《总酸及PH测定》PPT课件.ppt

第三节 食品中酸类物质测定,制作人 郭明成 毛广松 袁杰 何家鹏,食品中酸类物质测定,概述 酸度的概念 食品中的酸 食品酸度测定的意义 食品酸度的测定 总酸度的测定 有效酸度的测定 挥发酸的测定,1.1、酸度的概念,总酸度：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。其大小可用标准碱滴定来测定，故又称“可滴定酸度” 有效酸度：指被测溶液中H+的浓度。准确地说应是溶液中H+的活度，反映的是已离解的酸的浓度。常用pH值表示，其大小由酸度计（即pH计）测定 挥发酸：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，包含游离的和结合的两部分。其含量可通过蒸馏法分离，再借标准碱滴定测定,1.2、食品中的酸,食品中常见的有机酸 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。,有机酸：常见的有柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、乳酸及醋酸等，是食品酸度的主要来源。存在形式主要有游离状态和酸式盐状态 无机酸：含量很少，主要有盐酸、磷酸等，主要以中性盐形式存在,1.3、酸度测定的意义,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。 有机酸影响食品的色、香、味及稳定性； 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； 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。,2.1.1、总酸度的测定,1、原理：酸碱滴定法 用标准碱液滴定食品中的酸，中和生成盐，用酚酞做指示剂，当滴定终点 (pH=8.2，指示剂显红色)时，根据耗用的标准碱液的体积，计算出总酸的含量 反应式：RCOOH+NaOHRCOONa+H2O 适用范围:本法适用于各类色浅 的食品中总酸含量的测定,2.1.2、试剂及配制,0.1molL NaOH标准溶液 配制：称40gNaOH，加蒸馏水100ml，振摇溶解，冷却后加新煮沸过并已冷却的蒸馏水至1000ml，摇匀。 标定：以邻苯二甲酸氢钾基准试剂标定，酚酞作指示剂。 保存：聚乙烯塑料瓶中，密封保持，定期标定 1%酚酞指示剂 称取酚酞1g溶解于60 ml 95%乙醇中，蒸馏水稀释至100mL。变色范围pH（8.210.0）,2.1.3、操作方法,样品预处理： 含CO2 的饮料、酒类，要先除CO2 调味品及不含CO2 的饮料、酒类，直接 取样 咖啡样品，粉碎，加乙醇，放置过夜 固体饮料，加水研磨，定容，过滤 注：取样量以最终滴定所消耗的NaOH标液体积为依据，消耗量5 mL，最好为10 15 mL,样品预处理： 固体样品、干鲜果蔬、蜜饯及罐头 粉碎、混匀：粉碎机或组织捣碎机 取适量样品，用无CO2蒸馏水将其移入250mL容量瓶中，在7580水浴上加热0.5h，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,测定： 用移液管吸取样品滤液 50 mL，注入三角瓶中，加入酚酞指示剂35滴。用 0.1 mol/L 的 NaOH 标液滴定至浅红色且 30 秒不褪色。记录消耗的 NaOH 体积（mL） 注：用碱式滴定管，先用水洗净，检查是否漏液，标液润洗后排气泡，再使用,说明,1、除干扰色，澄清：上述方法适用于各种浅色食品的总酸的测定，对颜色较深的食品（如果汁类、酱油等），滴定时影响终点判断，可加大稀释比，也可用活性炭脱色，或改用电位滴定法测定。 2、由于食品中含有的酸为弱酸，在用强碱滴定时，其滴定终点偏碱性，一般pH在8.2左右，所以用酚酞做终点指示剂。 