食品理化检验技术42酸度的分析测定.ppt

第四章酸度的分析测定,张洪利2011年10月,知识目标：,1、掌握酸碱滴定的原理、计算方法和操作要点2、掌握酸度计的测定原理；标准缓冲溶液的种类及配制方法；正确测定溶液的pH值。,本章提纲,一、酸度的概念和表示方法二、总酸度的测定（GB/T12456-2008）（重点）三、挥发酸的测定（直接滴定法）四、有效酸度的测定,一、酸度的概念和表示方法,食品中酸的量用酸度表示。酸度又可分为总酸度（滴定酸度）、有效酸度（pH值）和挥发酸。,【总酸度】食品中所有酸性成分的总量包括已离解的酸浓度和未离解的酸浓度，其大小可用标准碱液滴定来测定，故总酸度又称为“滴定酸度”。总酸度以试样中主要代表酸的含量或质量分数表示。,牛乳中的总酸度以乳酸含量或质量分数来表示,葡萄及其制品的总酸度以葡萄酸的含量或质量分数表示,【有效酸度】：指被测溶液中+的浓度，严格说是溶液中H+的活度，所反映的是已离解的那部分酸的浓度，用酸度计（pH计）进行测定，用pH值表示。,【挥发酸】：指食品中易挥发的有机酸。其测定方法可以通过水蒸气蒸馏法分离挥发酸，然后用标准碱滴定。,【牛乳酸度】牛乳总酸度由外表酸度（固有酸度）和真实酸度（发酵酸度）两部分组成。,【外表酸度】：为新鲜牛乳本身所具有的酸度，称固有酸度。主要来源于鲜牛奶中的酪蛋白、白蛋白、柠檬酸盐、磷酸盐等酸性物质，外表酸度占牛乳的0.15-0.18%（以乳酸计）。【真实酸度】为牛乳在放置过程中，在乳酸菌作用下使乳糖发酵产生了乳酸而升高的那部分酸度，又称发酵酸度。,习惯上把含酸量在0.2%以下的牛乳列为新鲜牛乳，而在0.2%以上的称为不新鲜的牛乳。,测定酸度的意义,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。,二、总酸度的测定（GB/T12456-1990）,【原理】根据酸碱中和原理，用碱标准液滴定试样液中的酸时，以酚酞为指示剂，当滴定至终点溶液呈浅红色，30s不褪色时，为滴定终点。根据滴定时消耗的标准碱液的体积，可以算出试样中的总酸度。,RCOOH+NaOHRCOONa+H2O,【适用范围】果蔬制品、饮料、乳制品、酒、蜂产品、淀粉制品、谷物制品和调味品等各类浅色食品总酸度的检测。,【试剂】,1%酚酞乙醇溶液：称取酚酞1g溶于60mL95%乙醇中，用水稀释至100mL。0.1000mol/LNaOH标准溶液：称取110gNaOH于250mL烧杯中，加入100mL无CO2蒸馏水振摇使其溶解，冷却后倒入聚乙烯塑料瓶中静置数日，澄清后备用。量取上清液5.4mL，加入无CO2的蒸馏水稀释至1000mL，摇匀。,氢氧化钠标准溶液的标定市售试剂往往具有脱水性、氧化性、挥发性。例如浓盐酸中氯化氢很容易挥发，固体氢氧化钠易吸收空气中的水，二氧化碳等，因此他们都不能直接配制标准溶液。一般先将试剂配成所需的近似浓度，再用基准试剂标定其准确浓度。,为什么要对标准溶液进行标定？,基准试剂,用来直接配制标准溶液或标定溶液的物质。作为基准物质应符合的条件：1）物质的组成应与化学式完全相符。2）试剂的纯度要足够高，一般要求在99.9%以上，而杂质含量应少到不至于影响分析的准确度。3）试剂在一般情况下都很稳定。4）试剂最好有比较大的摩尔质量。5）试剂参加反应时，应按反应方程式定量进行而没有副反应。,氢氧化钠标准溶液的标定：精密称取在105-110干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾0.75g，加无CO2的蒸馏水50mL振摇，使其溶解，加酚酞指示液2滴，用待标定的氢氧化钠溶液滴定，在接近终点时应使邻苯二甲酸氢钾完全溶解，滴定至溶液显浅红色30s不褪色，记录消耗的氢氧化钠的体积。同时做空白实验。制备的标准氢氧化钠溶液的浓度值应在规定值5%范围内。