食品分析《食品酸度的测定》 (第5章
第五章食品酸度的测定Chapter 5 Analysis of Acids in Foods,浙江科技学院 生物与化学工程学院 刘铁兵,欢迎各位 同学和朋友,浙江科技学院 生物与化学工程学院,刘 铁 兵,食品分析,1、食品中的有机酸及其测定意义 酸度的概念 总酸度：食品中所有酸性成分的总量，又可称“可滴定酸”。 有效酸度：H+的活度，用pH表示。 挥发酸：食品中易挥发的有机酸，可用蒸馏的方式分离，再用标准碱液来滴定。挥发酸包含游离的和结合的两部分。 牛乳酸度：分二种 外表酸度（固有酸度，0.15-0.18%乳酸）：新鲜牛乳所具有的酸度，主要成分为酪蛋白、白蛋白、柠檬酸盐、磷酸盐； 真实酸度（发酵酸度）：牛乳的乳糖发酵而产生的乳酸而升高的那部分酸度。 习惯上把含量在0.2%以上的牛乳列为不新鲜牛乳,外表酸度 指刚挤出 来的新鲜牛乳 本身所具有的 酸度,主要来源于 酪蛋白、白蛋白、 柠檬酸盐、磷酸盐等。 约占牛乳的 0.150.18%(以乳酸计,牛乳酸度表示法 牛乳除按乳酸表示总酸外，还有一种表示法，用18T表示，滴定酸度简称“酸度”。 牛乳18T指滴定 100 ml 牛乳样品，消耗0.1 mol/L NaOH 溶液的 ml数，或滴定10 ml 样品，结果再乘10。 新鲜牛乳的酸度常为16 18T,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； pH5 为酸性食品； pH 56 无酸味感觉,食品中酸的来源,原料带入,加工过程中人为加入,生产中有意让原料产酸,各种添加剂带入,生产加工不当，贮藏、运输中污染,食品中有机酸的种类与分布 食品中常见的有机酸 食品中固有的有机酸： 人为添加的有机酸： 食品中常见的有机酸：柠檬酸、苹果酸、草酸、琥珀 酸、乳酸、醋酸、酒石酸 食品中常见有机酸的含量 柠檬：3.84%柠檬酸； 草莓：0.91%柠檬酸 苹果：1.02%苹果酸 一些食品的pH： 草莓： pH3.8-4.4 苹果： pH3.0-5.0 柠檬： pH2.2-3.5 葡萄： pH2.55-4.5 牛肉： pH5.1-6.2 牛乳： pH6.5-7.0,食品中常见的有机酸 （1）柠檬酸：是果蔬中分布最广的有机酸，在柑桔及浆果中含量最多。如柠檬中达68%，石榴中达9%。其在食品工业中常用作酸味剂,食品中常见的有机酸 （2）苹果酸：几乎存在于一切果实中。尤以苹果、梨、杏等居多，常与柠檬酸共存。其在食品工业中也可用作酸味剂,食品中常见的有机酸 如何测定食品中的苹果酸,第一可考虑用HPLC或离子色谱测定： KromasilC18为分析柱，0.01mol/L磷酸盐缓冲溶液 （pH2.7）为流动相，紫外215nm检测,第二可考虑用酶联测定,还原,氧化,NAD,NADH,在338.5nm与340.5nm之 间有一个最大吸收峰,300-400nm无吸收,课后作业：酶法测定苹果酸的具体方法,食品中常见的有机酸 （3）酒石酸：存在于许多水果中，尤以葡萄中最多，常以酒石酸氢钾的形式存在。酒石酸酸味强，口感较涩，也有用作食品添加酸味剂的，用量一般较少（0.10.2,食品中常见的有机酸 （4）草酸：存在于许多果蔬中，常以钾盐和钙盐的形式存在。在波菜、竹笋中含量较多,测定酸度的意义 （1）有机酸影响食品的色香味及其稳定性 叶绿素脱镁叶绿素（在酸性）； 水果蔬菜-酸度不同，香气不同； 低酸-微生物抗热性下降，抑制生长； 有机酸-使铁、锡罐腐蚀； - 提高维生素C稳定性 （2）有机酸的种类与含量是食品质量的重要指标 发酵制品-若甲酸积累，则细菌性腐败； 水果发酵制品-若有0.1%以上的HAC，则腐败； 鲜牛乳-若含0.2%以上的酸（乳酸计），则不新鲜； 鲜肉-正常pH在5.76.2，若pH6.7则为变质肉； （3）利用有机酸与糖含量比可知果蔬的成熟度 糖酸比随成熟度增加而增加,2、食品中的总酸度的测定 总酸度是指食品中所有酸性成分的总量，通常用所含主要酸的质量分数来表示，其大小可用滴定法来测定。 滴定法基本原理：有机弱酸被标准碱中和，生成盐类，用酚酞作指示剂（pH8.2变色）： RCOOH + NaOHRCOONa + H2O 适用范围：各类浅颜色食品中总酸度的测定。 为何以pH8.2为终点而不是pH7,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（约 25 g，精确至 0.01 g）最后用碱量5 ml，最好在10 15 ml，用 150 ml 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，收集滤液备用。 