3、除CO2：无论是配制溶液、制备样液还是稀释用的蒸馏水，都应去除CO2，因为它溶于水生成酸性的H2CO3，影响滴定终点时酚酞的颜色变化，一般的做法是分析前将蒸馏水煮沸并迅速冷却，以除去水中的CO2。样品中若含有CO2也有影响，所以对含有CO2的饮料样品，在测定前须除掉CO2。 4、减小滴定误差：一般要求滴定时消耗0.1mol/L NaOH不小于5ml，最好应在10-15ml左右。若太少，可增加样品用量，若太多，减少样品的液的用量。,2.1.4、结果计算,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。各种酸相对于NaOH的换算系数（K值）,2.2.1、有效酸度的测定,在食品酸度测定中，有效酸度的测定往往比测定总酸度更具有实际意义。其大小说明了食品介质的酸碱性 有效酸度常以pH值表示：pH值是溶液中H+活度(近似认为浓度)的负对数，即pH= - lg H+ pH值的测定方法有： 电位法：即pH计法 比色法：有试纸法和标准管比色法 化学法：利用蔗糖转化速度、重氮基醋酸乙酯或乙缩醛的分解速度来求出pH值,2.2.2、电位法（pH计法）,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，该电池电动势的大小，与溶液pH值有直线关系： EE0一0.0591 pH(25) 即在25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并直接以pH表示，故可从酸度计表头上读出样品溶液的pH值,适用范围：适用于各种饮料、果蔬及其制品及肉、蛋类等食品中pH值的测定。测定值可准确到0.01pH单位,仪器：,酸度计的校正 使用前的准备：pH计在使用前处于待机状态；电极部分浸泡于3mol/L KCl的电极储存液中。 开启酸度计电源，预热30min； 将电极小心从电极储存液中取出，用去离子水充分冲洗电极，冲洗干净后，自动滤纸吸干表面水（注意不要擦拭电极），用按“STANDARDIZE”键。 选择适当pH标准缓冲液，将电极浸入缓冲溶液中，搅拌均匀，数值稳定后按“ENTER”键校准。,样液pH的测定 用去离子水反复冲洗电极，滤纸吸干电极表面残留水份后，将电极浸入待测溶液。（待测溶液如果辅以磁力搅拌器搅拌，可使电极响应速度更快） 测量过程中等待数值达到稳定出现“S”时，即可读取测量值。 使用完毕后，将电极用去离子水冲洗干净，滤纸吸干电极上的水份，浸于3mol/L KCl溶液中保存。,注意,新电极或很久未用的干燥电极，必须预先浸在蒸馏水或者0.1mol/L盐酸容液中24小时以上 玻璃电极的玻璃球膜壁薄易碎，使用时应特别小心；若玻璃膜上有油污，则将玻璃电极依次浸入乙醇、乙醚、乙醇中清洗，最后再用蒸馏水冲洗于净 甘汞电极中的氯化钾中为饱和溶液，为避免在室温升高时，氯化钾变为不饱和，建议加入少许氯化钾晶体，但应防止晶体堵塞甘汞电极陶瓷砂芯通道 在使用甘汞电极时，要把电极上部的小橡皮塞拔出，并使甘汞电极内氯化钾溶液的液面高于被测样液的液面 为了尽量减小误差，应该选用pH值与待测样液pH值相近的标准缓冲溶液校正仪器 酸度计用标准缓冲溶液校正后，其调零及定位旋钮切不可再动 食品的pH值与其总酸度之间没有严格的比例关系，pH值大小不仅取决于总酸中酸的性质与数量，而且还受该食品中缓冲物质量及其缓冲能力大小的影响,2.2.3比色法：利用不同的酸碱指示剂来显示pH值,比色法是利用不同的酸碱指示剂来显示pH，由于各种酸碱指示剂在不同的pH范围内显示不同的颜色，故可用不同指示剂的混合物显示各种不同的颜色来指示样液的pH。 试纸法适用于固体和半固体样品pH的测定。 将滤纸裁成小片，放在适当的指示剂溶液中，浸渍后取出干燥即制成pH试纸 用一干净的玻璃棒沾上少量样液，滴在经过处理的试纸上(有广泛与精密试纸之分)使其显色，在23秒后，与标准色板比较，以测出样液的pH值 此法简便、经济、快速，但结果不甚准确，仅能粗略地测定各类样液的pH值,标准管比色法适用于色度和浑浊度甚低的样液pH的测定。 