《食品分析》教案-第十一章 酸度

PAGEPAGE18《食品分析》教案（第19次課2學時）一、授課題目第十一章酸度的測定第一節(jié)概述第二節(jié)酸度的測定1二、教學目的和要求學習本次內容，要求學生了解測定酸度的意義；掌握酸度的概念；掌握總酸度及有效酸度測定的原理及方法。三、教學重點和難點教學重點：酸度的概念，總酸度、pH值的測定原理及方法。教學難點：酸度的測定原理及方法。四、主要參考資料1、穆華榮、于淑萍主編，食品分析.北京：化學工業(yè)出版社，20042、周光理主編，食品分析與檢驗技術，北京：化學工業(yè)出版社，20063、楊月欣主編，實用食物營養(yǎng)成分分心手冊（第二版），北京：中國輕工業(yè)出版社，20074、曲祖乙、劉靖主編，食品分析與檢驗.北京：中國環(huán)境科學出版社，2006五、教學過程1、學時分配：2學時2、輔導手段：自習答疑3、教學辦法：講授4、板書設計:(見上頁)5、教學內容第十一章酸度的測定第一節(jié)概述一、酸度的概念1、總酸度——指食品中所有酸性成分的總量。包括在測定前已離解成H+的酸的濃度（游離態(tài)），也包括未離解的酸的濃度（結合態(tài)、酸式鹽）。其大小可借助標準堿液滴定來求取，故又稱可滴定酸度。2、有效酸度——指被測溶液中H+的濃度。準確的說應是溶液中H+的活度，反映的是已離解的酸的濃度，常用pH值表示。其大小由pH計測定。pH的大小與總酸中酸的性質與數量有關，還與食品中緩沖物的質量與緩沖能力有關。活度——強電解質，因為總離子濃度高，離子間的力大，參加化學反應的有效濃度要比它的實際濃度低，所以，活度﹤濃度。人的味覺只對H+有感覺，所以，總酸度高，口感不一定酸。在一定的pH下，人類對酸味的感受強度不同。如：醋酸＞甲酸＞乳酸＞草酸＞鹽酸一般食品在pH＜3.0，難以適口；pH＜5為酸性食品；pH5—6無酸味感覺。3、揮發(fā)酸——指食品中易揮發(fā)的有機酸，如甲酸、乙酸（醋酸）、丁酸等低碳鏈的直鏈脂肪酸，其大小可以通過蒸餾法分離，再借標準堿液來滴定。揮發(fā)酸包含游離的和結合的兩部分。4、牛乳酸度牛乳總酸度由兩部分組成：表酸度（固有酸度）和真實酸度（發(fā)酵酸度）外表酸度：又叫固有酸度，是指剛擠出來的新鮮牛乳本身所具有的酸度，主要來源于鮮牛乳中酪蛋白，白蛋白擰檬酸鹽及磷酸鹽等酸性成分。外表酸度在酸牛乳中約占0.15~0.18%（以及乳酸汁）。真實酸度：又叫發(fā)酵酸度，是指牛乳放置過程中在乳酸菌作用下乳糖發(fā)酵產生了乳酸而升高的那部分酸度。若牛乳的含酸量超過了0.15~0.20%即認為有乳酸存在。習慣上把含酸量在0.20%以上的牛乳不列為鮮牛乳。外表酸度和真實酸度之和即為牛乳的總酸度（而酸牛奶總酸度即為外表酸度），其大小可通過標準堿滴定來測定。牛乳酸度表示法牛乳除按乳酸表示總酸外，還有一種表示法，用°T表示，滴定酸度簡稱“酸度”。牛乳°T—指滴定100mL牛乳樣品，消耗0.1mol/LNaOH溶液的mL數，或滴定10mL樣品，結果再乘10。新鮮牛乳的酸度常為16~18°T。二、酸度測定的意義食品中的酸不僅作為酸味成分，而且在食品的加工貯運及品質管理等方面被認為是重要的成分，測定食品中的酸度具有十分重要的意義。1、有機酸影響食品的色、香、味及穩(wěn)定性。果蔬中所含色素的色調，與其酸度密切相關，在一些變色反應中，酸是起很大作用的成分。如葉綠素在酸性下會變成黃褐色的脫鎂葉綠素；花色素于不同酸度下，顏色亦不相同。果實及其制品口味取決于糖，酸的種類，含量及其比例，酸度降低則甜味增加，各種水果及其制品正是因為適宜的酸味和甜味使之具有各自獨特的風味。同時水果中的揮發(fā)酸含量也會給其特定的香氣。另外，食品中有機酸含量高，則PH值低，而PH值的高低對食品的穩(wěn)定性有一定的影響，降低PH值能減弱微生物的抗熱性和抑制其生長，所以PH植是果蔬罐頭殺菌條件的主要依據；在水果加工中，控制介質PH值還可抑制水果褐變；有機酸能與Fe，Sn等金屬反應，加快設備和容器的腐蝕作用，影響制品的風味和色澤；有機酸可提高維生素C的穩(wěn)定性，防止其氧化。2、食品中有機酸的種類和含量是判斷其質量好壞的一個重要指標。揮發(fā)酸的種類是判斷某些制品腐敗的標準，如某些發(fā)酵制品中有甲酸積累，則說明以發(fā)生細菌性腐??；揮發(fā)酸的含量也是某些制品質量好壞的指標，如水果發(fā)酵制品中含有0.1%以上的醋酸，則說明制品腐敗；牛乳及乳制品中乳酸過高時亦說明以由乳酸菌發(fā)酵而產生腐敗。新鮮的油脂常是中性的，不含游離脂肪酸，但油脂在存放過程中，本身含有解脂酶會分解油脂而產生游離脂肪酸，使油脂敗壞，故測定油脂酸度（以酸價表示）可判斷其新鮮度。有效度也是判斷食品質量的指標，如新鮮肉pH值為5.7~6.2，如pH值大于6.7，說明肉已變質。3、利用食品中有機酸的含量和糖含量之比，可判斷某些果蔬的成熟度。有機酸在果蔬中的含量，因其成熟度及其生長條件不同而異。