登陆注册
9460800000011

第11章 pH和可滴定酸度(3)

稀酸溶液(如蔬菜汁)在滴定时要求使用稀的标准溶液,以进行精确的滴定。可是,从等当点滴定到pH=8.2时需大量体积的稀碱溶液,在低浓度的酸溶液中有时也采用溴百里酚蓝作指示剂,它从黄变蓝的变色范围是pH值为6.0~7.6,其终点通常是亮绿色,但终点的判别比用酚酞作指示剂更易受其他因素的影响。实际人眼观察到的大多数指示剂的变化范围小于2 pH 单位,且指示剂的理论变色点不是变色范围的中间点,这是由于人眼对各种颜色的敏感程度不同,观察的范围与理论变色范围略有差别。

发酵生产醋酸时,有时要知道有多少酸度来自于醋酸,而又有多少是来自于产品中其他一些天然存在的酸。可以先进行第1次滴定以确定总酸度。然后煮沸除去醋酸,将溶液冷却。再滴定非挥发性酸,总酸度与非挥发性酸度之差为挥发性酸度。有时类似的实验还可应用于酿造工业中测定除去溶解的CO2后的非挥发性酸度。可在低温(40℃)和轻微搅拌的条件下去除CO2后滴定非挥发性酸度。

4.3.2试剂的制备

4.3.2.1标准碱

滴定法中最常用于测定酸度的碱为氢氧化钠。试剂级氢氧化钠很易潮解,且经常含有一定量的不可溶解的碳酸钠,因此其当量浓度的工作溶液通常不精确,必须用另一已知当量浓度的酸进行校正。

NaOH易吸收水分和空气中的CO2,其标准溶液应用间接法配制。标定标准溶液的基准物质常用的是邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)和草酸等。

邻苯二甲酸氢钾易制得纯品,不吸潮,相对分子质量较大,标定反应如下:

KHC8H4O4+NaOHKNaC8H4O4+H2O

用邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钠时,化学计量点时溶液呈碱性(pH=9.1),可以选用酚酞为指示剂溶液由无色变为粉红色,即滴定终点。

草酸(H2C2O4·2H2O),相当稳定,相对湿度在5%~95%时不会风化而失水。因此应保存在密闭器中备用。标定反应如下:

H2C2O4+NaOHNa2C2O4+H2O

用草酸标定氢氧化钠时,化学计量点溶液呈碱性(pH=8.4),可以选用酚酞作指示剂,溶液由无色变为粉红色,即滴定终点。

NaOH能溶解大气中的CO2并生成Na2CO3,从而降低碱性,并在滴定终点会出现缓冲区,因此,在配制原溶液时应该把CO2从水中除去。为此,可使用经净化24 h后去除CO2的纯水,或临用前煮沸20 min后冷却的水。在冷却和长期存储期间,空气(含CO2)将重新溶解于溶液中,空气中的CO2可用苏打石灰水(20%NaOH,65%CaO,15%H2O)除去或用烧碱石棉(含NaOH的石棉)吸附。空气通过这些吸附器也能作为纯化气体使用,以去除水中的CO2。

50%的碱储备液浓度为18 mol/L,工作液用储备液和除CO2的水配制。目前并无理想的容器存放碱液,玻璃和塑料容器都在使用,但都各有其缺点,如果使用玻璃容器,应该用橡皮或塑料塞子。应尽量避免使用玻璃塞子,因为碱液放置过久可溶解玻璃,导致其接触面永久溶化,同时与玻璃的反应还会降低碱的浓度。这些不利因素对碱式滴定管也同样有影响,因为NaOH的表面张力很小,这使滴定管开关附近易漏,在滴定期间开关的漏液将使得酸滴定值偏高。如果滴定管中工作液长期不用,开关周围溶液易蒸发而升高pH,从而增加了开关与滴定管的黏合机会,因此一般滴定管不用时,必须倒空洗净,用时再注满新配制的工作溶液。

长期储存在塑料瓶中的碱液也需要特别注意,因为CO2可自由渗透过大多数普通的塑料瓶。尽管塑料瓶有这个缺点,但目前仍作为长期储存碱液的容器。

无论用玻璃瓶还是用塑料瓶储存工作液,都必须每周进行一次标定,以修正因与玻璃和CO2反应而降低的碱浓度。

4.3.2.2标准酸

HCl由于其易挥发性,先配成近似浓度,然后再进行标定。标定的基准物质,最常用的是无水碳酸钠和硼砂。

无水碳酸钠(Na2CO3)易制得纯品, 价格便宜, 但吸湿性强, 应用前应在270~300℃条件下,干燥至恒重,置干燥器中保存备用。标定反应如下:

