食品中一般成分分析-總酸及有效酸度的測定

滴定分析法概述滴定分析法是定量化學分析中的一類重要的分析方法，常用于測定含量大于或等于1%的常量組分。該法所用儀器簡單，準確度高，操作方便，快速，在食品分析中應(yīng)用廣泛。

Part01基本概念基本概念

滴定分析法是指將一種已知準確濃度的試劑溶液（即標準溶液），滴加到被測物質(zhì)的溶液中，至所加試劑與被測物質(zhì)按化學計量關(guān)系定量反應(yīng)完全，根據(jù)試劑溶液的濃度和用量，計算被測物質(zhì)的含量?；靖拍畹味ǚ治龇ㄖ械某Ｓ眯g(shù)語：1.滴定劑即標準溶液，是已知準確濃度的試劑溶液。2.滴定將滴定劑由滴定管滴加到被測物質(zhì)溶液中的操作過程。

基本概念滴定分析法中的常用術(shù)語：3.化學計量點當加入的滴定劑與被測物質(zhì)的量相等時，兩者均無過剩，此刻稱為化學計量點。滴定最好能在化學計量點結(jié)束?；靖拍?.指示劑滴定時，常在被測物質(zhì)溶液中加入一種輔助試劑，由其顏色變化作為化學計量點到達的終止滴定信號，這種輔助試劑稱為指示劑。5.滴定終點在滴定過程中，指示劑恰好發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)折點，稱為滴定終點。Part02滴定分析條件滴定分析條件1.反應(yīng)必須定量地完成。即嚴格按照一定的化學反應(yīng)式進行，通常要求達到99.9%以上，無副反應(yīng)發(fā)生，否則不能定量計算。2.反應(yīng)速率要快加入滴定劑后，反應(yīng)能立刻完成。某些速度較慢的滴定反應(yīng)，可通過加熱、加催化劑來加快反應(yīng)速度。滴定分析條件3.無副反應(yīng)：否則失去定量計算的依據(jù)。4.有適當?shù)姆椒ù_定終點能利用指示劑或電位分析方法，確定反應(yīng)的終點。Part03滴定方式滴定方式1.直接滴定法用標準溶液直接滴定被測物質(zhì)，利用指示劑或儀器測試指示化學計量點到達的滴定方式，稱為直接滴定法。直接滴定法是滴定分析中最常用、最基本的滴定方法。如NaOH滴定HCL，K2Cr2O7滴定Fe2+等。凡是滿足上述滴定反應(yīng)要求的反應(yīng)，都可采用直接滴定法進行測定。滴定方式2.返滴定法（剩余滴定法）：是指部分反應(yīng)不符合上述的要求，反應(yīng)速度較慢或無合適指示劑時，用此法。在被測物質(zhì)的試液中先加入過量的滴定劑，待反應(yīng)完成后，再用另一標準溶液去滴定剩余的滴定劑，根據(jù)滴定劑的總量減去標準溶液的用量，從而算出被測物質(zhì)的含量。如Al3+與EDTA配位反應(yīng)速率慢，并且對指示劑產(chǎn)生封閉作用，不能直接滴定，常采用返滴定法進行。滴定方式3.間接滴定法被測物質(zhì)不能與標準溶液直接反應(yīng)的物質(zhì)，通過另外的反應(yīng)間接測定的方法。如:KMnO4法測Ca2+，先利用Ca2+與C2O42-作用形成CaC2O4沉淀，過濾后，加入H2SO4使沉淀物溶解，用KMnO4標準溶液與C2O42-，間接測定Ca2+含量。Part04滴定分析法的分類滴定分析的方法1.酸堿滴定法以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，叫做酸堿滴定法，如用強堿滴定強酸的基本反應(yīng)式為：H++OH-=H2O常用HCL標準溶液測定堿或堿性物質(zhì)，用NaOH標準溶液測定酸或酸性物質(zhì)。滴定分析的方法2.沉淀滴定法以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，應(yīng)用最廣泛的是銀量法。常用AgNO3作為標準溶液，滴定Cl-、Br-、I-等離子。

