酸度的测定

null4. 酸度的测定4. 酸度的测定4.1 概述 （1） 酸度的概念：总酸度 有效酸度 挥发酸 牛乳酸度 （2）测定酸度的意义 （3） 食品中有机酸的种类与分布 4.2 酸度的测定 4.2.1 总酸度的测定 4.2.2 挥发酸的测定 4.2.3 有效酸度（pH值）的测定 4.1概述4.1概述（1）酸度的概念 总酸度是指食品中所有酸性成分的总量。它包括未离解的酸的浓度和已离解的酸的浓度其大小可借碱滴定来测定故总酸度又可称为“可滴定酸度”。 ①总酸度 有效酸度是指被测液中H+ 的浓度，准确地说应是溶液中H+ 的活度，所反映的是已离解的那部分酸的浓度，常用pH值示。其大小可借酸度计（即pH计）来测定。 ②有效酸度 挥发酸是指食品中易挥发的有机酸，如甲酸，醋酸及丁酸等低碳链的直链脂肪酸。其大小可通过蒸馏法分离，再借标准碱滴定来测定。 挥发酸是指食品中易挥发的有机酸，如甲酸，醋酸及丁酸等低碳链的直链脂肪酸。其大小可通过蒸馏法分离，再借标准碱滴定来测定。 牛乳酸度有如下两种酸度； 外表酸度:又叫固有酸度，是指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度，主要来源于鲜牛乳中酪蛋白，白蛋白柠檬酸盐及磷酸盐等酸性成分。外表酸度在酸牛乳中约占0.15~0.18%（以及乳酸计）。 真实酸度：又叫发酵酸度，是指牛乳放置过程中在乳酸菌作用下乳糖发酵产生了乳酸而升高的那部分酸度。若牛乳的含酸量超过了0.15~0.20%即认为有乳酸存在。习惯上把含酸量在0.20%以上的牛乳不列为鲜牛乳。 外表酸度和真实酸度之和即为牛乳的总酸度（而酸牛奶总酸度即为外表酸度），其大小可通过标准碱滴定来测定。 ③挥发酸④牛乳酸度（2）测定酸度的意义 （2）测定酸度的意义 食品中的酸不仅作为酸味成分，而且在食品的加工贮运及品质管理等方面被认为是重要的成分，测定食品中的酸度具有十分重要的意义。 ①  有机酸影响食品的色、香、味及稳定性 ②食品中有机酸的种类和含量是判断其质量好坏的一个重要指标 ③利用有机酸的含量与糖的含量之比，可判断某些果蔬的成熟度。 ①有机酸影响食品的色、香、味及稳定性①有机酸影响食品的色、香、味及稳定性 果蔬中所含色素的色调，与其酸度密切相关，在一些变色反应中，酸是起很大作用的成分。如叶绿素在酸性下会变成黄褐色的脱镁叶绿素；花色素于不同酸度下，颜色亦不相同。果实及其制品口味取决于糖，酸的种类，含量及其比例，酸度降低则甜味增加，各种水果及其制品正是因为适宜的酸味和甜味使之具有各自独特的风味。同时水果中的挥发酸含量也会给其特定的香气。另外，食品中有机酸含量高，则pH值低，而pH值的高低对食品的稳定性有一定的影响，降低pH值能减弱微生物的抗热性和抑制其生长，所以pH植是果蔬罐头杀菌条件的主要依据；在水果加工中，控制介质pH值还可抑制水果褐变；有机酸能与Fe,Sn等金属反应，加快设备和容器的腐蚀作用，影响制品的风味和色泽；有机酸可提高维生素C的稳定性，防止其氧化。 ②食品中有机酸的种类和含量是判断其质量好坏的一个重要指标②食品中有机酸的种类和含量是判断其质量好坏的一个重要指标 挥发酸的种类是判断某些制品腐败的标准，如某些发酵制品中有甲酸积累，则说明以发生细菌性腐败；挥发酸的含量也是某些制品质量好坏的指标，如水果发酵制品中含有0.1%以上的醋酸，则说明制品腐败；牛乳及乳制品中乳酸过高时亦说明已由乳酸菌发酵而产生腐败。新鲜的油脂常是中性的，不含游离脂肪酸，但油脂在存放过程中，本身含有解脂酶会分解油脂而产生游离脂肪酸，使油脂败坏，故测定油脂酸度（以酸价表示）可判断其新鲜度。有效酸度也是判断食品质量的指标，如新鲜肉pH值为5.7~6.2，如pH值大于6.7，说明肉已变质。 （3）  食品中有机酸的种类与分布 （3）  食品中有机酸的种类与分布 食品中酸的种类很多，可分为有机酸和无机酸两类，但是主要为有机酸，而无机酸含量很少。通常有机酸部分呈游离状态，部分呈酸式盐状态存在于食品中；而无机酸呈中性盐化合态存在于食品中。 