Na2CO3+2HCl2NaCl+H2CO3

H2CO3H2O+CO2

用无水碳酸钠标定盐酸时选用甲基橙作指示剂,用HCl溶液滴定溶液由黄色变为橙色,即为滴定终点。

硼砂(Na2B2O7·10H2O)有较大的相对分子质量,称量误差小,无吸湿性,也易制得纯品,其缺点是在空气中容易风化失去结晶水,因此应保存在湿度为60%的密闭容器中备用。标定反应如下:

Na2B4O7+2HCl+5H2O4H3BO3+2NaCl

用硼砂标定盐酸时选用甲基红作指示剂,用HCl溶液滴定溶液由黄色变为橙红色,即为滴定终点。

4.3.3样品分析

AOAC提供了食品可滴定酸度的测定方法,然而,大多数样品的可滴定酸度的测定均采用常规方法,并且各种不同的方法有许多相同的步骤。一般为一定量的样品(通常是10 mL)用标准碱液(通常是0.1 mol/L NaOH)滴定,用酚酞作指示剂。当样品因有颜色不能使用指示剂辨别滴定终点时,可用电位滴定确定滴定终点。

典型的电位滴定和指示剂滴定的装置见图4-5所示。当使用终点指示剂滴定时,通常使用锥形瓶,可用磁力搅拌,也可以用手摇荡混合样品,一般用右手摇荡锥形瓶,滴定管考克(cock)靠右边放置,左手的四个手指放住考克的后面,大拇指放在考克的前面,滴定速度要慢而均匀直到接近终点,最后以滴状加入,直至滴定到终点后放置一定的时间(通常是5~10 s)不褪色为止。

当用电位滴定分析样品时,通常由于pH电极较大,要求使用烧杯而不是锥形瓶,但在使用磁力搅拌时,烧杯比锥形瓶易造成溶液飞溅而造成损失,其他的实际操作如指示剂滴定法所述的完全相同。

当滴定高浓度、含胶质或微粒的样品时,会遇到许多问题。这些物质减缓了酸在样品液中的分散,导致滴定终点的消失。浓缩液一般可采用去CO2的水稀释,然后再滴定稀释的溶液,最后换算成初始浓度。淀粉和类似的弱胶质通常用去CO2的水进行稀释,充分混合,其滴定方法与浓缩液类似。然而对一些果胶和食物胶体,需要搅拌混合以破坏胶体基质,混合过程中偶尔会有许多泡沫,可用消泡剂或真空脱气来消除。

样品处理后,其中的微粒常会引起pH的变化,达到酸平衡可能需几个月的时间,因此含颗粒食品在滴定前必须充分粉碎搅均,但粉碎时易混入大量空气,对测定结果的准确性带来影响。当样品中混入空气时,等分样品可采用称重方法。

4.3.4食品中的酸度

(1)总酸度:指食品中所有酸性成分的总量。它包括未离解的酸的浓度和已离解的酸的浓度,其大小可借滴定法确定,故总酸度又称为“可滴定酸度”。

(2)有效酸度:指被测溶液中H+的浓度,准确地说应是溶液中 H+的活度,所反映的是已离解的那部分酸的浓度,常用pH值表示,其大小可借酸度汁(即pH计)测定。

(3)挥发酸:指食品中易挥发的有机酸,如甲酸、醋酸及丁酸等低碳链的直链脂肪酸,其大小可通过蒸馏法分离,再借标准碱滴定测定。

(4)牛乳酸度:有两种。

①外表酸度:又叫固有酸度(潜在酸度),是指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度,是由磷酸、酪蛋白、白蛋白、柠檬酸和 CO2等所引起的。外表酸度在新鲜牛乳中占0.15%~0.18%(以乳酸汁)。

②真实酸度:也叫发酵酸度,是指牛乳放置过程中,在乳酸菌作用下乳糖发酵产生了乳酸而升高的那部分酸度。若牛乳中含酸量超过0.2%,即表明有乳酸存在,因此习惯上将0.2%以下含酸量的牛乳称为新鲜牛乳,若达0.3%就有酸味,0.6%能凝固。

