食品中一般成分的分析-食品中總酸度及PH的測(cè)定

任務(wù)三食品酸度的分析測(cè)定難點(diǎn)：

基本知識(shí)點(diǎn)：重點(diǎn)：1.折射法的原理2.旋光法的原理1.酸度測(cè)定時(shí)樣品的處理、有機(jī)酸的換算。1.酸度的概念及表示方法，食品中有機(jī)酸的分布；酸度的測(cè)定原理、測(cè)定方法、操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)；pH計(jì)的使用

2.測(cè)定酸度的意義

；3.各種酸的測(cè)定原理、條件。

2.pH計(jì)的校正。

食品的酸度不僅反映了酸味強(qiáng)度，也反映了其中酸性物質(zhì)的含量或濃度。酸度在食品理化分析中涉及幾種不同的概念：1.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解離的酸的濃度，其大小可用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定來(lái)測(cè)定，并以樣品中主要代表酸的百分含量表示，也稱(chēng)可滴定酸度。通常以食品中主要的有機(jī)酸表示。2.有效酸度（表觀(guān)酸度）

指被測(cè)溶液中H＋的活度，所反映的是已離解的那部分酸的濃度，常用pH值表示。其大小可通過(guò)酸度計(jì)或pH試紙來(lái)測(cè)定。一、酸度的概念及表示方法3.揮發(fā)酸

食品中易揮發(fā)的直鏈脂肪酸，主要是醋酸和痕量的甲酸、丁酸等，它們含C少，易揮發(fā)，有強(qiáng)烈刺激味。通過(guò)蒸餾法分離，再通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定來(lái)測(cè)定。

一種食品的揮發(fā)酸含量是一定的，揮發(fā)酸/不揮發(fā)酸的含量是釀造食醋、葡萄酒等發(fā)酵或釀造食品的一項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)。

揮發(fā)性的酸，往往給人以不愉快的感覺(jué)，大多情形是在食物變質(zhì)或不正常的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生（醋酸的發(fā)酵生產(chǎn)除外）。因此，揮發(fā)性酸的含量多作為食物食物變質(zhì)的象征或生產(chǎn)是否異常的的監(jiān)控指標(biāo)。完全中和1g油脂中游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)，用mg/g表示。反映油脂中游離脂肪酸的含量。酸價(jià)越高，說(shuō)明油脂中游離脂肪酸的含量越高。酸價(jià)是油脂精煉程度和品質(zhì)好壞的重要標(biāo)志之一。油品未經(jīng)堿煉、溫度過(guò)高、含水量過(guò)多、貯存時(shí)間太長(zhǎng)，都可能導(dǎo)致酸價(jià)增高。酸價(jià)高的食用油有酸澀味和哈喇味，意味著油開(kāi)始腐敗變質(zhì)，還會(huì)產(chǎn)生一些醛類(lèi)和酮類(lèi)物質(zhì)，食用后人體消化道會(huì)受到刺激產(chǎn)生不適，出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等癥狀。4.酸價(jià)5.牛乳酸度牛乳酸度常用吉爾涅爾度(Thometdegrees)“?T”表示法：中和l00mL鮮乳中游離酸所需0.1000mol/LNaOH的mL數(shù),即為該乳的?T酸度數(shù)。新鮮正常的乳,其酸度通常為16?T～20?T。吉爾涅爾度為滴定酸度，簡(jiǎn)稱(chēng)為酸度。也可以乳酸的百分含量為牛乳的酸度。

外表酸度:指剛擠出來(lái)的新鮮牛乳本身所具有的酸度，主要來(lái)源于鮮牛乳中酪蛋白，白蛋白檸檬酸鹽及磷酸鹽等酸性成分。外表酸度在酸牛乳中約占0.15-0.18%（以及乳酸汁）。

真實(shí)酸度：又叫發(fā)酵酸度，是指牛乳放置過(guò)程中在乳酸菌作用下乳糖發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸而升高的那部分酸度。若牛乳的含酸量超過(guò)了0.15~0.20%即認(rèn)為有乳酸存在。習(xí)慣上把含酸量在0.20%以上的牛乳不列為鮮牛乳。

二、酸味物質(zhì)對(duì)食品的作用（一）酸對(duì)食品的風(fēng)味具有重要的協(xié)調(diào)作用1．在飲料中的調(diào)味作用

酸味物質(zhì)是飲料生產(chǎn)不可缺少的調(diào)味物質(zhì)之一，該行業(yè)對(duì)酸味劑有“酸中得味”的說(shuō)法。2．在水果中的作用

