实验四 柠檬酸含量的测定
柠檬酸综述
柠檬酸测定综述摘要：柠檬酸作为一大有机酸，广泛应用于有关行业，为此对于其量的测定至关重要。
例如在食品中，柠檬酸作为添加剂，其含量是检测食品质量的一项重要指标。
本综述简述了柠檬酸测定的方法，如高效液相色谱法、反相高效液相色谱法、离子色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法等。
关键词：柠檬酸；测定方法；高效液相色谱法；反相高效液相色谱法；离子色谱法；气相色谱法1．前言柠檬酸是一种广泛存在于动植物组织和各种水果、蔬菜中的有机酸，与人类的健康密切相关，可增强人体的正常代谢[1]。
由于其物理性能、化学性能、衍生物的性能,被广泛应用于一些食品加工领域。
如用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造 [2]。
在食品上，柠檬酸的含量对其味道的影响很大，并且在某些食品的品质指标测定的一大指标。
但是柠檬酸的使用范围是受到严格限制的[2]，不能无限制的添加。
为此，如何定性和定量的测定柠檬酸的含量有重要的意义。
目前，测定柠檬酸的方法有高效液相色谱法[3]、反相高效液相色谱法[4]、离子色谱法[5]、气相色谱法[6]、微分电位溶出法[7]、毛细管电泳法[8]、动力学法[9]、酶法[10]等。
现将各种测定方法在柠檬酸测定中的使用逐一介绍。
2．分析方法2．1 高效液相色谱法（HPLC）高效液相色谱法是目前应用最多的色谱分析方法,高效液相色谱系统由流动相储液体瓶、输液泵、进样器、色谱柱、检测器和记录器组成. 与经典液相色谱相比有以下优点:速度快、分辨率高、灵敏度高、色谱柱可反复使用、样品量少且易回收等。
利用高效液相色谱法测定柠檬酸有以下优点：能够直接进行检测，避免杂质等的影响；测定方法简便，时间短，结果准确。
特别是对于芳香族有机酸和多元酸,已被广泛用于各种食品和天然物中有机酸的测定[2]。
王永军等[3]在利用HPLC 检测方法时，建立了一种准确对发酵液中柠檬酸含量测定的仪器方法,在检测范围6～16mg/ mL 之间呈线性, R = 0. 999 7 , RSD 为±0. 8 %～1. 2 %( n = 6) ,最低检测浓度为0. 02mg/mL。
柠檬总酸含量的测定
综合性、设计性实验报告(本科学生)姓名：毛修林学号：2010021141专业：化学班级：1班实验课程名称：《分析化学实验》指导教师及职称：郭红老师（高级实验师）开课学期：2011 至2012 学年上学期上课时间：2011 年12 月 6 日资源环境学院编印一、实验设计方案：实验序号及名称：柠檬中总酸度的测定实验时间：2011年12月6日小组合作：是小组号：一成员：毛修林、鲁静宁、杨全、李丽霞(一)．【实验目的】：1.学会水果样品的预处理方法。
2.掌握酸碱滴定法测定水果样品中总酸度的原理和方法。
3.掌握强碱滴定弱酸的滴定过程，突跃范围及指示剂的选择原理。
4.柠檬总酸含量的测定。
5.规范记录数据并进行数据处理。
（二）．【主要试剂和仪器】：1.试剂：KHP基准试剂，固体NaOH，酚酞指示剂，新鲜柠檬2个。
2.仪器：榨汁机，50.00mL碱式滴定管，25 .00mL移液管,250 mL锥形瓶3只，电子天平，250 mL容量瓶2只。
(三）．【实验原理】：柠檬主要含有柠檬酸，其结构式为：，各级解离常数分别为：K a1=7.4×10-4，K a2=1.7×10-5，K a3=4.0×10-7。
由于柠檬酸各相邻解离常数之间相差不大，故不能分步滴定，但由于最后一级解离常数并不小，因此可以用NaOH标准溶液作滴定剂，按多元酸一次进行滴定。
反应式为：HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOH+3NaOH＝NaOOCCH2C(OH)(COONa)CH2COONa+3H2O。
