测定食品总酸含量的酸碱滴定实验

内容一 酚酞指示剂法测定食品中总酸含量

一、实验目的

（1）掌握酸度的概念。

（2）了解食品中酸度的测定意义。

（3）掌握酸碱滴定的原理；掌握酸碱滴定的实际应用。

（4）掌握酸碱滴定的实验技能、计算方法及操作要点。

二、实验原理

试样经过处理后，以酚酞作为指示剂，用0.1000mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至中性，消耗氢氧化钠溶液的体积数，经计算确定试样的酸度。

三、实验材料、仪器与试剂

1.材料

乳制品、粮食类。

2.仪器

（1）分析天平 感量为0.001g。

（2）碱式滴定管 容量10mL，最小刻度0.05mL。

（3）碱式滴定管 容量25mL，最小刻度0.1mL。

（4）水浴锅。

（5）锥形瓶 100、150、250mL。

（6）具塞磨口锥形瓶 250mL。

（7）粉碎机 可使粉碎的样品95%以上通过CQ16筛[相当于孔径0.425mm（40目）]粉碎样品时磨膛不应发热。

（8）振荡器 往返式，振荡频率为100次/min。

（9）中速定性滤纸。

（10）移液管 10、20mL。

（11）量筒 50、250mL。

（12）玻璃漏斗和漏斗架。

3.试剂

（1）氢氧化钠标准溶液（0.1000mol/L）称取0.75g于105～110℃电烘箱中干燥至恒重的工作基准试剂邻苯二甲酸氢钾，加50mL无二氧化碳的水溶解，加2滴酚酞指示液（10g/L），用配制好的氢氧化钠溶液滴定至溶液呈粉红色，并保持30s。同时做空白试验。

注：把二氧化碳限制在洗涤瓶或者干燥管，避免滴管中氢氧化钠因吸收二氧化碳而影响其浓度。可通过盛有10%氢氧化钠溶液洗涤瓶连接的装有氢氧化钠溶液的滴定管，或者通过连接装有新鲜氢氧化钠或氧化钙的滴定管末尾而形成一个封闭的体系，避免此溶液吸收二氧化碳。

（2）参比溶液硫酸钴 将3g七水硫酸钴溶解于水中，并定容至100mL。

（3）酚酞指示液 称取0.5g酚酞溶于75mL体积分数为95%的乙醇中，并加入20mL水，然后滴加氢氧化钠溶液至微粉色，再加入水定容至100mL。

（4）中性乙醇—乙醚混合液 取等体积的乙醇、乙醚混合后加3滴酚酞指示液，以氢氧化钠溶液（0.1mol/L）滴至微红色。

（5）不含二氧化碳的蒸馏水 将水煮沸15min，逐出二氧化碳，冷却，密闭。

四、实验步骤

1.乳粉

（1）试样制备 将样品全部移入到约两倍于样品体积的洁净干燥容器中（带密封盖），立即盖紧容器，反复旋转振荡，使样品彻底混合。在此操作过程中，应尽量避免样品暴露在空气中。

（2）测定 称取4g样品（精确到0.01g）于250mL锥形瓶中。用量筒量取96mL约20℃的水，使样品复溶，搅拌，然后静置20min。向一只装有96mL约20℃的水的锥形瓶中加入2.0mL参比溶液，轻轻转动，使之混合，得到标准参比颜色。如果要测定多个相似的产品，则此参比溶液可用于整个测定过程，但时间不得超过2h。

向另一只装有样品溶液的锥形瓶中加入2.0mL酚酞指示液，轻轻转动，使之混合。用25mL碱式滴定管向该锥形瓶中滴加氢氧化钠溶液，边滴加边转动烧瓶，直到颜色与参比溶液的颜色相似，且5s内不消退，整个滴定过程应在45s内完成。滴定过程中，向锥形瓶中吹氮气，防止溶液吸收空气中的二氧化碳。记录所用氢氧化钠溶液的体积（V₁，mL），精确至0.05mL，代入式（8-12）计算。

（3）空白滴定 用96mL水做空白试验，读取所消耗氢氧化钠标准溶液的体积（V₀，mL）。空白所消耗的氢氧化钠的体积应不小于零，否则应重新制备和使用符合要求的蒸馏水。

2.液态乳（巴氏杀菌乳、灭菌乳、生乳、发酵乳）

（1）制备参比溶液 向装有等体积相应溶液的锥形瓶中加入2.0mL参比溶液，轻轻转动，使之混合，得到标准参比颜色。如果要测定多个相似的产品，则此参比溶液可用于整个测定过程，但时间不得超过2h。

