第五章酸度的测定

第五章酸度的测定

李巨秀食品化学教研室主要内容食品中酸度的种类食品酸度测定的意义酸度测定的方法等物质的量规则

第一节概述一、酸度的概念1.食品中的几种酸度①总酸度——指食品中所有酸性成分的总量。包括在测定前已离解成H+的酸的浓度（游离态），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取，故又称可滴定酸度。②有效酸度——指被测溶液中H+的浓度。反映的是已离解的酸的浓度，常用pH值表示。其大小由pH计测定。pH的大小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。③挥发酸——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。挥发酸包含游离的和结合的两部分。④牛乳酸度外表酸度（固有酸度）真实酸度（发酵酸度）牛乳总酸度由两部分组成外表酸度——指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度。

主要来源于酪蛋白、白蛋白、柠檬酸盐、磷酸盐等。约占牛乳的0.15—0.18%(以乳酸计）真实酸度——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酸而升高的那部分酸度。不新鲜的牛乳总酸量﹥0.20％牛乳酸度表示法牛乳除按乳酸表示总酸外，还有一种表示法，用°T表示，滴定酸度简称“酸度”。牛乳°T—指滴定100ml牛乳样品，消耗0.1mol/LNaOH溶液的ml数，或滴定10ml样品，结果再乘10。新鲜牛乳的酸度常为16~18°T。二、酸度测定的意义（一）有机酸影响食品的色、香、味及稳定性。１.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，pH值低，可以减弱微生物的抗热性3.控制好pH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作用，影响制品的风味。5.有机酸可以提高维生素C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质量好坏的指标。（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。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）食品中酸的来源⑤生产加工不当，贮藏、运输中污染①原料带入②加工过程中人为加入③生产中有意让原料产酸④各种添加剂带入

第二节酸度的测定

一、总酸度的测定（滴定法）（一）原理：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10-8，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（溶液呈浅红色，30s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。反应式：RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O试剂⑴0.1mol∕LNaOH标准溶液，注意：正确配制、准确标定、妥善保存。⑵1%酚酞指示剂称取酚酞1g溶解于100ml95%乙醇中。变色范围pH（8.2~10.0）。为何以pH8.2为终点而不是pH7?

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pH8.2左右，故选酚酞为指示剂。（二）操作方法⑴样液的制备①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。取适量样品（约25g，精确至0.01g）最后用碱量≮5ml，最好在10~15ml，用150ml水将样品移入250ml容量瓶中，在75~80℃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，收集滤液备用。②含CO2的饮料、酒类，要先除CO2。③调味品及不含CO2的饮料、酒类，直接取样。④咖啡样品，粉碎，加乙醇，放置过夜。⑤固体饮料，加水研磨，定容，过滤。⑵测定滴定用移液管吸取滤液50ml，注入三角瓶中，加入酚酞指示剂3~5滴。用0.1mol/L的NaOH溶液滴定至浅（微）红色且30秒不褪色。记录消耗的NaOH量。注：用碱式滴定管，先用水洗净，检查是否漏液，排气泡，再使用。（三）计算

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示。要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1mmolNaOH相当于主要酸的克数。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0.045（四）讨论（1）本法适用于各类色浅的食品中总酸的测定。（2）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，其滴定终点偏碱，一般在pH8.2左右，故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。若样液颜色过深或浑浊，则宜采用电位滴定法。（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/LNaOH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)和被测物质(A)反应完全时，消耗的两物质的量相等，即补充标准滴定溶液的浓度常用物质的量浓度表示。物质B的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，用表示。即式中表示溶液中溶质B的物质的量，单位为mol或mmol；V为溶液的体积，单位为L或mL若被测物质溶液的体积为VA,浓度为CA,到达化学计量点时,用去浓度为的滴定液的体积为,则可得到:若被测物质为固体物质,到达化学计量点时,可得到:滴定分析在实际操作时,体积常以毫升为计量单位,若将体积化为以升为单位,则上式可改为: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择，因此，表示物质的量浓度时，必须指明基本单元，如c(1/5KMnO4)=0.1000mol/L。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）、电子得失数（氧化还原反应）或反应的计量关系来确定。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。例如:在酸性溶液中,用KMnO4标准溶液滴定Na2C2O4的反应为:将反应式各系数乘以1/2,则得：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+2H2O1moLH2SO4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，用同一物质在不同的反应中，其基本单元可以不同，即物质的基本单元与反应有关。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++8H2O1moLMnO4-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计算的依据是:

(以上公式中V的单位是毫升)直接滴定法结果的计算计算的依据是:标准物质的量等于待测组分的物质的量,即

nB=nA或式中,mA—待测组分占试样的质量,单位为g。设测定时称取试样的质量为

ms,则待测组分占试样的质量分数为因为所以二、有效酸度（pH）值的测定在食品酸度测定中，有效酸度(pH值)的测定，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H﹢的活度(近似认为是浓度)。pH值的测定方法：①电位法(pH计法)②比色法③化学法—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pH值。电位法(pH计法)1.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°-0.0591pH(25℃）2.适用范围本方法适用于各种饮料、果蔬及其制品，以及肉、蛋类等食品中pH值的测定。测定值可准确到0.01pH单位。3.仪器酸度计

4.操作方法(1)样品制备：①一般液体样品摇匀后可直接取样测定。②含CO2的液体样品，除CO2后再测，方法同总酸。③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CO2水，于水浴上加热30分钟，捣碎，过滤，取滤液测定。④肉类制品：称取10克已除去油脂并捣碎的样品，加入100ml无CO2蒸馏水，浸泡15分钟，随时摇动，取滤液测定。⑤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)

１电源接通后，按“pH/mV”按钮，使仪器进入pH测量状态，预热30min。

２取一洁净塑料试杯(或100mL烧杯)用pH=6.86（25℃）的标准缓冲溶液荡洗三次，倒入50mL左右的该标准缓冲溶液。３.测量标准缓冲溶液温度，调节“温度”调节器，使所指示的温度刻度为标准缓冲溶液的温度。４.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。

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。５.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，待读数稳定后按“定位”键（此时pH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温度下的pH值；然后按“确认”键，仪器进入测量状态，pH指示灯停止闪烁。

６.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。７.另取一洁净试杯(或100mL小烧杯)，用另一种与待测试液pH相接近的标准缓冲溶液荡洗三次后，倒入50mL左右