反应产物为弱酸弱碱盐，滴定范围在碱性范围内，因此可选用酚酞作指示剂，滴定至溶液由无色变为微红色即达到终点，再根据消耗NaOH标准溶液的体积计算柠檬总酸含量。
计算式为：总算度（g/100g）=(K(CV)NaOH×100)/(V试液×m试样/250)（其中：K=0.064）。
（四）．【实验内容、步骤】：1.试样预处理：取柠檬试样去皮、去柄、去核，切成块状，置于搅拌机中捣碎并混匀，称取50g捣碎试样充分抽滤，将滤液在75～80℃水浴中加热30分钟，冷却后再转入容量瓶中加蒸馏水稀释为250mL备用。
柠檬酸综述
柠檬酸测定综述摘要：柠檬酸作为一大有机酸，广泛应用于有关行业，为此对于其量的测定至关重要。
例如在食品中，柠檬酸作为添加剂，其含量是检测食品质量的一项重要指标。
本综述简述了柠檬酸测定的方法，如高效液相色谱法、反相高效液相色谱法、离子色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法等。
关键词：柠檬酸；测定方法；高效液相色谱法；反相高效液相色谱法；离子色谱法；气相色谱法1．前言柠檬酸是一种广泛存在于动植物组织和各种水果、蔬菜中的有机酸，与人类的健康密切相关，可增强人体的正常代谢[1]。
由于其物理性能、化学性能、衍生物的性能,被广泛应用于一些食品加工领域。
如用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造 [2]。
在食品上，柠檬酸的含量对其味道的影响很大，并且在某些食品的品质指标测定的一大指标。
但是柠檬酸的使用范围是受到严格限制的[2]，不能无限制的添加。
为此，如何定性和定量的测定柠檬酸的含量有重要的意义。
目前，测定柠檬酸的方法有高效液相色谱法[3]、反相高效液相色谱法[4]、离子色谱法[5]、气相色谱法[6]、微分电位溶出法[7]、毛细管电泳法[8]、动力学法[9]、酶法[10]等。
现将各种测定方法在柠檬酸测定中的使用逐一介绍。
2．分析方法2．1 高效液相色谱法（HPLC）高效液相色谱法是目前应用最多的色谱分析方法,高效液相色谱系统由流动相储液体瓶、输液泵、进样器、色谱柱、检测器和记录器组成. 与经典液相色谱相比有以下优点:速度快、分辨率高、灵敏度高、色谱柱可反复使用、样品量少且易回收等。
利用高效液相色谱法测定柠檬酸有以下优点：能够直接进行检测，避免杂质等的影响；测定方法简便，时间短，结果准确。
特别是对于芳香族有机酸和多元酸,已被广泛用于各种食品和天然物中有机酸的测定[2]。
王永军等[3]在利用HPLC 检测方法时，建立了一种准确对发酵液中柠檬酸含量测定的仪器方法,在检测范围6～16mg/ mL 之间呈线性, R = 0. 999 7 , RSD 为±0. 8 %～1. 2 %( n = 6) ,最低检测浓度为0. 02mg/mL。
高效液相色谱法测定柠檬酸的含量
高效液相色谱法测定柠檬酸的含量
高效液相色谱法是一种常用的化学分析方法，用于分离和测定复杂样品中的各种组分。
以下是使用高效液相色谱法测定柠檬酸含量的基本步骤：
1. 样品处理：根据样品的性质，选择适当的提取和纯化方法，以从样品中分离出柠檬酸。
2. 配置标准溶液：准确称取一定量的柠檬酸标准品，用适当的溶剂溶解，配置成一定浓度的标准溶液。
3. 液相色谱分析条件设置：选择合适的色谱柱、流动相、流速等参数，确保柠檬酸的有效分离。
4. 样品进样：将处理后的样品溶液注入液相色谱仪，进行分离分析。
5. 数据处理：通过与标准品对比，确定柠檬酸的峰，并使用相应的计算公式计算柠檬酸的含量。
6. 重复实验：为了确保数据的准确性和可靠性，通常需要进行多次重复实验。
需要注意的是，以上步骤仅为一般性指导，实际操作中可能需要根据具体情况进行调整。
此外，操作人员应具备相关的实验技能和理论知识，并严格遵守实验室安全规定。
实验四 食品总酸度及有效酸的测定
实验四食品总酸度及有效酸的测定1.实验目的（1）了解食品酸度的测定意义及原理。
（2）掌握滴定分析法的操作技能和正确判断滴定终点。
