （2）中和游离酸后的酒液中，再加入一定量的碱使酯皂化。酯以

11、乙酸乙酯表示： CH3COOC2H5+ NaOH CH3COONa+ CH3COOH （3）过量的碱用酸滴定之： NaOH+HCl NaCl+ H2O 化学分析法化学分析法 2试剂（1）0.1000mol/LNaOH标准溶液。（2）0.1000mol/LHCl标准溶液。（3）0.1%酚酞指示剂0.1g酚酞指示剂溶于100mL 60%乙醇中。 图4-5回流皂化装置 化学分析法化学分析法 3测定步骤吸取50mL白酒，置入250mL三角瓶中，加两滴0.1%酚酞指示剂，用0.1000mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至刚显微红色（不可过量），记下消耗的氢氧化钠溶液的体积V1mL，作计算总酸用。再准确加入2

12、5.00mL0.1000mol/L氢氧化钠标准溶液，装上回流冷凝器（图4-5），于沸水浴中回流皂化0.5h，取下冷却，立即用0.1000mol/L盐酸标准溶液滴定至红色刚好消失为终点，记下消耗的0.1000mol/L盐酸标准溶液的体积V2mL，作计算总酯含量用。化学分析法化学分析法 4计算（1）总酸（以乙酸计，g/100mL）=（c1V1）NaoH0.060061/50100式中c1滴定总酸用氢氧化钠溶液的浓度，mol/L；V1 氢氧化钠溶液消耗体积，mL；0.060061mmol乙酸的质量，g；50吸取酒样的毫升数100 换算成100mL酒样中的乙酸量 化学分析法化学分析法 （2） 总酯（以

13、乙酸乙酯计，g/100mL）=（25c1-c2V2）0.08812100/50式中：25加入皂化用氢氧化钠溶液的体积，mL；c1氢氧化钠溶液的浓度，mol/L；c2滴定用盐酸溶液的浓度，mol/L；V2滴定用盐酸溶液的消耗体积，mL；0.08812 1mmol乙酸乙酯的质量，g。 化学分析法化学分析法 5 注意（1）如果白酒中总酯含量高于0.4%时，皂化用0.1000 mol/L氢氧化钠溶液可加入30mL。（2）当测定曲酒的酯含量时，皂化后颜色较深，可改用0.0500 mol/L硫酸标准溶液滴定过量的氢氧化钠，终点较易观察。 化学分析法化学分析法 四、发酵醪总酸、挥发酸、不挥发酸的四、发酵醪总

14、酸、挥发酸、不挥发酸的测定测定 1. 原理发酵液中总酸的测定可用中和法直接滴定，由于发酵液本身有颜色，所以可用溴百里酚蓝作指示剂，以便观察终点。挥发酸用水蒸汽蒸馏，使挥发酸和水蒸气与水蒸气分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来，馏出液以中和法测定。总酸与挥发酸之差即为不挥发酸。 2. 试剂 （1）1.000 mol/L NaOH标准溶液。 （2）0.05%溴百里酚蓝指示剂0.05g溴百里酚蓝溶于100mL 20%乙醇中。 （3）0.1%酚酞指示剂。 （4）中性蒸馏水。 化学分析法化学分析法 3. 测定步骤（1） 总酸吸取醪液10.00mL，放入250mL锥形瓶中，加入中性蒸馏水100mL，摇匀， 再

15、加0.05%溴百里酚蓝指示剂23滴，摇匀，用0.1000 mol/LNaOH标准溶液滴定至呈草绿色即为终点。为避免醪液有颜色难于观察，可取一滴反应液滴入盛有少许溴百里酚蓝指示剂的白瓷板空穴中，如显草绿色即为终点。记录消耗0.1000 mol/LNaOH 溶液的体积V1mL。 化学分析法化学分析法 （2） 挥发酸吸取50.00mL试样，放入200mL圆底蒸馏烧瓶中，按图4-6 装置进行水蒸气蒸馏。开始蒸馏时，水蒸气发生器和试样蒸馏瓶可同时加热，当蒸馏瓶内试样即将沸腾时（起较多细白泡），试样蒸馏瓶可停止加热，让水蒸气通入蒸馏瓶进行蒸馏，约保持每10min馏出20mL的速度，收集约200mL馏出液，取出盛馏出液的锥形瓶，加入0.1%酚酞指示液23滴，用0.1000 mol/LNaOH标准溶液滴定至微红色30s不褪色为终点，记下耗用NaOH标准溶液的体积V2mL。 化学分析法化学分析法 图4-6水蒸气蒸馏装置 化学分析法化学分析法 4计算 （1）总酸（以乙酸计，g/100mL） =（cV1）NaoH 0.060061/10100式中：c滴定总酸用氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L； V1滴定总酸用氢氧化钠标准溶液消耗体积，mL； 10吸取缪液的毫升数（2） 挥发酸（以乙酸计，g/100mL）=（cV2）NaoH