1、第七章 酸度的測定第一節(jié) 概述,一、 酸度的概念 1. 食品中的幾種酸度 總酸度指食品中所有酸性成分的總量。包括在測定前已離解成 H+ 的酸的濃度（游離態(tài)），也包括未離解的酸的濃度（結(jié)合態(tài)、酸式鹽）。其大小可借助標準堿液滴定來求取，故又稱可滴定酸度。,有效酸度指被測溶液中H+ 的濃度。反映的是已離解的酸的濃度，常用pH值表示。其大小由pH計測定。 pH的大小與總酸中酸的性質(zhì)與數(shù)量有關(guān)，還與食品中緩沖物的質(zhì)量與緩沖能力有關(guān)。 活度強電解質(zhì)，因為總離子濃度高，離子間的力大，參加化學反應(yīng)的有效濃度要比它的實際濃度低，所以，活度濃度。,人的味覺只對H+有感覺，所以，總酸度高，口感不一定酸。 在一定的

2、pH下，人類對酸味的感受強度不同。 如： 醋酸甲酸乳酸草酸鹽酸 一般食品在 pH3.0，難以適口； pH 5 為酸性食品； pH 56 無酸味感覺。 食品色香味化學 黃梅麗等編 輕工出版社, 揮發(fā)酸指食品中易揮發(fā)的有機酸，如甲酸、乙酸（醋酸）、丁酸等低碳鏈的直鏈脂肪酸，其大小可以通過蒸餾法分離，再借標準堿液來滴定。 揮發(fā)酸包含游離的和結(jié)合的兩部分。 牛乳酸度 外表酸度（固有酸度） 真實酸度（發(fā)酵酸度）,牛乳總酸度由兩部分組成,外表酸度 指剛擠出 來的新鮮牛乳 本身所具有的 酸度。,主要來源于 酪蛋白、白蛋白、 檸檬酸鹽、磷酸鹽等。 約占牛乳的 0.150.18%(以乳酸計）,真實酸度指牛乳在放

3、置過程中，在乳酸菌作用下使乳糖發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸而升高的那部分酸度。 不新鮮的牛乳總酸量0.20,牛乳酸度表示法 牛乳除按乳酸表示總酸外，還有一種表示法， 用T表示，滴定酸度簡稱“酸度”。,牛乳T指滴定 100 ml 牛乳樣品，消耗0.1 mol/L NaOH 溶液的 ml數(shù)，或滴定10 ml 樣品，結(jié)果再乘10。新鮮牛乳的酸度常為16 18T。,二、酸度測定的意義, 有機酸影響食品的色、香、味及穩(wěn)定性。 食品中有機酸的種類和含量是判斷其質(zhì)量好壞的一個重要指標。 利用食品中有機酸的含量和糖含量之比，可判斷某些果蔬的成熟度。,（一）食品中常見的有機酸種類 見80頁 表7-1、7-2 （二）食品中常見

4、的有機酸含量 見81頁 表7-37-5,果蔬及其食品中常見的有機酸,7,7,7,7,7,(三） 食品中酸的來源：p80, 生產(chǎn)加工不當，貯藏、運輸中污染, 原料帶入, 加工過程中人為加入, 生產(chǎn)中有意讓原料產(chǎn)酸, 各種添加劑帶入,第二節(jié) 酸度的測定,一、總酸度的測定（滴定法） （一）原理 用標準堿液滴定食品中的酸，中和生成鹽，用酚酞做指示劑。當?shù)味ńK點 (pH=8.2，指示劑顯紅色)時，根據(jù)耗用的標準堿液的體積，計算出總酸的含量。 反應(yīng)式：RCOOH+NaOHRCOONa+H2O,試劑, 0.1 molL NaOH標準溶液，(可按GB 601配制) 【補充：質(zhì)量體積 濃度】 注意：正確配制、準

