第七章酸度的测定 第一节概述 一、酸度的概念 分析和研究食品的酸度,首先应区分如下几种不同概今的酸度 1、总静府 总酸度是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 大小可借滴定法来确定, 故总酸度又称为 “可滴定酸度”。 2、有效酸瘦 有效酸度是指被测溶液中矿的浓度,准确地说应是溶液中广的活度,所反映的是已离解的 那部分酸的浓度,常用pH值来表示,其大小可借酸度汁(即pH汁)来测定。 3、挥发酸 挥发酸是指食品中易挥发的有机酸,如甲酸,酷酸及丁酸等低碳链的直链脂肪酸,其大小可 通过蒸馏法分离,再借标准碱滴定来测定。 4、牛乳酸度 牛乳有如下两种酸度: 外表酸度:又叫固有酸度(潜在酸度),是指刚挤出来的新鲜牛乳本身所只有的酸度,是由 磷酸,酪蛋白,白蛋白,柠檬酸和C0等所引起的。外表酸度在新鲜牛乳中约 50.15%- 8%(以乳酸汁)。 其实酸度:(也叫发酵酸度)是指牛乳放置过程中,在乳酸菌作用下乳糖发酵产生了乳酸而 升高的那部分酸度。若牛乳中含酸量超过0.15%-0.20%,即表明有乳酸存在, 因此习惯上将0.2%以下含酸量的牛乳称为新鲜牛乳,若达0.3%就有酸味,0.6% 能凝固。 具体表示牛乳酸度的有两种方法 1)用T°表示牛乳的酸度,T指滴定100mL牛乳样品消耗0.1000molL氢氧化钠溶液的ml 数。或滴定10mL牛乳所用去的0.1000mo/L氢氧化钠的mL数乘以10,即为牛乳的酸度. 新鲜牛乳的酸度为1618T°。 2)以乳酸的百分数来表示,与总酸度计算方法同样,用乳酸表示牛乳酸度】 卡成分,而且在食品的加工,贮藏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意义 1、有机酸影响食品的色、香、味及稳定性 果蔬中所含色素的色调,与其酸度密切相关,在一些变色反应中,酸是起很重要作用 的成份。如叶绿素在酸性条件下变成黄祸色的脱镁叶绿素,花青素于不同酸度下,颜色亦不 相同。果实及其制品的口感取决于 、酸的种类 含量及比例 酸度降低 则甜味增加,同时 水果中适量的挥发酸含量也会带给其特定的香气。另外,食品中有机酸含量高,则其pH值 低,而pH值的高低,对食品稳定性有一定影响,降低H值,能减弱微生物的抗热性和抑 制其生长,所以pH值是果蔬罐头杀菌条件的主要依据,在水果加工中,控制介质pH值可 以抑制水果褐变,有机酸能与F、Sn等金屈反应,加快设备和容器的腐纯作用,影响制品 的风味与色泽,有机酸可以 高维生素C的稳定性, 新止甘复化 2、食品中有机酸的种类和含量是判别其质量好坏的 重要指标 挥发酸的种类是判别某些制品腐败的标准,如某些发酵制品中有甲酸积累,则说明已 发生细菌性腐败,挥发酸的含量也是某些制品质量好坏的指标,如水果发酵制品中含有0.1%
第七章 酸度的测定 第一节 概述 一、酸度的概念 分析和研究食品的酸度,首先应区分如下几种不同概念的酸度。 1、总酸度 总酸度是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 大小可借滴定法来确定,故总酸度又称为“可滴定酸度”。 2、有效酸度 有效酸度是指被测溶液中 H+ 的浓度,准确地说应是溶液中 H+ 的活度,所反映的是已离解的 那部分酸的浓度,常用 pH 值来表示,其大小可借酸度汁(即 pH 汁)来测定。 3、挥发酸 挥发酸是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,其大小可 通过蒸馏法分离,再借标准碱滴定来测定。 4、牛乳酸度 牛乳有如下两种酸度: 外表酸度:又叫固有酸度(潜在酸度),是指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度,是由 磷酸,酪蛋白,白蛋白,柠檬酸和 CO2 等所引起的。外表酸度在新鲜牛乳中约 占 0.15%-0.18%(以乳酸汁)。 真实酸度:(也叫发酵酸度)是指牛乳放置过程中,在乳酸菌作用下乳糖发酵产生了乳酸而 升高的那部分酸度。若牛乳中含酸量超过 0.15%-0.20%,即表明有乳酸存在, 因此习惯上将 0.2%以下含酸量的牛乳称为新鲜牛乳,若达 0.3%就有酸味,0.6% 就能凝固。 具体表示牛乳酸度的有两种方法: ⑴用 Tº表示牛乳的酸度,Tº指滴定 100mL 牛乳样品消耗 0.1000mol/L 氢氧化钠溶液的 mL 数。或滴定 10mL 牛乳所用去的 0.1000mol/L 氢氧化钠的 mL 数乘以 10,即为牛乳的酸度。 新鲜牛乳的酸度为 16-18 Tº。 ⑵以乳酸的百分数来表示,与总酸度计算方法同样,用乳酸表示牛乳酸度。 二、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,贮藏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意义: 1、有机酸影响食品的色、香、味及稳定性 果蔬中所含色素的色调,与其酸度密切相关,在一些变色反应中,酸是起很重要作用 的成份。如叶绿素在酸性条件下变成黄褐色的脱镁叶绿素,花青素于不同酸度下,颜色亦不 相同。果实及其制品的口感取决于糖、酸的种类,含量及比例,酸度降低则甜味增加,同时 水果中适量的挥发酸含量也会带给其特定的香气。另外,食品中有机酸含量高,则其 pH 值 低,而 pH 值的高低,对食品稳定性有一定影响,降低 pH 值,能减弱微生物的抗热性和抑 制其生长,所以 pH 值是果蔬罐头杀菌条件的主要依据,在水果加工中,控制介质 pH 值可 以抑制水果褐变,有机酸能与 Fe、Sn 等金属反应,加快设备和容器的腐蚀作用,影响制品 的风味与色泽,有机酸可以提高维生素 C 的稳定性,防止其氧化。 2、食品中有机酸的种类和含量是判别其质量好坏的一个重要指标。 挥发酸的种类是判别某些制品腐败的标准,如某些发酵制品中有甲酸积累,则说明已 发生细菌性腐败,挥发酸的含量也是某些制品质量好坏的指标,如水果发酵制品中含有 0.1%