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,总酸度测定结果通常以样品中含量最多的那种酸表示： 如 葡萄：酒石酸，换算系数K=0.075； 柠檬：柠檬酸，换算系数K=0.064； 柑桔：柠檬酸，换算系数K=0.064； 苹果：苹果酸，换算系数K=0.067； 乳品：乳酸，换算系数K=0.090； 注意事项： 蒸馏水水中不能含有CO2，它不但本身溶于水呈酸性，同时也会影响滴定终点颜色； 浸渍、稀释用水不能太多或太少，最好消耗NaOH 10-15ml； 样液颜色太深或浑浊时，宜用电位滴定法,这里要用 碱式滴定管,3、乳及乳制品总酸度的测定 正常新鲜乳的乳酸含量为0.150.20%，或1618oT。如果鲜乳放置时间过长会因微生物繁殖而使酸度增加。 乳酸度oT是指以酚酞为指示剂中和100g(ml)样品乳所需0.1000mol/LNaOH的ml数。 面包酸度的单位也常用oT来表示，面包的酸度范围一般是39 oT。 乳酸%=oT0.009 正常新鲜乳的乳酸含量为0.15 0.20%，或16 18oT。如果鲜乳放置时间过长会因微生物繁殖而使酸度增加。 复原乳是指含干物质12%（质量分数）的乳汁，此法适用于乳粉中酸度的测定,4、挥发酸的测定 食品中的挥发酸是指低碳链的脂肪酸，主要有醋酸和痕量的甲酸、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。也会因果蔬贮藏加工不当糖发酵产生,测定方法 直接滴定法即通过蒸馏或萃取将挥发酸分离出来然后用标准碱滴定。 特点：操作方便，较常用于挥发酸含量较高的样品。 间接滴定法即先将挥发酸蒸馏出去，滴定残留的酸，用总酸减去不挥发酸即为挥发酸。 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。 水蒸气蒸馏法 基本原理：样品经处理后加入适量的磷酸使结合态挥发酸游离出，用水蒸气蒸出总挥发酸，经冷凝收集后滴定。滴定前，将蒸馏液加热至 6065，再滴定。 适用于各类饮料、果蔬及其制品、发酵制品、酒等中间挥发酸含量的测定。 为什么滴定前要将蒸馏液加热,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。 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。 取样品2-3g或25ml移到蒸馏瓶中，加50ml无CO2的水和1ml 10 H3PO4溶液。 结果计算 食品中总挥发酸通常以醋酸的重量百分数表示。 X % = (V1-V2) N0.06 100m 式中：X以醋酸计，g100 g (ml) 样品。 N标准碱液的浓度 ，molL。 V1样品蒸馏液滴定时所消耗的0.01 molL NaOH溶液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,5、有效酸度的测定 有效酸度是指H+的活度，近似于H+浓度，通常用pH表示。主要测定方法有试纸法、比色法和电位法，以电位法最多，即用pH计测定。 以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在溶液中组成原电池，该电池的电势大小与H+浓度相关,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,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,使用方法,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。 气相色谱法（GC法） Gas Chromatography 流动相气体（由载气带着物料气体） 一般用高压气瓶供给（N2、He ) 固定相 固体 固体吸附剂 液体担体 + 固定液,t0,tR,高效液相色谱法（HPLC) 流动相 液相 固定相 固体吸附剂 液相+支持剂 离子交换树脂 凝胶 按分离原理分： 1. 液固吸附色谱 2. 液液分配色谱 3. 离子交换色谱 4. 空间排阻色谱,重点 食品中的几种酸度？ 活度？ 总酸度的测定（滴定法）？ 有效酸度（pH）值的测定？ 挥发酸的测定？直接滴定法？间接法测定？ 气相色谱法的两相？ 保留时间？ 检测器有几种？各自原理？ 高效液相色谱的特点？高效液相色谱仪的基本组成,谢谢,食品分析,浙江科技学院 生物与化学工程学院,刘 铁 兵