5、確標定、妥善保存。 1%酚酞指示劑 稱取酚酞1g溶解于100 ml 95%乙醇中。變色范圍pH（8.210.0）。,為何以pH8.2為終點而不是pH7?,因為食品中有機酸均為弱酸，用強堿滴定生成強堿弱酸鹽，顯堿性。一般 pH8.2左右，故選酚酞為指示劑。此鹽在水解時生成金屬陽離子，弱酸，OH。故顯堿性。例： CH3COONa+H2OCH3COOH+Na+OH,（二） 操作方法 樣液的制備 固體樣品、干鮮果蔬、蜜餞及罐頭樣品用粉碎機或高速組織搗碎機粉碎，混合均勻。取適量樣品（約 25 g，精確至 0.01 g）最后用堿量5 ml，最好在10 15 ml，用 150 ml 水將樣品移入250 ml

6、容量瓶中，在75 80 水浴上加熱半小時，冷卻，加水至刻度，用干燥濾紙過濾，棄去初液，收集濾液備用。, 含CO2 的飲料、酒類，要先除CO2。 調(diào)味品及不含CO2 的飲料、酒類，直接 取樣。 咖啡樣品，粉碎，加乙醇，放置過夜。 固體飲料，加水研磨，定容，過濾。, 測定 滴定用移液管吸取濾液 50 ml，注入三角瓶中，加入酚酞指示劑35滴。用 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液滴定至淺（微）紅色且 30 秒不褪色。記錄消耗的 NaOH 量。 注：用堿式滴定管，先用水洗凈，檢查是否漏液，排氣泡，再使用。,（三）計算 P82 因食品中含有多種有機酸，總酸度的測定結(jié)果通常以樣品中含量最多的那種酸表

7、示。要在結(jié)果中注明以哪種酸計。 K值的變化見公式下邊說明。,（四）討論 1. 上述方法適用于各種淺色食品的總酸的測定。如果是深色樣品可采取以下措施：, 滴定前把（50 ml 樣液已放入三角瓶內(nèi)的）再用無CO2 水稀釋一倍。, 若還不行，在上述快到終點時，用小燒杯取出 2 3 ml 液體，再加入 20 ml 水稀釋，觀察。, 如果樣液顏色過深或渾濁，則宜用電位滴定法，經(jīng)測pH值來定終點，一邊滴定，一邊電磁攪拌，到規(guī)定 的pH值時為終點。,二、有效酸度（pH）值的測定,在食品酸度測定中，有效酸度(pH值)的測定，往往比測定總酸度更有實際意義，更能說明問題，表示食品介質(zhì)的酸堿性。測H的活度(近似認為

8、是濃度)。,pH值的測定方法： 電位法 ( pH計法 ) 比色法 化學法利用蔗糖的轉(zhuǎn)化速度重氮基醋酸 乙酯或乙縮醛的分解速度來求pH值。,電位法 (pH計法) 1.原理 以玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，插入待測樣液中，組成原電池，該電池電動勢的大小，與溶液pH值有直線關(guān)系。 E = E- 0.0591 pH (25）,2.適用范圍 本方法適用于各種飲料、果蔬及其制品，以及肉、蛋類等食品中pH值的測定。測定值可準確到0.01pH單位。 3. 儀器 酸度計 pHS- 29A 型 （手提式） pHS-2型（實驗中使用的） pHS-25型（老型號） pHS-3C型（數(shù)字顯示） PhHJ9

9、0B型（盒式）, 231型或221型玻璃電極 玻璃電極頭部是由特殊的敏感玻璃薄膜制成，是電極的主要部分，僅對氫離子有作用，里邊為Ag.AgCl泡在0.1 mol/L 鹽酸溶液中。 a) 231 型玻+ 232 型甘汞電極，可測試 pH 014。 221 型玻+ 222型甘汞電極，可測試 pH 19。 b) 新電極或很久未用的干燥電極，必須先浸在蒸餾水 或 0.1 mol/L的鹽酸溶液中24小時以上。 c) 每換一次樣液，須將電極用蒸餾水清洗一次，擦干 再用。, 232型 或 222型甘汞電極 甘汞電極內(nèi)裝 Hg Hg2Cl2 KCl (飽） （a)甘汞電極的兩個橡膠小帽，使用時應(yīng)摘下，用完后還