水果中的酸、糖、單寧的比例合適，可賦予其舒適的口感。3．在糖果中的調(diào)味作用

酸味劑對(duì)糖果(水果風(fēng)味)口感的調(diào)整起到至關(guān)重要的作用。（三）酸度是加工食品生產(chǎn)中不可忽視的條件（二）酸性物質(zhì)起著防腐劑的作用三、測(cè)定酸度的意義（一）通過(guò)測(cè)定酸度，可以鑒定某些食品的質(zhì)量。

如揮發(fā)酸含量的高低，是衡量水果發(fā)酵制品質(zhì)量好壞的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。牛乳及其制品、番茄制品、啤酒、飲料類(lèi)食品當(dāng)總酸含量高時(shí)，說(shuō)明這些制品已由乳酸菌引起酸??；

新鮮的油脂常是中性的，不含游離脂肪酸，但油脂在存放過(guò)程中，本身含有解脂酶會(huì)分解油脂而產(chǎn)生游離脂肪酸，使油脂敗壞，故測(cè)定油脂酸度（以酸價(jià)表示）可判斷其新鮮度。

對(duì)鮮肉中有效酸度的測(cè)定，可以判斷肉的品質(zhì)。如新鮮肉的pH值為5.7～6.2，若pH＞6.7說(shuō)明肉已變質(zhì)。（二）食品的pH值對(duì)其穩(wěn)定性和色澤有一定的影響，降低pH值可抑制酶的活性和微生物的生長(zhǎng)。

當(dāng)pH＜2.5時(shí)，一般除霉菌外，大部分微生物的生長(zhǎng)都受到抑制；pH也是果蔬罐頭殺菌條件的重要依據(jù)。

（三）判斷果蔬的成熟度，確定加工產(chǎn)品的配方，并可通過(guò)調(diào)整糖酸比獲得風(fēng)味極佳的產(chǎn)品。

有機(jī)酸在果蔬中的含量，因其成熟度及生長(zhǎng)條件不同而異，一般隨成熟度的提高，有機(jī)酸含量下降，而糖含量增加，糖酸比增大。故測(cè)定酸度可判斷某些果蔬的成熟度，對(duì)于確定果蔬收獲期及加工工藝條件有指導(dǎo)意義。四、食品中有機(jī)酸的種類(lèi)與分布

食品中酸分有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸，主要是有機(jī)酸。

常見(jiàn)的有機(jī)酸有檸檬酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、乳酸及醋酸等這些酸有的是食品固有的（果蔬及制品中的有機(jī)酸）；有的是在生產(chǎn)、加工、貯藏過(guò)程中產(chǎn)生的（酸奶、食醋中的有機(jī)酸）。（一）食品中常見(jiàn)的有機(jī)酸果實(shí)有機(jī)酸種類(lèi)果實(shí)有機(jī)酸種類(lèi)蘋(píng)果蘋(píng)果酸、少量檸檬酸梅檸檬酸、蘋(píng)果酸、草酸桃蘋(píng)果酸、檸檬酸、奎寧酸蜜桔檸檬酸、蘋(píng)果酸棗檸檬酸、蘋(píng)果酸橙子檸檬酸、蘋(píng)果酸、琥珀酸梨蘋(píng)果酸、檸檬酸檸檬檸檬酸、蘋(píng)果酸葡萄酒石酸、檸檬酸菠蘿檸檬酸、蘋(píng)果酸、酒石酸櫻桃蘋(píng)果酸甜瓜檸檬酸杏蘋(píng)果酸、檸檬酸番茄檸檬酸、蘋(píng)果酸蔬菜種類(lèi)主要有機(jī)酸種類(lèi)蔬菜種類(lèi)主要有機(jī)酸種類(lèi)菠菜草酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸甜葉菜草酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸甘藍(lán)檸檬酸、蘋(píng)果酸、琥珀酸、草酸萵苣蘋(píng)果酸、檸檬酸、草酸筍草酸、酒石酸、乳酸、檸檬酸蘆筍檸檬酸生產(chǎn)加工不當(dāng)，貯藏、運(yùn)輸中污染。

