Определение титруемой кислотности яблочного сока

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Овощные и фруктовые соки имеют большое значение в системе рационального питания человека с первых лет его жизни. В соответствии с общепринятыми рекомендациями их вводят в питание ребенка не ранее 4-месячного возраста, обычно после первых продуктов прикорма. Соки обеспечивают организм ребенка необходимыми макро- и микронутриентами, способствуют адаптации ребенка к новому характеру питания, играют важную роль в формировании вкусовых предпочтений и пищевом программировании.

Но в то же время потребление продуктов с повышенной кислотностью негативно сказывается на функционировании развивающегося организма. Кислотные и щелочные продукты должны употребляться сбалансировано. Если кислота преобладает, нейтрализуется щелочь, могут возникнуть следующие последствия:

Скелет человека страдает.

Организмом используются все резервы, чтобы произвести ощелачивание.

Прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний.

Изменяется состав крови, возникают риски возникновения рака.

Гипофункция щитовидки, бессонница, тревожность, отеки, низкое АД.

Закисление провоцирует уже в молодом возрасте хроническую усталость, боли в мышцах.

Происходит разрушение зубной эмали.

Замедляется метаболизм, ускоряются процессы старения.

Поэтому важно, чтобы кислотность соков была выдержана в определенных пределах, контролировалась производителем и отвечала ГОСТ 26188-84 «Продукты переработки плодов и овощей, консервы мясные и мясорастительные. Метод определения pH».

Одним из методов определения pH является электрометрический, который мы использовали для определения соответствия яблочных соков ГОСТу 26188-84.

Метод основан на том, что электродные потенциалы у некоторых электродов определенным образом зависят от раствора. Если известна величина электродного потенциала индикаторного электрода, опущенного в исследуемый раствор, то можно определить этого раствора. На практике в качестве индикаторных электродов применяют водородный, стеклянный, хингидронный и сурьмяный электроды. В качестве электродов сравнения чаще всего используют каломельный и хлорсеребряный электроды. Электродами сравнения могут быть также водородный и хингидронный электроды, если их погрузить в раствор с известным . Из формулы Нернста:

следует, что в этом случае на этих электродах возникает потенциал, величина которого имеет определенное нам значение.

Или из уравнения:

где – нормальный (стандартный) потенциал;

Т – абсолютная температура.

Мы поставили своей целью определить кислотность соков электрометрическим методом с применением разных способов измерения.

Определение рН раствора с помощью хингидронно-хингидронной гальванической цепи.

В стаканчик 1 наливают исследуемый раствор, в стаканчик 2 – раствор с известным рН. В качестве такого раствора обычно используют раствор Вайбеля, имеющий рН=2,04. Стаканчики 1 и 2 соединяют электролитическим ключом, наполненным насыщенным раствором хлористого калия с агар-агаром. В оба стаканчика всыпают лопаточкой по щепотке хингидрона, опускают в них по платиновому электроду и размешивают растворы в стаканчиках. Затем присоединяют электроды к клеммам потенциометра и измеряют электродвижущую силу Е цепи.

Определение рН раствора с помощью хингидрон-хлорсеребряной гальванической цепи.

Для приготовления хингидронного электрода в стаканчик 1 с исследуемым раствором всыпают с кончика лопаточки щепотку порошка хингидрона (часть хингидрона после перемешивания останется нерастворенной). В насыщенный относительно хингидрона исследуемый раствор опускают платиновый электрод. В качестве электрода сравнения используют хлорсеребряный электрод. Его погружают в стаканчик 2 с насыщенным раствором хлористого калия. Стаканчики 1 и 2 соединяют электролитическим ключом, заполненным насыщенным раствором хлористого калия с агар-агаром. Электроды присоединяют к соответствующим клеммам потенциометра ППТВ-1 и измеряют электродвижущую силу Е собранной гальванической цепи.

Для определения были исследованы яблочные соки трех фирм: «Добрый», «-7» и «Сады Придонья».

В таблице 1 представлены значения электродвижущей силы Е гальванической цепи на потенциометре.

Т а б л и ц а 1 – Значение электродвижущей силы Е гальванической цепи

Подставляем значения электродвижущей силы гальванической цепи в формулу нахождения значения рН:

где – стандартный потенциал хингидронного электрода, учитывающей зависимость этого потенциала от температуры ( ;

– электродный потенциал хлорсеребряного электрода ( );

Т – абсолютная температура (Т=25С).

Т а б л и ц а 2 – Вычисления рН

По ГОСТ 26188-84 «Продукты переработки плодов и овощей, консервы мясные и мясорастительные. Метод определения pH» показатель рН всех плодовых соков, кроме цитрусовых, не должен превышать 4,2. Исходя из этого, делаем вывод, что рН исследуемых соков не превышает норму.

Список использованных источников:

Термодинамические свойства комбинированных пищевых систем на основе овощных пюре, крупяных хлопьев и творога. Шамкова Н.Т., Яковлева Т.В., Зайко Г.М., Боровская Л.В.Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2008. № 2-3 (303-304).