10、應(yīng)戴上。 （b) 檢查內(nèi)部KCl是否能接近側(cè)口，不能有氣泡存在。 （c）安裝時要讓內(nèi)部KCl液面高于外邊被測樣的液面。, 現(xiàn)有復合電極 將兩個電極裝在一起，有保護措施， E-201-0型 試劑： 緩沖溶液（標準）注意使用溫度是20， (見實驗講義 p22） 自己配制要用優(yōu)級純試劑，也可購買配好的藥品，溶解后使用。 （色譜純、優(yōu)級純、分析純、化學純、工業(yè)純）,4. 操作方法 (1) 樣品制備： 一般液體樣品搖勻后可直接取樣測定。 含CO2的液體樣品，除CO2后再測，方法同總酸。 果蔬樣品：榨汁后，取汁液直接測pH. 果蔬干制品：取適量樣品加數(shù)倍的無 CO2水，于水浴上加熱30分鐘，搗碎，過濾，取

11、濾液測定。, 肉類制品：稱取 10 克已除去油脂并搗碎的樣品，加入 100 ml 無CO2蒸餾水，浸泡 15 分鐘，隨時搖動，取濾液測定。 制備好的樣品不宜久存，馬上測定。 （2） pHs-2型酸度計、 pHS-3C型的使用（見實驗講義）,三、 揮發(fā)酸的測定 食品中的揮發(fā)酸主要是低碳鏈的脂肪酸，主要是醋酸和痕量的甲酸、丁酸等。不包括乳酸、琥珀酸、山梨酸及CO2、SO2等。 正常生產(chǎn)的食品中，其揮發(fā)酸的含量較穩(wěn)定，若生產(chǎn)中使用了不合格的原料或違反正常的工藝操作，則會由于糖的發(fā)酵，而使揮發(fā)酸含量增加，降低食品的品質(zhì)。因此揮發(fā)酸的含量是某些食品的一項質(zhì)量控制指標。,1.直接滴定法通過水蒸氣蒸餾或溶劑

12、萃取，把揮發(fā)酸分離出來，然后用標準堿液滴定。 特點：操作方便，較常用于揮發(fā)酸含量較高的樣品。 2. 間接法測定將揮發(fā)酸蒸發(fā)排除后，用標準堿滴定不揮發(fā)酸，最后從總酸中減去不揮發(fā)酸，即得揮發(fā)酸含量。 總酸 = 揮發(fā)酸 + 不揮發(fā)酸 特點：適用于樣品中揮發(fā)酸含量較少，或在蒸餾操作的過程中蒸餾液有所損失或被污染。,水蒸汽蒸餾法測總揮發(fā)酸,(一）原理 樣品經(jīng)適當?shù)奶幚砗?，加適量磷酸使結(jié)合態(tài)揮發(fā)酸游離出來，用水蒸氣蒸餾分離出總揮發(fā)酸，經(jīng)冷卻、收集后，以酚酞做指示劑，用標準堿液滴定至微紅色，30 秒 不褪色為終點，根據(jù)標準堿的消耗量計算出樣品總揮發(fā)酸含量。 反應(yīng)式同“總酸度的測定”。,適用范圍：適用于各類飲

13、料、果蔬及其制品、發(fā)酵制品、酒等中間揮發(fā)酸含量的測定。 試劑 0.1molLNaOH標準溶液，配法同前。 1%酚酞乙醇溶液，配法同前。 10%磷酸溶液，稱取10.0g磷酸，用少許無CO2水溶解，并稀釋至100ml。 （二） 儀器 水蒸氣蒸餾裝置 (P 86 圖 7-1）見下頁。, 電磁攪拌器 除含CO2樣品中的CO2。 （三） 樣品處理方法 一般果蔬及飲料可直接取樣。 含CO2的飲料、發(fā)酵酒類，須排除CO2 固體樣品（如干鮮果蔬及其制品）及冷凍、 粘稠等制品，取可食部分，加定量水，搗碎機 粉碎。,（四） 測定 樣品蒸餾 取樣品 2 3 g 或 25 ml 移到蒸餾瓶中，加 50 ml無 CO2