以上的酷酸,则说明制品腐败,牛乳及乳制品中乳酸过高时,亦说明己由到乳酸菌发酵而产生 腐败。新鲜的油脂常常是中性的,不含游离脂肪酸。但油脂在存放过程中,本身含的解脂酶 会分解油脂而产生游离脂肪酸 使油脂 故测定油脂酸度(以酸价表 判别其 程度。有效酸度也是判别食品质量的指标,如新鲜肉的pH值为57-62,如pH>6.7,说明 肉已变质。 3、利用有机酸的含量与糖含量之比,可判断某些果蔬的成熟度 有机酸在果蓝中的含量,因其成熟府及生长条件不同而异,一般随若成熟度提高,有 机酸含量下降,而糖含量增加,糖酸比增大。故测定酸度可判断某些果蔬的成熟度,对于确 定果蔬收获及加工工艺条件很有意义 三、食品中有机酸种类与分布 1、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,但主要是有机酸,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 物存在于食品中 食品中常见的有机酸有苹果酸,柠檬酸,酒石酸,草酸,琥珀酸,乳酸及醋酸等,这些 有机酸有的是食品所固有的,如果蔬及制品中的有机酸,有的是在食品加工中人为加入的, 如汽水中的有机酸,有的是在生产,加工,贮藏过程中产生的,如酸奶,食酷中的有机酸。 果楼中所含有酸种类较多,但不同果蔬中所含有机酸种类亦不同,见表71、72,隙造食品 (如酱油,果酒, 食醋)中也含有多种有机酸 表7-1果实中主要有机酸种类 果实有机酸种类 果 有机酸种类 苹果苹果酸,少量柠檬酸 柠檬酸、苹果酸、草酸 苹果酸、柠檬酸、奎宁酸 温州蜜橘柠檬酸、苹果酸 洋梨柠檬酸、苹果酸 柠檬酸、苹果酸、琥珀酸 苹果酸、果心部分有柠檬酸 行家 行檬酸、苹果酸 葡萄酒石酸、苹果酸 柠檬酸、苹果酸、酒石酸 安桃平果 柠檬酸 杏 苹果酸、柠檬酸 番茄 柠檬酸、苹果酸 表7-2蔬菜中的主要有机酸种类 主有机酸种类 柠 柠花 甘蓝柠檬酸 果酸 、草酸 乳 芦笋柠檬酸、苹果 酒石酸 甲酸、醋酸、戊酸 2、食品中常见有机酸含量 果蔬中有机酸的含最取决于其品种、成熟度以及产地气候条件等因素,其它食品中有机 酸的含量取决于其原料种类,产品配方以及工艺过程等 些果蔬中的苹果酸及柠檬酸含量见表7-3,一些果蔬及某些食品中pH值见表7-4、7-5
以上的醋酸,则说明制品腐败,牛乳及乳制品中乳酸过高时,亦说明已由乳酸菌发酵而产生 腐败。新鲜的油脂常常是中性的,不含游离脂肪酸。但油脂在存放过程中,本身含的解脂酶 会分解油脂而产生游离脂肪酸,使油脂酸败,故测定油脂酸度(以酸价表示)可判别其新鲜 程度。有效酸度也是判别食品质量的指标,如新鲜肉的 pH 值为 5.7-6.2,如 pH>6.7,说明 肉已变质。 3、利用有机酸的含量与糖含量之比,可判断某些果蔬的成熟度 有机酸在果蔬中的含量,因其成熟度及生长条件不同而异,一般随着成熟度提高,有 机酸含量下降,而糖含量增加,糖酸比增大。故测定酸度可判断某些果蔬的成熟度,对于确 定果蔬收获及加工工艺条件很有意义。 三、食品中有机酸种类与分布 1、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,但主要是有机酸,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 物存在于食品中。 食品中常见的有机酸有苹果酸,柠檬酸,酒石酸,草酸,琥珀酸,乳酸及醋酸等,这些 有机酸有的是食品所固有的,如果蔬及制品中的有机酸,有的是在食品加工中人为加入的, 如汽水中的有机酸,有的是在生产,加工,贮藏过程中产生的,如酸奶,食醋中的有机酸。 果蔬中所含有酸种类较多,但不同果蔬中所含有机酸种类亦不同,见表 7-1、7-2,酿造食品 (如酱油,果酒,食醋)中也含有多种有机酸。 表 7-1 果实中主要有机酸种类 表 7-2 蔬菜中的主要有机酸种类 蔬菜 主要有机酸种类 蔬菜 主要有机酸种类 菠菜 草酸、苹果酸、柠檬酸 甜菜叶 草酸、柠檬酸、苹果酸 甘蓝 柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、草酸 莴苣 苹果酸、柠檬酸、草酸 笋 草酸、酒石酸、乳酸、柠檬酸 甘薯 草酸 芦笋 柠檬酸、苹果酸、酒石酸 蓼 甲酸、醋酸、戊酸 2、食品中常见有机酸含量 果蔬中有机酸的含量取决于其品种、成熟度以及产地气候条件等因素,其它食品中有机 酸的含量取决于其原料种类,产品配方以及工艺过程等。 一些果蔬中的苹果酸及柠檬酸含量见表 7-3,一些果蔬及某些食品中 pH 值见表 7-4、7-5。 果实 有机酸种类 果实 有机酸种类 苹果 苹果酸,少量柠檬酸 梅 柠檬酸、苹果酸、草酸 桃 苹果酸、柠檬酸、奎宁酸 温州蜜橘 柠檬酸、苹果酸 洋梨 柠檬酸、苹果酸 夏橙 柠檬酸、苹果酸、琥珀酸 梨 苹果酸、果心部分有柠檬酸 柠檬 柠檬酸、苹果酸 葡萄 酒石酸、苹果酸 菠萝 柠檬酸、苹果酸、酒石酸 樱桃 苹果酸 甜瓜 柠檬酸 杏 苹果酸、柠檬酸 番茄 柠檬酸、苹果酸
表7.3 果蔬中柠檬酸和苹果酸的含量 种类 柠檬酸%苹果酸%种类 柠檬酸%苹果酸% 091 01 苹豌后003 013 苹理 003 1.02 甘蓝 0.14 01 葡萄 0.43 0.65 0.09 024 0.98 洋葱 002 0.17 柠檬 3.84 马铃填051 香焦 0.31 0.37 甘墩 0.07 菠剪 0.8 0.12 南瓜 0.15 桃 037 0.37 菠菜 0.08 0.09 梨 0.24 0.12 花棋来0.2! 0.39 本(干) 0.35 0.8 蒂猫 0.47 0.05 洋 0.03 0.92 黄瓜 0.0Π 0.24 甜樱桃 0.1 0.5 0.11 0.1 注: 043为酒右酸的含量 表7.4 一些果蔬的pH值 名称 pH 名称 pH 名称DH 苹果 30-50 甜樱桃 32-395 萄箱255-45 32-395 草莓 38-44 西瓜 60✉64 3440 稳樱排 2537 甘蓝 5.2 桃 32-39 柠楼 22-35 香猎41一一48 辣椒(青) 5.4 菠菜 5.7 悟 3.55-4.9 南瓜 5.0 胡萝5.0 豌豆6.1 表7. -些食品的nH值 名称 pH 162 584 70 群蛋白7888 53 4863 6070 鱼肉6.6 70 6.7 第二节酸度的测定 一、总酸度的测定 山哥二育品有外接石酸一果酸杭格酸酸一乙酸电高密数人 10, ,用酚酞作指 示剂 当滴定至终片 (溶液呈浅红色,30 不褪色)时,根据所消耗的标准碱溶液的浓度和体积,可计算出样品中总酸含量。 2、操作方法 ()样品制备 ①固体样品,干鲜果蔬,蜜饯及罐头样品,将样品用粉碎机或高速组织捣碎并混合均匀。取 适量样品 (按其总酸含量而定),用15mL无C02蒸馏水(果蔬干品须加8-9倍无C02蒸馏
表 7-3 果蔬中柠檬酸和苹果酸的含量 种类 柠檬酸% 苹果酸% 种类 柠檬酸% 苹果酸% 草莓 0.91 0.1 荚豌豆 0.03 0.13 苹果 0.03 1.02 甘蓝 0.14 0.1 葡萄 0.43※ 0.65 胡萝卜 0.09 0.24 橙 0.98 + 洋葱 0.02 0.17 柠檬 3.84 + 马铃薯 0.51 - 香蕉 0.32 0.37 甘薯 0.07 - 菠萝 0.84 0.12 南瓜 - 0.15 桃 0.37 0.37 菠菜 0.08 0.09 梨 0.24 0.12 花椰菜 0.21 0.39 杏(干) 0.35 0.81 番茄 0.47 0.05 洋梨 0.03 0.92 黄瓜 0.01 0.24 甜樱桃 0.1 0.5 芦笋 0.11 0.1 注:*——0.43 为酒石酸的含量 +——痕量 -——缺乏 表 7-4 一些果蔬的 pH 值 名称 pH 名称 pH 名称 pH 苹果 3.0~5.0 甜樱桃 3.2~3.95 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 酸樱桃 2.5~3.7 甘蓝 5.2 桃 3.2~3.9 柠檬 2.2~3.5 番茄 4.1~4.8 辣椒(青) 5.4 菠菜 5.7 橙 3.55~4.9 南瓜 5.0 胡萝卜 5.0 豌豆 6.1 表 7-5 一些食品的 pH 值 名称 pH 名称 pH 名称 pH 牛肉 5.1~6.2 哈肉 6.5 鲜蛋 8.2~8.4 羊肉 5.4~6.7 蟹肉 7.0 鲜蛋白 7.8~8.8 猪肉 5.3~6.9 牡蛎肉 4.8~6.3 鲜蛋黄 6.0~6.3 鸡肉 6.2~6.4 小虾肉 6.0~7.0 面粉 6.0~6.5 鱼肉 6.6~6.8 牛乳 6.5~7.0 米饭 6.7 第二节 酸度的测定 一、总酸度的测定 1、原理:食品中的有机弱酸,酒石酸、苹果酸、柠檬酸、草酸、乙酸等其电离常数均大于 10-8,可以用强碱标准溶液直接滴定。