食品中酸度的测定
食品中酸度的测定
一、概述
（一）概念
※ 酸的产生与中和反应：酸性物质发生水解或电离，产生H+，使体系呈酸性；与碱反应生成水。
H3A→H2A-+ HA-2+A-3+H+
H2A-+HA-2+H++NaOH→H2O+Na++A-3
1、总酸度：指食品中所有酸性物质的总量。
反应式中H3A、H2A-、HA-2、H+
其大小可借标准碱滴定来测定，故其又称“可滴定酸度”。
2、有效酸度：指被测溶液中呈游离状态的H+的浓度 ，即H+活度。
反应式中H+
用pH值表示，其大小可用酸度计（pH计）来测定。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。
3、挥发酸：食品中易挥发的有机酸 。
主要是醋酸和痕量的甲酸、丁酸等一些含低碳链的直链脂肪酸。不包括可用水蒸汽蒸馏的乳酸、琥珀酸、山梨酸有CO2和SO2等。其大小可通过蒸馏法分离，再借标准碱滴定来测定。
（二）测定酸度的意义
1、对食品的色调具有指导作用
2、对食品的口味的调控作用
3、对食品稳定性的控制作用
4、可作为食品的质量指标
5、利用果蔬中有机酸含量与糖含量之比，可判定其成熟度
（三）食品中酸类物质种类及来源
1、无机酸：较少。呈中性盐化合态存在于食品中
2、有机酸：主要。部分呈游离态，部分呈酸式盐。
①固有有机酸
②人工加入有机酸
③产生有机酸
GB/T 12456－1990 食品中总酸的测定方法
指示剂法
滴定法
电位滴定法
【适用范围】指示剂法适用于果蔬制品、饮料、乳制品、酒、蜂产品、淀粉制品、谷物制品和调味品等食品中总酸的测定，不适用于深色或浑浊度大的食品；电位滴定法适用于上述各类食品中总酸的测定。
二、食品中总酸度的测定（滴定法）
【原理】指示剂法以酚酞作指示剂；电位滴定法根据电位的“突跃”判断滴定终点。用标准碱溶液滴定食品中有机弱酸，可生成盐类。当滴定至终点时（pH=8.2）时，溶液显淡红色并0.5min不褪色。由消耗的标准碱溶的浓度和体积，可得样品中酸百分含量。
【试剂】 0.1mol∕L NaOH标准溶液（注意：正确配制、准确标定、妥善保存）； 1%酚酞指示剂，变色范围pH（8.2~10.0）。
【操作方法 】
1、样品制备：
①固体样品等→粉碎机或高速组织捣碎机→捣碎混合→取样（约 25.00 g，使最后用碱量≮5 ml，最好在10 ~ 15ml ）→
放入250mL容量瓶→加入150mL无CO2水→75~80℃，30min→冷却→定容→过滤→样液
② 含CO2 的饮料、酒类，要先除CO2。
③ 调味品及不含CO2 的饮料、酒类，直接
取样。
④ 咖啡样品，粉碎，加乙醇，放置过夜。
⑤ 固体饮料，加水研磨，定容，过滤。
2、滴定：滤液50mL→放入三角烧瓶→滴入3~4滴酚酞→用0.1mol/LNaOH标液滴定至终点
☆ 注意：不同样品预处理方法
☆ 注意：用碱式滴定管，先用水洗净，检查是否漏液，排气泡，再使用。
总酸度（%）= （c×V×K）/m× V0/V1×100%
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。
【说明及注意事项】
（1）因食品中含多种有机酸，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（K值变化见P103）。
（2）样品中不得含CO2，样品浸渍、稀释用蒸馏水也不能含CO2（因H2CO3影响结果），除CO2方法是加热煮沸20分钟，用碱石灰保护冷却。
（3）为减小滴定误差，样品稀释浓度以消耗0.1N NaOH溶液10~15mL为宜。若太少，可增加样品用量，若太多，减少样品的液的用量。
（4）同一样品两次测定值之差≤两次平均值的2%
（5）有些果蔬样液滴定至接近终点时，出现黄褐色，可加入样液体积的1~2倍热水稀释，再加入0.5~1mL酚酞，继续滴定。（易观察）
（6）上述方法适用于各种浅色食品的总酸的测定。如果是深色样品可于滴定前（把50ml样液已放入三角瓶内的）再用无CO2水稀释一倍或加活性炭脱色。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20ml水稀释，观察。
（7）若样液颜色过深或浑浊，宜用电位滴定法，经测pH值来定终点，一边滴定，一边电磁搅拌，到规定 的pH值时为终点。
（8）牛乳和面包的酸度表示方法，两种测量不同。
三、水蒸汽蒸馏法测定挥发酸
挥发酸的含量是某些食品的一项质量控制指标。
总酸=挥发酸+不挥发酸
1、直接法：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。
特点：操作方便，较常用，适用于挥发酸含量较高的样品
2、间接法：将挥发酸蒸发排除后，用标准碱滴定不挥发酸，最后从总酸度中减去不挥发酸，即为挥发酸。
接法时，蒸馏液有所损失或被污染，或样品中挥发酸含量较少时，宜用间接法。
【适用范围】适用于各类饮料、果蔬及其制品（如发酵制品、酒等）中总
挥发酸含量的测定。
【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来，用水蒸气蒸馏分离出总挥发酸，经冷凝，收集后，按酸的测定操作。
【试剂】
① 0.1mol∕LNaOH标准溶液，配法同前。
② 1%酚酞乙醇溶液，配法同前。
③ 10%磷酸溶液，称取10.0g磷酸，用少许无CO2水溶解，并稀释至100ml。
【仪器】
① 水蒸气蒸馏装置
② 电磁搅拌器：除含CO2样品中的CO2。
【样品处理】