（3）通过对实验结果的分析，了解影响测定准确性的因素。
（4）掌握PH计测定有效酸度。
2. 实验原理2.1总酸度的测定总酸度是食品中所有酸性物质的总量，包括已离解的酸和未离解的酸，常采用酸碱滴定法进行测定，即用标准碱溶液进行滴定，以酚酞为指示剂来判断终点，并以样品中主要代表酸的百分含量表示。
食品中的酒石酸、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（ pH = 8.2，溶液呈浅红色， 30s不退色）时，根据所消耗的标准碱溶液浓度和体积，可计算出样品中总酸含量。
2.2有效酸度的测定有效酸度是指溶液中H+的浓度，反映的是已解离的那部分酸的浓度，常用pH表示。
pH是氢离子浓度的负对数，pH=-log[H+]=1/log[H+]。
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=E0-0.0591pH(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动势并直接以pH表示，故可从酸度计上读出样品溶液的pH值。
pH的测定方法有很多，如电位法，比色法和化学法等。
3.仪器及材料3.1仪器滴定装置；移液管（50 mL）；分析天平及常用玻璃仪器；研钵。
METTLER320pH计。
3.2试剂（1）NaOH标准溶液（0.lmol/L）①配制称取氢氧化钠（A.R.） 120g于250 mL烧杯中，加入蒸馏水100 mL，振动使其溶解，冷却后置于聚乙烯塑料瓶中，密封、放置数目澄清后，取上清液 5.6 mL，加新煮沸过并已冷却的蒸馏水至1000 mL，摇匀。
②标定精密称取0.6g（准确至0．0001g）在105～110o C干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾，加 50 mL新煮沸过的冷蒸馏水，搅拌使其溶解，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且 30s不退色。
教案实验四 黑曲霉发酵生产柠檬酸
实验四黑曲霉发酵生产柠檬酸【目的要求】1. 掌握实验室菌种种子生产方法。
2. 掌握柠檬酸发酵原理及过程，掌握柠檬酸液体发酵及中间分析方法。
3. 熟悉并记录黑曲霉培养过程中培养基中基质的变化与产物的形成情况；4. 掌握钙盐法提取柠檬酸的原理与方法。
【基本原理】黑曲霉发酵生产柠檬酸实验中需要大量活化的孢子，其制备是采用麸皮培养基中保藏的黑曲霉孢子，在新的麸皮培养基上于适当的温度下活化并大量繁殖，从而产生大量活化孢子。
黑曲霉发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为是：黑曲霉生长繁殖时产生的淀粉酶、糖化酶首先将薯干粉或玉米粉中的淀粉转变为葡萄糖；葡萄糖经过酵解途径（EMP）转变为丙酮酸；丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A，然后在柠檬合成酶的作用下生成柠檬酸。
黑曲霉在限制氮源和锰等金属离子条件下，同时在高浓度葡萄糖和充分供氧的条件下，TCA 循环中的酮戊二酸脱氢酶受阻遏，TCA 循环不能充分进行，使柠檬酸大量积累并排出菌体外。
其理论反应式为：C6H12O6+1.5O2→C6H8O7+2H2O以薯干粉或玉米粉为原料的黑曲霉柠檬酸发酵液，除了含有大量柠檬酸外，还有大量的菌体，少量没有被黑曲霉利用的残糖、蛋白质、脂肪、胶体化合物以及无机盐类等。
柠檬酸提取就是从成分复杂的发酵液中分离提纯获得柠檬酸。
从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法主要有：钙盐-离子交换法、溶剂萃取法、“吸交”法、离子色谱法等。
目前国外生产主要采用钙盐-离子交换法和溶剂萃取法；国内生产主要采用钙盐-离子交换法，“吸交”法和离子色谱法正在推广中。