用标准缓冲溶液配制一不同pH值的标准系列，再各加适当的酸碱指示剂使其于不同pH下呈不同颜色，即形成标准色管 在样液中加入与标准缓冲溶液中相同的酸碱指示剂，显色后与标准色管的颜色进行比较，与样液颜色最为相近的标准色管中缓冲溶液的pH值即为待测样液的pH值 此法仅适用于色度和混浊度很低的样品，结果不甚准确，其测定仅能准确到0.1pH单位,2.3.1挥发酸的测定,食品中的挥发酸主要是低碳链的脂肪酸，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 正常生产的食品中，其挥发酸的含量较稳定，若生产中使用了不合格的原料或违反正常的工艺操作，则会由于糖的发酵，而使挥发酸含量增加，降低食品的品质。因此挥发酸的含量是某些食品的一项质量控制指标,2.3.2挥发酸的测定方法,直接滴定法通过水蒸气蒸馏或溶剂萃取，把挥发酸分离出来，然后用标准碱液滴定 特点：操作方便，较常用于挥发酸含量较高的样品 间接法测定将挥发酸蒸发排除后，用标准碱滴定不挥发酸，最后从总酸中减去不挥发酸，即得挥发酸含量 总酸 = 挥发酸 + 不挥发酸 特点：适用于样品中挥发酸含量较少，或在蒸馏操作的过程中蒸馏液有所损失或被污染的情况,2.3.3水蒸汽蒸馏法测总挥发酸,1、原理 样品经适当的处理后，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，经冷却、收集后，以酚酞做指示剂，用标准碱液滴定至微红色终点，根据标准碱的消耗量计算样品总挥发酸含量 反应式：RCOOH+NaOHRCOONa+H2O 2、适用范围 适用于各类饮料、果蔬及其制品、发酵制品、酒等样品中挥发酸含量的测定,3、试剂 0.1molLNaOH标准溶液，配法同前 1%酚酞乙醇溶液，配法同前 10%磷酸溶液，称取10.0g磷酸，用少许无CO2水溶解，并稀释至100ml 4、仪器 水蒸气蒸馏装置 电磁搅拌器：除含样品中的CO2,2.3.4 样品处理方法, 一般果蔬及饮料可直接取样。 含CO2的饮料、发酵酒类，须排除CO2 ：方法是取80100ml(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24分钟以除去CO2; 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,2.3.5 测定,样品蒸馏 取样品2-3g或25ml移到蒸馏瓶中，加50ml无 CO2的水和1ml 10H3PO4溶液，连接水蒸汽蒸馏装置打开冷凝水，加热蒸馏至馏出液约300ml为止，于相同条件下作一空白试验（烧瓶内加50ml水代替样品）。 滴定 将馏出液加热至 60 65，加入3滴酚酞指示剂。用 0.1 mol/L的NaOH滴定至微红30秒不褪色，记录数据。,2.3.6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： 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1mmol NaOH相当于醋酸的克数 。,注意事项,采用直接蒸馏法蒸馏挥发酸比较困难：因为挥发酸与水构成有一定百分比的混溶体，并有固定的沸点。在一定的沸点下，蒸汽中的酸与留在溶液中的酸之间有一个平衡关系（蒸发系数x），在整个平衡时间内x不变，故一般不用直接蒸馏方式。而用水蒸汽蒸馏时，挥发酸与水蒸汽是和水蒸汽分压成比例地从溶液中一起蒸馏出来，因而加速了挥发酸的蒸馏速 在蒸馏前应先将水蒸气发生器中的水煮沸10分钟，或在其中加入2滴酚酞指示剂并加NaOH至呈浅红色，以排除其中的CO2, 溶液中总挥发酸包括游离态的与结合态的。而结合态挥发酸又不容易挥发出来，