用酚酞作指示剂,当滴定至终点(溶液呈浅红色,30s 不褪色)时,根据所消耗的标准碱溶液的浓度和体积,可计算出样品中总酸含量。 2、操作方法 ⑴样品制备 ①固体样品,干鲜果蔬,蜜饯及罐头样品,将样品用粉碎机或高速组织捣碎并混合均匀。取 适量样品(按其总酸含量而定),用 15mL 无 CO2 蒸馏水(果蔬干品须加 8-9 倍无 CO2蒸馏
水)将其移入250mL容量瓶中,在75-80C水浴上加热0.5h(果类沸水浴加热1h),冷却 后定容,用干滤纸过滤,弃去初始滤液25mL 收集滤液各用。 ②含 C水浴上加热30 以除去CO 冷知后备用 ③调味品及不含C02的饮料、酒类:将样品混匀后直接取样,必要时加适量水稀释,(若料 品混浊,则需过滤)。 ④咖啡样品:将样品粉碎通过40目筛,取10g粉碎的样品于锥形瓶中,加入75mL,80% 乙醇,加寒放置16h.并不时摇动,过滤。 ⑤固体饮料:称取5-10g样品,置于研体中,加少量无C0蒸馏水,研磨成糊状,用无C0 蒸馏水将入250mL容量瓶中,充分振摇 过滤 (②)测定 准确吸取上法制备滤液50mL,加酚酞指示剂3-4滴,用0.1molL,NaOH标准溶液滴定至 微红色30s不褪,记录消耗0.1 mol/L NaOH标准溶液的mL数。 3、计算: 总酸度=Cx×Kxx10 mxV. 式中:C一标准NaOH溶液的浓度,molL: V一滴定消耗标准NaOH溶液体积,mL M一样品质量或体积 g或ml Vo一样品稀释液总体积,mL: V,一滴定时吸取的样液体积,mL: K一换算系数,即1 nmol NaOH相当于主要酸的克数。 因食品中含有名种有机酸。总酸度测定结果通常以样品中含量最多的那种酸表示。(见表 表7-6 换算系数的选择 分析样品 主婪有机酸算系数 及其制品 0.0 4或0.070(带一分子结晶水) 、肉类 水产品及其制品 、调味品 0.04 4、讨论 (1)本法适用于各类色浅的食品中总酸的测定。 (2)食品中的酸是多种有机弱酸的混合物,用强碱滴定测其含量时滴定突跃不明显,其滴 定终点偏碱, 般在pH8.2左右,放可选用酚酞作终点指示齐 (3)对于颜色较深的食品,因它使终点颜色变化不明显,遇此情况,可通过加水稀释,用 活性炭脱色等方法处理后再滴定。若样液颜色过深或泽浊,则宜采用电位滴定法。 (4)样品浸渍,稀释用的蒸馏水不能含有CO2,因为C02溶于水中成为酸性的H,CO,形式, 影响滴定终点时酚杖颜色变化,无C0,蒸馏水在使用前煮沸15mi并迅速冷却备用。必男 时须经城液抽直容外理 样品中C02对测定亦有干扰, 故在测定之前对其除去 (5)样品浸渍,稀释之用水量应根据样品中总酸含量来慎重选择,为使误差不超过允许范 一般要求滴定时消耗0.1mol/L NaOH溶液不得少于5mL,最好在10-15mL
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,用干滤纸过滤,弃去初始滤液 25mL,收集滤液备用。 ②含 CO2 的饮料、酒类:将样品置于 40℃水浴上加热 30min,以除去 CO2,冷却后备用。 ③调味品及不含 CO2 的饮料、酒类:将样品混匀后直接取样,必要时加适量水稀释,(若样 品混浊,则需过滤)。 ④咖啡样品:将样品粉碎通过 40 目筛,取 10g 粉碎的样品于锥形瓶中,加入 75mL,80% 乙醇,加塞放置 16h,并不时摇动,过滤。 ⑤固体饮料:称取 5-10g 样品,置于研钵中,加少量无 CO2蒸馏水,研磨成糊状,用无 CO2 蒸馏水将入 250mL 容量瓶中,充分振摇,过滤。 ⑵测定 准确吸取上法制备滤液 50mL,加酚酞指示剂 3-4 滴,用 0.1mol/L,NaOH 标准溶液滴定至 微红色 30s 不褪,记录消耗 0.1mol/L NaOH 标准溶液的 mL 数。 3、计算: 100 1 0 × × × × × = m V C V K V 总酸度 式中:C-标准 NaOH 溶液的浓度,mol/L; V-滴定消耗标准 NaOH 溶液体积,mL; M-样品质量或体积,g 或 mL; V0-样品稀释液总体积,mL; V1-滴定时吸取的样液体积,mL; K-换算系数,即 1mmol NaOH 相当于主要酸的克数。 因食品中含有多种有机酸,总酸度测定结果通常以样品中含量最多的那种酸表示。(见表 7-6) 表 7-6 换算系数的选择 分析样品 主要有机酸 换算系数 葡萄及其制品 酒石酸 0.075 柑橘类及其制品 柠檬酸 0.064 或 0.070(带一分子结晶水) 苹果、核果及其制品 苹果酸 0.067 乳品、肉类、水产品及其制品 乳酸 0.090 酒类、调味品 乙酸 0.060 菠菜 草酸 0.045 4、讨论 (1)本法适用于各类色浅的食品中总酸的测定。 (2)食品中的酸是多种有机弱酸的混合物,用强碱滴定测其含量时滴定突跃不明显,其滴 定终点偏碱,一般在 pH8.2 左右,故可选用酚酞作终点指示剂。 (3)对于颜色较深的食品,因它使终点颜色变化不明显,遇此情况,可通过加水稀释,用 活性炭脱色等 方法处理后再滴定。若样液颜色过深或浑浊,则宜采用电位滴定法。 (4)样品浸渍,稀释用的蒸馏水不能含有 CO2,因为 CO2 溶于水中成为酸性的 H2CO3形式, 影响滴定终点时酚酞颜色变化,无 CO2 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。 样品中 CO2对测定亦有干扰,故在测定之前对其除去。 (5)样品浸渍,稀释之用水量应根据样品中总酸含量来慎重选择,为使误差不超过允许范 围,一般要求滴定时消耗 0.1mol/L NaOH 溶液不得少于 5mL,最好在 10-15mL