一般隨成熟度的提高，有機酸含量降低，而糖含量增加，糖酸比增大，故測定酸度可判斷某些果蔬的成熟度，對于確定果蔬收獲期及加工工藝條件很有意義。三、食品中有機酸種類與分布（一）食品中常見的有機酸種類見80頁表7-1、7-2食品中酸的種類很多，可分為有機酸和無機酸兩類，但是主要為有機酸，而無機酸含量很少。通常有機酸部分呈游離狀態(tài)，部分呈酸式鹽狀態(tài)存在于食品中；而無機酸呈中性鹽化合態(tài)存在于食品中。食品中常見的有機酸有檸檬酸，蘋果酸，酒石酸，草酸，琥珀酸，乳酸，及醋酸等，有機酸在食品中的分布極不均衡，果蔬中所含有機酸種類較多，但不同果蔬中所含的有機酸種類也不同，釀造食品（如醬油，果酒，食醋）中也含有多種有機酸。（二）食品中常見的有機酸含量見81頁表7-3～7-5果蔬中有機酸含量取決于其品種，成熟度以及產地氣候條件等因素；其它食品中有機酸的含量取決于其原料種類，產品配方以及工藝過程等。(三）食品中酸的來源：p80①原料帶入②加工過程中人為加入③生產中有意讓原料產酸④各種添加劑帶入⑤生產加工不當，貯藏、運輸中污染第二節(jié)酸度的測定一、總酸度的測定（滴定法）（一）原理用標準堿液滴定食品中的酸，中和生成鹽，用酚酞做指示劑。當滴定終點(pH=8.2，指示劑顯紅色)時，根據耗用的標準堿液的體積，計算出總酸的含量。反應式：RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O（二）適用范圍本法適用于各類色淺的食品中總酸含量的測定。（三）試劑1、0.1mol∕LNaOH標準溶液，(可按GB601配制GB/T

601-2002

《化學試劑

標準滴定溶液的制備》)注意：正確配制、準確標定、妥善保存。2、1%酚酞指示劑稱取酚酞1g溶解于100mL95%乙醇中。變色范圍pH（8.2~10.0）。為何以pH8.2為終點而不是pH7?因為食品中有機酸均為弱酸，用強堿滴定生成強堿弱酸鹽，顯堿性。一般pH8.2左右，故選酚酞為指示劑。此鹽在水解時生成金屬陽離子，弱酸，OHˉ。故顯堿性。例：CH3COONa+H2O→CH3COOH+Na++OHˉ（四）操作方法1、樣液的制備（1）固體樣品、干鮮果蔬、蜜餞及罐頭樣品用粉碎機或高速組織搗碎機粉碎，混合均勻。取適量樣品（約25g，精確至0.01g）最后用堿量≮5mL，最好在10—15mL，用150mL水將樣品移入250mL容量瓶中，在75—80℃（2）含CO2的飲料、酒類，要先除CO2：將樣品置于400C水浴加熱30分鐘，以除去CO2，冷卻后備用。（5min震搖一次）（3）調味品及不含CO2的飲料、酒類：將樣品混勻后直接取樣，必要時加適量水稀釋（若樣品渾濁，則需過濾）。（4）咖啡樣品，粉碎，加乙醇，放置過夜：將樣品粉碎通過40目篩，取10g粉碎的樣品于錐形瓶中，加入75mL80%乙醇，加塞放置16小時，并不時搖動，過濾。（5）固體飲料，加水研磨，定容，過濾：稱取5～10g樣品，置于研缽中，加少量無CO2蒸餾水，研磨成糊狀，用無CO2蒸餾水移入250mL容量瓶中，定容，充分振搖，過濾。（6）肉制品：樣品絞碎，加80mL水，沸水浴煮30min，用無CO2蒸餾水移入250mL容量瓶中，定容，充分振搖，過濾。2、測定準確用移液管吸取濾液50mL，注入三角瓶中，加入酚酞指示劑3~5滴。用0.1mol/L的NaOH溶液滴定至淺（微）紅色且30秒不褪色。記錄消耗的NaOH量。注：用堿式滴定管，先用水洗凈，檢查是否漏液，排氣泡，再使用。（五）計算P82總酸度（%）式中：c標準NaOH溶液的濃度，mol/L；V滴定消耗標準NaOH溶液的體積，mL；m樣品質量或體積，g或mL；V0樣品稀釋液總體積，mL；V1滴定時吸取的樣液體積，mL；K換算為主要酸的系數，即1毫摩爾氫氧化鈉相當于主要酸的克數。K值的變化說明：因食品中含有多種有機酸，總酸度的測定結果通常以樣品中含量最多的那種酸表示。要在結果中注明以哪種酸計。分析葡萄及其制品時，用酒石酸表示，其K=0.075；分析柑桔類果實及其制品時，用檸檬酸表示，K=0.06或0.070（帶一分子水）；分析蘋果、核桃類果實及其制品時，用蘋果酸表示，K=0.067；分析乳品、肉類、水產品及其制品時，用乳酸表示，K=0.090；分析酒類、調味品時，用乙酸表示，K=0.060。（六）討論上述方法適用于各種淺色食品的總酸的測定。如果是深色樣品可采取以下措施：①滴定前把50mL樣液（已放入三角瓶內的）再用無CO2水稀釋一倍。②若還不行，在上述快到終點時，用小燒杯取出2~3mL液體，再加入20mL水稀釋，觀察。③如果樣液顏色過深或渾濁，則宜用電位滴定法，經測pH值來定終點，一邊滴定，一邊電磁攪拌，到規(guī)定的pH值（pH=8.2）時為終點。小結：①樣品浸漬、稀釋用蒸餾水不能含有CO2，因為CO2溶于水會生成酸性的H2CO3形式，影響滴定終點時酚酞顏色變化。無CO2的蒸餾水的制備方法為：將蒸餾水煮沸20分鐘后，用堿石灰保護冷卻；或將蒸餾水在使用前煮沸15分鐘并迅速冷卻備用。必要時須經堿液抽真空處理。樣品中CO2對測定也有干擾，故對含有CO2飲料、酒類等樣品在測定之前須除去CO2。