具体表示牛乳酸度的方法也有两种。

①用吉尔涅尔度(°T)表示牛乳的酸度。°T指滴定 100 mL牛乳样品消耗0.1000 mo l/L 氢氧化钠溶液的毫升数。或滴定10 mL 牛乳所用去的0.1000 mol/L氢氧化钠的毫升数乘以10,即为牛乳的酸度。

新鲜牛乳的酸度为16~18 °T。

②以乳酸的百分数来表示,与总酸度计算方法同样,用乳酸表示牛乳酸度。

4.3.5其他方法

高效液相色谱(HPLC)法和电化学法都可用来测定食品中的酸度。这两种方法可以鉴定特定的酸。HPLC法用折光、紫外吸收,或用酸的某些电化学检测器检测。抗坏血酸有强的电化学信号,在265 nm处有强吸收,其他有机酸的吸收波长都在200 nm以上。

许多酸能用电化学方法如伏安法和极谱法测定,在理想情况下,电化学方法的灵敏度和专一性是独特的。然而,杂质的存在常阻碍了电化学方法的可行性。

不同于滴定法,色谱法和电化学法不能区分酸和它的共轭碱,而两种物质不可避免地共存于食品内在的缓冲体系,这使得仪器测定法比滴定法测定的数值高出50%,因此,糖酸比只建立在滴定法测定的酸度基础上。

复习思考题

1.说明pH计的基本原理。

2.说明pH计的使用步骤。

3.食品中的酸是无机酸还是有机酸?何为代表性酸?如何测定食品中的酸?

同类推荐
  • 安全化困境:亚洲的视角

    安全化困境:亚洲的视角

    在亚洲的语境中,安全化理论遇到了难题、受到了多方面的检验。当安全化的行为体或发起行为体不作为日寸,安全如何达成?当治理的主体变得多元日寸,安全化路径如伺进行有效的拓展?即便安全化对安全问题的解决有其效果,是否以“去安全化”的路径作为长期的政治目标更为合理?是否存在着“好”的去安全化行为与“坏”的安全化行为?亚洲学者们的理论努力有:对安全化行为体进行新的建构,对安全化路径进行多方面拓展,对“去安全化”研究进行某种深化。基于亚洲语境的“亚洲视角”的价值在于:从不同安全领域探讨安全化困境,检验安全化理论的效度,进而实现对安全化理论的某种超越。
  • 我跟师傅学工程管理

    我跟师傅学工程管理

    全书共分4章,旨在让工人了解装修的重要行业知识,为工人们提升自己,独立接恰装修项目提供知识储备。第一章,工程预算报价,介绍工程预算的基本方法;第二章,合同的拟定,介绍怎样拟定合同,并详细讲解工程中的甲乙双方各自承担的责任;第三章,施工现场流程管理,主要涉及装修工程中的成本、进度、质量和安全管理;第四章,装修中的法律法规及相关规定,是国家对装修行业的强制性法律法规,如在施工过程中出现的人身安全问题、合同纠纷问题等。并附录一套家装施工合同,以供参考。
  • 美国海军飞行员的成长历程

    美国海军飞行员的成长历程

    本书介绍了从一名普通的美国公民如何成长为海军飞行员的过程,包括对身体素质的要求、飞行前的航空教育、初级训练、在T-45教练机上的训练、直升机飞行员的训练、驾驶多发飞机飞行员的训练以及获得飞行证章等。同时介绍了各种培训课程和培训l器材,包括救生设备、各型教练机和模拟器,对不同阶段的培训内容和培训要求也有描述。
  • 走近太空之子(征服太空之路丛书)

    走近太空之子(征服太空之路丛书)

    在当今世界,发展载人航天技术已经成为各国综合国力的直接体现。各发达国家在发展战略上都将增强综合国力作为首要目标,其核心就是高科技的发展,而载人航天技术就是其主要内容之一。刘芳主编的《走近太空之子》是“征服太空之路丛书”之一。《走近太空之子》内容涉及太空世界的各个侧面,文字浅显易懂,生动活泼。
  • 不可思议的新材料

    不可思议的新材料

    随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。今天,我们穿的、住的、用的都可能是科技带来的创新成果。那些看似柔弱的纤维却比钢铁还硬百倍,战机只要刷上特殊的材料就能躲避雷达的探测,这就是特殊材料的魅力。
热门推荐
  • 年少时的疯狂及莫雪之伤