14、的水和 1 ml 10 H3PO4溶液，連接水蒸汽蒸餾裝置打開冷凝水，加熱蒸餾至餾出液約 300 ml為止，于相同條件下作一空白試驗（燒瓶內(nèi)加 50 ml 水代替樣品）。, 滴定 將餾出液加熱至 60 65 ，加入3滴酚酞指示劑。用 0.1 molL 的NaOH滴定至微紅30秒不褪色，記錄數(shù)據(jù)。 （五） 結(jié)果計算 食品中總揮發(fā)酸通常以醋酸的重量百分數(shù)表示。 計算如下：,X % = (V1-V2) C0.06 100m 式中：X以醋酸計，g100 g (ml) 樣品。 N標準堿液的濃度 ，molL。 V1樣品蒸餾液滴定時所消耗的 0.01 molL NaOH溶液的ml數(shù)。 V2對空白蒸餾液滴定時

15、消耗的標準 堿的量。 m 樣品質(zhì)量或體積，g 或 ml。 0.06 換算為醋酸的系數(shù)。,（六）說明 樣品中揮發(fā)酸如采用直接蒸餾法比較困難，因揮發(fā)酸與水構(gòu)成有一定百分比的混溶體，并有固定的沸點。在一定沸點下，蒸汽中的酸與溶液中的酸之間有一個平衡關(guān)系，（即蒸發(fā)系數(shù)x),在整個平衡時間內(nèi)x不變，故一般不采用直接蒸餾法。而水蒸氣蒸餾中，揮發(fā)酸和水蒸氣分壓成比例地自溶液中一起蒸餾出來，加速揮發(fā)酸的蒸餾速度。, 在蒸餾前應(yīng)先將水蒸氣發(fā)生器中的水煮沸10分鐘，或在其中加入2滴酚酞指示劑并加NaOH至呈淺紅色，以排除其中的CO2,并用蒸汽沖洗整個裝置。, 溶液中總揮發(fā)酸包括游離態(tài)與結(jié)合態(tài)2種。 而結(jié)合態(tài)揮發(fā)酸

16、又不容易揮發(fā)出來，所以要加少許磷酸，使結(jié)合態(tài)揮發(fā)酸揮發(fā)出來。,滴定前，將蒸餾液加熱至 60 65 ，為了使終點明顯，加速滴定反應(yīng)，縮短滴定時間，減少溶液與空氣接觸的機會。以提高測定精度。 若樣品中含 SO2 還要排除它對測定的干擾。 測定食品中各種揮發(fā)酸的含量，還可使用紙色譜法和氣相色譜法。, 在整個蒸餾裝置中，蒸餾瓶內(nèi)液面要保持恒定，不然會影響測定結(jié)果，另外，整個裝置連接要好，防止揮發(fā)酸泄露。,第三節(jié) 食品中有機酸的分離與定量,常用方法：氣相色譜法、離子交換色譜法、高效液相色譜法。 三、 氣相色譜法（GC法） Gas Chromatography 流動相氣體（由載氣帶著物料氣體） 一般用高壓

17、氣瓶供給（N2、He ) 固定相 固體 固體吸附劑 液體擔體 + 固定液,1906年，俄國植物學家 茨威特分離植物葉綠體中 色素而得名，玻璃管中裝 CaCO3,石油醚溶解植物 葉綠體倒入管內(nèi)，再用石 油醚做淋洗劑，結(jié)果，柱 子中被分成幾個不同顏色 的譜帶。,氣相色譜流程示意圖：,可見261頁,tR,t0,從記錄儀得到的色譜圖,保留時間從進樣到出現(xiàn)組分濃度極大點 （色譜峰最高點）的時間tR 在一定固定相，一定操作條件下，各組分的 t 值不一樣。同一組分有同樣的 t 值，可用來作定性分析。此外，峰高（h）、峰面積（A）可用作定量分析。,A = h 半寬度（峰高一半處色譜峰寬度） A=（底高）2 A