②樣品浸漬、稀釋之用水量應根據樣品中總酸含量來慎重選擇，為使誤差不超過允許范圍，一般要求滴定時消耗0.1mol/LNaOH溶液不得少于5mL，最好在10～15mL.③由于食品中有機酸均為弱酸，在用強堿(NaOH)滴定時，其滴定終點偏堿，一般在pH8.2左右，故可選用酚酞做終點指示劑。④若樣液有顏色（如帶色果汁等），則在滴定前用與樣液同體積的不含CO2蒸餾水稀釋之或采用試驗滴定法，即對有色樣液，用適量無CO2蒸餾水稀釋，并按100mL樣液加入0.3mL酚酞比例加入酚酞指示劑，用標準NaOH滴定近終點時，取此溶液2～3mL移入盛有20mL無CO2蒸餾水中（此時，樣液顏色相當淺，易觀察酚酞的顏色），若實驗表明還沒有達到終點時，將特別稀釋的樣液倒回原樣液中，繼續(xù)滴定直至終點出現為止。用這種在小燒杯中特別稀釋的辦法，能觀察幾滴0.1mol/LNaOH滴液所產生的酚酞顏色差別。若樣液顏色過深或渾濁，則宜用電位滴定法。⑤各類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)樣品所需0.1mol/L（乳品）或1mol/L（面包）NaOH溶液mL數表示，符號為0T。鮮牛乳的酸度為16～180T，面包酸度一般為3～90T。二、有效酸度（pH）值的測定在食品酸度測定中，有效酸度(pH值)的測定，往往比測定總酸度更有實際意義，更能說明問題，表示食品介質的酸堿性。測H﹢的活度(近似認為是濃度)。pH值的測定方法：①電位法(pH計法)②比色法③化學法—利用蔗糖的轉化速度、重氮基醋酸乙酯或乙縮醛的分解速度來求pH值（一）電位法(pH計法)1、原理以玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，插入待測樣液中，組成原電池，該電池電動勢的大小，與溶液pH值有直線關系。E=E°-0.0591pH(25℃2、適用范圍本方法適用于各種飲料、果蔬及其制品，以及肉、蛋類等食品中pH值的測定。測定值可準確到0.01pH單位。3、儀器（1）酸度計pHS-29A型（手提式）pHS-2型（實驗中使用的）pHS-25型（老型號）pHS-3C型（數字顯示）Ph—HJ90B型（盒式）（2）231型或221型玻璃電極玻璃電極頭部是由特殊的敏感玻璃薄膜制成，是電極的主要部分，僅對氫離子有作用，里邊為Ag.AgCl，泡在0.1mol/L鹽酸溶液中。a)231型玻+232型甘汞電極，可測試pH0～14。221型玻+222型甘汞電極，可測試pH1～9。b)新電極或很久未用的干燥電極，必須先浸在蒸餾水或0.1mol/L的鹽酸溶液中24小時以上。c)每換一次樣液，須將電極用蒸餾水清洗一次，擦干再用。（3）232型或222型甘汞電極甘汞電極內裝Hg/Hg2Cl2/KCl(飽）a)甘汞電極的兩個橡膠小帽，使用時應摘下，用完后還應戴上。b)檢查內部KCl是否能接近側口，不能有氣泡存在。c）安裝時要讓內部KCl液面高于外邊被測樣的液面。（4）現有復合電極將兩個電極裝在一起，有保護措施，E-201-0型4、試劑：緩沖溶液（標準）注意使用溫度是20自己配制要用優(yōu)級純試劑，也可購買配好的藥品，溶解后使用。（色譜純、優(yōu)級純、分析純、化學純、工業(yè)純）5、操作方法(1)樣品制備：①一般液體樣品搖勻后可直接取樣測定。②含CO2的液體樣品，除CO2后再測，方法同總酸。③果蔬樣品：榨汁后，取汁液直接測pH.果蔬干制品：取適量樣品加數倍的無CO2水，于水浴上加熱30分鐘，搗碎，過濾，取濾液測定。④肉類制品：稱取10克已除去油脂并搗碎的樣品，加入100mL無CO2蒸餾水，浸泡15⑤魚類等水產品：稱取10g切碎樣品，加無CO2蒸餾水100mL浸泡30分鐘（隨時搖動），過濾后取濾液測定。⑥皮蛋等蛋制品：取皮蛋數個，洗凈剝殼，按皮蛋：水為2：1的比例加入無CO2蒸餾水，于組織搗碎機搗成勻漿。再稱取15g勻漿（相當于10g樣品），加無CO2蒸餾水至150mL，攪勻，紗布過濾后稱取濾液測定。⑦罐頭制品（液固混合樣品）：先將樣品瀝汁液，取漿汁液測定；或將液固混合搗碎成漿狀后，取漿狀物測定。若有油脂，則應先分離出油脂。⑧含油或油浸樣品：先分離出油脂，再把固形物經組織搗碎機搗成漿狀，必要時加少量無CO2蒸餾水（20mL/100g樣品）攪勻后進行pH值測定。注意：制備好的樣品不宜久存，馬上測定。（2）pHS-2型酸度計、pHS-3C型的使用pHS—2型酸度計使用說明書概述pHS—2型酸度計是用玻璃電極取樣測量水溶液的酸度（即pH值）的一種測量儀器。儀器除測量酸堿度之外也可測量電極電位。本儀器采用高性能的具有極高輸入阻抗的集成運算放大器，使儀器具有穩(wěn)定可靠，使用方便等特點。pHS—2型酸度計由電計和E——201—C9復合電極組成。二、儀器主要技術性能1．測量范圍：pH：0~14pH，分7檔量程，每一量程為2pH。mV：0~±1400mV，分7檔量程，每一量程為200mV。2．小分度：pH：0.02pH。mV：2mV。