    年少时的疯狂及莫雪之伤

    【全免!全免!全免!重要的事情说三遍。】陶雪落打开房间门看见又脏又乱的地板“吕许莫!你又不拖地,你这样的人怎么可能是万人迷,那些女孩儿都瞎了眼了。”。“成为万人迷是我的错麽?是你们女孩儿太花痴吧!“吕许莫漫不经心的回答了陶雪落。陶雪落不服输“你找死啊!包括我了吗?”。随之吕许莫抬头看了陶雪落,突然有个东西落在了他的头上,只感到有淡淡的薰衣草香。呃,砸中吕许莫的东西是,是陶雪落的抱枕。此时他内心闪过一个念头:陶雪落你一定会是我的,我一定不会让你远离我。但是当她开始依赖他时,他却不见了。某雪:我等你,我相信你一定会回来。
  • 嗜血王爷:错孕逃妃

    嗜血王爷:错孕逃妃

    “贱人,竟然不是处子之身。”那一刻,他原本冰冷的眸子瞬间漫过阴桀,暴戾。一个抽身,他快速地跃起,手却狠狠的掴在了她的脸上五根手印,一根不缺的,鲜明地印在了她的脸上,显示着他的狠绝与残忍钻心的疼痛,骇人的气息,让她惊悸地向后退去!
  • 死亡培训馆

    死亡培训馆

    灰暗的天空,零星的一点小雨。一个男子落寞的站在雨中。没有高大的身躯,也没有什么犀利的POSE。
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 鬼之祸

    鬼之祸

    墨司狱本就是平凡的农家孩子,但是却因为妹妹病危而走上了捉鬼的行列。拜师求学,只为能成为像师傅一样的捉鬼大师,来保护自己想保护的人。他每日的生活都为了能降服鬼怪,但却从未真正降服过。直到有一天,意想不到的事情……鬼怪之事,无非是信则有不信则无。可是世人却不知道,你信所不信,它都一直潜伏在你我的周围。善与恶,报恩与复仇、孤魂野鬼与未转世的恶魂,它们都在暗处伺机而动。墨司狱,就是一个业余的捉鬼人,且看他如何在世间行走驱鬼之路,替天行道……------------------------------恐怖惊悚作品,情节轻松欢乐多多,太严谨之人请绕行。O(∩_∩)O~
  • 将军,来一卦

    将军,来一卦

    某年某月某天,她骗了一个大人物。“这位公子,来算一卦?”没想到第三天人家就找上门来了......“令千金倒是很会算命啊......”“小女不知将军在说什么。”换来了一记白眼......“饶命啊,我真不知道您是将军啊!”专情将军对逗比千金要不要来算一卦?
  • 魔弓

    魔弓

    他曾傲然立于这世间巅峰,他被人们称为箭神,一场阴谋让他陨落于世,若上天再给一次机会,他将告诉所有人——箭神依旧!
  • 御梦苍穹

    御梦苍穹

    他是一名特种兵,退役后,他开始做一些很奇怪的梦,他梦到自己在梦中骂昏君的无能,梦到自己解救无数的异族人,梦到自己成为将军,梦到自己进行异界大战,在心理医师的建议下于是他决定将这些梦都记录下来,串联起来,直到一天,他发现自从自己开始记录起这些梦的时候,梦里的东西竟然在逐渐地向现实中渗透......
  • 造物狂潮

    造物狂潮

    也许漫长的历史长河里的确有人进化出能感知光、场和各种离子微粒的器官,而这些器官除了声音和热辐射外还有能影响物质的能力。拥有这样的躯体,但是心智还没有健全,从小“看到”的和我们不一样,教育的偏执无法告诉他们这个世界是怎么回事。怎么办?注入一个心智健全的灵魂!来吧!真科技狂人,来分享我们的奇思妙想。(因为精力较少,每月六万字压力有点大,就不签约了。缺钱要工作,哈哈。为保证作品质量,我还要查阅一些资料,磨一磨文笔,我会慢慢更新的。感谢大家支持,最近整备了一下之前上传的文字,慢慢改一改,再上上来。)
  • 清雾流缘

    清雾流缘

    我的QQ号是799952878欢迎大家来!一次看似意外的穿越,却不知是冥冥之中有所注定的他对她说:"我喜欢你!"他对她说:"你是我的!"那个至高无上的人对她说:"你愿意做我的女人吗?"一切,都在照着历史前进,但我却不知,我该怎么做才是对的,才是合自己心的……穿越百年的爱是否会有结果,谁也不知,但我知道,答案就在我心中……