二、pH值的测定 食品的H值变动很大,这不仅取决于原料的品种和成熟度,而且取决于加工方法,对 ,特别是鲜肉,通过对肉中有效酸度即叫值的测定有助于评定肉的品质(新鲜 和动物宰前的健康 ,动物在宰前,肌肉的pH值为 71-72 肌肉代谢发生变化 使肉的pH值下降,宰后一小时的鲜肉,PH值为62-6.3,24小时后,pH值下降到5.6-6.0 这种pH值可一直维持到肉发生腐败分解之前,此pH值称为“排酸值”。当肉腐败时,由于 肉中蛋白质在细菌酶的作用下,被分解为氨或胺类等碱性化合物,可使肉的H值显著增高, 此外动物在宰前由于过劳忠病。肌糖原减少,宰后肌肉中到酸形成减少,H值也因此幽高 食品的pH值和总酸度之间没有 格的比例关系,测定 pH值往往比测定总酸度具有更 大的实际意义,更能说明问题。p州值的大小不仅取决于酸的数量和性质,而且受该食品中 缓冲物质的影响。 pH值测定方法有pH试纸法,标准色管比色法和pH计测定法。 三种方法比较以pH计法准确且简便。 1、原理:利用电报在不同溶液中所产生的电位变化来测定溶液的pH值。将一个测试电极 (玻璃电极)和一个参比电极饱和甘汞电报同浸于一个溶液中组成一个原电池。玻璃电极所 显示的电位可因溶液氢离子浓度不同而改变,甘汞电极的电位保持不变,因此电极之间产生 电位差(电动势), 电池电动势大小与溶液H值有直接关系: E=E°-0.0591pH(25C) 即在25℃时,每样差一个pH值单位就产生59.1mv的电池电动势,利用酸度汁测量电池电 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。 2、话用范围 本法适用于各类饮料,果蔬及其制品,以及肉、蛋类等食品中p值的测定。测定值可准确 到0.01pH单位 3、主要仪器 (1)DHS3C刑酸度补(或其它型号) (2)231型(或221型)玻璃电极及232型(或222型)甘汞电极 (3)电磁搅拌器 (④)高速组织捣碎机 4、操作方法 (1)样品处理 ①一般液体样品(如牛乳、不含CO,的果汁、酒等样品)摇匀后可直接取样测定。 ②含C02的液体样品(如碳酸饮料、啤酒等):同“总酸度测定”方法排除C02后再测定 ③果蔬样品,将果蔬样品榨汁后 取果汁直接进行pH测定 对果蔬干制品,可取适量样品 加数倍的无C02蒸馏水,于水浴上加热30mi,再捣碎,过滤,取滤液测定。 ④肉类制品:称取10g己除去油脂并捣碎的样品于250mL推形瓶中,加入100mL无CO 蒸馏水,浸泡15min,并随时摇动,过滤后取滤液测定。 ⑤鱼类等水产品,称取10g切碎样品,加无C02蒸馏水100mL,浸泡30min(随时摇动) ⑥皮蛋等蛋制品:取皮蛋数个,洗净剥壳,按皮蛋:水为2:1的比例加入无C02蒸馏水 于组织捣碎机中捣成匀浆。再称取15g匀桨(相当于10g样品),加无C02蒸馏水至150mL 搅匀,纱布过滤后,取滤液测定
二、pH 值的测定 食品的 pH 值变动很大,这不仅取决于原料的品种和成熟度,而且取决于加工方法,对 于肉食品,特别是鲜肉,通过对肉中有效酸度即 pH 值的测定有助于评定肉的品质(新鲜度) 和动物宰前的健康状况。动物在宰前,肌肉的 pH 值为 7.1-7.2,宰后由于肌肉代谢发生变化, 使肉的 pH 值下降,宰后一小时的鲜肉,pH 值为 6.2-6.3,24 小时后,pH 值下降到 5.6-6.0, 这种 pH 值可一直维持到肉发生腐败分解之前,此 pH 值称为“排酸值”。当肉腐败时,由于 肉中蛋白质在细菌酶的作用下,被分解为氨或胺类等碱性化合物,可使肉的 pH 值显著增高, 此外动物在宰前由于过劳患病,肌糖原减少,宰后肌肉中乳酸形成减少,pH 值也因此增高。 食品的 pH 值和总酸度之间没有严格的比例关系,测定 pH 值往往比测定总酸度具有更 大的实际意义,更能说明问题。pH 值的大小不仅取决于酸的数量和性质,而且受该食品中 缓冲物质的影响。 pH 值测定方法有 pH 试纸法,标准色管比色法和 pH 计测定法。 三种方法比较以 pH 计法准确且简便。 (一)pH 计法(电位法) 1、原理:利用电报在不同溶液中所产生的电位变化来测定溶液的 pH 值。将一个测试电极 (玻璃电极)和一个参比电极饱和甘汞电报同浸于一个溶液中组成一个原电池。玻璃电极所 显示的电位可因溶液氢离子浓度不同而改变,甘汞电极的电位保持不变,因此电极之间产生 电位差(电动势), 电池电动势大小与溶液 PH 值有直接关系: 0.0591 (25 ) 0 0 E = E − pH C 即在 25℃时,每样差一个 pH 值单位就产生 59.1mv 的电池电动势,利用酸度汁测量电池电 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。 2、适用范围 本法适用于各类饮料,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、主要仪器 ⑴pHS-3C 型酸度汁(或其它型号) ⑵231 型(或 221 型)玻璃电极及 232 型(或 222 型)甘汞电极 ⑶电磁搅拌器 ⑷高速组织捣碎机 4、操作方法 ⑴样品处理 ①一般液体样品(如牛乳、不含 CO2 的果汁、酒等样品)摇匀后可直接取样测定。 ②含 CO2 的液体样品(如碳酸饮料、啤酒等):同“总酸度测定”方法排除 CO2 后再测定。 ③果蔬样品,将果蔬样品榨汁后,取果汁直接进行 pH 测定。对果蔬干制品,可取适量样品, 加数倍的无 CO2 蒸馏水,于水浴上加热 30min,再捣碎,过滤,取滤液测定。 ④肉类制品:称取 10g 已除去油脂并捣碎的样品于 250mL 锥形瓶中,加入 100mL 无 CO2 蒸馏水,浸泡 15min,并随时摇动,过滤后取滤液测定。 ⑤鱼类等水产品,称取 10g 切碎样品,加无 CO2蒸馏水 100mL,浸泡 30min(随时摇动), 过滤后取滤液测定。 ⑥皮蛋等蛋制品:取皮蛋数个,洗净剥壳,按皮蛋:水为 2:1 的比例加入无 CO2 蒸馏水, 于组织捣碎机中捣成匀浆。再称取 15g 匀桨(相当于 10g 样品),加无 CO2 蒸馏水至 150mL, 搅匀,纱布过滤后,取滤液测定
⑦罐头制品(液固混合样品)先将样品沥汁液,取浆汁液测定,或将液固混合控碎成浆状后 取浆状物测定。若有油脂先分出油脂 ⑧含油及油浸样品 先分离出油脂 再把周形物经组织捣碎机捣成浆状 必要时加少量 C02蒸馏水(20mL/100g样品)搅匀后,进行pH值测定。 (2)酸度计的校正 ①开启酸度计申源,预热30m加,连接玻璃电极及甘汞由极,在读数开关放开情况下调零 ②选择活当H值的标准缓冲液(其H值与被测样液的H值应相接近)。 ③测量标准缓冲浸入缓冲液中,按下读数开关,调节定位旋钮使p值指针指在缓冲溶液的 pH值上,放开读数开关,指针回零,如此重复操作两次。 (3)样液pH值的测定 ①用无CO2蒸馏水淋洗电极,并用滤纸吸干,再用待测样液冲洗两电极。 ②根据样液温度调节酸度计温度补偿旋钮,将两电极插入待测样液中,按下读数开关,稳定 5、说明 (1)新电极或很久未用的干燥电极,必须预先浸在蒸馏水或0.1moL盐酸溶液中24h以上, 其目的是使玻璃电极球膜表面形成有良好离子交换能力的水化层。玻璃电极不用时,宜浸在 鉴馏水中】 (②玻璃电极的玻璃球膜壁薄易碎,使用时应特别小心,安装两电极时玻璃电报应比甘汞电极 稍高些。若玻璃膜上有油污,则将玻璃电极依次浸入乙醇,丙酮中清洗,最后用蒸馏水冲洗 千争。 (3)甘汞电极中的氯化钾为饱和溶液,为避免在室温升高时,氯化御变为不饱和,建设加入少 许氢化御品体,但应防止品体堵塞,甘汞电极砂成瓷通道。在使用时,应注意排除弯管内 的气泡和电极表面或液体接界部位的空气泡,以防溶液被隔断,引起测量电路断路或读数不 并检查陶瓷砂芯 (毛细管)是否畅通 检查方法是:先将砂芯擦干,然后用滤纸紧贴在 砂芯上,如有溶液渗下,则证明陶瓷砂芯未堵塞。 (④)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,以使陶瓷砂芯处保持足够的液位压差,从而有少量的氯化钾溶液从砂芯 中流出,否则,待测样液会回流扩散到甘汞电极中,将使结果不准确。 (⑤)使用玻璃电极测试pH值时,由于液体接界电位随试液的PH值及成分的改变而改变,故 在校正和测定过程中,公式E=E°-0.0591pH中的E°可能发生变化,为了尽量减少误差,应 该选用H值与待测样液pH值相近的标准缓冲溶液样正仪器。 (⑥)仪器一经标定,定位和斜率二旋钮就不得随意触动,否则必须重新标定。 比色法是利用不同的酸碱指示剂来显示pH值,由于各种酸碱指示剂,在不同的pH值范围 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值 根据操作方法的不同,此法又分为试纸法和标准签比色法 1、试纸法(尤其适用于固体和半固体样品PH测定) 将滤纸裁成小片,放在适当的指示剂溶液中,浸渍后取出干燥即可,用一干净的玻璃棒沾上 少最样液,滴在经处理的试纸上(有广与结试纸之分),使其显色,在3s后,与 准色相比较,以测出样液的pH值。此法简便、快速、经济、便结果不够 ,仅能粗略估 计样液的pH值 2、标准管比色法 用标准缓冲液配制一不同pH值的标准系列,再各加适当的酸碱指示剂使其干不同pH呈不
⑦罐头制品(液固混合样品)先将样品沥汁液,取浆汁液测定,或将液固混合捣碎成浆状后, 取浆状物测定。若有油脂,则应先分出油脂。 ⑧含油及油浸样品,先分离出油脂,再把固形物经组织捣碎机捣成浆状,必要时加少量无 CO2 蒸馏水(20mL/100g 样品)搅匀后,进行 pH 值测定。 ⑵酸度计的校正 ①开启酸度计电源,预热 30min,连接玻璃电极及甘汞电极,在读数开关放开情况下调零。 ②选择适当 pH 值的标准缓冲液(其 pH 值与被测样液的 pH 值应相接近)。 ③测量标准缓冲浸入缓冲液中,按下读数开关,调节定位旋钮使 pH 值指针指在缓冲溶液的 pH 值上,放开读数开关,指针回零,如此重复操作两次。 ⑶样液 pH 值的测定 ①用无 CO2蒸馏水淋洗电极,并用滤纸吸干,再用待测样液冲洗两电极。 ②根据样液温度调节酸度计温度补偿旋钮,将两电极插入待测样液中,按下读数开关,稳定 1min 后,酸度计指针所指 pH 值即为待测样液 pH 值。 ③放开读数开关,请洗电极。 5、说明 ⑴新电极或很久未用的干燥电极,必须预先浸在蒸馏水或 0.1mol/L 盐酸溶液中 24h 以上, 其目的是使玻璃电极球膜表面形成有良好离子交换能力的水化层。玻璃电极不用时,宜浸在 蒸馏水中。 ⑵玻璃电极的玻璃球膜壁薄易碎,使用时应特别小心,安装两电极时玻璃电报应比甘汞电极 稍高些。若玻璃膜上有油污,则将玻璃电极依次浸入乙醇,丙酮中清洗,最后用蒸馏水冲洗 干净。 ⑶甘汞电极中的氯化钾为饱和溶液,为避免在室温升高时,氯化钾变为不饱和,建设加入少 许氯化钾晶体,但应防止晶体堵塞,甘汞电极砂感陶瓷通道。在使用时,应注意排除弯管内 的气泡和电极表面或液体接界部位的空气泡,以防溶液被隔断,引起测量电路断路或读数不 稳。并检查陶瓷砂芯(毛细管)是否畅通,检查方法是:先将砂芯擦干,然后用滤纸紧贴在 砂芯上,如有溶液渗下,则证明陶瓷砂芯未堵塞。 ⑷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,以使陶瓷砂芯处保持足够的液位压差,从而有少量的氯化钾溶液从砂芯 中流出,否则,待测样液会回流扩散到甘汞电极中,将使结果不准确。 ⑸使用玻璃电极测试 pH 值时,由于液体接界电位随试液的 PH 值及成分的改变而改变,故 在校正和测定过程中,公式 E=Eº-0.0591pH 中的 Eº可能发生变化,为了尽量减少误差,应 该选用 pH 值与待测样液 pH 值相近的标准缓冲溶液样正仪器。 ⑹仪器一经标定,定位和斜率二旋钮就不得随意触动,否则必须重新标定。 (二)比色法 比色法是利用不同的酸碱指示剂来显示 pH 值,由于各种酸碱指示剂,在不同的 pH 值范围 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 值。 根据操作方法的不同,此法又分为试纸法和标准签比色法 1、试纸法(尤其适用于固体和半固体样品 PH 测定) 将滤纸裁成小片,放在适当的指示剂溶液中,浸渍后取出干燥即可,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 2-3s 后,与标 准色相比较,以测出样液的 pH 值。此法简便、快速、经济、便结果不够准确,仅能粗略估 计样液的 pH 值。 2、标准管比色法 用标准缓冲液配制一不同 pH 值的标准系列,再各加适当的酸碱指示剂使其干不同 pH 呈不
同颜色,即形成标准色,在样液中加入与标准缓冲相同的酸碱指示剂,显色后与标准色管之 颜色进行比较,与样液颜色相近的标准色管中缓冲溶液的pH值即为待测样液的pH值。 此法适用于色度和混浊度甚低的样液pH值的测定,因其受样液颜色,浊度,胶体物和各种 氧化剂和还原剂的干扰 故测定结果不甚准确,其测定仅能准确到0.1pH单位 三、挥发酸的测定 挥发酸是食品中含低碳链的直链脂肪酸,主要是醋酸和痕量的甲酸,丁酸等,不包括 可用水蒸气蒸馏的乳酸,琥珀酸,山梨酸以及C0,和S0,等。正常生长的食品中,其挥发 酸的含量较稳定,若在生产中使用了不合格的果蔬原料,或违反正常的工艺操作或在装罐前 将果蔬成品放置过久,这些都会由 于糖的发酵而使挥发酸增加,降低了食品的品质,因此挥 发酸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。直接法是通过水蒸汽蒸馏或溶剂萃取把挥发酸分离出 来,然后用标准碱滴定,间接法是将挥发酸蒸发除去后,滴定不挥发酸,最后从总酸度中减 去不挥发酸,即可得出挥发酸含量。前者操作方便,较常用,适合于挥发酸含量较高样品。 若蒸馏液有所损失或被污染,或样品中挥发酸含量较少,宜用间接法 下面介绍水蒸汽蒸馆 1、原理 样品经适当处理后,加适量磷酸使结合态挥发酸游离出,用水蒸汽蒸馏分离出总挥发酸,经 冷凝,收集后,以酚酞作指示剂,用标准碱液滴定至微红色30s不褪为终点,根据标准碱消 耗最计算出样品中总挥发酚含量。 2、仪器 (I)冰蒸气蒸馏装置(图7-1) (②)电磁搅拌器 图7-1水蒸汽蒸馏装置 3、样品处理方法 ()一般果蔬及饮料可直接取样 (2)含C02的饮料,发酵酒类,须排除C02,方法是:取80-100mL(g)样品置三角瓶中, 在用电磁搅拌器连续搅拌同时,于低真空下抽气2-4min,以除去CO2。 (3)固体样品(如干鲜果蔬及其制品)及冷冻、粘稠等制品,先取可食部分加入一定量水(冷