滴定分析的方法

3.配位滴定法

以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。應(yīng)用比較廣泛的是EDTA作標準溶液測定金屬離子。滴定分析的方法4.氧化還原滴定法以有電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，可用氧化劑為標準溶液測定還原性物質(zhì)，也可以用還原劑為標準溶液測定氧化性物質(zhì)。應(yīng)用較多的有高錳酸鉀法、碘量法等。酸堿滴定法定義酸堿滴定法定義酸堿滴定法是以酸堿反應(yīng)(水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng))為基礎(chǔ)的定量分析法。該法應(yīng)用廣泛，可以直接測定酸性或堿性物質(zhì)，也可以間接測定能在反應(yīng)中定量生成酸或堿的物質(zhì)。常用的滴定劑是強酸或強堿。如：鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。酸堿反應(yīng)的實質(zhì)是H+和OH-的反應(yīng)。反應(yīng)式為H++OH-→H2O.Part02指示劑變色原理指示劑變色原理用于酸堿滴定的指示劑，稱為酸堿指示劑，是一類結(jié)構(gòu)較復雜的有機弱酸或有機弱堿，它們在溶液中能部分電離成指示劑的離子和氫離子（或氫氧根離子），并且由于結(jié)構(gòu)上的變化，它們的分子和離子具有不同的顏色，因而在pH不同的溶液中呈現(xiàn)不同的顏色。

.指示劑變色原理如酚酞，是一種有機弱酸，（常用HIn表示酸型指示劑，）其顏色變化如下：反應(yīng)是可逆的，當H+濃度增大時，平衡向左移動，酚酞以酸式結(jié)構(gòu)存在，溶液為無色。當OH-濃度增大時，平衡向右移動，酚酞以堿式結(jié)構(gòu)存在，溶液變成紅色。

Part03指示劑變色范圍指示劑變色范圍通常將指示劑顏色變化的pH區(qū)間稱為變色范圍。常用酸堿指示劑變色范圍

指示劑酸式色堿式色變色pH范圍甲基橙紅

黃3.1-4.4溴百里酚藍黃藍6.0-7.6酚酞無色紅8.2-10.0紫色石蕊紅藍5.0-8.0甲基紅紅黃4.4-6.2中性紅紅黃橙色6.8-8.0指示劑變色范圍

指示劑變色范圍過寬，導致誤差增大，有時為了提高分析結(jié)果的準確性，可采用混合指示劑，混合指示劑具有變色范圍窄，變色敏銳的特點。Part04指示劑分類指示劑分類常用的酸堿指示劑主要有以下四類：

1.硝基酚類

這是一類酸性顯著的指示劑，如對-硝基酚等。2.酚酞類

酚酞、百里酚酞和α-萘酚酞等，它們都是有機弱酸。

.指示劑分類常用的酸堿指示劑主要有以下四類：

3.磺代酚酞類

酚紅、甲酚紅、溴酚藍、百里酚藍等，它們都是有機弱酸。4.偶氮化合物類

甲基橙、中性紅等，它們都是兩性指示劑，既可作酸式離解，也可作堿式離解。.Part05指示劑用量要求指示劑用量要求雙色指示劑的變色范圍不受其用量的影響，但因指示劑本身就是酸或堿，指示劑的變色要消耗一定的滴定劑，從而增大測定的誤差。