（2）试样滴定 称取10g（精确到0.001g）已混匀的试样，置于150mL锥形瓶中，加20mL新煮沸冷却至室温的水，混匀，加入2.0mL酚酞指示液，混匀后用氢氧化钠标准溶液滴定，边滴加边转动烧瓶，直到颜色与参比溶液的颜色相似，且5s内不消退，整个滴定过程应在45s内完成。滴定过程中，向锥形瓶中吹氮气，防止溶液吸收空气中的二氧化碳。记录消耗的氢氧化钠标准滴定溶液毫升数（V₂），代入式（8-13）进行计算。

3.粮食及制品

（1）试样制备 取混合均匀的样品80～100g，用粉碎机粉碎，粉碎细度要求95%以上通过CQ16筛[孔径0.425mm（40目）]，粉碎后的全部筛分样品充分混合，装入磨口瓶中，制备好的样品应立即测定。

（2）测定 称取试样15g，置入250mL具塞磨口锥形瓶，加水150mL（V₅₁）（先加少量水与试样混成稀糊状，再全部加入），滴入三氯甲烷5滴，加塞后摇匀，在室温下放置提取2h，每隔15min摇动1次（或置于振荡器上振荡70min），浸提完毕后静置数分钟用中速定性滤纸过滤，用移液管吸取滤液10mL（V₅₂），注入100mL锥形瓶中，再加水20mL和酚酞指示剂3滴，混匀后用氢氧化钠标准溶液滴定，边滴加边转动烧瓶，直到颜色与参比溶液的颜色相似，且5s内不消退，整个滴定过程应在45s内完成。滴定过程中，向锥形瓶中吹氮气，防止溶液吸收空气中的二氧化碳。记下所消耗的氢氧化钠标准溶液毫升数（V₅），代入式（8-14）进行计算。

（3）空白滴定 用30mL水做空白试验，记下所消耗的氢氧化钠标准溶液毫升数（V₀）。

注：三氯甲烷有毒，操作时应在通风良好的通风橱内进行。

五、结果与讨论

（1）乳粉试样中的酸度数值（°T）按式（8-12）计算：

式中 X₁——试样的酸度，°T（以100g干物质为12%的复原乳所消耗的0.1mol/L氢氧化钠体积（mL）计，mL/100g）；

c₁——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；

V₁——滴定时所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

V₀——空白试验所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

12——12g乳粉相当100mL复原乳（脱脂乳粉应为9，脱脂乳清粉应为7）；

m₁——称取样品的质量，g；

ω——试样中水分的质量分数，g/100g；

1-ω——试样中乳粉的质量分数，g/100g；

0.1——酸度理论定义氢氧化钠的物质的量浓度，mol/L。

以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留三位有效数字。

注：若以乳酸含量表示样品的酸度，那么样品的乳酸含量（g/100g）=T×0.009。T为样品的滴定酸度（0.009为乳酸的换算系数，即1mL 0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液相当于0.009g乳酸）。

精密度：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

（2）巴氏杀菌乳、灭菌乳、生乳、发酵乳、奶油和炼乳试样中的酸度数值（°T）按式（8-13）计算：

式中 X₂——试样的酸度，°T（以100g样品所消耗的0.1mol/L氢氧化钠体积（mL）计，mL/100g）；

c₂——氢氧化钠标准溶液的物质的量浓度，mol/L；

V₂——滴定时所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

V₀——空白试验所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

100——100g试样；

m₂——试样的质量，g；

0.1——酸度理论定义氢氧化钠的物质的量浓度，mol/L。

以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留三位有效数字。

精密度：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

（3）粮食及制品试样中的酸度数值（°T）按式（8-14）计算：

式中 X₅——试样的酸度，° T（以10g样品所消耗的0.1mol/L氢氧化钠体积（mL）计，mL/10g）；

V₅——试样滤液消耗的氢氧化钾标准溶液体积，mL；(www.xing528.com)

V₀——空白试验消耗的氢氧化钾标准溶液体积，mL；

V₅₁——浸提试样的水体积，mL；

V₅₂——用于滴定的试样滤液体积，mL；

c₅——氢氧化钾标准溶液的浓度，mol/L；

0.1000——酸度理论定义氢氧化钠的物质的量浓度，mol/L；

10——10g试样；

m₅——试样的质量，g。

以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留三位有效数字。

精密度：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

六、注意事项

不同试样制备和计算差别很大。

思考题

1.直接滴定法测定食品总酸度，为何要选酚酞作指示剂？

2.对于颜色较深的试样，测定总酸度时，应如何克服终点不易观察的现象？

3.酸度测定有几种方法？牛乳、炼乳、粮食酸度测定用哪几种方法。

参考文献

中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会．GB 5009.239-2016 食品安全国家标准食品酸度的测定[S].北京：中国标准出版社，2016.