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80～100 ml(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;
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。
【测定步骤】
① 样品蒸馏：取样品 2 ~3 g 或 25 ml 移到蒸馏瓶中，加 50ml无 CO2的水和 1ml 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50ml 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
挥发酸
[以醋酸计]% =【(V1-V2) ×C】/m ×0.06×100%
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：换算为醋酸的系数，即1毫摩尔氢氧化钠
相当于醋酸的克数
【说明】
①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。
② 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。
③ 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。
④ 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，整个装置连接要好，防止挥发酸泄露。
⑤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。
⑥若样品中含 SO2 还要排除它对测定的干扰。
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。
四、电位法（pH计法）测定有效酸度（pH值）
pH是[H+]浓度负对数（pH=-lg[H+]），其大小说明了食品介质的酸碱性。pH值的测定方法：①电位法（pH计法）；②比色法（试纸法、标准管比色法）；③化学法
【适用范围】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，可准确到0.01pH单位。
【原理】将电极电位随溶液H+活度变化而变化的玻璃电极（指示电极）和电极电位不变的甘汞电极（参比电极）插入被测溶液中组成一个电池，该电池电动势大小与溶液pH呈直线关系。利用酸度计测量电池电动势，并直接以pH表示在表头上。
【仪器与试剂】①标准缓冲液：用于校正酸度计。按手册或使用说明书配制。②酸度计③玻璃电极和甘汞电极、复合电极。
【操作步骤】配制pH标准缓冲液→样品处理→仪器校正→测定
【样品处理】
1、液体样品：排除CO2后摇匀
2、果蔬：榨汁取汁液用；干制品加无CO2蒸馏水→水浴30’→捣碎→过滤→取滤液用
3、肉类：除油脂→捣碎→称取10g→加水浸泡15’→取滤液
4、鱼类等水产品：切碎→称取10g→加水100mL→浸泡30’→取滤液
5、皮蛋等蛋制品：洗净剥壳→按皮蛋：水=2：1比例加水→匀浆→称取15g→加水至150mL→搅匀→过滤取滤液
6、罐头：加水→捣碎→过滤→取滤液
7、含油或油浸样品：脱脂→捣碎→加水→搅匀→取滤液
【酸度计校正及样品测定】 PHB-4型便携式pH计的使用
（1）打开仪器电源开关。
（2）把测量“选择”开关拨向“pH”档。
（3）先把电极用无CO2蒸馏水清洗，然后把电极插在pH7的缓冲溶液中，调节“温度”补偿器，使所指示的温度与溶液的温度相同；然后再调节“定位”调节器，使仪器所指示的pH值与缓冲液在此温度下的pH值相同。
（4）取出插在pH7缓冲液中的电极，用无CO2蒸馏水清洗。把清洗过的电极插入pH4的缓冲液中，使仪器的“温度”补偿器所指示温度与该缓冲液的温度相同。然后再调节“斜率”调节器，使仪器所显示的pH值与缓冲液在该溶液温度下的pH值相同。完成标定的仪器，“定位”和“斜率”两个调节器不应再有任何变动。通过标定，仪器的就可进行pH值的测定了。
（5）测定：经标定后的仪器，取出电极用蒸馏水冲洗干净并用滤纸吸干。调节“温度”旋钮与待测溶液温度一致，把电极插入待测溶液中，稳定1min，此时仪器所指pH值即为待测溶液的pH值，记录测量值。测量完毕，取出电极清洗干净放回盒内，整理好酸度计
放好。
【说明】
1、样品制备后立即测定
2、新电极或久未用的干燥电极，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，宜浸没在蒸馏水中。
3、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，玻璃电极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、乙醚、乙醇中清洗，最后再用蒸馏水冲洗干净。
4、甘汞电极中KCl应保持饱和，且弯管内不该有气泡存在，否则将使溶液隔断，造成测量电路断路或读数不稳
5、使用甘汞电极时要拔出小橡皮塞。
6、pH计经pH缓冲液校正后，不能移动校正旋钮。
7、pH计在使用前，先要标定。一般当测量间隔时间较短的情况下，每天标定一次已可达到要求。但当遇下列情况时，则仪器须重新标定：
（1）溶液温度与标定时，温度有很大变化
（2）离开溶液时间过久的电极
（3）换用了新的复合电极
（4）“定位”或“斜率”调节器有变动时
（5）测量浓酸（pH<2）或浓碱（pH>12）之后
（6）测量含氟化物而酸度在pH<7的溶液或较浓的有机溶液之后