,氢氧化钠标准溶液标定计算公式：,m1000c=(V1-V2)204.2c：氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/Lm：邻苯二甲酸氢钾质量，gV1：标定时消耗氢氧化钠滴定液的体积，mLV2：空白实验所消耗氢氧化钠滴定液的体积，mL204.2：邻苯二甲酸氢钾摩尔质量，g/mol,【分析步骤】,试样制备：固体试样：干鲜果蔬、蜜饯及罐头试样，去除非食部分，取有代表性的试样至少200g，将试样用粉碎机或高速组织捣碎机捣碎并混合均匀。取适量试样（按其总酸含量而定），用150mL无CO2的蒸馏水（果蔬干品需加8-9倍无CO2的蒸馏水）将其移入250mL容量瓶中，在75-80水浴上加热0.5h（果脯类沸水浴加热1h），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。,液体试样：不含无CO2的试样混合均匀后直接取样。含CO2的试样，将试样置于40水浴上加热30min，以除去CO2，冷却后备用。固液体试样：按试样的固、液体比例至少取200g，除去非食用部分，用组织捣碎机捣碎，混匀。,测定：精确吸取25.00-50.00mL试样制备液，使之含0.035-0.070g酸，于250mL锥形瓶内，加3-4滴酚酞指示液，以0.1mol/LNaOH标准液滴定至淡红色，30s内不褪色，记录消耗0.1mol/L氢氧化钠滴定液的体积V1同时做空白实验，测定体积V2。两个平行样的测定值相差不得大于平均值的2%,【结果计算】试样的总酸度以每千克（或每升）样品中某种酸的百分含量表示,C(V1-V2)KF1000X=mX：每千克（每升）试样中酸的克数，g/kg或g/Lc：氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/Lm：试样质量，gV1：标定时消耗氢氧化钠滴定液的体积，mLV2：空白实验所消耗氢氧化钠滴定液的体积，mLF：溶液的稀释倍数K：换算为主要酸的系数，即1mmol氢氧化钠相当于主要酸的系数（表）,【说明及注意事项】,试样浸泡、稀释用的蒸馏水中不能含有CO2，因为CO2溶于水中成为酸性的碳酸形式，影响滴定终点酚酞颜色变化。,【无CO2蒸馏水制备方法】：将蒸馏水煮沸20min后用碱石灰保护冷却；或将蒸馏水在使用前煮沸15min并迅速冷却备用，必要时须经碱液抽真空处理。,试样浸泡、稀释的用水量一般控制在10-15mL。若样液有颜色，则在滴定前用与样液同体积的不含CO2的蒸馏水稀释或采用实验滴定法，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溶液滴定近终点时，取此溶液2-3mL移入盛有20mL无CO2的蒸馏水中，若实验表明还没到达终点，将特别稀释的样液倒回原样液中，继续滴定至终点出现为止,三、挥发酸的测定（直接滴定法）,食品中的挥发酸主要指醋酸和微量的甲酸、丁酸等低碳链的直链脂肪酸。但不包括可用水蒸气蒸馏的乳酸、琥珀酸、山梨酸以及二氧化碳和二氧化硫等。,【原理】试样经处理后，加入适量的磷酸使结合态的挥发酸游离出来，用水蒸气蒸馏分离出挥发酸类，以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定馏出液的挥发酸，根据滴定消耗碱液的体积，可计算出试样中总挥发酸的含量。,【适用范围】各类饮料、果蔬及其制品中挥发酸含量的测定。,【仪器】水蒸气蒸馏装置,【分析步骤】,1）试样的制备一般果蔬及饮料可直接取样分析含CO2的液体试样应先除去CO2再测。固体试样及冷冻、粘稠等制品，可先去可食用部分加入一定量无CO2的蒸馏水用高速组织捣碎机捣碎成浆状，再称取处理试样10g，加无CO2的蒸馏水溶解并稀释至25mL.,测定：准确称量试样2-3g，用50mL新煮沸过的蒸馏水洗入250mL蒸馏瓶中，加1mL10%的磷酸，连接水蒸气蒸馏装置，加热蒸馏至馏出液约为300mL。