实验四 食品总酸度及有效酸的测定
1.实验目的
(1)了解食品酸度的测定意义及原理。
(2)掌握滴定分析法的操作技能和正确判断滴定终点。 (3)通过对实验结果的分析,了解影响测定准确性的因素。 (4)掌握PH计测定有效酸度。
2. 实验原理
2.1总酸度的测定
总酸度是食品中所有酸性物质的总量,包括已离解的酸和未离解的酸,常采用酸碱滴定法进行测定,即用标准碱溶液进行滴定,以酚酞为指示剂来判断终点,并以样品中主要代表
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酸的百分含量表示。食品中的酒石酸、苹果酸、柠檬酸、草酸、乙酸等其电离常数均大于 10,可以用强碱标准溶液直接滴定,用酚酞作指示剂,当滴定至终点( pH = 8.2,溶液呈浅红色, 30s不退色)时,根据所消耗的标准碱溶液浓度和体积,可计算出样品中总酸含量。 2.2有效酸度的测定
有效酸度是指溶液中H+的浓度,反映的是已解离的那部分酸的浓度,常用pH表示。pH是氢离子浓度的负对数,pH=-log[H+]=1/log[H+]。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,该电池电动势大小与溶液pH值有直线关系:
E=E-0.0591pH(25℃)
即在25℃时,每相差一个pH值单位就产生59.1mV的电池电动势,利用酸度计测量电池电动势动势并直接以pH表示,故可从酸度计上读出样品溶液的pH值。pH的测定方法有很多,如电位法,比色法和化学法等。
0
3.仪器及材料
3.1仪器
滴定装置;移液管(50 mL);分析天平及常用玻璃仪器;研钵。METTLER320pH计。 3.2试剂
(1)NaOH标准溶液(0.lmol/L)
①配制称取氢氧化钠(A.R.) 120g于250 mL烧杯中,加入蒸馏水100 mL,振动使其溶解,冷却后置于聚乙烯塑料瓶中,密封、放置数目澄清后,取上清液5.6 mL,加新煮沸过并已冷却的蒸馏水至1000 mL,摇匀。
②标定 精密称取0.6g(准确至0.0001g)在105~110C干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾,加 50 mL新煮沸过的冷蒸馏水,搅拌使其溶解,加二滴酚酞指示剂,用配制的NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色且 30s不退色。同时做空白对照试验。
③用式(3-3)计算标准NaOH溶液的浓度。
o
1
cm100
(V1V2)204.2式中 c——标准NaOH溶液的浓度,mol/L; m——基准邻苯二甲酸氢钾的质量,g; V1——标定时所耗NaOH标准溶液的体积,mL; V2——空白试验中所耗NaOH标准溶液的体积,mL; 204.2——邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量, g/mol。
(2)酚酞乙醇溶液(0.2%) 称取酚酞0.2g溶解于 100 mL 95%乙醇中。 (3)实验待测材料 雀巢果维。 3.3材料
雀巢果维。 3.4注意事项
(1)食品中的酸为多种有机弱酸的混合物,用强碱滴定测其含量时,滴定突跃不明显,其滴定终点偏碱,一般在PH8.2左右,故可选用酚酞作终点指示剂。
(2)对于颜色较深的食品,因它使终点颜色变化不明显,可通过加水稀释,用活性炭脱色等方法。
(3)计算结果保留小数点后二位。如两次测定结果差在允许范围内,则取两测定结果的算术平均值报告结果。同一样品的两次测定值之差,不得超过两次平均值的2%。
4.实验步骤
4.1 水溶C100(柠檬味)总酸度的测定
准确吸取样品液10mL于 250 mL的锥形瓶内,加入30mL蒸馏水,加 3~4滴酚酞指示剂,以0.l mol/L NaOH标准溶液滴定至微红色且 30s不退色为止。记录消耗 0.l mol/L氢氧化钠标准滴定溶液的体积。平行3次,空白3次。根据公式进行计算。 4.2雀巢果维总酸度的测定
(1)样品制备:称取5~10 g(精确至10 mg)雀巢果维样品,置于研钵中,加少量无CO2蒸馏水,研磨成糊状,移入250 mL的容量瓶中,用无CO2蒸馏水定容,充分摇匀。
(2)样品处理:加入少量活性炭粉末进行脱色,过滤,滤液备用。
(3)样品分析:准确吸取上述样品滤液 50 mL于 250 mL的锥形瓶内,加 3~4滴酚酞指示剂,以0.l mol/L NaOH标准溶液滴定至微红色且 30s不退色为止。记录消耗 0.l mol/L氢氧化钠标准滴定溶液的体积。平行2次,空白2次。根据公式进行计算。 4.3液体样品有效酸度的测定
开机后根据说明进行设置。选择缓冲液组别,设置相关参数,两点校正。测液体样品并记录。
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蒸馏水清晰电极并擦干。
5.实验结果
5.1 总酸度的测定
表1总酸度滴定数据记录(1)
样品:水溶C100
第一次 第二次 第三次 平均值
表2总酸度滴定数据记录(2) 样品:雀巢果维 取样质量:8.0282g
第一次 第二次 平均值
总酸度计算公式为:
X式中:
X——每公斤(或每升)样品中酸的克数,g/kg(或g/L); C——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,mol/L;
V1——滴定试液时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL; V2——空白试验时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL; F——试液的稀释倍数; m——试样质量,g或mL;
K——酸的换算系数。各种酸的换算系数分别为:苹果酸,0.067; 乙酸,0.060; 酒石酸,0.075; 柠檬酸,0.064; 柠檬酸,0.070; (含一分子结晶水);乳酸,0.090;盐酸,0.036; 磷酸,0.033。
3
滴定时取样液体积
V/mL
10.00 10.00 10.00 10.00
滴定样品消耗标准NaOH溶液体积
V1/mL
8.30 8.52 8.42 8.41
空白试验消耗标准NaOH溶液体积
V2/mL
0.02 0.02 0.02 0.02
滴定时取样液体积
V/mL
50.00 50.00 50.00
滴定样品消耗标准NaOH溶液体积
V1/mL
6.20 6.21 6.20
空白试验消耗标准NaOH溶液体积
V2/mL
0.02 0.02 0.02
c(V1V2)KF1000
m
根据上式处理可得:
水溶C100总酸度:(K取柠檬酸:0.070(含一分子结晶水))
X0.1(8.410.01)0.070410005.880(g/L)40 0.1(6.200.02)0.0705100026.986(g/kg)8.0282
雀巢果维总酸度:(取样质量:8.0282g;K取柠檬酸:0.070(含一分子结晶水))
X
5.2 有效酸度的测定
表3试样pH数据记录
序号 1
2 3 4 5
试样名称 果珍 Vitamin水 镇江香醋 每益添绿茶味 茉莉花茶
测量温度(℃) 24.0 23.5 23.5 22.5 23.5
pH值
第一次 3.27 3.38 3.32 3.47 5.86
第二次 3.28 3.39 3.31 3.46 5.84
第三次 3.27 3.39 3.34 3.47 5.85
平均值 3.27 3.39 3.32 3.47 5.85
根据上式处理可得:
在实验温度范围内,实验所测样品的有效酸度值由大到小依次为:
果珍>镇江香醋> Vitamin水>每益添绿茶味>茉莉花茶
6.讨论与心得
6.1思考题
6.1.1测定食品总酸度时,应该注意哪些问题?