指示劑用量要求

對于單色指示劑而言，用量過多，會使變色范圍向pH值減小的方向發(fā)生移動，也會增大滴定的誤差。一般樣品體積少時2-3滴即可，樣品量大時可適當增加。.Part06酸堿指示劑的選擇酸堿指示劑的選擇酸堿滴定過程中，溶液pH值隨著滴定劑的加入而不斷變化，在化學計量點前后一定范圍內(nèi)，溶液pH值有一變化范圍，指示劑只有在這一范圍內(nèi)發(fā)生顏色改變，才能準確指示滴定終點。在化學計量點前后溶液發(fā)生pH突變的點稱為滴定突躍。其對應(yīng)的pH范圍稱為滴定突躍范圍。.酸堿指示劑的選擇凡是變色范圍全部或部分落在滴定突躍范圍內(nèi)的指示劑，都可用來指示滴定終點。滴定突躍范圍越小，可供選擇的指示劑就越少。影響滴定突躍范圍的原因有酸或堿溶液的濃度和強度。滴定突躍范圍太小時，人眼不能辨別指示劑顏色變化，滴定不能進行。.測定原理測定原理1.總酸測定原理食品中有機弱酸用標準堿液進行滴定時，被中和成鹽類。以酚酞作為指示劑，滴定至溶液顯淡紅色，30s不褪色為終點。根據(jù)所消耗的標準堿液的濃度和體積，計算出樣品中酸的含量。.測定原理2.有效酸度測定原理食品中有效酸度的測定采用酸度計來測定。將玻璃電極（指示電極）和甘汞電極（參比電極）插入被測溶液中組成一個電池，其電動勢與溶液的pH值有關(guān)。通過對電池電動勢的測量即可測定溶液的pH。.Part02儀器與試劑儀器與試劑1.儀器

酸度計；堿式滴定管；錐形瓶；量筒；分析天平等；

儀器與試劑

2.試劑

0.1mol/LNaOH標準溶液；酚酞指示劑；標準緩沖溶液；.Part03操作步驟操作步驟1.樣品的制備

酸乳飲料制品，混勻樣品后直接取樣，必要時加適量的水稀釋。固體乳制品，需準確稱取一定量的樣品，加蒸餾水溶解經(jīng)過預處理以后再測定。

操作步驟2.總酸度的測定（1）總酸度的測定準確吸取已制備好的樣液50mL于250mL錐形瓶中，加3-4滴酚酞指示劑，用0.1mol/LNaOH標準溶液滴定至微紅色30s不褪色，記錄消耗0.1mol/LNaOH標準溶液的體積。操作步驟

操作步驟V0---樣品稀釋液總體積，mL；V1---滴定時吸取的樣液體積，mL；m---樣品質(zhì)量或體積，g或mL；K---換算系數(shù)，即1mmol氫氧化鈉相當于主要酸的質(zhì)量（g），g/mmoL。乳酸為0.09。操作步驟3.有效酸度的測定（1）酸度計的校正

開啟酸度計，預熱30min，調(diào)節(jié)溫度補償旋鈕，將電極插入標準緩沖溶液中，按讀數(shù)開關(guān)，調(diào)節(jié)電位調(diào)節(jié)旋鈕，使指針調(diào)在標準緩沖溶液的pH值上，對酸度計進行校正，可采用單點校正，也可采用雙點校正。

操作步驟3.有效酸度的測定（2）pH的測定

用無CO2蒸餾水清洗電極，用濾紙吸干水分，將電極插入待測樣液中，按下讀數(shù)開關(guān)，讀數(shù)穩(wěn)定后記錄樣品pH值。Part04注意事項注意事項1.不同型號的酸度計操作有些差別，具體參照儀器說明書校正和使用。2.樣液制備好以后，不宜久放，應(yīng)立即測定。

注意事項3.不同樣品pH差異較大，對酸度計進行校正時應(yīng)選擇pH值與樣品較接近的標準緩沖溶液進行校正。4.酸度計經(jīng)校正后，不能再隨意觸碰校正旋鈕，否則需重新校正。酸味物質(zhì)的作用酸味物質(zhì)的作用食品存在的酸味物質(zhì)對食品的色、香、味、成熟度、穩(wěn)定性和質(zhì)量的好壞都有影響。酸味物質(zhì)在食品中主要作用是用于顯味、防腐和穩(wěn)定顏色。

