酸度的测定

第五章酸度的测定

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态存在于食品中。

食品中常见的有机酸有柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸、乳酸及醋酸等、这些有机酸有的是食品所固有的，如果蔬及其制品中的有机酸；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。有机酸在食品中的分布是极不均衡的，果蔬中所含有机酸种类较多．不同果蔬中所含的有机酸种类亦不同，见表2-3-1

表2-3- 1 果蔬中主要有机酸种类

食品中的酸不仅作为酸味成分，而已在食品的加工、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：

1．有机酸影响食品的色、香、味及其稳定性

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。果实及其制品的口味取决于糖、酸的种类、含量及其比例，酸度降低则甜味增加，各种水果及其制品上是因其适宜的酸味和甜味使之具有各自独特的风味。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 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%以上的醋酸，则说明制品腐败；牛乳及乳制品中乳酸过高时，亦说明其已由乳酸菌发酵而产生腐败。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）可判断其新鲜程度。有效酸度也是判断食品质量的指标，如新鲜肉的pH位为 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的含量之比，可判断某些果蔬的成熟

有机酸在果蔬中的含量，因其成熟度及生长条件不同而异，一般随成熟度的提高，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，对于确定果蔬收获期及加工工艺条件很有意义。

食品中的酸度，可分为总酸度（滴定酸度）、有效酸度（pH）和挥发酸。总酸度是指食品中所有酸性成分的总量，包括已离解的酸的浓度和未离解的酸的浓度，其大小可借标准碱液进行滴定，并以样品中主要代表酸的百分含量表示。有效酸度，则是指样品中呈游离状态的H+的浓度，常用pH值表示，大小可借酸度计（pH计）进行测定。挥发酸则是指食品中易挥发的部分有机酸，像乙酸、甲酸等其大小可通过蒸馏法分离，再借标准碱液测定。

一、食品中总酸度的测定

（一）原理

食品中的有机弱酸在用标准碱液滴定时，被中和成盐类，用酚酞做指示剂，当滴定至终点（pH=8.2，指示剂显红色）时，根据滴定时消耗的标准碱液的体积，可计算出样品中的总酸量，其反应式如下：

RCOOH＋NaOH→RCOONa＋H2O

（二）试剂

（1）0.1000mol/L NaOH标准溶液称取氢氧化钠4g，加水溶解后转移至1000ml容量瓶中定容至刻度，摇匀，放置后过滤备用。（配制使用的水应为新煮沸并冷却的蒸馏水）。

标定：精密称取0.4~0.6g邻苯二甲酸氢钾（预先于105~110℃烘箱中烘干2h，冷却后于干燥器中保存），加50ml新煮沸过的冷蒸馏水振摇使其溶解，加二滴酚酞指示剂，用配制的NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色30秒不褪。平行滴定三次。

计算：

c＝

式中；。c—一氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度，mol/L；

m——基准试剂邻苯二甲酸氢钾的质量，g；

V——标定时所耗用氢氧化钠标准溶液的体积，ml；

204.22—一邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g／mol。

（2）l％酚酞乙醇溶液：称取酚酞1g溶解于100mI95％乙醇中。

（三）操作方法

1、样液制备

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机捣碎并混合均匀。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75～80℃水浴上加热0 .5小时，（果脯类沸水浴加热1小时），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。

②含CO2的饮料、酒类将样品置于40℃水浴上加热30分钟，以除去CO2，冷却后备用。

③调味品及不含CO。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16小时，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。

2、滴定

准确吸取上法制备滤液50rnl。加入酚酞指示剂3～4滴，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至微红色30s不褪色。记录消耗的体积数V。

3、结果计算

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—一样品质量，g；

K—一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系数。

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。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=0.064；分析苹果、核果类果实及其制品时，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。

4、说明：

（1）样品浸渍、稀释用之蒸馏水中不能含有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对测定亦有干扰，故对含有CO2饮料、酒类等样品，在测定之前须除去CO2。

（2）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的0.1mol/LNaOH溶液不得少于5ml，最好在10～15ml。

（3）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PH=8.2左右）。故可选用酚酞作终点指示剂。

（4）若样液有颜色（如带色果汁等），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0.3rnl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2～3rnl 移入盛有20ml无CO2蒸馏水中（此时，样液颜色相当浅，易观察酚酞的颜色），若试验表明

还没达到终点，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方法。能观察几滴0. lmol／LNaOH液所产生的酚酞颜色差别。

若样液颜色过深或浑浊则宜用电位滴定法。

（5）各类食品的酸度多以主要酸表示，但有些食品（如乳品、面包等）亦可用中和100g （rnl）样品所需0.1mol/L（乳品）或lmol／L（面包）NaOH溶液的rnl数表示，符号为0T．新鲜牛乳的酸度为16~180T。面包的酸度一般为3~90T 。

二、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，不包括可用水蒸汽蒸馏的乳酸、琥珀酸、山梨酸以及CO2和SO2等。正常生产的食品中，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，降低了食品的品质。因此，挥发酸的含量是某些食品的一项质量控制指标。

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含量。前者操作方便，较常用，适用于挥发酸含量较高的样品、若蒸馏液有所损失或被污染，或样品中挥发酸含量较少，宜用后者。下面介绍水蒸汽蒸馏法。

（一）原理

样品经处理后，加入适量磷酸使结合态的挥发酸游离出来，用水蒸气蒸馏分离出总挥发酸，经冷凝收集后，以酚酞做指示剂，用标准碱液滴定，根据滴定时消耗的碱液的体积，可计算出样品中总挥发酸的含量。