将馏出液加热到60-65（不可超过），加3-4滴酚酞指示液，以0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至浅红色30s内不褪色，记录消耗0.1mol/L氢氧化钠标准滴定液的体积（V1），同时做空白实验。,1、水蒸气发生器内的水在蒸馏前必须预先煮沸10min。2、试样中加入少许磷酸，使结合态的挥发酸变成游离态，以便于蒸馏。3、在整个蒸馏过程中，蒸馏瓶内液面要保持恒定，密封性要好4、滴定前将馏出液加热至60-65，一方面使反应终点明显，便于观察结果；另一方面，可加快反应速度，缩短滴定时间，提高测定的精密度。,5、若试样中含有SO2,还要去除它对测定的干扰。【方法】在已用标准碱液滴定过的蒸馏液中加入5mL25%H2SO4酸化，以淀粉溶液作指示剂，用0.02mol/LI2液滴定至蓝色，10s不褪为终点，并从计算结果中扣除此滴定量,【结果计算】,C(V1-V2)0.06100X=m（V0）X：试样中挥发酸的质量分数（以醋酸计），%c：氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/Lm：试样质量/体积，g或mLV1：标定时消耗氢氧化钠滴定液的体积，mLV2：空白实验所消耗氢氧化钠滴定液的体积，mL0.06：换算为醋酸的系数，即1mmol氢氧化钠相当于醋酸的克数。,四、有效酸度的测定,有效酸度（pH值）是指被测溶液中H+的浓度，反映的是已离解酸的浓度，常用pH值表示。pH值是氢离子的负对数，pH=-lgH+。pH测定方法有pH试纸法、标准比色管法和酸度计法，以酸度计法操作为最常用。,【原理】以玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，浸入待测溶液中组成的原电池。在一定条件下，原电池电动势和溶液pH呈线性关系。,标准缓冲液,1.684.006.867.419.18,【试剂】,pH1.68标准缓冲液（25）精密称取在（543）干燥4-5h优级纯草酸三氢钾12.61g,溶于无CO2的蒸馏水中，并稀释至1000mL。pH4.00标准缓冲液（25）精密称取在（1155）干燥2-3h优级纯邻苯二甲酸氢钾10.12g,溶于无CO2的蒸馏水中，并稀释至1000mL。,pH6.86标准缓冲液（25）精密称取在（1155）干燥2-3h优级纯磷酸二氢钾10179g和优级纯无水磷酸氢二钠4.303g,溶于无CO2的蒸馏水中，并稀释至1000mL。pH7.41标准缓冲液（25）精密称取在（1155）干燥2-3h优级纯磷酸二氢钾3.387g和优级纯无水磷酸氢二钠3.533g,溶于无CO2的蒸馏水中，并稀释至1000mL。,pH9.18标准缓冲液（25）精密称取优级纯硼砂3.80g,溶于无CO2的蒸馏水中，并稀释至1000mL。置于乙烯塑料瓶中，密封。,【分析步骤】,1、试样的制备一般液体试样：摇匀后即可直接取样测定。含CO2的液体试样：除去CO2后再测果蔬试样：榨汁后测定肉类制品：称取10g已除去油脂并绞碎的试样，加100mL无CO2的蒸馏水，浸泡15min，随时摇动，取滤液进行测定。,2）酸度计的校正：,接通电源，预热30min将pH-mV开关置于pH位置。将温度补偿旋钮调到与标准缓冲液的温度一致。将斜率调节旋钮调到100%位置。将电极插入pH6.86的缓冲液种调节定位旋钮，使仪器的示值与该温度下标准溶液的pH一致。将电极插入pH4.00或pH9.18的缓冲液中，仪器的示值应是该温度下标准溶液的pH，否则调节斜率调节器，使其数值与标准缓冲液的pH值相符。,3）试样溶液的测定,用新蒸馏水洗净电极，并用滤纸吸干，再用待测溶液冲洗电极。当被测溶液与定位标准缓冲液的温度不同时，需要将温度补偿旋钮调成被测溶液的温度。将电极插入待测试样溶液中，仪器所表示值为试样溶液的pH值。测定完毕，需清洗电极，妥善保存。,1、仪器校正后，“定位”和“斜率”调节二旋钮就不应再有变动，否则必须重新校正。