(1)对于酸度较高液体样品可取10 ml移入250ml容量瓶中定容至刻度,吸取50ml滤液再按上法进行测定;对于固体而言,应准确称取均匀样品10~20g于小烧杯中,用水移入250ml容量瓶中充分振摇后加水至刻度,摇匀,用干燥滤纸过滤,吸取50ml滤液再按上法进行测定。
(2)对于样品的取样量的多少,一般以滴定液的用量在10~20 ml为原则,滴定量太少,误差较大,滴定量太多,测定时间又较长。
(3)由于滴定管的刻度存在系统误差,滴定管直径不一定完全相同,所以每次测定样品都要将滴定液调至零位。
(4)食品中的酸为多种有机弱酸的混合物,用强碱滴定测其含量时,滴定突跃不明显,其滴定终点偏碱,一般在PH8.2左右,故可选用酚酞作终点指示剂。
(5)对于颜色较深的食品,因它使终点颜色变化不明显,可通过加水稀释,用活性炭脱色等方法。
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(6)计算结果保留小数点后二位。如两次测定结果差在允许范围内,则取两测定结果的算术平均值报告结果。同一样品的两次测定值之差,不得超过两次平均值的2%。 6.1.2使用PH计时,如何选择缓冲液?测定过程中要注意哪些问题?
PH缓冲溶液是一种能使PH 值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱,或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱,以及将溶液适当稀释,这个溶液的PH值基本上稳定不变,这种能对抗少量酸或大或稀释,而使PH值不变化的溶液就称为缓冲溶液。任何一种PH计都必须经过PH标准溶液的校准后才可测量样品的PH值,对于测量精度在0.1PH以下的样品,可以采一点校准方法调整仪器,一般选用PH6.86或PH7.00标准缓冲溶液。对于精密级的PH计,除了设有“定位”和“温度补偿”调节外,还设电极“斜率”调节,它就需要用二种标准缓冲液进行校准。一般先以PH6.86或PH7.00进行“定位”校准,然后根据测试溶液的酸碱情况,选用PH4.00(酸性)或PH9.18或PH10.01(碱性)缓冲溶液进行“斜率校正。
测定过程中的注意事项有:测定前校准仪器时,应选择与供试液pH值接近的标准缓冲液。在测定时用标准缓冲液校正仪器后,应再用另一种pH值相差约3的标准缓冲液核对一次,误差不应超过±0.1。每次更换标准缓冲液或供试液前,应用水充分洗涤酸度计的电极,然后将水吸尽,也可用所换的标准缓冲液或供试液洗涤。在测定高pH值的供试品时,应注意碱误差的问题,必要时选用适用的玻璃电极测定。仪器在进行pH测量之前,先要标定。一般来说,PH计(酸度计)在连续使用时,每天要标定一次;测量电极使用前后都要清洗干净,放回盛有饱和kcl的溶液里面;电极头及其脆弱注意保护,使用前后擦拭时候用较软的纸进行擦拭。 6.2实验心得
这是第三次进行食品分析与检验实验课程。实验内容是食品酸度的测定。其中我主要掌握了滴定分析法的操作技能和正确判断滴定终点,掌握PH计测定有效酸度,这在以后的食品分析与检验试验中是很有用的。在实验过程中我组成员各有分工,尤其注意了滴定终点的精确判断等一系列基本操作。在使用PH计过程中,我理解了PH计的原理,这门课程作为专业课程的配套实验,这是提高我们实验技术,掌握基本的试验方法的基本。我们会更加认真完成课程。
同时感谢老师和助教的讲解,使得我对实验的各项要求目的都有明确的掌握。同时还要感谢同组组员的合作配合,使得我们在短时间内就按照要求完成了所有实验要求。我相信我们的配合会更加娴熟,相信实验课会越来越顺利。
由于水平有限,实验报告中定有纰漏错误之处,请老师不吝赐教!
【参考资料】
[1]谢笔钧,何慧.食品分析[M].2009.科学出版社. [2]谢笔钧.食品化学[M].2004.科学出版社. [3]吴时敏 徐婷.食品分析与检验实验教程.2012.
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