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1、有机酸的测定概述,食品中的酸味物质，主要是溶于水的一些有机酸和无机酸。在果蔬及其制品中，以苹果酸，柠檬酸，酒石酸，琥珀酸和醋酸为主；在肉，鱼类食品中则以乳酸为例。此外，还有一些无机酸，像盐酸，磷酸等。这些酸味物质，有的是食品中的天然成分，像葡萄中的酒石酸，苹果中的苹果酸；有的是人为的加进去的，像配制型饮料中加入的柠檬酸；还有的是在发酵中产生的，像酸牛奶中的乳酸。酸在食品中主要有以下三个方面的作用。,定义：指分子结构中含有羧基的一类有机划化合物，通常有醛基氧化而来。,1、显味剂 大多数的有机酸具有很浓的水果香味，能刺激食欲，促进消化，有机酸在维持人体体液酸碱平衡方面起着重要的作用。2、保持颜色稳
2、定 如在水果加工过程中，如果加酸降低介质的pH值，可抑制水果的酶促褐度；选用pH6.5-7.2的沸水热烫蔬菜，能很好地保持绿色蔬菜特有的鲜绿色。3、防腐作用,一、酸度的概念1.食品中的几种酸度 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。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。,人的味觉只对H+有感觉，所以，总酸度高，口感不一定酸。在一定
3、的 pH下，人类对酸味的感受强度不同。如：醋酸甲酸乳酸草酸盐酸一般食品在 pH3.0，难以适口；pH 5 为酸性食品；pH 56 无酸味感觉。,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。,二、酸度测定的意义,可判断食品的新鲜程度 例如：新鲜牛奶中的乳酸含量过高，说明牛奶已腐败变质；水果制品中有游离的半乳糖醛酸，说明受到霉烂水果的污染。利用食品中有机酸的含量和糖含量之比，可判断某些果蔬的成熟度。例如：如果测定出葡萄所含的有机酸中苹果酸高于酒石酸时，说明葡萄还未成熟，因为成熟的葡萄含大
4、量的酒石酸。番茄在成熟过程中，总酸度从绿熟期的0.94%下降到完熟期的0.64%，同时糖的含量增加，糖酸比增大，具有良好的口感，故通过对酸度的测定可判断原料的成熟度。,酸度反映了食品的质量指标 食品中有机酸含量的多少，直接影响食品的风味、色泽、稳定性和品质的高低。发酵制品中的酒、啤酒及酱油、食醋等中的酸也是一个重要的质量指标。挥发酸的含量也是某些制品质量好坏的指标，如果水果发酵制品中含有0.1以上的醋酸，则说明制品腐败；有效酸度也是判断食品质量的指标，如新鲜肉的pH值为5.76.2，如果6.7,说明肉已变质.另外，酸在维持人体体液的酸碱平衡方面起着显著地作用。人体体液pH值为7.3-7.4，如
5、果人体体液的pH值过大，就要抽筋，过小则又会发生酸性中毒。,（一）食品中常见的有机酸种类（二）食品中常见的有机酸含量,果蔬及其食品中常见的有机酸,7,7,7,7,7,(三）食品中酸的来源：,生产加工不当，贮藏、运输中污染,原料带入：如水果蔬菜及其制品中的有机酸；,加工过程中人为加入：各种添加剂带入，如可乐中主要含有磷酸。,生产中有意让原料产酸：如酸奶、食醋中的有机酸,第二节 酸度的测定,一、总酸度的测定（滴定法）（一）原理 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+NaOHR
6、COONa+H2O,试剂,0.1 molL NaOH标准溶液，(可按GB 601配制)【补充：质量体积 浓度】注意：正确配制、准确标定、妥善保存。1%酚酞指示剂 称取酚酞1g溶解于100 ml 95%乙醇中。变色范围pH（8.210.0）。,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。此盐在水解时生成金属阳离子，弱酸，OH。故显碱性。例：CH3COONa+H2OCH3COOH+Na+OH,（二）操作方法 样液的制备 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（
7、约 25 g，精确至 0.01 g）最后用碱量5 ml，最好在10 15 ml，用 15ml 水将样品移入250 ml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25ml，收集滤液备用。,含CO2 的饮料、酒类，要先除CO2，一般在40水浴上加热30min。调味品及不含CO2 的饮料、酒类，样品混匀后可直接取样，必要时加适量水稀释，若样品浑浊，则需过滤。咖啡样品，粉碎过40目筛，取10g于锥形瓶中加75ml80乙醇，放置过夜，过滤。固体饮料，取510g样品置于研钵中，加水研磨成糊状，用无CO2蒸馏水定容至250ml容量瓶中，过滤。,测定 滴定用移液管吸取