Обеспечение безопасности производства пищевой продукции методом принятия решений. Боровская Л.В.,// В сборнике трудов конференции ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ ВЕСНА – 2016.Материалы 14-й Международной научно-практической конференции по проблемам экологии и безопасности. Издательство: Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет (Комсомольск-на-Амуре.- 2016.

Моделирование управления резервами качества на этапах жизненного цикла продукции малых инновационных предприятии. Никитин А.А., Боровский А.Б, Доценко С.П, Боровская Л.В известия юго-западного государственного университета. Издательство: Юго-Западный государственный университет (Курск).ISSN: 2223-1560.

Экспертный метод определения комплексного показателя качества йогурта. Кузминчук В.С., Боровская Л.В. В сборнике: СТУДЕНЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ — 2017 IX Международная студенческая электронная научная конференция. 2017.

Точное определение содержания кислоты и измерение кислотности в лаборатории

Определение кислотности играет решающую роль в обеспечении соответствия потребительских продуктов таким характеристикам, как внешний вид, текстура, вкус и питательная ценность. Проверка кислотности дает гарантию, что потребители получат продукты с постоянными, четко определенными свойствами, включая срок годности.

Измерение кислотности также жизненно важно для обеспечения соответствия продуктов нормативным требованиям и предупреждения проблем, связанных с безопасностью или здоровьем потребителей. Одним словом, кислотность — это важный атрибут многих продуктов питания и напитков.

Влияние кислотности на продукты питания

Кислота может образоваться в пищевых продуктах и напитках естественным образом, например во время ферментации, или ее добавляют при технологической обработке продуктов в качестве стандартного консерванта: значения pH ниже 4,6 ограничивают рост микроорганизмов, таких как клостридиум ботулинум (clostridium botulinum), возбудитель ботулизма. Таким образом, для продуктов питания проверка кислотности важна на протяжении всей производственно-сбытовой цепочки.

Кислотность некоторых продуктов питания и напитков в сравнении с другими обычными бытовыми продуктами

Определение кислотности скоропортящихся продуктов

Измерение кислотности служит основным критерием определения свежести и состава сырых ингредиентов и скоропортящихся продуктов. Быстрая оценка pH поможет определить, например, достаточно ли хорошо очищены сырые устрицы для предотвращения пищевого отравления, или указать на наличие мастита у молочных коров.

Как уже отмечалось, результаты определения содержания кислоты в продуктах питания или напитках могут указывать на то, как долго они будут храниться, часто в сочетании со строгими требованиями к контролю температуры. Согласно требованиям части 114 раздела 21 Свода федеральных постановлений США (CFR), большинство продуктов питания и напитков, сохраняемых за счет их кислотности, должны проходить оценку утвержденным методом. Определение кислотности посредством потенциометрического измерения pH или титрования подходит для продуктов с pH от 4,0 до 4,6, при этом результаты относятся к конечному равновесному pH. Напротив, для продуктов питания с pH ниже 4,0 можно использовать любой метод.

При анализе продуктов и напитков применяют два сопряженных понятия, которые связаны с содержанием кислоты: это pH и титруемая кислотность. Каждый параметр по-своему влияет на качество продуктов питания. Измерение титруемой кислотности связано с общей концентрацией кислоты в продуктах питания (также называемой общей кислотностью). Водородный показатель pH определяет кислотность исходя из числа ионов H+, присутствующих в образце (ее также называют активной кислотностью).

Определение pH

Значение pH указывает на степень кислотности или щелочности продукта питания или напитка. pH-метр измеряет крепость кислоты по величине разности потенциалов между электродом сравнения (например, электродом из каломели или Ag/AgCl) и pH-электродом (стеклянным электродом). Эта разность потенциалов связана с концентрацией ионов H+ в растворе и соответствует его кислотности.

Продуктам питания и напиткам свойственен широкий диапазон значений pH, определяющих степень кислотности или щелочности образца. Некоторые продукты питания, такие как мясо, молочные продукты, алкоголь, лимонный сок, газированная вода и уксус, попадают в кислотную часть спектра pH, тогда как обычные овощи и фрукты — в щелочную часть, как показано в следующей таблице.

Датчики pH и pH-метры

МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает полный ассортимент датчиков для измерения pH, включая специальные датчики, которые подходят для измерения pH твердых или полутвердых образцов. Мы также предлагаем очень удобные и компактные портативные и настольные измерители для сопряжения с имеющимися датчиками pH.

Чтобы узнать, как использовать эти приборы для точного определения кислотности в образцах продуктов питания, ознакомьтесь с «Руководством по датчикам».

Определение общей кислотности титрованием

Титруемую или общую кислотность можно определять титрованием известного количества образца с использованием титратора вместе с датчиком или индикатором. В зависимости от типа титрования конечную точку можно определять посредством датчика или с помощью цветового индикатора. Этот метод обеспечивает более точное определение общего содержания кислоты в образце. Для определения содержания кислоты применяют методы кислотно-основного, окислительно-восстановительного и колориметрического титрования.

При кислотно-основном титровании используют датчики pH для определения количества титранта, необходимого для реакции с яблочной, винной, лимонной, уксусной и другими органическими кислотами, присутствующими во фруктах, соках, приправах на основе уксуса и вине и многих других продуктах. Его можно определить путем титрования образца сильным основанием, которое нейтрализует присутствующую в образце кислоту.

