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第九章 酸度的测定
第一节 概述
一、 酸度的概念
1. 食品中的几种酸度
① 总酸度——指食品中所有酸性成分的总量。包括在测定前已离解成 H+ 的酸的浓度（游离态），也包括未离解的酸的浓度（结合态、酸式盐）。其大小可借助标准碱液滴定来求取，故又称可滴定酸度。
②有效酸度——指被测溶液中H+ 的浓度。反映的是已离解的酸的浓度，常用pH值表示。其大小由pH计测定。 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。
实际上，用pH计测定的也并不是真正的实际的H+ 的浓度，而是H+ 的活度，或者说是H+ 的近似浓度。因为对于电解质溶液来说，参加化学反应的有效浓度要比它的实际浓度低，所以，活度实际上是﹤浓度，有的活度可近似浓度。
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时，就难以适口了； 而当pH ＜5 称为酸性食品（区别于营养学的酸性食品）；pH 5—6 时口尝无酸味感觉。
③ 挥发酸——指食品中易挥发的有机酸，如甲酸、乙酸（醋酸）、丁酸等低碳链的直链脂肪酸，其大小可以通过蒸馏法分离，再借标准碱液来滴定。挥发酸包含游离的和结合的两部分。
④ 牛乳酸度：分为外表酸度和真实酸度。
外表酸度（固有酸度）指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度。
真实酸度（发酵酸度）指牛乳在放置过程中，在乳酸菌作用下使乳糖发酵产生了乳酸而升高的那部分酸度。不新鲜的牛乳总酸量﹥0.20％
牛乳酸度的表示法:
牛乳除按乳酸表示总酸外，还有一种表示法，用°T表示，滴定酸度简称“酸度”。
二、酸度测定的意义：
㈠ 有机酸影响食品的色、香、味及稳定性。
㈡ 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。
㈢ 利用食品中有机酸的含量和糖含量之比，可判断某些果蔬的成熟度。
三、食品中酸的来源：
① 原料带入 ② 加工过程中人为加入 ③ 生产中有意让原料产酸 ④ 各种添加剂带入
⑤ 生产加工不当，贮藏、运输中污染
第二节 酸度的测定
一、总酸度的测定（滴定法）
（一）原理
用标准碱液滴定食品中的酸，中和生成盐，用酚酞做指示剂。当滴定终点 (pH=8.2，指示剂显红色)时，根据耗用的标准碱液的体积，计算出总酸的含量。
反应式：RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O
（二）试 剂
① 0.1 mol∕L NaOH标准溶液，(可按GB 601配制)
注意：正确配制、准确标定、妥善保存。
② 1%酚酞指示剂
称取酚酞1g溶解于100 ml 95%乙醇中。变色范围pH（8.2~10.0）。
* 为何以pH8.2为终点而不是pH7?
因为食品中有机酸均为弱酸，用强碱滴定生成强碱弱酸盐，显碱性。一般pH8.2左右，故选酚酞为指示剂。此盐在水解时生成金属阳离子，弱酸，OH-。故显碱性。例：
CH3COONa+H2O→CH3COOH+Na++OH-
（三） 操作方法
1. 样液的制备
① 固体样品、干鲜果蔬、蜜饯及罐头样品用粉碎机或高速组织捣碎机粉碎，混合均匀。取适量样品（约 25 g，精确至 0.01 g）最后用碱量≮5 mL，最好在10~15 mL，用 150 mL水将样品移入250 mL容量瓶中，在75~80 ℃水浴上加热半小时，冷却，加水至刻度，用干燥滤纸过滤，弃去初液，收集滤液备用。
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.样品测定
滴定用移液管吸取滤液 50 mL，注入三角瓶中，加入酚酞指示剂3~5滴。用 0.1 mol/L 的NaOH 溶液滴定至浅（微）红色且 30 秒不褪色。记录消耗的NaOH 量。
注：用碱式滴定管，先用水洗净，检查是否漏液，排气泡，再使用。
（四）计算
因食品中含有多种有机酸，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。