3．精確度：pH：±0.02pH/3pH。mV：±2mV/200mV。4．儀器讀數重現性：pH：0.01pH。mV：1mV。5．被測溶液溫度范圍：0~60℃6．儀器輸入阻抗：不小于1012。7．儀器使用環(huán)境條件：a)環(huán)境溫度：0~40℃b)環(huán)境相對濕度：不大于85%。c)電源：220V±10%。50Hz±2%。8．體積：290×180×90毫米。9．重量：約3公斤。三、儀器工作原理本酸度計是利用玻璃電極和銀一氯化銀電極對被測溶液中不同酸度所產生的直流電勢，輸入到一臺用高輸入阻抗集成運算放大器組成的直流放大器，以達到pH值指示的目的。以下分三個部分進行說明。1.測量原理：水溶液酸堿度的測量一般用玻璃電極作為測量電極、甘汞電極或銀一氯化銀電極參比

電極，當氫離子活度發(fā)生變化時，玻璃電極和參比電極之間的電動勢也隨著引起變化，電動勢變化符合下列公式：E=E0—2.3026式中：R：氣體常數（8314焦耳/度·克分子）；T：絕對溫度：（273±t℃）；F：法拉第常數（96495庫侖/克·當量）；E：電極系統(tǒng)零電位；

pH：表示被測溶液pH值和內溶液pH值之差。2．電極系統(tǒng)：E—201——C9復合電極是由玻璃電極（測量電極）和銀一氯化銀電極（參比電極）組合在一起的塑殼可充式復合電極。玻璃電極頭部球泡是由特殊配方的玻璃薄膜制成，它僅對氫離子有敏感作用，當它浸入被測溶液內，則被測溶液中氫離子與電極球泡表面水化層進行離子交換，形成一電位球泡內層也同有電位存在。因此球泡內外產生一電位差，此電位差隨外層氫離子濃度的變化而改變。由于電極內部的溶液氫離子濃度不變，所以只要測出此電位差就可知被測溶液的pH值。玻璃電極球泡內通過銀氯化銀電極組成半電池，球泡外通過銀氯化銀參比電極，組成另一個半電池，二個半電池組成一個完整的化學原電池其電勢僅與被測溶液氫離子濃度有關。當一對電極形成的電位差等于零時，被測溶液的pH值即為零電位pH值。它與玻璃電極內溶液有關。本儀器的零電位為pH7，因此僅適應配用零電位pH值為7的玻璃電極。3．儀器：本儀器用高輸入阻抗集成運算放大器組成的同相直流放大電路，對電極系統(tǒng)的電勢進行pH值轉換，以達到精確測量溶液中氫離子濃度的目的。下面介紹本儀器面板上各調節(jié)旋紐的作用（插圖見下頁）?！皽囟取闭{節(jié)旋紐是用于補償由于溫度不同時對測量結果產生的影響。因此在進行溶液pH值測量及pH校正時，必須將此旋紐調至該溶液溫度值上。在進行電極電位mV值測量時，此旋紐無作用?！靶甭省闭{節(jié)旋紐是用于補償電極轉換系數。由于實際的電極系統(tǒng)并不能達到理論上轉換系數（100%）。因此，設置此調節(jié)旋紐是便于用戶用二點校正法對電極系統(tǒng)進行pH校正，使儀器能更精確測量溶液pH值。由于玻璃電極（零電位pH值為7）和銀—氯化銀電極浸入pH7緩沖溶液中時，其電勢并不都是象理論上的0mV，而有一定值，其電位差我們稱之為不對稱電位。這個值的大小取決于玻璃電極膜材料的性質，內外參比體系、測量溶液和溫度等因素?！岸ㄎ弧闭{節(jié)旋紐就是用于消除電極不對稱電位對測量結果所產生的誤差。“斜率”、“定位”調節(jié)旋紐僅在進行pH測量及校正時有作用?！白x數”按紐開關：當要讀取測量值時，按下此開關。當測量結束時，再按一次此開關，使儀器指針在中間位置，且不受輸入信號的影響，以免打壞表針?！斑x擇”開關供用戶選定儀器的測量功能?！胺秶遍_關供用戶選定儀器的測量范圍。四、儀器的使用方法1．儀器的安裝：儀器電源為220V交流市電。儀器的電源插頭如與用戶規(guī)格不符時，用戶可以自行調換。合適的插頭，插頭中的接地線絕對不能與其余二根電源線接錯。用戶在使用此儀器時，把儀器機箱支架撐好，使儀器與水平面成30o角。在未用電極測量前應把配件Q9短路插插入電極插口內，這時儀器的量程放在“6”，按下讀數開關調定位紐，使指針指在中間pH7表明電計工作基本正常。2．電極安裝：把電極桿裝在機箱上，如電極桿不夠長可以把接桿旋上。將復合電極插在塑料電極夾上。把此電極夾裝在電極桿上，將Q9短路插頭拔去，復合電極插頭插入電極插口內，電極在測量時，請把電極上近電極帽的加液口橡膠管下移使小口外露，以保持電極內KCl溶液的液位差。在不用時，橡膠管上移將加液口套住。3．pH校正：（二點校正方法）由于每支玻璃電極的零電位，轉換系數與理論值有差別，而且各不相同。因此，如要進行pH值測量，必須要對電極進行pH校正，其操作過程如下：（1）

