食品分析与检验 食品中酸类物质的测定

食品分析与检验技术
天津现代职业技术学院生化系
主讲教师：
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食品中酸类物质的测定
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一、概述
（一）酸度的概念
1. 食品中的几种酸度
①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。
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三、 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。
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④说明
Ⅰ样品浸渍、稀释用蒸馏水不能含有CO2 ,因为CO2溶 于水会生成酸性的H2CO3 形式，影响滴定终点时酚 酞颜色变化。无CO2 的蒸馏水的制备方法为：将蒸 馏水煮沸20分钟后，用碱石灰保护冷却；或将蒸馏 水在使用前煮沸15分钟并迅速冷却备用。必要时须 经碱液抽真空处理。样品中CO2 对测定也有干扰， 故对含有CO2 饮料、酒类等样品在测定之前须除去 CO2。 Ⅱ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/LNaOH溶液不得少于5ml，最好在 10～15ml.
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。
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（四） 测定
① 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
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Ⅳ由于食品中有机酸均为弱酸，在用强碱(NaOH)滴定 时,其滴定终点偏碱，一般在pH8.2左右，故可选用酚 酞做终点指示剂。 Ⅴ各类食品的酸度都以主要酸表示，但是有些食品 （如乳品，面包等)亦可用中和100g(mL)样品所需 0.1mol/L（乳品）或1mol/L（面包）NaOH溶液mL数 表示，符号为0T。鲜牛乳的酸度为16～180T，面包 酸度一般为3～90T. Ⅵ若样液颜色过深或浑浊，则宜用电位滴定法。
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。
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④ 牛乳酸度
牛乳总酸 度由两部 分组成
外表酸度（固有酸度） 真实酸度（发酵酸度）
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外表酸度:又叫固有酸度，是指刚挤出来的新鲜牛 乳本身所具有的酸度，主要来源于鲜牛乳中酪蛋白， 白蛋白柠檬酸盐及磷酸盐等酸性成分。外表酸度在酸 牛乳中约占0.15~0.18%（以及乳酸汁）。
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②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。
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小知识
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 pH＜3.0，难以适口； pH ＜5 为酸性食品； pH 5—6 无酸味感觉。
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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，酸是起很大作用的成分。如叶 绿素在酸性下会变成黄褐色的脱镁叶绿素；花色素 于不同酸度下，颜色亦不相同。果实及其制品口味 取决于糖，酸的种类，含量及其比例，酸度降低则 甜味增加，各种水果及其制品正是因为适宜的酸味 和甜味使之具有各自独特的风味。同时水果中的挥 发酸含量也会给其特定的香气。
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。
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食品中常见的有机酸有柠檬酸，苹果酸，酒石 酸，草酸，琥珀酸，乳酸，及醋酸等，这些有机酸 有些是食品所固有的，如果蔬制品中的有机酸，有 的是在食品加工中加入的，如汽水中的有机酸；有 的是在生产、加工、储藏过程中产生的，如酸奶、 食醋中的有机酸；有机酸在食品中的分布极不均衡， 果蔬中所含有机酸种类较多，但不同果蔬中所含的 有机酸种类也不同，酿造食品（如酱油，果酒，食 醋）中也含有多种有机酸。
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另外，食品中有机酸含量高，则pH值低，而 pH值的高低对食品的稳定性有一定的影响，降低pH 值能减弱微生物的抗热性和抑制其生长，所以pH植 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值还可抑制水果褐变；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 品的风味和色泽；有机酸可提高维生素C的稳定性， 防止其氧化。
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②测定
滴定用移液管吸取滤液 50 ml，注入三角 瓶中，加入酚酞指示剂3~5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。
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③结果计算
c VK V0 总酸度（%） 100 m V1
+
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二、 酸度的测定
（一）总酸度的测定（滴定法）
1.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+NaOH→RCOONa+H2O
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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，OHˉ。故显碱性。例：
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（二） 仪器与试剂
① 0.1mol∕LNaOH标准溶液
② 1%酚酞乙醇溶液 ③ 10%磷酸溶液 ④ 水蒸气蒸馏装置 。 ⑤电磁搅拌器
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（三） 样品处理方法
① 一般果蔬及饮料可直接取样。 ② 含CO2的饮料、发酵酒类，须排除CO2 ，方法是取80～ 100ml(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2～4分钟以除去CO2;
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新鲜的油脂常是中性的，不含游离脂肪酸，但 油脂在存放过程中，本身含有解脂酶会分解油脂而 产生游离脂肪酸，使油脂败坏，故测定油脂酸度 （以酸价表示）可判断其新鲜度。有效度也是判断 食品质量的指标，如新鲜肉pH值为5.7~6.2，如pH值 大于6.7，说明肉已变质。
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（三） 食品中有机酸的种类与分布
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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°T表示，滴定酸度简称“酸度”。 牛乳°T—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 ~ 18°T。
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（二）测定酸度的意义
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。
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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。一 般分析葡萄及其制品时，用酒石酸表示，其 K=0.075；分析柑桔类果实及其制品时，用柠 檬酸表示，K=0.06或0.070（带一分子水）；分 析苹果、核桃类果实及其制品时，用苹果酸表 示，K=0.067；分析乳品、肉类、水产品及其 制品时，用乳酸表示，K=0.090；分析酒类、 调味品时，用乙酸表示，K=0.060。
CH3COONa+H2O→CH3COOH+Na++OHˉ
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2. 适用范围 本法适用于各类色浅的食品中总酸含量的测定。 3.试剂 ①0.1mol/LNaOH标准溶液 ②1%酚酞乙醇溶液
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4. 操作方法
①样液的制备 Ⅰ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。
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②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
挥发酸的种类是判断某些制品腐败的标准， 如某些发酵制品中有甲酸积累，则说明以发生细 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%以上的醋酸， 则说明制品腐败；牛乳及乳制品中乳酸过高时亦 说明以由乳酸菌发酵而产生腐败。
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Ⅲ若样液有颜色，则在滴定前用与样液同体积的不含CO2 蒸馏水稀释之或采用试验滴定法，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滴定近终点时， 取此溶液2～3ml移入盛有20mL无CO2 蒸馏水中，若实 验表明还没有达到终点时，将特别稀释的样液倒回原 样液中，继续滴定直至终点出现为止。用这种在小烧 杯中特别稀释的办法，能观察几滴0.1mol/LNaOH滴液 所产生的酚酞颜色差别。
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3.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。 适用范围：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。
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②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，所反映的 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。
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③ 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
真实酸度：又叫发酵酸度，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。若牛乳的含酸量超过了0.15~0.20%即认为有乳 酸存在。习惯上把含酸量在0.20%以上的牛乳不列为鲜 牛乳。
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外表酸度和真实酸度之和即为 牛乳的总酸度（而酸牛奶总酸度即 为外表酸度），其大小可通过标准 碱滴定来测定。
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Ⅱ含CO2 的饮料、酒类，将样品置于400C水浴加 热30分钟，以除去CO2,冷却后备用。 Ⅲ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 浑浊，则需过滤） Ⅳ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75ml80%乙醇， 加塞放置16小时，并不时摇动，过滤。 Ⅴ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 馏水移入250ml容量瓶中，充分振摇，过滤。
一空白试验（烧瓶内加 50 ml 水代替样品）。 ② 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。
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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。
Байду номын сангаас
式中：c------标准NaOH溶液的浓度，mol/L V-----滴定消耗标准NaOH溶液的体积，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-------换算为主要酸的系数，即1毫摩尔氢氧化钠 相当于主要酸的克数。