本法适用于各类饮料、果蔬及其制品（如发酵制品、酒等）中挥发酸含量的测定。

（二）仪器和试剂

（1）水蒸气蒸馏装置（图2-3-2）

（2）0.1mol/LNaOH标准溶液

（3）1%酚酞乙醇溶液

（4）10%磷酸溶液

（三）测定方法

1．蒸馏准确称取样品2~3g，用50ml煮沸过的蒸馏水洗入250ml蒸馏烧瓶中，加1ml 10%的磷酸，如图连接蒸馏装置。加热蒸馏至馏出液约300ml为止。相同条件下做一空白试验。

2．滴定将馏出液加热至60～65℃（不可超过）．加3滴酚酞指示剂，用0.1mol/LNaOH 标准溶液滴定到溶液呈微红色30秒不褪色即为终点。

3．结果计算

食品中总挥发酸通常以醋酸的重量百分数表示，计算公式如下

χ＝

式中χ——挥发酸的质量百分数（以醋酸计），%；

m—一样品质量或体积，g或ml；

V1—一样液滴定消耗标准NaOH的体积，ml；

V2—一空白滴定消耗标准NaOH的体积，ml；

c—一标准NaOH溶液的浓度，mol／L；

0 .06—一换算为醋酸的系数，即1毫摩尔氢氧化钠相当于醋酸的克数。

4、说明

（1）在蒸馏前应先将水蒸汽发生瓶中的水煮沸10分钟，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CO2并用蒸汽冲洗整个蒸馏装置。

（2）溶液中总挥发酸包括游离挥发酸和结合态挥发酸，由于在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H3PO3使结合态挥发酸游离出，便于蒸馏。

（3）在整个蒸馏过程中．应注意蒸馏瓶内液面保持恒定，否则，影响测定结果。另要注意蒸馏装置的各个连接处应密封良好以防泄漏造成挥发酸损失。

（4）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，以提高测定的精度。

（5）测定食品中各种挥发酸含量，还可采用纸色谱法和气相色谱法。

三、有效酸度（pH值）的测定

在食品酸度测定中，有效酸度（pH值）的测定往往比测定总酸度更具有实际意义，更能说明问题。pH值是溶液中H+活度（近似认为浓度）的负对数，其大小说明了食品介质的酸碱性。

pH值的测定方法有多种．如电位法、比色法及化学法等，常用的方法是电位法与比色法。化学法是利用蔗糖转化速度、重氮基醋酸乙酯或乙缩醛的分解速度来求出pH值，操作要求严格，时间长．现不多用。比色法是利用不同的酸碱指示剂来显示pH值，此法简便、快速，但结果不甚准确，仅能粗略地测定各类样液的pH值。电位法又称pH计法，其准确度较高，操作简便，不受试样本身颜色的影响，普遍应用于食品行业。下面仅对电位法做一介绍。

1．原理：

以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入待测样液中组成原电池，该电池电动势大小与溶液PH值有直线关系：

E＝E0一0.059lpH（25℃）

即在25℃时，每相差一个pH值单位就产生59.1mV的电池电动势，利用酸度计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。

本方法适用于各类饮料、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。

2．仪器和试剂

（1）pHs—3C型酸度计

（2）231型玻璃电极及232 型甘汞电极

（3）pH＝1.675（20℃）标准缓冲溶液：将12.61gKHC2O4·H2C2O4·2H2O转移到1L的容量瓶中，用无CO2蒸馏水溶解并稀释到刻度，充分混合。每二个月重新配制。

（4）pH＝3.999（20℃）标准缓冲溶液：称取10.12g于110℃干燥2小时并已冷却的邻苯二甲酸氢钾，用无CO2蒸馏水溶解并稀释到1L。

（5）pH＝6.878（20℃）标准缓冲溶液：称取于110～130℃下干燥2小时并已冷却的KH2PO43.387g和Na2HPO43.533g用无CO2蒸馏水溶解并稀释到1L。

（6）pH＝9.227（20℃）标准缓冲溶液：称取3 .80g硼砂，用无CO2蒸馏水溶解并稀释到1L。

3．操作方法：

（1）样品处理

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；

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；

果蔬样品：将果蔬样品榨汁后，取其汁液直接进行pH测定。对于果蔬干制品，可取适量样品，并加数倍的无CO2蒸馏水，于水浴上加热30分钟，再捣碎、过滤，取滤液测定；

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15分钟，并随时摇动，过滤后取滤液测定。

鱼类等水产品：称取10g切碎样品，加无CO2蒸馏水100ml，浸泡30分钟（随时摇动），过滤后取滤液测定；

皮蛋等蛋制品：取皮蛋数个，洗净利壳，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匀浆（相当于10g样品），加无CO2蒸馏水至150rnl，搅匀，纱布过滤后取滤液测定。

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，则应先分离出油脂。

（2）酸度计的校正

①开启酸度计电源，预热30分钟，连接玻璃电极及甘汞电极．在读数开关放开的情况下调零。

②选择适当pH值的标准缓冲溶液（其pH值与被测样液的pH值应相接近）。

③测量标准缓冲溶液的温度，调节酸度计温度补偿旋钮。

④将二电极浸入缓冲溶液中，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，按下读数开关，指针回零．如此重复操作二次。

（2）样液的测定

①用无CO2蒸馏水淋洗电极，井用滤纸吸干，再用待测样液冲洗二电极；

②根据样液温度调节酸度计温度补偿旋钮，将二电极插入待测样液中，按下读数开关，稳定1分钟后，酸度计指计所指pH值即为待测样液pH值。

③放开读数开关，清洗电极。

4、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／L盐酸溶液中24小时以上，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。

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，则将玻璃电极依次侵入乙醇、乙醚、乙醇中清洗，最后再用蒸馏水冲洗干净。

③甘汞电极中的氯化钾为饱和溶液，为避免在室温升高时、氯化钾变为不饱和，建议加入少许氯化钾晶体．

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，将使测定结果不准确。