同颜色,即形成标准色,在样液中加入与标准缓冲相同的酸碱指示剂,显色后与标准色管之 颜色进行比较,与样液颜色相近的标准色管中缓冲溶液的 pH 值即为待测样液的 pH 值。 此法适用于色度和混浊度甚低的样液 pH 值的测定,因其受样液颜色,浊度,胶体物和各种 氧化剂和还原剂的干扰,故测定结果不甚准确,其测定仅能准确到 0.1pH 单位。 三、挥发酸的测定 挥发酸是食品中含低碳链的直链脂肪酸,主要是醋酸和痕量的甲酸,丁酸等,不包括 可用水蒸气蒸馏的乳酸,琥珀酸,山梨酸以及 CO2 和 SO2 等。正常生长的食品中,其挥发 酸的含量较稳定,若在生产中使用了不合格的果蔬原料,或违反正常的工艺操作或在装罐前 将果蔬成品放置过久,这些都会由于糖的发酵而使挥发酸增加,降低了食品的品质,因此挥 发酸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。直接法是通过水蒸汽蒸馏或溶剂萃取把挥发酸分离出 来,然后用标准碱滴定,间接法是将挥发酸蒸发除去后,滴定不挥发酸,最后从总酸度中减 去不挥发酸,即可得出挥发酸含量。前者操作方便,较常用,适合于挥发酸含量较高样品。 若蒸馏液有所损失或被污染,或样品中挥发酸含量较少,宜用间接法。 下面介绍水蒸汽蒸馏 1、原理 样品经适当处理后,加适量磷酸使结合态挥发酸游离出,用水蒸汽蒸馏分离出总挥发酸,经 冷凝,收集后,以酚酞作指示剂,用标准碱液滴定至微红色 30s 不褪为终点,根据标准碱消 耗量计算出样品中总挥发酚含量。 2、仪器 ⑴水蒸气蒸馏装置(图 7-1) ⑵电磁搅拌器 3、样品处理方法 ⑴一般果蔬及饮料可直接取样。 ⑵含 CO2 的饮料,发酵酒类,须排除 CO2,方法是:取 80-100mL(g)样品置三角瓶中, 在用电磁搅拌器连续搅拌 同时,于低真空下抽气 2-4min,以除去 CO2。 ⑶固体样品(如干鲜果蔬及其制品)及冷冻、粘稠等制品,先取可食部分加入一定量水(冷
冻制品先解冷)用高速组织捣碎机捣成浆状,再称取处理样品10g,加无C02蒸馏水溶解并 稀释至25mL. 4、测定 ()样品蒸馏:取25mL经上述处理的样品移入蒸馏瓶中,加入25mL无C02蒸馏水和 1mL10%H,PO,溶液,如图7-1连接蒸汽蒸馏装量,加热蒸馏至馏出液约300mL为止。于相 同条件下作一空白试验。 (2)滴定:将馏出液加热至60-65℃(不可超过).加入3滴酚秋指示剂,用0.1mol1Na0H标 准溶液滴定到溶液呈微红色30s不褪色,即为终点 5、计算 挥发酸(以醋酸计g1100g样品)=少-)xC ×006×100 m 式中m 一样品质量或体积,g或ml: 一样液滴定消耗标准NaOH的体积,ml 空白滴定消耗标准NaOH的体积,ml: 标准NaOH溶液的浓度,molL: 0.06一换算为酷酸的分数,即1 mmol NaOH相当于酷酸的克数。 6、说明 )样品中挥发酸的蒸馏方式可采用直接蒸馏和水蒸汽蒸馏,但直接蒸馏挥发酸是比较困难 的,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,蒸消 中的酸与留在溶液中的酸之间有一平衡关系,在整个平衡时间内,这个平衡关系不变。但用 水蒸汽蒸馏,则挥发酸与水蒸汽是和水蒸汽分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来,因而加速 辉发酸的蒸馏过程。 (2)蒸馏前应先将水蒸汽发生瓶中的水煮沸10min,或在其中加2滴酚酞指示剂并滴加NaOH 使其呈浅红色,以排除其中的C02。 (3)溶液中总挥发酸包括游离挥发酸和结合态挥发酸。由于在水蒸汽蒸馏时游离挥发酸易蒸馏 出,而结合态挥发酸则不易挥发出,给测定带米误差。故测定样液中总挥发酸含量时,须加 少许磷酸使结合态挥发酸游离出,便于蒸馏。 )在整个蒸馏时间内。应注竞蒸馏瓶内液面保持恒定,否叫会影响测定结果,另要注意旅馏 装置密封良好, 发防挥发酸损尖 (⑤)滴定前必须将蒸馏液加热到60-65℃,使其终点明显,加速滴定反应,缩短滴定时间,减 少溶液与空气接触机会,以提高测定精度。 (6)样品中含有CO2和S02等易挥发性成分,对结果有影响,须排除其干扰。排除C02方法 见前述部分。排除SO、方法如下:在已用标准减液滴定过的蒸馏液中加入5mL25%HSO 酸化,以淀粉溶液作指示剂,用0.02mo2滴定至蓝色,10s不褪为终点,并从计算结果 中扣除此滴定量(以醋酸汁) 第三节食品中有机酸的分离与定量 一、述 分析食品中的有机酸时可分为两种情况,一是要求了解总酸量,它可使用指示剂以 规定的碱溶液滴定来求得。另一是要求了解特定的酸的含量,有时要了解全部有机酸的组成 这正是食品科学研究发展所需要的分析项目。有机酸不仅作为酸味成分,而且在食品的加工, 贮存,品质管理,质量评价以及生物化学等广泛领域,被认为是重要的成分。因此对于有机
冻制品先解冷)用高速组织捣碎机捣成浆状,再称取处理样品 10g,加无 CO2 蒸馏水溶解并 稀释至 25mL。 4、测定 ⑴样品蒸馏:取 25mL 经上述处理的样品移入蒸馏瓶中,加入 25mL 无 CO2 蒸馏水和 1mL10%H3PO4 溶液,如图 7-1 连接蒸汽蒸馏装量,加热蒸馏至馏出液约 300mL 为止。于相 同条件下作一空白试验。 ⑵滴定:将馏出液加热至 60-65℃(不可超过),加入 3 滴酚酞指示剂,用 0.1mol/LNaOH 标 准溶液滴定到溶液呈微红色 30s 不褪色,即为终点。 5、计算 0.06 100 ( ) /100 1 2 × × − × = m V V C 挥发酸(以醋酸计g g样品) 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——换算为醋酸的分数,即 1mmol NaOH 相当于醋酸的克数。 6、说明 ⑴样品中挥发酸的蒸馏方式可采用直接蒸馏和水蒸汽蒸馏,但直接蒸馏挥发酸是比较困难 的,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平衡关系,在整个平衡时间内,这个平衡关系不变。但用 水蒸汽蒸馏,则挥发酸与水蒸汽是和水蒸汽分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来,因而加速 挥发酸的蒸馏过程。 ⑵蒸馏前应先将水蒸汽发生瓶中的水煮沸 10min,或在其中加 2 滴酚酞指示剂并滴加 NaOH 使其呈浅红色,以排除其中的 CO2。 ⑶溶液中总挥发酸包括游离挥发酸和结合态挥发酸。由于在水蒸汽蒸馏时游离挥发酸易蒸馏 出,而结合态挥发酸则不易挥发出,给测定带来误差。故测定样液中总挥发酸含量时,须加 少许磷酸使结合态挥发酸游离出,便于蒸馏。 ⑷在整个蒸馏时间内,应注意蒸馏瓶内液面保持恒定,否则会影响测定结果,另要注意蒸馏 装置密封良好,发防挥发酸损失。 ⑸滴定前必须将蒸馏液加热到 60-65℃,使其终点明显,加速滴定反应,缩短滴定时间,减 少溶液与空气接触机会,以提高测定精度。 ⑹样品中含有 CO2 和 SO2 等易挥发性成分,对结果有影响,须排除其干扰。排除 CO2 方法 见前述部分。排除 SO2 方法如下: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/L I2 滴定至蓝色,10s 不褪为终点,并从计算结果 中扣除此滴定量(以醋酸汁)。 第三节 食品中有机酸的分离与定量 一、概述 分析食品中的有机酸时可分为两种情况,一是要求了解总酸量,它可使用 pH 指示剂以 规定的碱溶液滴定来求得。另一是要求了解特定的酸的含量,有时要了解全部有机酸的组成, 这正是食品科学研究发展所需要的分析项目。有机酸不仅作为酸味成分,而且在食品的加工, 贮存,品质管理,质量评价以及生物化学等广泛领域,被认为是重要的成分。因此对于有机