開啟儀器電源開關。如要精密測量pH值，應在開電源開關30分鐘后進行儀器的校正和測量。將儀器面板上的“選擇”開關置“pH”檔，“范圍”開關置“6”檔，“斜率”旋紐順時針旋到底（100%處），“溫度”旋紐置此標準緩沖溶液的溫度。（2）用蒸餾水將電極洗凈以后，用濾紙吸干。將電極放入盛有pH7的標準緩沖溶液的燒杯內，按下“讀數”開關，調節(jié)“定位”旋紐，使儀器指示值為此溶液溫度下的標準pH值（儀器上的“范圍”讀數加上表頭指示值即為pH指示值），在標定結束后，放開“讀數”開關，使儀器置于準備狀態(tài)。此時儀器指針在中間位置。（3）把電極從pH7的標準緩沖溶液中取出，用蒸餾水沖洗干凈，用濾紙吸干。根據你將要測pH值的樣品溶液是酸性（pH7）或堿性（pH7）來選擇pH4或pH9的標準緩沖溶液。把電極放入標準緩沖溶液中，把儀器的“范圍”置“4”檔（此時為pH4的，標準緩沖溶液時）或放置“8”檔（此時為pH9的標準緩沖溶液時），按下“讀數”開關，調節(jié)“斜率”旋紐，使儀器指示值為該標準緩沖溶液在此溶液溫度下的pH值，然后放開“讀數”開關。（4）按（2）條的方法再測pH7的標準緩沖溶液，但注意此時應將“斜率”旋紐維持不動，在按（3）條操作后的位置不變。如儀器的指示值與標準緩沖溶液的pH誤差是符合你將要進行pH測量時的精度要求，則可認為此時儀器已校正完畢，可以進行樣品測量。若此誤差不符合你將要進行pH測量時的精度要求，則可調節(jié)“定位”旋紐至消除此誤差，然后再按（3）條順序操作。一般經過上述過程，儀器已能進行pH值的精確測量了。在一般情況下，兩種標準緩沖溶液的溫度必須相同，以獲得最佳pH校正效果。4．

樣品溶液pH值測量：（1）在進行樣品溶液的pH值測量時，必須先清洗電極，并用濾紙吸干。在儀器已進行pH校正以后，絕對不能再旋動“定位”、“斜率”旋紐，否則必須重新進行儀器pH校正。一般情況下，一天進行一次pH校正已能滿足常規(guī)pH測量的精度要求。（2）將儀器的“溫度”旋紐旋至被測樣品溶液的溫度值。將電極放入被測溶液中。儀器的“范圍”開關置于此樣品溶液的pH值檔上，按下“讀數”開關。如表針打出左面刻度線，則應減少“范圍”開關值。如表針打出右面刻度線，則應增加“范圍”的開關值。直至表針在刻度上，此時表針所指示的值加上“范圍”開關值，即為此樣品溶液pH值。請注意，表面滿刻度值為2pH，最少分度值為0.02pH。希望被測樣品溶液的溫度和用于儀器pH校正的標準緩沖溶液的溫度相同。這樣能減小由于電極而引起的測量誤差，提高儀器測量精度。5．電極電位的測量：（1）測量電極插頭芯線接“—”，參比電極連接線“+”。復合電極插頭芯線為測量電極，外層為參比電極，在儀器內參比電極接線柱已與電極插口外層相接，不必另連線。如測量電極的極性和插座極性相同時，則儀器的“選擇”置“+mV”檔。否則，儀器的“選擇”置“—mV”檔。（2）將電極放入被測溶液，按“讀數”開關。如儀器的“選擇”置“+mV”時，當表針打出右面刻度時，則增加“范圍”開關值，反之，則減少“范圍”開關值，直至表針在表面刻度上。如儀器的“選擇”置“—mV”時，當表針打出右面刻度時，減少“范圍”開關值。反之，則增加“范圍”開關值。（3）

將儀器的“范圍”開關值，加上表針指示值，其和再乘以100，即得電極電位值，單位為：mV。電極電位值的極性，當儀器的“選擇”開關置“+mV”檔，則測量電極極性相同于插座極性，反之，則測量電極極性為“—”。五、儀器的維護及注意事項儀器必須很好維護，以保證儀器的使用壽命和測量精度，儀器全部采用集成電路，儀器的輸入阻抗很高，因此在使用和存放儀器時，必須注意以下幾條：（1）儀器的輸入端（即復合電極插口），必須保持清潔，不使用將Q9短路插插入，使儀器輸入處于短路狀態(tài)，這樣能防止灰塵進入，并能保護儀器不受靜電影響。（2）儀器在按下“讀數”開關時發(fā)現指針打出刻度時，應放開“讀數”開關，檢查分檔開位置及其它調節(jié)器是否適當。電極頭是否浸入溶液。如在pH檔時，輸入信號近于pH7或輸入端短路時，分檔開關應在“6”檔，在mV檔時，分檔開關應在“0”mV。（3）調節(jié)“溫度”旋紐時勿用力過大，以防止移動緊固螺絲的位置，影響pH準確度。（4）當按下讀數開關，調節(jié)“定位”旋紐達不到標準緩沖溶液的pH值是時，即說明電極的不對稱電位很大（大于±1pH），或被測緩沖溶液pH值不正確，應調換電極或溶液試之。用儀器測量緩沖溶液誤差較大時，可以用電位差計毫伏值輸入到儀器輸入端。儀器置mV檔。當電位差計輸入0，±100，±200，~±1400mV時，觀測儀器的指示值，分別情況按下面方法調節(jié)機箱邊的“零點”、“+mV”、“—mV”三調節(jié)器。注意，儀器出廠時已把此三個調節(jié)器調整好了，如沒有電位差計，請不要隨便旋動此調節(jié)器。a.當儀器在輸入正負各檔mV值時，基本上誤差都相同，且極性相同（如都差—2mV）可調節(jié)“零點”調節(jié)器，以消除此誤差。b.當儀器在輸入正負各檔mV值時，儀器在0mV輸入時誤差很?。ㄐ∮?mV）。但儀器的誤差隨輸入信號變化而改變時，則當測“+mV”值時有此誤差，可調節(jié)“+mV”調節(jié)器，測“—mV”值時有此誤差可調節(jié)“—mV”調節(jié)器，以消除此誤差。c.當儀器在輸入正負各檔mV值時，儀器在0mV輸入時有一定的誤差（如2mV時），且此誤差隨輸入信號的變化而改變時，則可在儀器輸入0mV時，調“零點”調節(jié)器，使儀器指示為0mV，然后輸入±1400mV，分別調節(jié)“+mV”，“—mV”調節(jié)器，使儀器誤差達到技術要求即可。