原料帶入，產(chǎn)生于生物生命階段的代謝過(guò)程；加工過(guò)程中人為加入；生產(chǎn)中有意讓原料產(chǎn)酸；各種添加劑帶入；（二）食品中酸的來(lái)源一般食品在：pH＜3.0難以適口；

pH＜5為酸性食品；

pH5～6無(wú)酸味感覺(jué)。（三）一些食物的酸含量名稱(chēng)pH值名稱(chēng)pH值名稱(chēng)pH值蘋(píng)果3.0~5.0甜櫻桃3.95~3.20葡萄2.55~4.5梨3.2~3.95草莓3.8~4.4西瓜6.0~6.4杏3.4~4.0酸櫻桃2.5~3.7甘藍(lán)5.2桃3.2~3.9檸檬2.2~3.5番茄4.1~4.8辣椒5.4菠菜5.7橙3.55~4.9南瓜5.0胡蘿卜5.0豌豆6.1種類(lèi)檸檬酸(%)蘋(píng)果酸(%)種類(lèi)檸檬酸(%)蘋(píng)果酸(%)草莓0.910.10莢豌豆0.030.13蘋(píng)果0.031.02甘藍(lán)0.140.10葡萄酒石酸0.430.65胡蘿卜0.090.24橙0.98＋洋蔥0.020.17檸檬3.84＋馬鈴薯0.51－香蕉0.320.37甘薯0.07－菠蘿0.840.12南瓜－0.15桃0.370.37菠菜0.080.09梨0.240.12花椰菜0.210.39杏(干)0.350.81番茄0.470.05洋李0.030.92黃瓜0.010.24甜櫻桃0.100.50蘆筍0.110.10部分動(dòng)物性食品的pH值名稱(chēng)pH值名稱(chēng)pH值名稱(chēng)pH值牛肉5.1~6.2蛤肉6.5鮮蛋8.2~8.4羊肉5.4~6.7蟹肉7.0鮮蛋白7.8~8.8豬肉5.3~6.9牡蠣肉4.8~6.3鮮蛋黃6.0~6.3雞肉6.2~6.4小蝦肉6.0~7.0魚(yú)肉6.6~6.8牛乳6.5~7.01.方法提要

根據(jù)酸堿中和原理，用堿液滴定試液中的酸，以酚酞為指示劑確定滴定終點(diǎn)（溶液呈淡紅色，30s不褪色為終點(diǎn)或pH=8.2），根據(jù)等物質(zhì)的量反應(yīng)原則，按標(biāo)準(zhǔn)堿液的消耗量計(jì)算食品中的總酸含量。RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O2.適用范圍

適用于果蔬制品、飲料、乳制品、酒、蜂產(chǎn)品、淀粉制品、谷物制品和調(diào)味品等食品中總酸的測(cè)定，不適用于深色或渾濁度大的食品。3.試劑和溶液(1)試劑和分析用水的要求（2）1%酚酞指示液：取酚酞1g溶于60mL乙醇中再用水稀釋至100mL。

所有試劑均使用分析純?cè)噭?/p>

分析用水應(yīng)符合GB/T6682規(guī)定的二級(jí)水規(guī)格或蒸餾水，使用前應(yīng)經(jīng)煮沸、冷卻。(3)0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液

配制：稱(chēng)取110g氫氧化鈉（AR）于250mL燒杯中，加入100mL蒸餾水，搖振使其溶解成飽和溶液,冷卻后置于聚乙烯塑料瓶中，密封，放置數(shù)日，澄清后，取上層清液5.5mL，加新煮沸過(guò)的并已冷卻的蒸餾水至1000mL，搖勻。

標(biāo)定：準(zhǔn)確稱(chēng)取約0.6g(準(zhǔn)確至0.0001g)在105℃～110℃干燥至恒重的基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀，加80mL新煮沸的冷蒸餾水，使之盡量溶解，加2滴酚酞指示劑，用配制的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到溶液呈粉紅色，30s不褪色。同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

式中:

c—?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度，mol/L；

m—基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，g；

V1—?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，mL；

V2—空白試驗(yàn)中氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，mL；

204.2—基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量，g/mmoL；

計(jì)算氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度：（4）0.01mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液量取100mL0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液稀釋到1000mL（用時(shí)當(dāng)天稀釋?zhuān)＃?）0.05mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液量取100mL0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液稀釋到200mL（用時(shí)當(dāng)天稀釋?zhuān)?.儀器和設(shè)備5.試樣的制備(1)液體樣品A.不含CO2的樣品：充分混合均勻，置于密閉玻璃容器內(nèi)。B.含CO2的樣品：取至少200mL充分混勻的樣品，置于500mL錐形瓶中，旋搖至基本無(wú)氣泡,裝上冷凝管，置于水浴鍋中。待水沸騰后保持10min，取出，冷卻。（2）固體樣品