酸的分离与定量具有现实意义。 ·、有机酸的分离与定量方法简介 在50年代初期以前,对食品中的有机酸的分离和定量都比较困难,1952年布洛林 (bulen)研制成了 鞋胶色谱法 但此 不仅制备柱子要求有高度的技术和小心操作 还要用馏分收集器分取洗出液,用碱滴定各分馏液,操作很复杂。1966年,在此法基础上, 开发出用稳流泵将指示剂连续不断地与洗出液混合,测定其吸光度进行检测的有机酸自动 分析法。但此法也存在着一些问题,如柱子的制备麻烦,需要有组成复杂的洗提液,而且 分析时间较长等,所以实际应用较困难。纸色谱法及薄层色谱法也可用于食品中有机酸的分 析,但这两种色谱法只是定性和半定量分析,且需要冗长的富集,浓缩。 化等 多预处理 步骤,操作十分繁琐,故实际应用亦不多。目前比较常用的方法是气相色谱法,离子交换色 谱法和高效液相色谱法。 采用气相色谱法不仅可以分析香气成分之类的挥发性物质,而且糖和氨基酸等不挥发 性物质,经过转变为挥发性行生物后也能分析,在活当则定条件下,许多物质都能准确,迅 速,容易地加以分析,因而这方法具有普及性,但在一般气相色谱条件下,许多种类有机酸 是不挥发性的,故需其转化成挥发性衍生物,常用方法有甲酯化法和 三甲基硅烷 (TMS 衍生法,所以说采用此法仍需对样品进行前处理,以分离出有机酸。 离子交换色谱法最初用于有机酸的分析时与硅胶色谱法相似,亦是采用将分离的各馏 分滴定中和的方法。近年来,此法有很大进展,己研究出对有机酸的段基有特异性的高灵敏 度检测方法及带有这种检测器的自动分析仪(即骏酸分析仪)。并研究开发出 种新型的 交换色谱法即离子色谱法, 由于这种新型离子交换色谱法具有简便,快速和高灵敏度等 特优点,使该方法被泛地用于分析各种食品中有机酸的组成和含量。 近年来,随着高效液相色谱分析法的广泛应用,最近也己用于有机酸的分离与测定, 此法只需对样品进行离心或过滤等简单预处理,而不需要太多的分离处理手续,操作十分简 单,其他组分的干扰少。高效相色善法初用干有机静分析时,采用强阴,阳离子换极 脂的柱通过离子排斥和分配色谱分离有机酸 ,以示差折光检测器或紫外分光检测器检测 最 近由于键合填料在PLC上的应用,使得采用C1s等反相柱分离食品中有机酸,并以紫外分 光检测器或电化学检测器沉淀的方法越来越完善、准确。 三、气相色谱法 1、原理:在硫酸的催化下,使有机酸成为丁酸行生物,用气相色进法定量, 2、话用围, 本法适用于水果,蔬菜、腌制的农产品,清凉饮料、酒精饮料、酱油、蛋黄酱、咖啡等 ,可 分别定量的有机酸有甲酸、乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、乳酸、异戊酸、正戊酸、异己酸 正己酸、乙酰丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、反丁烯二酸、苹果酸、酒石酸、反丙烯酸以及 柠檬酸等。分析时需要的酸的最小含量,因酸的种类不同而异:甲酸、乙酸等低相对分子质 量酸为1mg,苹果酸、柠檬酸等约10mg,酒石酸若少于10mg便不能获得高精度分析结果。 3、试剂 离子交换树脂:使用阳离子交换树脂Amberlite(一种人工合成的酚甲醛离子换树脂)CG120: 阴离子交换树脂Amberlite CG4B:Amberlite IRA4I0。 4、仪器 气相色谱仪:装有氨火焰离子检测器,程序升温装置 柱:填充10%Silicone De560 DiasolidL(60-80目)的3mm×2m不锈钢柱或玻璃柱。 5、测定 (1)、试样制备:将试样在60℃热水中均质,离心分离得有机酸提取液。取一定量(为了 以0.1mol/LNaoH液中和,约需10mol)通过离子交换树脂柱(图7-2),使有机酸被阴离子
酸的分离与定量具有现实意义。 二、有机酸的分离与定量方法简介 在 50 年代初期以前,对食品中的有机酸的分离和定量都比较困难,1952 年布洛林 (bulen)研制成了硅胶色谱法,但此法不仅制备柱子要求有高度的技术和小心操作,而且 还要用馏分收集器分取洗出液,用碱滴定各分馏液,操作很复杂。1966 年,在此法基础上, 开发出用稳流泵将指示剂连续不断地与洗 出液混合,测定其吸光度进行检测的有机酸自动 分析法。但此法也存在着一些问题,如柱子的制备麻烦,需要有组成复杂的洗 提液,而且 分析时间较长等,所以实际应用较困难。纸色谱法及薄层色谱法也可用于食品中有机酸的分 析,但这两种色谱法只是定性和半定量分析,且需要冗长的富集,浓缩,皂化等许多预处理 步骤,操作十分繁琐,故实际应用亦不多。目前比较常用的方法是气相色谱法,离子交换色 谱法和高效液相色谱法。 采用气相色谱法不仅可以分析香气成分之类的挥发性物质,而且糖和氨基酸等不挥发 性物质,经过转变为挥发性衍生物后也能分析,在适当则定条件下,许多物质都能准确,迅 速,容易地加以分析,因而这方法具有普及性,但在一般气相色谱条件下,许多种类有机酸 是不挥发性的,故需其转化成挥发性衍生物,常用方法有甲酯化法和三甲基硅烷 (TMS) 衍生法,所以说采用此法仍需对样品进行前处理,以分离出有机酸。 离子交换色谱法最初用于有机酸的分析时与硅胶色谱法相似,亦是采用将分离的各馏 分滴定中和的方法。近年来,此法有很大进展,已研究出对有机酸的羧基有特异性的高灵敏 度检测方法及带有这种检测器的自动分析仪(即羧酸分析仪)。并研究开发出一种新型的离 子交换色谱法即离子色谱法,由于这种新型离子交换色谱法具有简便,快速和高灵敏度等独 特优点,使该方法被广泛地用于分析各种食品中有机酸的组成和含量。 近年来,随着高效液相色谱分析法的广泛应用,最近也已用于有机酸的分离与测定, 此法只需对样品进行离心或过滤等简单预处理,而不需要太多的分离处理手续,操作十分简 单,其他组分的干扰少。高效液相色普法最初用于有机酸分析时,采用强阴,阳离子交换树 脂的柱通过离子排斥和分配色谱分离有机酸,以示差折光检测器或紫外分光检测器检测。