經過上述過程調節(jié)，儀器一般就能達到規(guī)定的技術要求，如儀器在測量過程中仍有誤差，則要把儀器送到專設的維修點進行檢驗維修。pH玻璃電極在常規(guī)情況下只能保存、使用一年。六.電極使用維護及注意事項電極使用維護及注意事項：1．電極在測量前必須用已知pH值的標準緩沖溶液進行定位校準，為取得更正確的結果，已知pH值要可靠，而且其pH值愈接近被測值愈好。2．取下帽后要注意，在塑料保護柵內的敏感玻璃泡不與硬物接觸，任何破損和擦毛都會使電極失效。3．測量完畢，不用時應將電極保護帽套上，帽內應放少量補充液，以保持電極球泡的濕潤。4．復合電極的外參比補充液為3M氯化鉀溶液（附件有：內裝3M氯化鉀小瓶一只，用戶只需加入60ml蒸餾水搖勻，此溶液即為外參比補充液），補充液可以從上端小孔加入。5．電極的引出端，必須保持清潔和干燥，絕對防止輸出兩端短路，否則將導至測量結果失準或失效。6．電極應與輸入阻抗較高的酸度計（10≥12）配套，能使電極保持良好的特性。7．電極避免長期浸在蒸餾水中或蛋白質和酸性氟化物溶液中，并防止有機硅油脂接觸。8．電極經長期使用后，如發(fā)現梯度略有降低，則可把電極下端浸泡在內4%HF（氫氟酸）中3-5秒鐘，用蒸餾水洗凈，然后在氯化鉀溶液中浸泡，使之復新。9．被測溶液中如含有易污染敏感球泡或堵塞液接界的物質，而使電極鈍化，其現象是敏感梯度降低，或讀數不準。如此，則應根據污染物質的性質，以適當溶液清洗，使之復新。pHS-3C型精密酸度計(說明書)pHS-3C型精密酸度計是一種實驗室用的精密pH測量儀器.也可以用鉑電極和參比電極測量氧化還原電位(ORP).因此，它在國民經濟各部門中都可以得到廣泛的應用。原理儀器由電極，高阻抗直流放大器，功能調節(jié)器(斜率和定位)，數字電壓表和電源(DC/DC隔離電源)等組成，pH指示電極，參比電極，被測試液組成測量電池。指示電極的電位隨被測溶液的pH值變化而變化，而參比電極的電位不隨pH值的變化而變化，它們符合能斯特方程中電位E與離子活度之間的關系.本儀器采用零電位為pH7的玻璃電極或復合電極。儀器設置了穩(wěn)定的定位調節(jié)器和斜率調節(jié)器。前者是用來抵消測量電池的起始電位，使儀器的示值與溶液的實際pH值相等；而后者通過調節(jié)放大器的靈敏度使pH值整量化；外形圖如照片所示。三功能與技術指標1測量范圍:0-14pH；最小讀數為0。01pH；mV:±0-1999mV，最小讀數為1mV。極性自動轉換。2測量精度:pH為0。02±1個字；mV為0。2%滿度值±1個字。輸入阻抗≥1×1012歐。4消耗功率:小于6W5外形尺寸:170×125×55mm6重量:小于1kg7工作條件:環(huán)境溫度為5-45℃；四測量pH時的使用方法(一)pH值的測定1在測定溶液pH值時，將pH電極，參比電極，和電源分別插入相應的插座中。將功能開關撥止pH位置。2儀器接通電源預熱30分鐘(預熱時間越長越穩(wěn)定)后，將所有電極插入pH6.86標準緩沖溶液(第一種)中，平衡一段時間(主要考慮電極電位的平衡)，待遇讀數穩(wěn)定后，調節(jié)定位調節(jié)器，使儀器顯示6.86.3用蒸餾水沖洗電極并用吸水紙擦干后，插入pH4.01標準緩沖溶液(第二種)中，待遇讀數穩(wěn)定后，調節(jié)斜率調節(jié)器，使儀器顯示4.01.儀器就校正完畢。為了保證精度建議以上2，3兩個標定步驟重復一，二次。一旦儀器校正完畢，"定位"和"斜率"調節(jié)器不得有任何變動。4用蒸餾水沖洗電極并用吸水紙擦干后，插入樣品溶液中進行測量。若測定偏堿性的溶液時，應用pH6.86標準緩沖溶液(第一種)和pH9.18標準緩沖溶液(第二種)來校正儀器。為了保證pH值的測量精度要求每次使用前必須用標準溶液加于校正。注意校正時標準溶液的溫度與狀態(tài)(靜止還是流動)和被測液的溫度與狀態(tài)要應盡量一致。在使用過程中，遇到下列情況時儀器必須重新標定:①換用新電極;②"定位"或"斜率"調節(jié)器變動過。(二)mV測定1在測定溶液ORP(Eh)時，將鉑電極和飽和甘汞電極和電源分別插入相應的插座中。2將功能開關撥止mV位置。3將電極插入被測溶液中，即可進行測定。五儀器的維護與注意事項1儀器的輸入端(包括玻璃電極插座與插頭)必須保持干燥清潔。2新玻璃pH電極或長期干儲存的電極，在使用前應在pH浸泡液中浸泡24小時后才能使用。pH電極在停用時，就將電極的敏感部分浸泡在pH浸泡液中。這對改善電極響應遲鈍和延長電極壽命是非常有利的。3pH浸泡液的正確配制方法:取pH4.00緩沖劑(250mL)包，溶于250mL純水中，再加入56克分析純KCl，適當加熱，攪拌至完全溶解即成。在使用復合電極時，溶液一定要超過電極頭部的陶瓷孔。電極頭部若沾污可用醫(yī)用棉花輕擦。5玻璃pH電極和甘汞電極在使用時，必須注意內電極與球泡之間及參比電極內陶瓷蕊附近是否有氣泡存在，如有必須除了。