钙盐法首先采用过滤或超滤除去发酵液中的菌丝体等不溶残渣，然后在澄清过滤液中加入碳酸钙（或氢氧化钙）发生中和反应，生成难溶的柠檬酸钙沉淀，利用在80-90℃下柠檬酸钙的溶解度极低的特性，通过过滤（或离心）将它与可溶性的糖、蛋白、氨基酸、其它有机酸、无机离子等杂质分离开，用80-90℃热水反复洗涤柠檬酸钙，除去残糖和其他可溶性杂质，经过滤（或离心）获得较净的柠檬酸钙，然后在洗净的柠檬酸钙中缓慢地加入稀硫酸进行酸解反应，生成柠檬酸和硫酸钙沉淀，经过滤（或离心）除去硫酸钙沉淀，获得粗制的柠檬酸。
柠檬中柠檬酸的含量测定
柠檬中柠檬酸含量的测定一、实验目的1、学会水果样品的预处理方法2、掌握用酸碱滴定法测水果样品的总酸度原理和方法3、能配置实验所需的标准溶液4、规范记录数据和数据处理二、实验原理1、NaOH标准溶液的标定NaOH易吸收水分及空气中的二氧化碳，因此，不能用直接法配制标准溶液。
需要先配成近似的浓度的溶液再标定，标定使用邻苯二甲酸氢钾为基准物进行标定。
以酚酞为指示剂，当滴定终点呈浅红色，半分钟内不退色，反应如下：KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+ H2O2、柠檬中柠檬酸的测定原理：根据酸碱中和原理，用碱标准溶液滴定试样液中的酸时，以酚酞为指示剂。
当滴定至终点溶液呈浅红色，且30s不褪色时，根据滴定时消耗的标准NaOH溶液的体积，可算出试样中的总酸度。
其反应式为：HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOH+3NaOH———NaOOCCH2C(OH)(COONa)CH2COONa+3H2O三、实验用品榨汁机、小刀、碱式滴定管、试剂瓶、锥形瓶、移液管、量筒/烧杯、容量瓶、胶头滴管、洗耳球、洗瓶、水浴锅、铁架台、电子天平、玻璃棒、滤纸、0.1000mol/LNaOH溶液、邻苯二甲酸氢钾、酚酞指示剂、柠檬式样、蒸馏水、四、实验步骤1、0.1000mol/LNaOH标准溶液的配制和标定（1）称取固体NaOH约2.0g放置在烧杯中，先加入100ml蒸馏水将其溶解，再转移至试剂瓶中加水稀释至500ml，混匀，待标定。
（2）用减量法准确称取0.4～0.5g邻苯二甲酸氢钾3份，分别放入250ml锥形瓶中，加25mL 蒸馏水溶解。
（3）然后加1-2滴酚酞指示剂，用标定的NaOH 溶液滴定至微红色，且半分钟不褪色即为终点，记录消耗NaOH 溶液的体积。
2、试样处理：取柠檬若干个，去皮、去柄、去核，切成块状，置于榨汁机中榨汁。
称取榨得的柠檬汁20g （称准至小数点后两位）于洁净干燥的小烧杯中，用适量的蒸馏水定量地将果汁样洗人250mL 容量瓶中，定容，摇匀，备用。
液相色谱法测定果酱中的柠檬黄、日落黄、苋菜红、胭脂红、亮蓝
食品实验为了改善食品的颜色或外观，从而有利于产品销售，着色剂在食品工业中得到了很广泛的应用。
与天然色素相比，合成着色剂的着色力强、色泽鲜艳、不易褪色、稳定性好、易溶解、易调色、成本低，但安全性低，所以国家对合成着色剂的监管很严格。
根据GB 2760－2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》的规定，果酱（食品分类号04.01.02.05）产品允许使用合成着色剂，限值为：柠檬黄0.5g/kg、日落黄0.5g/kg、苋菜红0.3g/kg、胭脂红0.5g/kg、亮蓝0.5g/kg。
不过，GB 5009.35－2016《食品安全国家标准 食品中合成着色剂的测定》只适用于巧克力豆、硬糖、着色糖衣制品、蜜饯、配制酒、饮料、淀粉软糖等7种产品的测定，对于允许而且经常使用合成着色剂的果酱产品，则不在适用范围内。
本文通过检出限、回收率和精密度等检验数据，验证GB 5009.35－2016《食品安全国家标准 食品中合成着色剂的测定》的检测方法是否适用于果酱产品的检测，从而解决实验室选择测试方法的问题。
一、实验材料1.试剂及配制方法。
甲醇：色谱纯。
