Методы определения кислот в пищевых продуктах

В основе определения активной кислотности – рН различных пищевых систем лежат стандартные методы, описанные в руководствах по аналитической химии. К ним относятся калориметрический и электрометрический методы.

Определение потенциальной кислотности, характеризующей общее содержание веществ, имеющих кислотный характер, основано на титровании этих веществ сильными основаниями (щелочами). Для различных пищевых продуктов характерны свои особые условия титрования, результаты которых представляют в соответствующих кислотных числах.

Кислотность твердых пищевых продуктов определяют титрованием водных вытяжек растворами щелочей, а кислотность жидких продуктов - путем титрования навесок или объемов. При титровании определяют суммарное содержание в продукте свободных кислот и кислых солей. Результаты титрования выражают в процентах по преобладающей в продукте кислоте или в градусах. Поскольку в лимонах преобладает лимонная кислота, то кислотность лимонов рассчитывают по лимонной кислоте, кислотность винограда - по винной, яблок, груш, слив и томатов - по яблочной, квашеной капусты, молока и кисломолочных продуктов - по молочной.

Пример. Для определения кислотности молока берут 10 мл молока, добавляют индикатор и титруют 0,1 и. раствором щелочи. Количество пошедшей на титрование щелочи умножают на 0,009 и получают содержание в молоке молочной кислоты в процентах.

Число 0,009 соответствует количеству граммов молочной кислоты, необходимому для приготовления 1 мл 0,1 н. ее раствора. Для приготовления 1 л 0,1 н. раствора надо брать 9 г молочной кислоты, так как это одноосновная оксикислота и ее молекулярный вес равен 90.

Под градусом кислотности подразумевается количество миллилитров одно- или децинормальной щелочи, необходимое для нейтрализации кислот и кислых солей, которые содержатся в 100 г или 100 мл испытуемого продукта. Так, кислотность муки выражается в градусах количеством миллилитров 1 н. раствора щелочи, необходимым для нейтрализации кислот в 100 г муки, а кислотность крахмала - числом миллилитров 0,1 н. раствора щелочи на 100 г крахмала.

В пищевых продуктах наряду с нелетучими могут находиться летучие кислоты - уксусная, муравьиная, масляная и другие, которые перегоняются с парами воды. По количеству летучих кислот можно судить о качестве таких продуктов, как вино, пиво, плодово-ягодные и овощные соки и др. Допускаемые стандартами нормы летучих кислот должны соответствовать тем количествам, которые могут получиться в продукте из полноценного сырья и при нормальном ходе технологического процесса.

Существующие методы определения летучих кислот подразделяют на прямые и косвенные. При прямых методах сначала отгоняют летучие кислоты, которые затем оттитровывают щелочью. При косвенных методах сначала определяют общее количество кислот в растворе, после чего путем выпаривания из него удаляют летучие кислоты и в

Анализ кислотного состава пищевого продукта дает возможность обнаружить фальсификацию или подтвердить его натуральность. Для определения содержания органических кислот используют как стандартные, так и альтернативные методы контроля.

Официальный метод анализа молочной кислоты основан на ее окислении перманганатом калия до уксусного альдегида, который определяют иодометрически. Наиболее известные методы определения винной кислоты базируются на щелочном титровании выпадающего винного камня. Большинство органических кислот можно определить хроматографическими методами.

К альтернативным относятся методы, основанные на использовании ферментативных систем. Характерными особенностями ферментативного анализа являются специфичность, обеспечивающая достоверность результатов, высокие точность и чувствительность.

Перечень органических кислот в составе пищевых продуктов, определяемых ферментативными методами, представлен в табл. 7.6.

Использование ферментативных методов в аналитической химии органических пищевых кислот, в зависимости от группы анализируемых продуктов, может иметь различные цели, к которым относятся:

- производственный контроль;

- системы обеспечения качества;

- контроль качества готовой продукции;

- контроль сырья;

- оценка качества;

- анализ состава с целью установления пищевых свойств и их соответствия нормативной документации;

- оценка гигиенического статуса;

- мониторинг качества;

- выявление нежелательных компонентов;

- установление фальсификации;

- определение доли натурального сырья;

- определение аутентичности (подлинности).

Контрольные вопросы

1. Дайте общую характеристику кислот, входящих в состав пищевых продуктов.

2. Приведите примеры веществ, используемых в пищевой промышленности для регулирования рН пищевых систем.

3. В каких технологических функциях проявляется действие органических кислот в пищевых системах?

4. Каковы особенности органических кислот, применяемых в пищевых целях?

5. Приведите примеры биохимических изменений кислотности пищевой системы.

6. Дайте краткую характеристику методов, позволяющих определять кислоты в составе продуктов.

7. На какие технологические параметры оказывает влияние величина рН?

Кислотность имеет большое значение для оценки качества пищевых продуктов. Повышенная кислотность может характеризовать их несвежесть и недоброкачественность. Поэтому в стандартах на многие пищевые продукты (свежее молоко, сметана, пиво, соки, фруктовые воды и др.) указывают нормы содержания кислот.

Лимонную, виннокаменную, яблочную, молочную и уксусную кислоты в небольших количествах используют в кондитерской, безалкогольной, ликеро-водочной и консервной промышленности для улучшения вкуса продуктов. Уксусную, сорбиновую, молочную и бензойную кислоты добавляют к некоторым продуктам в качестве консерванта.

Некоторые органические кислоты обладают способностью подавлять развитие микроорганизмов за счет концентрации водородных ионов или за счет токсичности недиссоциированных молекул либо анионов. Если токсическое действие минеральных кислот связано главным образом с концентрацией водородных ионов, то токсичность органических кислот не пропорциональна степени их диссоциации и обусловлена в основном действием недиссоциированных молекул или анионов.

Общее количество органических кислот недостаточно характеризует вкусовую кислотность продуктов. Кислый вкус зависит главным образом от степени диссоциации кислот, т. е. от активной кислотности. Чем выше концентрация ионов водорода, тем кислый вкус кислоты будет более сильным. Концентрацию ионов водорода выражают в единицах водородного показателя рН, который является отрицательным логарифмом ионов Н ⁺ (рН = log [H ⁺]). Ощущение кислого вкуса увеличивается с понижением значения рН, начиная от 7, которое характеризует нейтральную реакцию.

Растворы различных кислот одинаковой нормальности и, следовательно, с одинаковой титруемой кислотностью могут иметь разную активную кислотность в зависимости от степени -диссоциации кислот.