6用標準溶液標定時，首先要保證標準緩沖溶液的精度，否則將引起嚴重的測量誤差。標準溶液可自行配制，但最好用國家傳遞的標準緩沖溶液。7忌用濃硫酸或鉻酸洗液洗滌電極的敏感部分。不可在無水或脫水的液體(如四氯化碳，濃灑精)中浸泡電極。不可在堿性或氟化物的體系，粘土及其它膠體溶液中放置時間過長，以致響應遲鈍。8常溫電極一般在5-60℃溫度范圍內使用。如果在低于5℃或高于60℃時使用，（二）比色法比色法是利用不同的酸堿指示劑來顯示pH，由于各種酸堿指示劑在不同的pH范圍內顯示不同的顏色，故可用不同指示劑的混合物顯示各種不同的顏色來指示樣液的pH。1、試紙法有市售的pH試紙（廣泛與精密試紙之分：濾紙放在適當的指示劑中，浸漬后取出干燥即可）。使用：用一干凈的玻璃棒蘸上少許樣液，滴在試紙上，使其顯色，在2-3s后，與配套的比色板比較，以測出樣液的pH。特點：簡便、快速、經濟，但結果不夠準確，僅能粗略估計。2、標準管比色法使用：用標準緩沖液配制一pH不同的標準系列，各加適當的酸堿指示劑使其于不同的pH條件下呈現不同的顏色，即形成標準色。在樣液中加入與標準緩沖液相同的酸堿指示劑，顯色后與標準管之顏色進行比較，與樣液顏色相近的標準色管中緩沖液的即位待測樣液的pH。特點：適用于色度和渾濁度甚低的樣液pH的測定。受樣液顏色、濁度、膠體物和各種氧化劑和還原劑的干擾，故測定結果不甚準確，其測定僅能準確到0.1pH單位。六、作業(yè)食品總酸度測定時，應該注意一些什么問題？七、課后記

《食品分析》教案（第20次課2學時）一、授課題目第十一章酸度的測定第二節(jié)酸度的測定2第三節(jié)食品中有機酸的分離與定量二、教學目的和要求學習本次內容，要求學生了解測定揮發(fā)酸度的意義；掌握揮發(fā)酸度測定的原理及方法。了解食品中有機酸的分離與定量的方法。三、教學重點和難點教學重點：揮發(fā)酸的測定原理及方法，食品中有機酸的分離與定量的方法。教學難點：有機酸的分離方法四、主要參考資料1、穆華榮、于淑萍主編，食品分析.北京：化學工業(yè)出版社，20042、周光理主編，食品分析與檢驗技術，北京：化學工業(yè)出版社，20063、楊月欣主編，實用食物營養(yǎng)成分分心手冊（第二版），北京：中國輕工業(yè)出版社，20074、曲祖乙、劉靖主編，食品分析與檢驗.北京：中國環(huán)境科學出版社，20065、/content/20050611/16631.htm6/tag/%E7%BA%BF%E6%80%A7%E7%9B%B8%E5%85%B3%E7%B3%BB%E6%95%B0/7/tag/%E7%BA%BF%E6%80%A7%E7%9B%B8%E5%85%B3%E7%B3%BB%E6%95%B0/五、教學過程1、學時分配：2學時2、輔導手段：自習答疑3、教學辦法：講授4、板書設計:(見上頁)5、教學內容第二節(jié)酸度的測定三、揮發(fā)酸的測定（一）概述1、定義：食品中的揮發(fā)酸主要是低碳鏈的脂肪酸，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。2、意義正常生產的食品中，其揮發(fā)酸的含量較穩(wěn)定，若生產中使用了不合格的原料或違反正常的工藝操作，則會由于糖的發(fā)酵，而使揮發(fā)酸含量增加，降低食品的品質。因此揮發(fā)酸的含量是某些食品的一項質量控制指標。3、方法（1）直接滴定法—通過水蒸氣蒸餾或溶劑萃取，把揮發(fā)酸分離出來，然后用標準堿液滴定。特點：操作方便，較常用于揮發(fā)酸含量較高的樣品。（2）間接法測定—將揮發(fā)酸蒸發(fā)排除后，用標準堿滴定不揮發(fā)酸，最后從總酸中減去不揮發(fā)酸，即得揮發(fā)酸含量?？偹?揮發(fā)酸+不揮發(fā)酸特點：適用于樣品中揮發(fā)酸含量較少，或在蒸餾操作的過程中蒸餾液有所損失或被污染。（二）水蒸汽蒸餾法測總揮發(fā)酸1、原理樣品經適當的處理后，加適量磷酸使結合態(tài)揮發(fā)酸游離出來，用水蒸氣蒸餾分離出總揮發(fā)酸，經冷卻、收集后，以酚酞做指示劑，用標準堿液滴定至微紅色，30秒不褪色為終點，根據標準堿的消耗量計算出樣品總揮發(fā)酸含量。反應式同“總酸度的測定”。適用范圍：適用于各類飲料、果蔬及其制品、發(fā)酵制品、酒等中間揮發(fā)酸含量的測定。2、試劑①0.1mol∕LNaOH標準溶液，配法同前。②1%酚酞乙醇溶液，配法同前。③10%磷酸溶液，稱取10.0g磷酸，用少許無CO2水溶解，并稀釋至100mL。3、儀器①水蒸氣蒸餾裝置(P86圖7-1）②電磁攪拌器除含CO2樣品中的CO2。4、樣品處理方法①一般果蔬及飲料可直接取樣②含CO2的飲料、發(fā)酵酒類，須排除CO2，方法是取80～100mL(g)樣品于錐形瓶中，在用電磁攪拌器的同時，于低真空下抽氣2～4分鐘以除去CO2。