18、 值 = 積分儀求得總面積的 94。 計算 （一組分峰面積94） （ 總峰面積94） 以標準曲線來計算含量，以含量為橫坐標，峰面積為縱坐標。,層析柱和檢測器 1. 檢測器有多種 熱導池檢測器（TCD） 在氣相色譜中應(yīng)用最早、最廣泛的檢測器。靈敏度為100 ppm。 原理：不同組分和載氣有不同的導熱系數(shù)。當通過熱導池的氣體組成及濃度發(fā)生變化時，可引起熱敏元件上溫度的變化，由此而產(chǎn)生阻值變化，可衡量組分的含量。, 氫火焰離子化檢測器（FID） 靈敏度比熱導池檢測器高1000倍，可在室溫至300范圍內(nèi)使用。 原理：以H2（燃燒氣）和空氣（助燃氣）的火焰為能源，在氫火焰附近裝置兩個電極（收集極、發(fā)射極

19、），兩個電極之間外加100350V電壓，當樣品組分從色譜柱餾出后，由載氣攜帶，與H2匯合，從噴嘴流出，與空氣相遇，經(jīng)引燃就燃燒。在氫火焰高溫能源作用下，樣品組分、電離成正、負離子，,在直流電場的作用下，離子向電極移動產(chǎn)生電流，這微小的電流經(jīng)放大器放大后輸入記錄器，得出色譜峰信號。氫焰檢測器（與單位時間內(nèi)進入火焰組分的質(zhì)量成正比，是典型的質(zhì)量型檢測器）對大多數(shù)有機物都很靈敏。但對在氫火焰中不電離的或電離很少的物質(zhì)如N2、NO、CO、CO2、SO2、NH3、H2O、SiCl4、SiF4、HCN等，及無機物不能用這種檢測器。, 電子捕獲鑒定器（ECD） 是一種具有選擇性和靈敏度很高的色譜檢測器。 放

20、射源以同位素Ni63和3H為射線放射源，將載氣電離產(chǎn)生正離子和慢速低能量的電子，他們在恒定的電場作用下向極性相反的電極移動形成恒定的電流基始電流。 當具有電負性的組分進入檢測器時，它捕獲了電子，變成帶負電離子，并與載氣產(chǎn)生的正離子結(jié)合成中性化合物，被載氣帶出檢測器，結(jié)果使基始電流降低產(chǎn)生信號，形成峰值。,這種檢測器是對具有電負性的物質(zhì)（如含有鹵素、S、P、N的物質(zhì)）產(chǎn)生信號，且電負性越強，產(chǎn)生的靈敏度越高，有機氯農(nóng)藥含有鹵素 Cl，所以非常適合。也屬濃度型檢測器。 另外還有火焰光度檢測器（FPD）測含S、P化合物，在氫火焰中燃燒測其中發(fā)光情況。,2. 層析柱（色譜柱） 直徑 2 3 mm，長

21、1 2 m，特殊的達十幾米，玻璃、尼龍、金屬有機氯在高溫下易掛壁，產(chǎn)生催化分解和吸附現(xiàn)象，干擾分析。 氣液色譜固定相：擔體 + 固定液。 要求：擔體 化學惰性，與溶質(zhì)之間不起任何化 學作用。買來后往往要自己處理， 經(jīng)酸洗 水洗至中性，干燥后在硅烷化處理。 固定液 常用OV系列， 可在350下使用，熱穩(wěn)定性好等，都屬硅酮類含甲基、氟等）。要讓固定液很好的涂在但體上。,四、高效液相色譜法（HPLC) （高速液相色譜法、 高壓液相色譜法） 由經(jīng)典的液相層析法發(fā)展來的，始于1906年，比氣相色譜分析法早四十多年。但一度停滯，因其流動相靠自身的重力流過色譜柱，效率低，分析周期長，缺乏自動靈敏的檢測裝置。70年代后，又吸取氣相經(jīng)驗迅速發(fā)展。,高效液相色譜的特點： 應(yīng)用范圍廣 只要能制成 溶液的樣品都能分析，不受試樣揮發(fā)性的約束，對無法用氣相分離的沸點高，熱穩(wěn)定性差，分子量大的聚合物及離子形物質(zhì)，具有很大的適用性，都可用他來進行分離，分析。 高