食品中常见的有机酸有柠檬酸，苹果酸，酒石酸，草酸，琥珀酸，乳酸，及醋酸等，这些有机酸有些是食品所固有的，如果蔬制品中的有机酸，有的是在食品加工中加入的，如汽水中的有机酸；有的是在生产、加工、储藏过程中产生的，如酸奶、食醋中的有机酸；有机酸在食品中的分布极不均衡，果蔬中所含有机酸种类较多，但不同果蔬中所含的有机酸种类也不同，酿造食品（如酱油，果酒，食醋）中也含有多种有机酸。   ①食品中常见的有机酸 ②食品中常见有机酸含量 ②食品中常见有机酸含量 果蔬中有机酸含量取决于其品种，成熟度以及产地气候条件等因素；其它食品中有机酸的含量取决于其原料种类，产品配方以及过程等。4.2 酸度的测定4.2 酸度的测定4.2.1总酸度的测定 食品中的有机弱酸在用标准碱液滴定时，被中和生成盐类。用酚酞作指示剂，当滴定至终点（pH=8.2，指示剂显红色）时，根据耗用标准碱液的体积，可计算出样品中总酸含量，其反应式如下： (1)原理RCOOH+NaOH RCOONa + H2O(2)  适用范围 本法适用于各类色浅的食品中总酸含量的测定。 (2)  适用范围 本法适用于各类色浅的食品中总酸含量的测定。 (3)试剂 ①0.1mol/LNaOH标准溶液：称取氢氧化钠（AR）120g于250mL烧杯中，加入蒸馏水100mL，摇振使其溶解，冷却后置于聚乙烯塑料瓶中，密封,放置数日澄清后,取上清液5.6ml，加新煮沸过的并已冷却的蒸馏水1000ml，摇匀。 ②1%酚酞乙醇溶液：称取酚酞1g溶解与100ml95%乙醇中。 NaOH标定NaOH标定精密称取0.6g(准确至0.0001g）在105～1100C干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾，加50ml新煮沸的冷蒸馏水，摇振使其溶解，加二滴酚酞指示剂，用配制的NaOH标准溶液滴定到溶液呈微红色30秒不褪。同时做空白实验。 计算： 式中：c-------氢氧化纳标准溶液的摩尔浓度，mol/L； m------基准邻苯二甲酸氢钾的质量，g； V1-----标定时所耗用氢氧化钠标准溶液的体积，mL； V2------空白实验中所耗用氢氧化钠标准溶液的体积，mL； 204.2------邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g/mol； （4）操作方法 （4）操作方法 ①固体样品、干鲜果蔬、蜜饯及罐头样品：将样品用粉碎机或高速组织捣碎机捣碎并混合均匀。取适量样品（按其总酸含量而定），用15ml无CO2蒸馏水（果蔬干品须加8～9倍无CO2蒸馏水）将其移入250ml容量瓶中在75～800C的水浴上加热0.5小时（果脯类沸水浴加热1小时），冷却后定容，用干燥滤纸过滤，弃去初始滤液25mL收集滤液备用。 ②含CO2的饮料、酒类：将样品置于400C水浴加热30分钟，以除去CO2,冷却后备用。 ③调味品及不含CO2的 饮料、酒类：将样品混匀后直接取样，必要时加适量水稀释（若样品浑浊，则需过滤）。 ④咖啡样品：将样品粉碎通过40目筛，取10g粉碎的样品于锥形瓶中，加入75ml80%乙醇，加塞放置16小时，并不时摇动，过滤。 ⑤固体饮料：称取5～10g样品，置于研钵中，加少量无CO2蒸馏水，研磨成糊状，用无CO2蒸馏水移入250ml容量瓶中，充分振摇，过滤。   样液制备测定 测定 准确吸取上法制备滤液50ml，加酚酞指示剂3～4滴，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定致微红色30秒不褪，记录消耗0.1mol/LNaOH标准溶液mL数。 （5）结果计算 （5）结果计算 式中：c------标准NaOH溶液的浓度，mol/L V-----滴定消耗标准NaOH溶液的体积，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-------换算为主要酸的系数，即1毫摩尔氢氧化钠相当于主要酸的克数。 总酸度（%）null 因食品中含有多种有机酸，总酸度测定结果通常以样品中含量最多的那种酸表示。 一般分析葡萄及其制品时，用酒石酸表示，其K=0.075； 分析柑桔类果实及其制品时，用柠檬酸表示，K=0.06或0.070（带一分子水）； 分析苹果、核桃类果实及其制品时，用苹果酸表示，K=0.067； 分析乳品、肉类、水产品及其制品时，用乳酸表示，K=0.090； 分析酒类、调味品时，用乙酸表示，K=0.060。