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1、浙江科技学院浙江科技学院 生物与化学工程学院生物与化学工程学院刘刘 铁铁 兵兵食品分析第1页/共46页1、食品中的有机酸及其测定意义酸度的概念总酸度：食品中所有酸性成分的总量，又可称“可滴定酸”。有效酸度：H+的活度，用pH表示。挥发酸：食品中易挥发的有机酸，可用蒸馏的方式分离，再用标准碱液来滴定。挥发酸包含游离的和结合的两部分。牛乳酸度：分二种外表酸度（固有酸度，0.15-0.18%乳酸）：新鲜牛乳所具有的酸度，主要成分为酪蛋白、白蛋白、柠檬酸盐、磷酸盐；真实酸度（发酵酸度）：牛乳的乳糖发酵而产生的乳酸而升高的那部分酸度。习惯上把含量在0.2%以上的牛乳列为不新鲜牛乳。第2页/共46页外表酸
2、度指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度。主要来源于酪蛋白、白蛋白、柠檬酸盐、磷酸盐等。约占牛乳的 0.150.18%(以乳酸计）第3页/共46页牛乳酸度表示法 牛乳除按乳酸表示总酸外，还有一种表示法，用18T表示，滴定酸度简称“酸度”。牛乳18T指滴定 100 ml 牛乳样品，消耗0.1 mol/L NaOH 溶液的 ml数，或滴定10 ml 样品，结果再乘10。新鲜牛乳的酸度常为16 18T。第4页/共46页人的味觉只对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 pH3.0，难以适口；pH5 为酸性食品；pH 5
3、6 无酸味感觉。第5页/共46页第6页/共46页第7页/共46页第8页/共46页第9页/共46页第10页/共46页食品中酸的来源 原料带入 加工过程中人为加入 生产中有意让原料产酸 各种添加剂带入 生产加工不当，贮藏、运输中污染第11页/共46页食品中有机酸的种类与分布食品中常见的有机酸食品中固有的有机酸：人为添加的有机酸：食品中常见的有机酸：柠檬酸、苹果酸、草酸、琥珀酸、乳酸、醋酸、酒石酸食品中常见有机酸的含量柠檬：3.84%柠檬酸；草莓：0.91%柠檬酸苹果：1.02%苹果酸一些食品的pH：草莓：pH3.8-4.4苹果：pH3.0-5.0柠檬：pH2.2-3.5葡萄：pH2.55-4.5牛
4、肉：pH5.1-6.2牛乳：pH6.5-7.0第12页/共46页食品中常见的有机酸（1）柠檬酸：是果蔬中分布最广的有机酸，在柑桔及浆果中含量最多。如柠檬中达68%，石榴中达9%。其在食品工业中常用作酸味剂。第13页/共46页食品中常见的有机酸（2）苹果酸：几乎存在于一切果实中。尤以苹果、梨、杏等居多，常与柠檬酸共存。其在食品工业中也可用作酸味剂。第14页/共46页食品中常见的有机酸如何测定食品中的苹果酸？第一可考虑用HPLC或离子色谱测定：KromasilC18为分析柱，0.01mol/L磷酸盐缓冲溶液（pH2.7）为流动相，紫外215nm检测第二可考虑用酶联测定第15页/共46页还原氧化NA
5、D+NADH在在338.5nm338.5nm与与340.5nm340.5nm之之间有一个最大吸收峰间有一个最大吸收峰300-400nm300-400nm无吸收无吸收第16页/共46页课后作业：酶法测定苹果酸的具体方法.第17页/共46页食品中常见的有机酸（3）酒石酸：存在于许多水果中，尤以葡萄中最多，常以酒石酸氢钾的形式存在。酒石酸酸味强，口感较涩，也有用作食品添加酸味剂的，用量一般较少（0.10.2%）。第18页/共46页食品中常见的有机酸（4）草酸：存在于许多果蔬中，常以钾盐和钙盐的形式存在。在波菜、竹笋中含量较多。第19页/共46页测定酸度的意义（1）有机酸影响食品的色香味及其稳定性叶绿
6、素脱镁叶绿素（在酸性）；水果蔬菜-酸度不同，香气不同；低酸-微生物抗热性下降，抑制生长；有机酸-使铁、锡罐腐蚀；-提高维生素C稳定性（2）有机酸的种类与含量是食品质量的重要指标发酵制品-若甲酸积累，则细菌性腐败；水果发酵制品-若有0.1%以上的HAC，则腐败；鲜牛乳-若含0.2%以上的酸（乳酸计），则不新鲜；鲜肉-正常pH在5.76.2，若pH6.7则为变质肉；（3）利用有机酸与糖含量比可知果蔬的成熟度糖酸比随成熟度增加而增加；第20页/共46页2、食品中的总酸度的测定总酸度是指食品中所有酸性成分的总量，通常用所含主要酸的质量分数来表示，其大小可用滴定法来测定。滴定法基本原理：有机弱酸被标准碱
7、中和，生成盐类，用酚酞作指示剂（pH8.2变色）：RCOOH+NaOHRCOONa+H2O适用范围：各类浅颜色食品中总酸度的测定。为何以pH8.2为终点而不是pH7?第21页/共46页操作方法样液的制备 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。含CO2 的饮料、酒类，要先除CO2。调味品及不含CO2 的饮料、酒类，直接 取样。咖啡
8、样品，粉碎，加乙醇，放置过夜。固体饮料，加水研磨，定容，过滤。第22页/共46页总酸度测定结果通常以样品中含量最多的那种酸表示：如葡萄：酒石酸，换算系数K=0.075；柠檬：柠檬酸，换算系数K=0.064；柑桔：柠檬酸，换算系数K=0.064；苹果：苹果酸，换算系数K=0.067；乳品：乳酸，换算系数K=0.090；注意事项：蒸馏水水中不能含有CO2，它不但本身溶于水呈酸性，同时也会影响滴定终点颜色；浸渍、稀释用水不能太多或太少，最好消耗NaOH10-15ml；样液颜色太深或浑浊时，宜用电位滴定法。第23页/共46页这里要用碱式滴定管第24页/共46页3、乳及乳制品总酸度的测定正常新鲜乳的乳酸
