3.2有機酸分析一、概述（一）酸度的概念1.食品中的幾種酸度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），也包括未離解的酸的濃度（結合態、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,準確地說應是溶液中H+

的活度，所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。③揮發酸——指食品中易揮發的有機酸，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。揮發酸包含游離的和結合的兩部分。④牛乳酸度外表酸度（固有酸度）真實酸度（發酵酸度）牛乳總酸度由兩部分組成

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，白蛋白檸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：又叫發酵酸度，是指牛乳放置過程中在乳酸菌作用下乳糖發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的質量分數表示酸度外，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牛乳樣品，消耗0.1mol/LNaOH溶液的ml數再乘10。新鮮牛乳的酸度常為16~18T。（二）測定酸度的意義

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

揮發酸的種類是判斷某些制品腐敗的標準，如某些發酵制品中有甲酸積累，則說明以發生細菌性腐敗；揮發酸的含量也是某些制品質量好壞的指標，如水果發酵制品中含有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。（三）食品中有機酸的種類與分布

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，部分呈酸式鹽狀態存在于食品中；而無機酸呈中性鹽化合態存在于食品中。

①食品中常見的有機酸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，這些有機酸有些是食品所固有的，如果蔬制品中的有機酸，有的是在食品加工中加入的，如汽水中的有機酸；有的是在生產、加工、儲藏過程中產生的，如酸奶、食醋中的有機酸；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。②食品中酸的來源生產加工不當，貯藏、運輸中污染。原料帶入；加工過程中人為加入；生產中有意讓原料產酸；各種添加劑帶入；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。

小知識二、酸度的測定

（一）總酸度的測定（滴定法）1.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++OHˉ2.適用范圍

本法適用于各類色淺的食品中總酸含量的測定。

3.試劑①0.1mol/LNaOH標準溶液②1%酚酞乙醇溶液①樣液的制備Ⅰ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℃水浴上加熱半小時，冷卻，加水至刻度，用干燥濾紙過濾，棄去初液，收集濾液備用。4.操作方法Ⅱ含CO2

的飲料、酒類，將樣品置于400C水浴加熱30分鐘，以除去CO2,冷卻后備用。Ⅲ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）Ⅳ咖啡樣品，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。Ⅴ固體飲料，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，充分振搖，過濾。②測定

滴定用移液管吸取濾液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。③結果計算

式中：c------標準NaOH溶液的濃度，mol/LV-----滴定消耗標準NaOH溶液的體積，mLm------樣品質量或體積，g或mlV0-----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。總酸度（%）

因食品中含有多種有機酸，總酸度測定結果通常以樣品中含量最多的那種酸表示。一般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。④注意事項

Ⅰ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。Ⅱ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.Ⅲ若樣液有顏色，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，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。Ⅳ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。Ⅴ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.Ⅵ若樣液顏色過深或渾濁，則宜用電位滴定法。

食品中的揮發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。正常生產的食品中，其揮發酸的含量較穩定，若生產中使用了不合格的原料或違反正常的工藝操作，則會由于糖的發酵，而使揮發酸含量增加，降低食品的品質。因此揮發酸的含量是某些食品的一項質量控制指標。

（二）揮發酸的測定1.直接滴定法—通過水蒸氣蒸餾或溶劑萃取，把揮發酸分離出來，然后用標準堿液滴定。特點：操作方便，較常用于揮發酸含量較高的樣品。2.間接法測定—將揮發酸蒸發排除后，用標準堿滴定不揮發酸，最后從總酸中減去不揮發酸，即得揮發酸含量。總酸=揮發酸+不揮發酸特點：適用于樣品中揮發酸含量較少，或在蒸餾操作的過程中蒸餾液有所損失或被污染。（1）原理

樣品經適當的處理后，加適量磷酸使結合態揮發酸游離出來，用水蒸氣蒸餾分離出總揮發酸，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酸含量。適用范圍：適用于各類飲料、果蔬及其制品、發酵制品、酒等中間揮發酸含量的測定。

3.水蒸汽蒸餾法測總揮發酸

（2）儀器與試劑①0.1mol∕LNaOH標準溶液②1%酚酞乙醇溶液③10%磷酸溶液④水蒸氣蒸餾裝置。

⑤電磁攪拌器①一般果蔬及飲料可直接取樣。②含CO2的飲料、發酵酒類，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25ml。（3）樣品處理方法①樣品蒸餾取樣品2－3g或25ml移到蒸餾瓶中，加50ml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30秒不褪色，記錄數據。（4）測定食品中總揮發酸通常以醋酸的重量百分數表示。計算如下：（5）結果計算X%=[(V1-V2)×C×0.06]×100∕m式中：X—以醋酸計，g∕100g(ml)樣品。

N—標準堿液的濃度，mol∕L。V1—樣品蒸餾液滴定時所消耗的0.01mol∕LNaOH溶液的ml數。

V2—對空白蒸餾液滴定時消耗的標準堿的量。

m—樣品質量或體積，g或ml。0.06—換算為醋酸的系數。（四）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。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℃）即在250C時，每相差一個pH值單位就產生59.1mV的電池電動勢，利用酸度計測量電池電動勢動勢并直接以pH表示，故可從酸度計上讀出出樣品溶液的pH值。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試劑

①pH=1.675(200C)標準緩沖溶液：將12.61gKHC2O4.H2C2O4.2H2O轉移到1L的容量瓶中，用無CO2蒸餾水溶解并稀釋到刻度，充分混合。每二個月重新配制。②pH=3.999(200C)標準緩沖溶液：稱取10.12g于1100C干燥2小時并以冷卻的鄰苯二甲酸氫鉀，用無CO2蒸餾水溶解并稀釋到1L。③pH=6.878(200C)標準緩沖溶液：稱取110～1300C下干燥2小時并已冷卻的KH2PO43.387g和NaHPO43.533g，用無CO2蒸餾水溶解并稀釋到1L。④pH=9.227(200C)標準緩沖溶液：稱取3.80g硼砂[Na2B4O7.10H2O]，用無CO2蒸餾水溶解并稀釋到1L。4主要儀器

①pHS-3C型酸度計，pHS—25型酸度計,pHS-3B型酸度計②231型玻璃電極及232型甘汞電極E-201-C型復合電極③電磁攪拌器（帶磁性攪拌棒）④高速組織搗碎機5操作方法

樣品處理酸度計的校正樣液pH值的測定

樣品