最 近由于键合填料在 HPLC 上的应用,使得采用 C18等反相柱分离食品中有机酸,并以紫外分 光检测器或电化学检测器沉淀的方法越来越完善、准确。 三、气相色谱法 1、原理:在硫酸的催化下,使有机酸成为丁酸衍生物,用气相色谱法定量。 2、适用范围: 本法适用于水果,蔬菜、腌制的农产品,清凉饮料、酒精饮料、酱油、蛋黄酱、咖啡等,可 分别定量的有机酸有甲酸、乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、乳酸、异戊酸、正戊酸、异己酸、 正己酸、乙酰丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、反丁烯二酸、苹果酸、酒石酸、反丙烯酸以及 柠檬酸等。分析时需要的酸的最小含量,因酸的种类不同而异:甲酸、乙酸等低相对分子质 量酸为 1mg,苹果酸、柠檬酸等约 10mg,酒石酸若少于 10mg 便不能获得高精度分析结果。 3、试剂 离子交换树脂:使用阳离子交换树脂 Amberlite(一种人工合成的酚甲醛离子换树脂)CG120; 阴离子交换树脂 Amberlite CG4B; Amberlite IRA410。 4、仪器 气相色谱仪:装有氢火焰离子检测器,程序升温装置。 柱:填充 10%Silicone Dc560 DiasolidL(60-80 目)的 3mm×2m 不锈钢柱或玻璃柱。 5、测定 (1)、试样制备:将试样在 60℃热水中均质,离心分离得有机酸提取液。取一定量(为了 以 0.1mol/LNaoH 液中和,约需 10mol)通过离子交换树脂柱(图 7-2),使有机酸被阴离子
交换树脂吸附。 取下阳离子变换树脂柱,S0m,2m。氨水通过阻离子夺换树脂柱,使转为按盐 脱。洗脱液用旋转式蒸发器浓缩,馏出过剩的氨后 再通过阳离 交换树指柱 使有机酸成 为离态。用酸酞作指示剂,用O.1 mol/LNaoH溶液滴定,求总酸量。同时使有机酸成为钠盐 将相当于滴定值约10毫升的试样浓缩,在具塞试管内干涸。 (2)酯化:在用上述方法制备的有机酸中,加2mL丁醇,2g无水硫酸钠,0.2mL浓硫酸, 连接冷凝管,在电热板上平衡沸腾约30mi(加热不断搅伴),使有机酸成了脂 (3)脂的提取:酯化终了,加水和已烷5mL。使酯转溶于已烷中,每次用约5mL己烷提取 3次,用安全移液管移 入20L容量瓶中(容景瓶中事先已袋有05%十九烷(内标)的已为 溶液1mL),用已烷定容。冉中入0.5g无水硫酸钠,去除混入的微量硫酸。取5L进行气相 色谱分析。 (4)分析:柱子在60℃下保持6min后,以每分钟升温5℃速度升至250℃,氨气、氢气 空气的流量分别是60、50、900 mL/min气化室和检测器的温度为260℃。 将已知浓度的标准有机酸用上述方法制成丁酯后 用气相色谱仪分析,制作工作曲线,样品 与工作曲线相比较,计算出样品含量。 6、说明: 对于含盐食品如酱油等,用离子交换树脂进行前处理很困难,可用乙醚提取,操作如下: 取无水硫酸钠和硅藻十各20加置于烧杯中,加乙球200ml,边用大型搅拌器橙拌,边滴加 用盐酸调整pH为1-2的酱油1OmL。搅拌提取10min后收集乙醚,再用乙醚(150ml ×3 次)提取,将收集的乙酰合并于分液漏斗中。加50mL20molL氨水充分混合,使有机酸转 溶于水中,蒸馏出氨,直至氨的气味基本消失。用Amberlite CG120处理成为游离酸,用 O.1molL,NaOH溶液中和。所得到的酱油有机酸的钠盐蒸发干涸后,由于硫酸一丁醇作用生 成了丁酯,供气相色谱分析用。 子交赖树 阳离子交换树脂Amberlite cg120 离 阴离子交换树 子交换树脂 CG4B: 玻璃棉 Amberlite IRA410 图7-2试样前处理用离子 交换树脂 四、高效液相色谱法 1、原理 样品经过高速离心及适当超滤等处理后,直接注入反相化学键合柱(C1s填料)的液相 色谱体系,以磷酸二氢铵为流动相,有机酸在两种中进行了分配分离,于紫外检测器200m 波长下进行液相色禮定量分析 2、适用范围 本法可适用于果蔬及其制品,各种酒类,调味品及乳和乳制品中主要有机酸分离与测定, 本法分析一次试样约14mi,可同时分离分析柠檬酸、酒石酸、苹果酸等七种有机酸,对有 机酸的最小检测量为0.11mmol(草酸)
交换树脂吸附。 取下阳离子变换树脂柱,将 50mL,2mol/L 氨水通过阴离子交换树脂柱,使酸转变为铵盐洗 脱。洗脱液用旋转式蒸发器浓缩,馏出过剩的氨后,再通过阳离子交换树指柱,使有机酸成 为离态。用酸酞作指示剂,用 0.1mol/LNaoH 溶液滴定,求总酸量。同时使有机酸成为钠盐。 将相当于滴定值约 10 毫升的试样浓缩,在具塞试管内干涸。 (2)酯化:在用上述方法制备的有机酸中,加 2mL 丁醇,2 g 无水硫酸钠,0.2mL 浓硫酸, 连接冷凝管,在电热板上平衡沸腾约 30min(加热不断搅伴),使有机酸成了酯。 (3)脂的提取:酯化终了,加水和已烷 5mL。使酯转溶于已烷中,每次用约 5mL 已烷提取 3 次,用安全移液管移入 20mL 容量瓶中(容量瓶中事先已袋有 0.5%十九烷(内标)的已烷 溶液 1mL),用已烷定容。再中入 0.5g 无水硫酸钠,去除混入的微量硫酸。取 5uL 进行气相 色谱分析。 (4)分析:柱子在 60℃下保持 6min 后,以每分钟升温 5℃速度升至 250℃,氮气、氢气、 空气的流量分别是 60、50、900mL/min 气化室和检测器的温度为 260℃。 将已知浓度的标准有机酸用上述方法制成丁酯后,用气相色谱仪分析,制作工作曲线,样品 与工作曲线相比较,计算出样品含量。 6、说明: 对于含盐食品如酱油等,用离子交换树脂进行前处理很困难,可用乙醚提取,操作如下: 取无水硫酸钠和硅藻土各 20g 置于烧杯中,加乙醚 200mL,边用大型搅拌器搅拌,边滴加, 用盐酸调整 pH 为 1~2 的酱油 10mL。搅拌提取 10min 后收集乙醚,再用乙醚(150mL×3 次)提取,将收集的乙醚合并于分液漏斗中。加 50mL20mol/L 氨水充分混合,使有机酸转 溶于水中,蒸馏出氨,直至氨的气味基本消失。用 Amberlite CG120 处理成为游离酸,用 0.1mol/LNaOH 溶液中和。所得到的酱油有机酸的钠盐蒸发干涸后,由于硫酸一丁醇作用生 成了丁酯,供气相色谱分析用。 阳离子交换树脂 Amberlite CG120 ; 阴离子交换树脂 Amberlite CG4B; 或 Amberlite IRA410。 四、高效液相色谱法 1、原理 样品经过高速离心及适当超滤等处理后,直接注入反相化学键合柱(C18 填料)的液相 色谱体系,以磷酸二氢铵为流动相,有机酸在两种中进行了分配分离,于紫外检测器 200 nm 波长下进行液相色谱定量分析。 2、适用范围 本法可适用于果蔬及其制品,各种酒类,调味品及乳和乳制品中主要有机酸分离与测定, 本法分析一次试样约 14min,可同时分离分析柠檬酸、酒石酸、苹果酸等七种有机酸,对有 机酸的最小检测量为 0.11mmol(草酸)