9、含量为0.150.20%，或1618oT。如果鲜乳放置时间过长会因微生物繁殖而使酸度增加。乳酸度oT是指以酚酞为指示剂中和100g(ml)样品乳所需0.1000mol/LNaOH的ml数。面包酸度的单位也常用oT来表示，面包的酸度范围一般是39 oT。乳酸%=oT0.009正常新鲜乳的乳酸含量为0.15 0.20%，或16 18oT。如果鲜乳放置时间过长会因微生物繁殖而使酸度增加。复原乳是指含干物质12%（质量分数）的乳汁，此法适用于乳粉中酸度的测定。第25页/共46页4、挥发酸的测定 食品中的挥发酸是指低碳链的脂肪酸，主要有醋酸和痕量的甲酸、丁酸等，不包括乳酸、琥珀酸、山梨酸及CO2、SO2
10、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。也会因果蔬贮藏加工不当糖发酵产生。第26页/共46页测定方法直接滴定法即通过蒸馏或萃取将挥发酸分离出来然后用标准碱滴定。特点：操作方便，较常用于挥发酸含量较高的样品。间接滴定法即先将挥发酸蒸馏出去，滴定残留的酸，用总酸减去不挥发酸即为挥发酸。特点：适用于样品中挥发酸含量较少，或在蒸馏操作的过程中蒸馏液有所损失或被污染。水蒸气蒸馏法基本原理：样品经处理后加入适量的磷酸使结合态挥发酸游离出，用水蒸气蒸出总挥发
11、酸，经冷凝收集后滴定。滴定前，将蒸馏液加热至 6065，再滴定。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。为什么滴定前要将蒸馏液加热？第27页/共46页样品处理方法 一般果蔬及饮料可直接取样。含CO2的饮料、发酵酒类，须排除CO2。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。取样品2-3g或25ml移到蒸馏瓶中，加50ml无CO2的水和1ml 10 H3PO4溶液。结果计算食品中总挥发酸通常以醋酸的重量百分数表示。X%=(V1-V2)N0.06 100mX%=(V1-V2)N0.06 100m 式中：X以醋酸计，g100 g(ml
12、)样品。N标准碱液的浓度，molL。V1样品蒸馏液滴定时所消耗的0.01 molL NaOH溶液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。第28页/共46页第29页/共46页第30页/共46页5、有效酸度的测定有效酸度是指H+的活度，近似于H+浓度，通常用pH表示。主要测定方法有试纸法、比色法和电位法，以电位法最多，即用pH计测定。以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在溶液中组成原电池，该电池的电势大小与H+浓度相关。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值的测定。测定值可准确到0.01pH单位
13、。第31页/共46页样品制备：一般液体样品摇匀后可直接取样测定。含CO2的液体样品，除CO2后再测，方法同总酸。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30分钟，捣碎，过滤，取滤液测定。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。制备好的样品不宜久存，马上测定。第32页/共46页第33页/共46页使用方法？第34页/共46页食品中有机酸的分离与定量常用方法：气相色谱法、离子交换色谱法、高效液相色谱法。气相色谱法（GC法）Gas Chromatography 流动相气体（由载气
14、带着物料气体）一般用高压气瓶供给（N2、He )固定相 固体 固体吸附剂 液体担体+固定液第35页/共46页针形阀载气转子流量计汽化室进样器层析柱检测器微电流放大器记录仪电脑第36页/共46页载气净化器流量计色谱柱柱箱汽化室检测器记录器进样放空第37页/共46页载气入口接色谱柱散热片加热块汽化室示意图第38页/共46页t0 tR第39页/共46页高效液相色谱法（HPLC)流动相 液相固定相 固体吸附剂 液相+支持剂 离子交换树脂 凝胶按分离原理分：1.液固吸附色谱 2.液液分配色谱3.离子交换色谱 4.空间排阻色谱第40页/共46页第41页/共46页检测器高压输液泵 高压输液泵 输液系统进样系统分离系统检测系统数据处理系统第42页/共46页第43页/共46页重点1.食品中的几种酸度？2.活度？3.总酸度的测定（滴定法）？4.有效酸度（pH）值的测定？5.挥发酸的测定？直接滴定法？间接法测定？6.气相色谱法的两相？7.保留时间？8.检测器有几种？各自原理？9.高效液相色谱的特点？高效液相色谱仪的基本组成？第44页/共46页食品分析浙江科技学院浙江科技学院 生物与化学工程学院生物与化学工程学院刘刘 铁铁 兵兵第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页