乙酸铵（CH3COONH4）溶液（0.02mol/L）：称量乙酸铵1.54g，加水至1L，后经微孔滤膜（0.45μm）过滤。
柠檬酸（C6H8O7·H2O）溶液（20g/100m L水），用该浓度的柠檬酸溶液把水调到pH6和pH4。
氨水溶液：氨水含量要求20％－25％，把2mL的氨水加水稀释至100mL。
甲醇－甲酸溶液：把甲醇、甲酸按体积比（6＋4）混匀。
无水乙醇－氨水－水溶液：把无水乙醇、氨水溶液、水按体积比（7＋2＋1）混匀。
聚酰胺粉（尼龙6）：过200μm（目）筛。
无水乙醇（CH3CH2OH），乙酸（CH3COOH）。
2.标准品。
柠檬黄（CAS︰1934－21－0）；苋菜红（CAS︰915－67－3）；胭脂红（CAS︰2611－82－液相色谱法测定果酱中的柠檬黄、日落黄、苋菜红、胭脂红、亮蓝7）；日落黄（CAS︰2783－94－0）；亮蓝（CAS︰3844－45－9）。
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实验四柠檬酸含量的测定
实验目的
1．掌握配制和标定NaOH标准溶液的方法。
2．进一步熟练滴定管的操作方法。
3．掌握柠檬酸含量测定的原理和方法。
主要试剂和仪器
仪器：4F滴定管；锥形瓶；容量瓶；移液管（25mL）；烧杯；洗瓶。
试剂：邻苯二甲酸氢钾（基准物质，100-1250C干燥1小时，然后放入干燥器内冷却后备用）；NaOH固体；柠檬酸试样；0.2%酚酞乙醇溶液。
实验原理
大多数有机酸是固体弱酸，如果有机酸能溶于水，且解离常数Ka≥10-7，可称取一定量的试样，溶于水后用NaOH标准溶液滴定，滴定突跃在弱碱性范围内，常选用酚酞为指示剂，滴定至溶液由无色变为微红色即为终点。
根据NaOH标准溶液的浓度c和滴定时所消耗的体积V及称取有机酸的质量，计算有机酸的含量。
有机酸试样通常有柠檬酸，草酸, 酒石酸, 乙酰水杨酸, 苯甲酸等。
滴定产物是强碱弱酸盐,滴定突跃在碱性范围内,可选用酚酞为指示剂。
用NaOH标准溶液滴定至溶液呈粉红色(30s不褪色)为终点。
实验步骤
1．0.10 mol·L-1 NaOH溶液的配制及标定
0.10 mol·L-1 NaOH溶液的配制同实验一。
准确称取0.4-0.6 g邻苯二甲酸氢钾，置于250 mL 锥形瓶中，加入20-30 mL水，微热使其完全溶解。
待溶液冷却后，加入2-3 滴0.2%酚酞指示剂，用待标定的NaOH溶液滴定至溶液呈微红色，半分钟内不褪色，即为终点（如果较长时间微红色慢慢褪去，是由于溶液吸收了空气中的二氧化碳所致），记录所消耗NaOH 溶液的体积。
平行测定3次。
2.柠檬酸试样含量的测定
用分析天平采用差减法准确称取柠檬酸试样约1.5g，置于小烧杯中，加入适量水溶解，定量转入250mL容量瓶中，用水稀至刻度，摇匀。
用25mL移液管移取上述试液于250mL锥形瓶中，
加入酚酞指示剂1～2滴，用NaOH标准溶液滴至溶液呈微红色，保持30秒不褪色，即为终点。
记下所消耗NaOH溶液体积，计算柠檬酸质量分数。
如此平行测定3次，相关数据填入表2中。
实验数据记录及处理
写出有关公式，将实验数据和计算结果填入表1和2。
根据记录的实验数据分别计算出NaOH溶液的准确浓度和柠檬酸的质量分数，并计算三次测定结果的相对标准偏差。
对标定结果要求相对标准偏差小于0.2%，对测定结果要求相对标准偏差小于0.3%。
表1 邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钠
表2 柠檬酸质量分数
计算公式：
n=3为柠檬酸H个数；M(H n A)= 210.14 g / mol为有机酸的摩尔质量；m s为有机酸试样（柠檬酸）的称样量。
思考题
1.为什么试样要先称取1.5g，稀释定容后又移取25 ml(十分之一)滴定，能否直接称取0.15g于锥形瓶中，直接用NaOH标准溶液滴定?
2.本次实验中用的试样是一水合柠檬酸，如果部分失水，测定结果偏高还是偏低？。