按樣品的固、液體比例至少取200g，去除不可食部分，用研缽或組織搗碎機(jī)研碎或搗碎，混勻。

去除不可食部分，取有代表性的樣品至少200g，置于研缽或組織搗碎機(jī)中，加入與試樣等量的水，研碎或搗碎，混勻。面包應(yīng)取其中心部分，充分混勻，直接供制備試液。（3）固液體樣品6.試液的制備

取25g～50g固體試樣，精確至0.001g，置于250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度。含固體的樣品至少放置30min(搖動(dòng)2－3次)。用快速濾紙或脫脂棉過(guò)濾，收集濾液于250mL錐形瓶中備用。（1）取25.00mL～50.00mL上述試液，使之含0.035g～0.070g酸，置于150mL燒杯中。加40mL～60mL水及2-3滴1%酚酞指示劑，用0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定至微紅色30s不褪色。記錄消耗0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(V1)。（2）空白試驗(yàn)。用水代替試液。7.分析步驟

（1）式中：

x—總酸度，g/kg(或g/L)；

c—NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V1—滴定試液時(shí)消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

V2—空白試驗(yàn)時(shí)消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

F—試液的稀釋倍數(shù)；

m—試樣的質(zhì)量(或體積)，g或mL；

K—酸的換算系數(shù)，即1mmolNaOH所相當(dāng)于主要酸的克數(shù)。8.分析結(jié)果表述(2)計(jì)算要求①計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后第2位。②如兩次測(cè)定結(jié)果差在允許范圍內(nèi)，則取兩次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值報(bào)告結(jié)果。③允許差：同一樣品的兩次測(cè)定值之差，不得超過(guò)兩次測(cè)定平均值的2%④分析葡萄及其制品時(shí)，用酒石酸表示，其K=0.075；分析柑桔類(lèi)果實(shí)及其制品時(shí)，用檸檬酸表示，K=0.06或0.070；分析蘋(píng)果、核桃類(lèi)果實(shí)及其制品時(shí)，用蘋(píng)果酸表示，K=0.067；分析乳品、肉類(lèi)、水產(chǎn)品及其制品時(shí)，用乳酸表示，K=0.090；分析酒類(lèi)、調(diào)味品時(shí)，用乙酸表示，K=0.060。(1)樣品浸漬、稀釋用蒸餾水不能含有CO2無(wú)CO2的蒸餾水的制備方法為：將蒸餾水煮沸20min后，用堿石灰保護(hù)冷卻；或?qū)⒄麴s水在使用前煮沸15min并迅速冷卻備用。必要時(shí)須經(jīng)堿液抽真空處理。(2)樣品中CO2對(duì)測(cè)定也有干擾，故對(duì)含有CO2飲料、啤酒等樣品在測(cè)定之前須除去CO2。(3)試液稀釋之用水量應(yīng)根據(jù)樣品中總酸含量來(lái)慎重選擇，為使誤差不超過(guò)允許范圍，一般要求滴定時(shí)消耗0.1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液不得少于5mL，最好在10mL～15mL。(4)由于食品中有機(jī)酸均為弱酸，在用強(qiáng)堿(NaOH)滴定時(shí),其滴定終點(diǎn)偏堿，一般在pH8.2左右，故可選用酚酞做終點(diǎn)指示劑。酚酞變色范圍：8.0無(wú)色-10.0紅紫色9.注意事項(xiàng)

測(cè)定溶液pH的方法有試紙法、比色法和電位法等，其中以pH電位法的操作簡(jiǎn)便且結(jié)果準(zhǔn)確，是最常用的方法。1.測(cè)定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)大小與氫離子活度（溶液pH值）有直線(xiàn)關(guān)系：

E=E0-0.0591pH(25℃)