酸味物質(zhì)的作用1.顯味食品中的酸味物質(zhì)是重要的顯味劑，對食品風味有很大影響。大多數(shù)有機酸具有很濃的水果香味，能刺激食欲，促進消化。此外，有機酸在維持人體體液酸堿平衡方面也有重要作用。.酸味物質(zhì)的作用2.防腐酸味物質(zhì)在食品中起到一定的防腐作用。如當食品pH＜2.5時，除霉菌外，大部分微生物生長都受到抑制。如果將乙酸的濃度控制在6%時，可有效地抑制腐敗菌的生長。酸味物質(zhì)的作用3.穩(wěn)定顏色食品中的酸味物質(zhì)存在（即pH值的高低），對保持食品顏色穩(wěn)定，也起著一定作用。在水果加工過程中，若加酸降低介質(zhì)的pH值，可抑制水果的酶促褐變。選用pH值為6.5-7.2的沸水熱燙蔬菜，能很好的保持綠色蔬菜特有的鮮綠色。.Part02酸度測定的意義酸度測定的意義1.酸度是重要的質(zhì)量指標之一食品中有機酸含量的多少，直接影響食品的色、香、味及穩(wěn)定性。果蔬中所含色素的色調(diào)與其酸度密切相關(guān)；果實及其制品的口感取決于糖、酸的種類、含量和比例；

酸度測定的意義1.酸度是重要的質(zhì)量指標之一pH值高低對食品穩(wěn)定性有一定影響。酸度的測定對微生物發(fā)酵過程具有一定的指導意義。.酸度測定的意義2.可判斷食品新鮮程度揮發(fā)酸的種類是判別某些制品腐敗的標準，揮發(fā)酸的含量也是某些制品質(zhì)量好壞的指標。有效酸度也是判別食品質(zhì)量的指標。如新鮮肉的pH值為5.7-6.2，若pH＞6.7，說明肉已變質(zhì)。

.酸度測定的意義2.可判斷食品新鮮程度新鮮牛奶中乳酸含量過高，說明牛奶已腐敗變質(zhì)；新鮮油脂常為中性，不含游離脂肪酸，放置過程中油脂水解生成脂肪酸，使油脂酸??；

酸度測定的意義2.可判斷食品新鮮程度水果制品中有游離的半乳糖醛酸，說明受到霉爛水果的污染。.酸度測定的意義3.可判斷某些果蔬的成熟度不同種類的果蔬中有機酸含量因成熟度、生長條件不同而有差異。一般隨成熟度提高，有機酸含量下降，而糖含量增加，糖酸比增加。

.酸度測定的意義3.可判斷某些果蔬的成熟度如番茄在成熟過程中，總酸度從綠熟期的0.94%下降到完熟期的0.64%，同時糖的含量增加，具有良好的口感。因此，通過酸度的測定可以判斷原料的成熟度。.Part03酸度的測定方法酸度的測定方法1.總酸度的測定---滴定法

用標準堿液滴定食品中的酸，中和以后生成鹽，選擇合適的指示劑，當?shù)味ǖ浇K點時，記錄消耗的堿液的體積，計算出總酸的含量。

.酸度的測定方法2.揮發(fā)性酸度---蒸餾法揮發(fā)酸的測定可以采用直接滴定法或者間接法測定。直接滴定法是指通過水蒸氣蒸餾或者溶劑萃取，把揮發(fā)酸分離出來，然后再用標準堿液滴定。操作方便，通常用于揮發(fā)酸含量較高的樣品。酸度的測定方法間接法測定是指將揮發(fā)酸蒸發(fā)排除后，再用標準堿液滴定不揮發(fā)酸，最后從總酸中減去不揮發(fā)酸，即可得到揮發(fā)酸含量。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的情況。酸度的測定方法3.有效酸度---酸度計法有效酸度常以pH值表示，測定的方法可以用電位法，即pH計法，也可以采用比色法，如試紙比色法或者標準管比色法。4.牛乳酸度---滴定法牛乳酸度的測定也可以采用滴定法。食品中酸味物質(zhì)的種類食品中酸味物質(zhì)的種類食品中的酸味物質(zhì)，可分為有機酸和無機酸兩類，以有機酸為主，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物存在于食品中。

.食品中酸味物質(zhì)的種類食品中酸味物質(zhì)種類很多，在果蔬及其制品中，以蘋果酸，檸檬酸，酒石酸，琥珀酸和醋酸為主；在肉，魚類食品中則以乳酸為主。此外，還有一些無機酸，像鹽酸，磷酸等。