8、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 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）计算总酸度（%）=式中：C-标准氢氧化钠溶液的浓度，mol/L V-滴定所消耗标准碱液的体积，ml V0-样品稀释液总体积，ml V1-滴定时吸取的样液的体积，ml m-样品质量或体积（g或ml）K-换算为适当酸的系数，即1mmol氢氧化钠相当于主要酸的克数,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。例如一般分析
9、葡萄及其制品时，用酒石酸表示，其K=0.075；测柑橘类果实及其制品时，用柠檬酸表示，其K=0.064；分析苹果及其制品时，用苹果酸表示，其K=0.067；分析乳品、肉类、水产品及其制品时，用乳酸表示，其K=0.090；分析酒类、调味品，用乙酸表示，K=0.060。,（四）讨论 1.上述方法适用于各种浅色食品的总酸的测定。如果是深色样品可采取以下措施：,滴定前把（50 ml 样液已放入三角瓶内的）再用无CO2 水稀释一倍。,若还不行，在上述快到终点时，用小烧杯取出 2 3 ml 液体，再加入 20 ml 水稀释，观察。,如果样液颜色过深或浑浊，则宜用电位滴定法，经测pH值来定终点，一边滴定，一
10、边电磁搅拌，到规定 的pH值时为终点。,2.样品浸泡，稀释用的蒸馏水中不含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。3.样品在稀释用水时应根据样品中酸的含量来定，为了使误差在允许的范围内，一般要求滴定时消耗0.1mol/LNaOH不小于5ml，最好应在1015ml左右。,4.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。5.各类食品的酸度以主要酸表示，但有些食品（如
11、牛奶、面包等）也可用中和100g（ml）样品所需0.1mol/L（乳品）或1mol/L（面包）NaOH溶液的ml数表示，符号0T。新鲜牛奶的酸度为16-180T，面包酸度为3-9 0T。,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：电位法(pH计法)比色法 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 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
12、溶液pH值有直线关系。E=E-0.0591 pH(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 pHS-29A 型（手提式）pHS-2型（实验中使用的）pHS-25型（老型号）pHS-3C型（数字显示）PhHJ90B型（盒式）,231型或221型玻璃电极 玻璃电极头部是由特殊的敏感玻璃薄膜制成，是电极的主要部分，仅对氢离子有作用，里边为Ag.AgCl泡在0.1 mol/L 盐酸溶液中。a)231 型玻+232 型甘汞电极，可测试 pH 014。221 型玻+222型甘汞电极，可测试 pH 19。b)
13、新电极或很久未用的干燥电极，必须先浸在蒸馏水 或 0.1 mol/L的盐酸溶液中24小时以上。c)每换一次样液，须将电极用蒸馏水清洗一次，擦干 再用。,232型 或 222型甘汞电极 甘汞电极内装 Hg Hg2Cl2 KCl(饱）（a)甘汞电极的两个橡胶小帽，使用时应摘下，用完后还应戴上。（b)检查内部KCl是否能接近侧口，不能有气泡存在。（c）安装时要让内部KCl液面高于外边被测样的液面。,现有复合电极 将两个电极装在一起，有保护措施，E-201-0型试剂：缓冲溶液（标准）注意使用温度是20，自己配制要用优级纯试剂，也可购买配好的药品，溶解后使用。（色谱纯、优级纯、分析纯、化学纯、工业纯）,
14、4.操作方法(1)样品制备：一般液体样品摇匀后可直接取样测定。含CO2的液体样品，除CO2后再测，方法同总酸。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。,肉类制品：称取 10 克已除去油脂并捣碎的样品，加入 100 ml 无CO2蒸馏水，浸泡 15 分钟，随时摇动，取滤液测定。制备好的样品不宜久存，马上测定。,三、挥发酸的测定 食品中的挥发酸主要是低碳链的脂肪酸，包括醋酸和痕量的甲酸、丁酸等。不包括可用水蒸气蒸馏的乳酸、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