即在25℃時(shí)，每相差一個(gè)pH值單位就產(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)動(dòng)勢(shì)并直接以pH表示，故可從酸度計(jì)上讀出樣品溶液的pH值。2.復(fù)合電極：pH玻璃電極和參比電極組合在一起的復(fù)合電極使用步驟1.電極測(cè)量端向下，輕甩數(shù)次，玻璃膜內(nèi)及參比鹽橋處均應(yīng)充滿(mǎn)溶液沒(méi)有氣泡。2.將電極與酸度計(jì)連接，在兩種緩沖溶液中進(jìn)行電極斜率的校正。電極保存1.電極保護(hù)瓶?jī)?nèi)添加3.0mol/L氯化鉀溶液，安裝在電極測(cè)量端。2.將電極放回盒體內(nèi)室溫保存。3.適用范圍

本方法適用于各類(lèi)飲料、果蔬及其制品，以及肉、蛋類(lèi)食品中pH值的測(cè)定。測(cè)定值可準(zhǔn)確到0.01pH單位。4.試劑

5.主要儀器

6.樣品處理

①一般液體樣品（如牛乳、不含CO2的果汁，酒等樣品）：搖勻后可直接取樣測(cè)定。②含CO2的液體樣品（如碳酸飲料、啤酒等）：排除CO2后再測(cè)定。③果蔬樣品：將果蔬樣品榨汁后，取其汁液直接進(jìn)行pH測(cè)定，對(duì)于果蔬干制品，可取適量樣品，并加數(shù)倍的無(wú)CO2蒸餾水，于水浴上加熱30分鐘，再搗碎、過(guò)濾取濾液測(cè)定。④肉類(lèi)制品：稱(chēng)取10克除去油脂并搗碎的樣品于250ml錐形瓶中，加入100ml無(wú)CO2蒸餾水，浸泡15分鐘并隨時(shí)搖動(dòng)，過(guò)濾后取濾液測(cè)定。⑤魚(yú)類(lèi)等水產(chǎn)品：稱(chēng)取10g切碎樣品，加無(wú)CO2蒸餾水100mL浸泡30分鐘（隨時(shí)搖動(dòng)），過(guò)濾后取濾液測(cè)定。⑥皮蛋等蛋制品：取皮蛋數(shù)個(gè)，洗凈剝殼，按皮蛋：水為2：1的比例加入無(wú)CO2蒸餾水，于組織搗碎機(jī)搗成勻漿。再稱(chēng)取15g勻漿（相當(dāng)于10g樣品），加無(wú)CO2蒸餾水至150ml，攪勻，紗布過(guò)濾后稱(chēng)取濾液。⑦罐頭制品（液固混合樣品）：先將樣品瀝汁液，取漿汁液測(cè)定；或?qū)⒁汗袒旌蠐v碎成漿狀后，取漿狀物測(cè)定。若有油脂，則應(yīng)先分離出油脂。⑧含油或油浸樣品：先分離出油脂，再把固形物經(jīng)組織搗碎機(jī)搗成漿狀，必要時(shí)加少量無(wú)CO2蒸餾水（20mL/100g樣品）攪勻后測(cè)定。7.pH計(jì)的操作方法

①取下復(fù)合電極套，蒸餾水清洗電極，濾紙洗干②連接電極，打開(kāi)電源，預(yù)熱30min。③選擇開(kāi)關(guān)旋鈕調(diào)到pH檔④調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償器至被測(cè)溶液溫度。⑤斜率調(diào)節(jié)旋鈕順時(shí)針旋到底，把電極插入pH緩沖液中調(diào)節(jié)定位調(diào)節(jié)旋鈕，使儀器讀數(shù)與該緩沖溶液當(dāng)時(shí)溫度下pH值相一致。⑥蒸餾水清洗電極，調(diào)節(jié)斜率。⑦攪拌溶液，把電極浸入被測(cè)溶液中，讀出其pH值。⑧蒸餾水清洗電極，用濾紙吸干，套上復(fù)合電極套，套內(nèi)應(yīng)放少量補(bǔ)充液1.原理

樣品經(jīng)適當(dāng)處理，加入適量磷酸使結(jié)合態(tài)的揮發(fā)酸游離出來(lái)，用水蒸氣蒸餾分離出總揮發(fā)酸，經(jīng)冷凝收集，以酚酞作為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定餾分至終點(diǎn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)堿消耗量計(jì)算出樣品中揮發(fā)酸含量。本方法適用于各類(lèi)飲料、果蔬及其制品(發(fā)酵制品)