③固體樣品（如干鮮果蔬及其制品）及冷凍、粘稠等制品，先取可食部分加入定量水（冷凍制品須先解凍），用高速組織搗碎機搗成漿狀，再稱取處理樣品10克，加無CO2蒸餾水溶解并稀釋至25mL④肉類制品：稱取10克已除去油脂并搗碎的樣品于250mL錐形瓶中，加入100mL無CO2蒸餾水，浸泡15⑤魚類等水產品：稱取10g切碎樣品，加無CO2蒸餾水100mL浸泡30分鐘（隨時搖動），過濾后取濾液測定。⑥皮蛋等蛋制品：取皮蛋數個，洗凈剝殼，按皮蛋：水為2：1的比例加入無CO2蒸餾水，于組織搗碎機搗成勻漿。再稱取15g勻漿（相當于10g樣品），加無CO2蒸餾水至150mL，攪勻，紗布過濾后稱取濾液測定。⑦罐頭制品（液固混合樣品）：先將樣品瀝汁液，取漿汁液測定；或將液固混合搗碎成漿狀后，取漿狀物測定。若有油脂，則應先分離出油脂。⑧含油或油浸樣品：先分離出油脂，再把固形物經組織搗碎機搗成漿狀，必要時加少量無CO2蒸餾水（20mL/100g樣品）攪勻后進行pH值測定。4、測定①樣品蒸餾取樣品2—3g或25mL移到蒸餾瓶中，加25mL無CO2的水和1mL10％H3PO4溶液，連接水蒸汽蒸餾裝置打開冷凝水，加熱蒸餾至餾出液約300mL為止，于相同條件下作一空白試驗（燒瓶內加50mL水代替樣品）。②滴定將餾出液加熱至60~65℃，加入3滴酚酞指示劑。用0.1mol∕L的NaOH滴定至微紅305、結果計算食品中總揮發(fā)酸通常以醋酸的重量百分數表示。計算如下：[以醋酸計，g/100g(mL)樣品]=[(V1-V2)×c×0.06]×100∕m公式中：m樣品質量或體積，g或mL;V1樣液滴定消耗標準NaOH的體積，mL;V2空白滴定消耗標準NaOH的體積，mL;c標準-NaOH溶液的濃度，mol/L;0.06換算為醋酸的系數，即1毫摩爾氫氧化鈉相當于醋酸的克數6、說明①樣品中揮發(fā)酸如采用直接蒸餾法比較困難，因揮發(fā)酸與水構成有一定百分比的混溶體，并有固定的沸點。在一定沸點下，蒸汽中的酸與溶液中的酸之間有一個平衡關系，（即蒸發(fā)系數x)，在整個平衡時間內x不變，故一般不采用直接蒸餾法。而水蒸氣蒸餾中，揮發(fā)酸和水蒸氣分壓成比例地自溶液中一起蒸餾出來，加速揮發(fā)酸的蒸餾速度。②在蒸餾前應先將水蒸氣發(fā)生器中的水煮沸10分鐘，或在其中加入2滴酚酞指示劑并加NaOH至呈淺紅色，以排除其中的CO2，并用蒸汽沖洗整個裝置。③溶液中總揮發(fā)酸包括游離態(tài)與結合態(tài)2種。而結合態(tài)揮發(fā)酸又不容易揮發(fā)出來，所以要加少許磷酸，使結合態(tài)揮發(fā)酸揮發(fā)出來。④在整個蒸餾裝置中，蒸餾瓶內液面要保持恒定，不然會影響測定結果，另外，整個裝置連接要好，防止揮發(fā)酸泄露。⑤滴定前，將蒸餾液加熱至60~65℃⑥若樣品中含SO2還要排除它對測定的干擾。測定食品中各種揮發(fā)酸的含量，還可使用紙色譜法和氣相色譜法。第三節(jié)食品中有機酸的分離與定量分析食品中有機酸可分類兩種情況：（1）要求了解總酸量，它可使用pH指示劑以規(guī)定的堿溶液滴定來求得；（2）要求了解特定的酸的含量，有時要了解全部有機酸的組成，這正是食品科學研究發(fā)展所需要的分析項目。常用方法：氣相色譜法、離子交換色譜法、高效液相色譜法。一、氣相色譜法（GC法）GasChromatography（一）概念流動相——氣體（由載氣帶著物料氣體），一般用高壓氣瓶供給（N2、He)固定相固體——固體吸附劑固定相液體——擔體+固定液1906年，俄國植物學家茨威特分離植物葉綠體中色素而得名，玻璃管中裝CaCO3，石油醚溶解植物葉綠體倒入管內，再用石油醚做淋洗劑，結果，柱子中被分成幾個不同顏色的譜帶。（二）氣相色譜流程示意圖：針形閥針形閥載氣轉子流量計汽化室進樣器層析柱檢測器微電流放大器記錄儀電腦保留時間——從進樣到出現組分濃度極大點（色譜峰最高點）的時間tR在一定固定相，一定操作條件下，各組分的t值不一樣。同一組分有同樣的t值，可用來作定性分析。峰高（h）、峰面積（A）可用作定量分析。A=h×半寬度（峰高一半處色譜峰寬度）A=（底×高）／2A值=積分儀求得總面積的94％。計算①某一組分比例=（一組分峰面積／①某一組分比例=（總峰面積／94％）②以標準曲線來計算含量，以含量為橫坐標，峰面積為縱坐標。（三）層析柱和檢測器1、檢測器有多種①熱導池檢測器（TCD）在氣相色譜中應用最早、最廣泛的檢測器。靈敏度為100ppm。原理：不同組分和載氣有不同的導熱系數。當通過熱導池的氣體組成及濃度發(fā)生變化時，可引起熱敏元件上溫度的變化，由此而產生阻值變化，可衡量組分的含量。②氫火焰離子化檢測器（FID）靈敏度比熱導池檢測器高1000倍，可在室溫至300℃原理：以H2（燃燒氣）和空氣（助燃氣）的火焰為能源，在氫火焰附近裝置兩個電極（收集極、發(fā)射極），兩個電極之間外加100~350V電壓，當樣品組分從色譜柱餾出后，由載氣攜帶，與H2匯合，從噴嘴流出，與空氣相遇，經引燃就燃燒。在氫火焰高溫能源作用下，樣品組分、電離成正、負離子，在直流電場的作用下，離子向電極移動產