15、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。总挥发酸可用直接法或间接法测定.,1.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。2.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。,水蒸汽蒸馏法测总挥发酸,(一）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
16、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，30 秒 不褪色为终点，根据标准碱的消耗量计算出样品总挥发酸含量。反应式同“总酸度的测定”。,适用范围：适用于各类饮料、果蔬及其制品、发酵制品、酒等总挥发酸含量的测定。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。（二）仪器 水蒸气蒸馏装置(P 70 图 5-4）见下页。,电磁搅拌器 除含CO2样品中的CO2。（三）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。可取80100ml样品于锥形瓶中
17、，在用电磁搅拌器连续搅拌时于低真空下抽气24min。固体样品（如干鲜果蔬及其制品）及冷冻、粘稠等制品，取可食部分，加定量水，捣碎机 粉碎成浆状，再称取处理样品10g，加无水CO2 蒸馏水溶解并稀释至25ml。,（四）测定 样品蒸馏 取样品 2 3 g 或 25 ml 移到蒸馏瓶中，加 50 ml无 CO2的水和 1 ml 10 H3PO4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 300 ml为止，于相同条件下作一空白试验（烧瓶内加 50 ml 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 molL 的NaOH滴定至微红30秒不褪色，记录数据。（
18、五）结果计算 食品中总挥发酸通常以醋酸的重量百分数表示。计算如下：,X%=(V1-V2)C0.06 100m式中：X以醋酸计，g100 g(ml)样品。C标准碱液的浓度，molL。V1样品蒸馏液滴定时所消耗的 标准 NaOH溶液的ml数。V2对空白蒸馏液滴定时消耗的标准 碱的量。m 样品质量或体积，g 或 ml。0.06 换算为醋酸的系数，即1mmol氢氧化钠相当于醋酸的克数。,（六）说明 样品中挥发酸如采用直接蒸馏法比较困难，因挥发酸与水构成有一定百分比的混溶体，并有固定的沸点。在一定沸点下，蒸汽中的酸与溶液中的酸之间有一个平衡关系，（即蒸发系数x),在整个平衡时间内x不变，故一般不采用直接
19、蒸馏法。而水蒸气蒸馏中，挥发酸和水蒸气分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来，加速挥发酸的蒸馏速度。,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,并用蒸汽冲洗整个装置。,溶液中总挥发酸包括游离态与结合态2种。而结合态挥发酸又不容易挥发出来，所以要加少许磷酸，使结合态挥发酸挥发出来。,滴定前，将蒸馏液加热至 60 65，为了使终点明显，加速滴定反应，缩短滴定时间，减少溶液与空气接触的机会。以提高测定精度。若样品中含 SO2 还要排除它对测定的干扰。可采用如下方法：在已用标准溶液滴定过的蒸馏液中加入5ml25H2SO4酸化，以淀粉溶
20、液作指示剂，用0.02mol/LI2滴定至蓝色，10秒不褪为终点，并从计算结果中扣除此滴定量（以醋酸计）测定食品中各种挥发酸的含量，还可使用纸色谱法和气相色谱法。,在整个蒸馏装置中，蒸馏瓶内液面要保持恒定，不然会影响测定结果，另外，整个装置连接要密封良好，防止挥发酸泄露。,下面我们举个例子测白酒中的总酸，挥发酸，非挥发酸？原理：白酒中总酸以中和法测定，挥发酸用水蒸气蒸馏，馏出液以中和法滴定。总酸与挥发酸之差即为非挥发酸。a)总酸的测定：吸取50ml白酒于锥型瓶 加100ml水 加0.5%酚酞2d 用0.1NaOH滴定微红色总酸（以乙酸计g/100ml）=(N*V)*0.06*100*1/50,b)挥发酸 100ml 白酒+100ml水蒸馏 接收100ml馏液 取25ml馏液 加2d酚酞 用0.1N NaOH滴定微红色挥发酸（以乙酸计g/100ml）=(N*V)*0.06*100*1/25c)非挥发性酸（以乙酸计g/100ml）=总酸-挥发酸（以乙酸计）,第三节 食品中有机酸的分离与定量,常用方法：气相色谱法、离子交换色谱法、高效液相色谱法。,