（6）说明 （6）说明 ①样品浸渍、稀释用蒸馏水不能含有CO2 . 因为CO2溶于水会生成酸性的H2CO3形式，影响滴定终点时酚酞颜色变化。无CO2的蒸馏水的制备方法为：将蒸馏水煮沸20分钟后，用碱石灰保护冷却；或将蒸馏水在使用前煮沸15分钟并迅速冷却备用。必要时须经碱液抽真空处理。 样品中CO2对测定也有干扰，故对含有CO2饮料、酒类等样品在测定之前须除去CO2. ②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. null③由于食品中有机酸均为弱酸，在用强碱(NaOH)滴定时,其滴定终点偏碱，一般在pH8.2左右，故可选用酚酞做终点指示剂。 ④若样液有颜色（如带色果汁等），则在滴定前用与样液同体积的不含CO2蒸馏水稀释之或采用试验滴定法，即对有色样液，用适量无CO2蒸馏水稀释，并按100ml样液加入0.3mL酚酞比例加入酚酞指示剂，用标准NaOH滴定近终点时，取此溶液2～3ml移入盛有20mL无CO2蒸馏水中（此时，样液颜色相当浅，易观察酚酞的颜色），若实验表明还没有达到终点时，将特别稀释的样液倒回原样液中，继续滴定直至终点出现为止。用这种在小烧杯中特别稀释的办法，能观察几滴0.1mol/LNaOH滴液所产生的酚酞颜色差别。 若样液颜色过深或浑浊，则宜用电位滴定法。 ⑤各类食品的酸度都以主要酸表示，但是有些食品（如乳品，面包等)亦可用中和100g(mL)样品所需0.1mol/L（乳品）或1mol/L（面包）NaOH溶液mL数表示，符号为0T。鲜牛乳的酸度为16～180T，面包酸度一般为3～90T. 4.2.2      挥发酸的测定 4.2.2      挥发酸的测定 挥发酸是食品中含低碳链的直链脂肪酸，主要是醋酸和痕量的甲酸、丁酸等，不包括可用水蒸汽蒸馏的乳酸、琥珀酸、山梨酸及CO2和SO2等。 正常生产的食品中，其挥发酸的含量较稳定，若在生产中使用了不合格的原料，或违背正常的工艺操作，则会由于糖的发酵而使挥发酸的含量增加，降低了食品的品质，因此，挥发酸的含量是某些食品的一项质量控制指标。 null 总挥发酸可用直接法或间接法测定。 直接法是通过水蒸气蒸馏或溶剂萃取把挥发酸分离出来，然后用标准碱滴定。 间接法是将挥发酸蒸发排除后，用标准碱滴定不挥发酸，最后从总酸度中减去不挥发酸即为挥发酸含量。 前者操作方便，较常用，适用于挥发酸含量较高的样品。若蒸馏液有所损失或被污染，或样品挥发酸含量较少，宜用后者。 水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法 (1)  原理 样品经适当处理后，加适量磷酸使结合态挥发酸游离出来，用水蒸气蒸馏分离出总挥发酸，经冷凝，收集后，以酚酞作指示剂，用标准碱液滴定至微红色30秒不褪为终点，根据标准碱液消耗量计算样品中总挥发酸含量。 (2)适用范围 (2)适用范围 本方法适用于各类饮料、果蔬及其制品（如发酵制品、酒等)）中总挥发酸含量的测定。 水蒸汽蒸馏装置 蒸汽发生瓶 样品瓶 接受瓶(3)试剂(3)试剂①0.1mol/LnaOH标准溶液：同总酸度的测定。 ②1%酚酞乙醇溶液：同总酸度的测定。 ③10%磷酸溶液：称取10.0g磷酸，用少许无CO2蒸馏水溶解并稀释至100ml. (4)仪器 (4)仪器 ①水蒸汽蒸馏装置 ②电磁搅拌器 (5)样品处理方法 (5)样品处理方法 ①一般果蔬及饮料可直接取样 ②含CO2的饮料、发酵酒类，须排除CO2，方法是取80～100ml(g)样品于锥形瓶中，在用电磁搅拌器的同时，于低真空下抽气2～4分钟以除去CO2; ③固体样品（如干鲜果蔬及其制品）及冷冻、粘稠等制品，先取可食部分加入定量水（冷冻制品须先解冻），用高速组织捣碎机捣成浆状，再称取处理样品10克 ，加无CO2蒸馏水溶解并稀释至25ml。 null ④肉类制品：称取10克已除去油脂并捣碎的样品于250ml锥形瓶中，加入100ml无CO2蒸馏水，浸泡15分钟并随时摇动，过滤后取滤液测定。 ⑤鱼类等水产品：称取10g切碎样品，加无CO2蒸馏水100mL浸泡30分钟（随时摇动），过滤后取滤液测定。 ⑥皮蛋等蛋制品：取皮蛋数个，洗净剥壳，按皮蛋：水为2：1的比例加入无CO2蒸馏水，于组织捣碎机捣成匀浆。再称取15g匀浆（相当于10g样品），加无CO2蒸馏水至150ml，搅匀，纱布过滤后称取滤液测定。null ⑦罐头制品（液固混合样品）：先将样品沥汁液 ，取浆汁液测定；或将液固混合捣碎成浆状后，取浆状物测定。若有油脂，则应先分离出油脂。 ⑧含油或油浸样品：先分离出油脂，再把固形物经组织捣碎机捣成浆状，必要时加少量无CO2蒸馏水（20mL/100g样品）搅匀后进行pH值测定。 (6)测定 (6)测定 ①样品蒸馏：取25mL经上述处理的样品移入蒸馏瓶中，加入25mL无CO2蒸馏水和1mL10%H3PO4溶液，加热蒸馏至馏出液约300mL为止。于相同条件下作一空白实验。 ②滴定：将馏出液加热至60～650C（不可超过），加入3滴酚酞指示剂，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定到溶液为微红色30秒不褪色即为终点。 (7)结果计算 (7)结果计算 食品中总挥发酸通常以醋酸的重量百分数表示，计算公式如下： 挥发酸 [以醋酸计，g/100g(mL)样品]= 公式中：m-------样品质量或体积，g或mL; V1---------样液滴定消耗标准NaOH的体积,mL; V2--------空白滴定消耗标准NaOH的体积,mL; c--------标准-NaOH溶液的浓度,mol/L; 0.06-------换算为醋酸的系数，即1毫摩尔氢氧化钠相当于醋酸的克数 4.2.3 有效酸度（pH值）的测定 4.2.3 有效酸度（pH值）的测定 电位法（pH计法） 比色法：试纸法、标准管比色法 电位法 （1）原理电位法 （1）原理 以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入待测样液中组成原电池，该电池电动势大小与溶液pH值有直线关系： E=E0-0.0591pH(250C) 即在250C时，每相差一个pH值单位就产生59.1mV的电池电动势，利用酸度计测量电池电动势动势并直接以pH表示，故可从酸度计上读出样品溶液的pH值。（2）适用范围 （2）适用范围 本方法适用于各类饮料、果蔬及其制品，以及肉、蛋类食品中pH值的测定。测定值可准确到0.01pH单位。（3）试剂 （3）试剂 ①pH=1.675(200C)标准缓冲溶液：将12.61gKHC2O4.H2C2O4.2H2O转移到1L的容量瓶中，用无CO2蒸馏水溶解并稀释到刻度，充分混合。每二个月重新配制。 ②pH=3.999(200C)标准缓冲溶液：称取10.12g于1100C干燥2小时并以冷却的邻苯二甲酸氢钾，用无CO2蒸馏水溶解并稀释到1L。 ③pH=6.878(200C)标准缓冲溶液：称取110～1300C下干燥2小时并已冷却的KH2PO43.387g和NaHPO43.533g，用无CO2蒸馏水溶解并稀释到1L。 ④PH=9.227(200C)标准缓冲溶液：称取3.80g硼砂[Na2B4O7.10H2O]，用无CO2蒸馏水溶解并稀释到1L。（4）主要仪器 （4）主要仪器 ①PHS-3C型酸度计，PHS—25型酸度计, PHS-3B型酸度计 ②231型玻璃电极及232型甘汞电极 E-201-C型复合电极 ③电磁搅拌器（带磁性搅拌棒） ④高速组织捣碎机（5）操作方法 （5）操作方法 样品处理酸度计的校正样液PH值的测定      样品处理       样品处理 ①一般液体样品（如牛乳、不含CO2的果汁，酒等样品）：摇匀后可直接取样测定。 ②含CO2的液体样品（如碳酸饮料、啤酒等）：同“总酸度测定”方法排除CO2后再测定。 ③果蔬样品：将果蔬样品榨汁后，取其汁液直接进行pH测定，对于果蔬干制品，可取适量样品，并加数倍的无CO2蒸馏水，于水浴上加热30分钟，再捣碎、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于250ml锥形瓶中，加入100ml无CO2蒸馏水，浸泡15分钟并随时摇动，过滤后取滤液测定。