式中：
X----总酸度，g/100g(或g/100mL）
c----NaOH标准溶液的浓度，mol/L
V----滴定消耗NaOH标准溶液的体积，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,g/mmol。苹果酸为0.067g/mmol、醋酸为0.060g/mmol、酒石酸为0.075g/mmol、乳酸为0.090g/mmol、柠檬酸（含1分子水）为0.070g/mmol
（五）讨论
1. 上述方法适用于各种浅色食品的总酸的测定。如果是深色样品可采取以下措施：
① 滴定前把50 ml 样液再用无CO2 水稀释一倍。
② 若观察不到，在上述快到终点时，用小烧杯取出 2 ~ 3 ml 液体，再加入 20 ml 水稀释，观察。
③ 若样液颜色过深或浑浊，则宜用电位滴定法，经测pH值来定终点，边滴定，边电磁搅拌，到规定的pH值时为终点。
2. 所用蒸馏水不能含有CO2，否则其溶水生成酸性碳酸，影响终点时酚酞颜色变化。可用煮沸法除CO2。
3. 本法消耗的NaOH溶液不得少于5mL，最好在10~15mL。
二、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有实际意义，更能说明问题，表示食品介质的酸碱性。测H﹢的活度(近似认为是浓度)。
pH值的测定方法：
常用 ①电位法 ( pH计法 )
②比色法（略）
③化学法—利用蔗糖的转化速度重氮基醋酸乙酯或乙缩醛的分解速度来求pH值（略）
1. 电位法原理：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，该电池电动势的大小，与溶液pH值有直线关系。
E = E°- 0.0591 pH (25℃）
2.适用范围：
本方法适用于各种饮料、果蔬及其制品，以及肉、蛋类等食品中pH值测定。可准确到0.01pH单位。
3. 仪器
① 酸度计常见型号有：
pHS- 29A 型 （手提式）、pHS-2型（实验中使用的）、pHS-25型（老型号）
pHS-3C型（数字显示）、Ph—HJ90B型（盒式）
② 231型或221型玻璃电极
玻璃电极头部是由特殊的敏感玻璃薄膜制成，是电极的主要部分，仅对氢离子有作用，里边为Ag.AgCl，泡在0.1mol/L 盐酸溶液中。
a) 231 型玻+ 232 型甘汞电极，可测试 pH 0～14。
221 型玻+ 222型甘汞电极，可测试 pH 1～9。
b) 新电极或很久未用的干燥电极，必须先浸在蒸馏水或 0.1 mol/L的盐酸溶液中24小时以上。
c) 每换一次样液，须将电极用蒸馏水清洗一次，擦干再用。
③ 232型 或 222型甘汞电极
甘汞电极内装 Hg Hg2Cl2 KCl (饱）
a)甘汞电极的两个橡胶小帽，使用时应摘下，用完后还应戴上。
b) 检查内部KCl是否能接近侧口，不能有气泡存在。
c）安装时要让内部KCl液面高于外边被测样的液面。
④ 复合电极
现在更多的PH计将两个电极装在一起，有保护措施。
4. 使用：
（1）仪器校准：用缓冲试剂来调整PH计的斜率。缓冲溶液（标准）注意使用温度是20℃，可以自己配制但要用优级纯试剂（GB604-88），也可购买配好的药品，溶解后使用，三种标准PH缓冲溶液对应的PH值分别是（4.01，6.86，9.18）。
（2）样品制备：
① 一般液体样品摇匀后可直接取样测定。
② 含CO2的液体样品，除CO2后再测，方法同总酸。
③ 果蔬样品：榨汁后，取汁液直接测pH。果蔬干制品：取适量样品加数倍的无 CO2水，于水浴上加热30min，捣碎，过滤，取滤液测定。
④ 肉类制品：称取 10 克已除去油脂并捣碎的样品，加入 100 ml 无CO2蒸馏水，浸泡 15 分钟，随时摇动，取滤液测定。
⑤ 制备好的样品不宜久存，马上测定。
（3）样品测定：用蒸馏水冲洗电极和烧杯，再用样液洗涤电极和烧杯。然后将电极浸入样液中，轻轻摇动烧杯，使溶液均匀。调节温度补偿器至被测溶液温度，按读数开关，指针所指，即为样液pH。测量完毕后，将电极和烧杯清洗干净，并妥善保管。
三、 挥发酸的测定
食品中的挥发酸主要是低碳链的脂肪酸，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。
正常生产的食品中，其挥发酸的含量较稳定，若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。
挥发酸的测定有两种途径：
1. 直接滴定法：

通过水蒸气蒸馏或溶剂萃取，把挥发酸分离出来，然后用标准碱液滴定。
特点：操作方便，较常用于挥发酸含量较高的样品。
（一）原理：样品经适当的处理后，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，经冷却、收集后，以酚酞做指示剂，用标准碱液滴定至微红色，30 秒 不褪色为终点，根据标准碱的消耗量计算出样品总挥发酸含量。反应式同“总酸度的测定”。
适用范围：适用于各类饮料、果蔬及其制品、发酵制品、酒等中间挥发酸含量的测定。
（二）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。
（三）仪器：
即水蒸气蒸馏装置，见教材。
（四）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。
③ 固体样品（如干鲜果蔬及其制品）及冷冻、粘稠等制品，取可食部分，加定量水，捣碎机粉碎。
（五）样品测定
① 样品蒸馏
取样品 2~3 g 或 25 ml 移到蒸馏瓶中，加 50 ml无 CO2的水和 1 ml 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
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。
件下作一空白试验（烧瓶内加 50 ml 水代替样品）。
（六） 结果计算
食品中总挥发酸通常以醋酸的重量百分数表示。
计算如下：
X % = [ (V1-V2) ×C×0.06 ]×100∕m

式中：X—以醋酸计，g∕100 g (ml) 样品。
N—标准碱液的浓度 ，mol∕L。
V1—样品蒸馏液滴定时所消耗的
0.01 mol∕L NaOH溶液的ml数。
V2—对空白蒸馏液滴定时消耗的标准
碱的量。
m —样品质量或体积，g 或 ml。
0.06— 换算为醋酸的系数。
（七）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，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，可加速挥发酸的蒸馏速度。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（即存在蒸发系数x)，在整个平衡时间内x不变，故一般不采用直接蒸馏法。
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 ℃，可加速滴定反应，缩短滴定时间，并使终点明显，减少溶液与空气接触的机会。提高测定精度。
2. 间接法测定：
实验原理同直接滴定法。只是将挥发酸蒸发排除后，用标准碱滴定不挥发酸，最后从总酸中减去不挥发酸，即得挥发酸含量。
总酸 = 挥发酸 + 不挥发酸
特点：适用于样品中挥发酸含量少，或蒸馏操作过程中蒸馏液有损失或被污染。