内容二 pH计法测定食品中总酸含量

一、实验目的

（1）掌握酸度计的测定原理。

（2）掌握酸度计的操作技能。标准缓冲溶液的种类及配制方法。

（3）掌握酸度计、磁力搅拌器的操作技能。

二、实验原理

中和试样溶液至pH为8.30所消耗的0.1000mol/L氢氧化钠体积，经计算确定其酸度。本方法适用于乳及其他乳制品中酸度的测定。

三、实验材料、仪器与试剂

1.材料

乳粉。

2.仪器

（1）分析天平 感量为0.001g。

（2）碱式滴定管 分刻度0.1mL，可准确至0.05mL。或者自动滴定管满足同样的使用要求。（注意：可以进行手工滴定，也可以使用自动电位滴定仪。）

（3）pH计 带玻璃电极和适当的参比电极。

（4）磁力搅拌器。

（5）高速搅拌器，如均质器。

（6）恒温水浴锅。

3.试剂

除非另有说明，本方法所用试剂均为分析纯，水为GB/T 6682-2008规定的三级水。

（1）氢氧化钠。

（2）氮气 纯度为98%。

（3）氢氧化钠标准溶液（0.1000mol/L）（同“内容一 酚酞指示剂法测定食品中总酸含量”）。

（4）不含二氧化碳的蒸馏水。

将水煮沸15min，逐出二氧化碳，冷却，密闭。

四、实验步骤

（1）试样制备 将样品全部移入到约两倍于样品体积的洁净干燥容器中（带密封盖），立即盖紧容器，反复旋转振荡，使样品彻底混合。在此操作过程中，应尽量避免样品暴露在空气中。

（2）测定 称取4g样品（精确到0.01g）于250mL锥形瓶中。用量筒量取96mL约20℃的水，使样品复溶，搅拌，然后静置20min。用滴定管向锥形瓶中滴加氢氧化钠标准溶液，直到pH稳定在8.30±0.01处4～5s。滴定过程中，始终用磁力搅拌器进行搅拌，同时向锥形瓶中吹氮气，防止溶液吸收空气中的二氧化碳。整个滴定过程应在1min内完成。记录所用氢氧化钠溶液的毫升数（V₆），精确至0.05mL，代入式（8-15）计算。

（3）空白滴定 用100mL蒸馏水做空白试验，读取所消耗氢氧化钠标准溶液的毫升数（V₀）。

注：空白所消耗的氢氧化钠的体积应不小于零，否则应重新制备和使用符合要求的蒸馏水。

五、结果与讨论

乳粉试样中的酸度数值以°T表示，按式（8-15）计算：

式中 X₆——试样的酸度，°T；

c₆——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；

V₆——滴定时所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

V₀——空白试验所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

12——12g乳粉相当100mL复原乳（脱脂乳粉应为9，脱脂乳清粉应为7）；

m₆——称取样品的质量，g；

ω——试样中水分的质量分数，g/100g；

1-ω——试样中乳粉质量分数，g/100g；

0.1——酸度理论定义氢氧化钠的物质的量浓度，mol/L。

以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留三位有效数字。

注：若以乳酸含量表示样品的酸度，那么样品的乳酸含量（g/100g）=T×0.009。T为样品的滴定酸度（0.009为乳酸的换算系数，即1mL 0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液相当于0.009g乳酸）。

精密度：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

六、注意事项

pH计的保养：

（1）复合电极不用时，可充分浸泡于3mol/L氯化钾溶液中。切忌用洗涤液或其他吸水性试剂浸洗。

（2）使用前，检查玻璃电极前端的球泡。正常情况下，电极应该透明而无裂纹；球泡内要充满溶液，不能有气泡存在。

思考题

1.标准缓冲溶液在常温（15～25℃）下保存多长时间？

2.酸度计的测定原理是什么？

3.适用于滴定分析法的化学反应必须具备哪些条件？

4.滴定方式有几种？

参考文献

中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会．GB 5009.239-2016 食品安全国家标准食品酸度的测定[S].北京：中国标准出版社，2016.