.食品中酸味物質(zhì)的種類食品中的酸味物質(zhì)，有的是食品中的天然成分，如葡萄中的酒石酸、蘋果中的蘋果酸；有的是發(fā)酵過程中產(chǎn)生的，如酸奶中的乳酸、食醋中的醋酸等；有的是人為加入的，如各種飲料制品中加入的檸檬酸。

.食品中酸味物質(zhì)的種類一種食品中通常會含有多種有機酸，不同食品中有機酸含量與其品種、成熟度、產(chǎn)地氣候等因素都有密切關(guān)系。.Part02酸度的概念酸度的概念食品中的酸度通常用總酸度、有效酸度、揮發(fā)性酸度、牛乳酸度等表示。酸度的概念1.總酸度

總酸度是指食品中所有酸性成分的總量。它包括未解離的酸的濃度和已離解的酸的濃度，其大小可采用標準堿液來滴定，故總酸度又稱為“可滴定酸度”。酸度的概念2.有效酸度

有效酸度是指被測溶液中H＋的濃度，準確的說應(yīng)是溶液中H+的活度，所反應(yīng)的是已離解的那部分酸的濃度，常用pH值表示，其大小可用酸度計（即pH計）來測定。酸度的概念3.揮發(fā)性酸度

揮發(fā)性酸度是指食品中易揮發(fā)的有機酸，如乙酸、甲酸及丁酸等低碳鏈的直鏈脂肪酸，其大小可通過蒸餾法分離，再用標準堿滴定來測定。酸度的概念4.牛乳酸度

牛乳中有兩種酸度：外表酸度和真實酸度。牛乳的總酸度為外表酸度與真實酸度之和。

酸度的概念（1）外表酸度：又稱固有酸度，是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的酪蛋白、白蛋白、檸檬酸鹽及磷酸鹽等酸性成分。外表酸度在鮮乳中約占0.15%-0.18%（以乳酸計）。酸度的概念（2）真實酸度：也叫發(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(chǎn)生乳酸而升高的那部分酸度。

酸度的概念若牛乳的含酸量超過0.15%-0.20%，則認為有乳酸存在。習慣上把含酸量在0.20%以下的牛乳列為新鮮牛乳，若達0.3%就有酸味，0.6%就能凝固。酸度的概念具體表示牛乳酸度的方法：（1）用°T表示牛乳的酸度?！鉚指滴定100mL牛乳樣品消耗0.100mol/L氫氧化鈉溶液的體積或滴定10mL牛乳所消耗0.1mol/L氫氧化鈉體積乘以10。新鮮牛奶的酸度為16-18°T。

酸度的概念具體表示牛乳酸度的方法：（2）以乳酸的百分含量表示，與總酸度的計算方法一樣，用乳酸表示牛乳的酸度?？偹釡y定原理總酸測定原理食品中的酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、草酸、乙酸等，可以用強堿標準溶液直接滴定，食品中的有機弱酸被中和生成鹽類，用酚肽作指示劑。當?shù)味ㄖ两K點時，溶液呈淺紅色，30s不褪色，根據(jù)所消耗的標準堿溶液的濃度和體積，即可計算出樣品中的總酸含量。Part02適用范圍適用范圍該法適用于各類色淺的食品中總酸含量的測定Part03儀器與試劑儀器與試劑1.儀器堿式滴定管、錐形瓶、電子天平、移液管、量筒等。2.試劑0.1mol/LNaOH標準溶液：需用鄰苯二甲酸氫鉀標定，確定其準確濃度。1%酚酞乙醇溶液：稱取1g酚酞溶解于100mL95%乙醇中。Part04操作方法操作方法1.樣品制備

固體樣品：用粉碎機或高速組織搗碎機搗碎，混合均勻。取適量樣品（按總酸含量而定），用無CO2蒸餾水溶解，在75-80℃水浴上加熱0.5h，冷卻后轉(zhuǎn)移至容量瓶中定容至刻度，用干濾紙過濾，棄去初始濾液，收集濾液備用。

操作方法含CO2飲料、酒類：將樣品置于40℃水浴上加熱0.5h，以除去CO2