Обычно окислительно-восстановительное титрование проводят для определения аскорбиновой кислоты в напитках и определения содержания сульфита в винах. Аскорбиновую кислоту титруют 2,6-дихлорфенолиндофенолом (DPI), при этом она вступает в окислительно-восстановительную реакцию и обменивается двумя электронами. Обмен электронами регистрируется датчиком. После израсходования титрантом всей аскорбиновой кислоты фиксируют изменение потенциала датчика, указывающее на точку эквивалентности титрования.

Ход кислотно-основного титрования при определении кислотности продуктов питания или напитков также можно контролировать по изменению цветового индикатора, такого как фенолфталеин. Такое титрование проводят с использованием сильного основания. Как только кислота в образце продукта питания будет нейтрализована, датчик-фототрод зафиксирует точное изменение цвета, соответствующее изменению потенциала. Это изменение потенциала даст точку эквивалентности титрования. Датчики-фототроды также можно использовать для измерения осадков или мутности.

Измерительные приборы и датчики для титрования МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает ряд надежных измерительных приборов для титрования, включая автоматизированные титраторы, которые способствуют повышению точности и скорости титрования для определения кислотности при производстве продуктов питания и напитков. Различные методы титрования и измерительные приборы МЕТТЛЕР ТОЛЕДО помогут достоверно определить содержание кислоты в пищевых продуктах.

В зависимости от вида титрования и используемого титратора МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает широкий ассортимент датчиков для контроля качества продуктов питания и (или) напитков. Датчики МЕТТЛЕР ТОЛЕДО обеспечат нужный уровень точности при измерении общей кислотности пищевых продуктов и напитков, таких как вино и фруктовые соки.

Подготовка образцов

Точность и воспроизводимость процесса пробоподготовки играют решающую роль, если необходимо выполнить требования контроля качества и гарантировать безопасность потребителей в таких отраслях, как пищевая промышленность. Чтобы повысить воспроизводимость, точность и скорость пробоподготовки, МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает комплекс аналитических приборов, предназначенных для увеличения производительности при одновременном сокращении времени получения результата и затрат на обработку каждого образца.

Рекомендации по применению

Специалисты МЕТТЛЕР ТОЛЕДО разработали несколько рекомендаций по применению, касающихся определения кислотности в тех или иных продуктах питания и напитках. Эти документы, указанные ниже, посвящены конкретным типам образцов и будут полезны для точного определения кислотности продуктов питания на протяжении всей производственно-сбытовой цепочки.

Как измерить кислотность?

Определение кислотности можно выполнять с помощью измерения pH и титрования. pH-метр измеряет крепость кислоты образца исходя из концентрации ионов H+ в растворе. Титриметрический анализ позволяет определить общую титруемую кислотность. Анализ можно проводить с помощью кислотно-основного, окислительно-восстановительного или колориметрического титрования.

Зачем измерять кислотность продуктов питания?

Измерение кислотности продуктов питания позволяет контролировать консистенцию, вкус и внешний вид продуктов в разных партиях. Анализ кислотности также можно использовать для мониторинга продуктов питания, содержание кислоты в которых меняется со временем, — например, при производстве йогуртов или пивоварении. Этот вид анализа позволяет проверять свежесть определенных продуктов.

Что означает титруемая кислотность?

Измерение титруемой кислотности может быть важно, поскольку оно отражает общую концентрацию кислоты, содержащейся в продуктах питания (так называемая общая кислотность). Водородный показатель pH определяет кислотность исходя из числа ионов H+, присутствующих в образце (так называемая активная кислотность).

Как называется измеренное значение кислотности раствора?

Измеренное значение кислотности раствора называется pH. Показатель pH выражает значение концентрации ионов водорода (H+) в жидкости. Если концентрация ионов водорода (H+) в жидкости высока, она кислая. Если концентрация низкая, она основная (щелочная). Это означает, что при измерении концентрации ионов водорода можно определить кислотность, нейтральность и щелочность, а также соответствующую степень каждого из показателей.

Как рассчитать константу Ka кислотности?

Константа диссоциации кислоты (Ka) определяет крепость кислоты в растворе. Ее математическое выражение:

где Ka — частное от равновесных концентраций (в моль/л).

Предусматривают ли датчики МЕТТЛЕР ТОЛЕДО возможность автоматизации?

Да, датчики и измерители pH МЕТТЛЕР ТОЛЕДО поддерживают автоматизацию. Автоматизация — отличный способ повысить производительность и эффективность лаборатории. Для получения дополнительных сведений об автоматизации определения кислотности и других видов анализа перейдите по ссылке.

Содержание
Введение
1 Общая характеристика фруктовых соков 5
1.1 Технология производства и классификация соков 5
1.2 Состав и пищевая ценность соков 8
1.3 Основные показатели качества фруктовых соков 9
1.4 Титруемая кислотность и методы её определения 11
1.4.1 Титриметрический метод 12
1.4.2 Потенциометрический метод 12
2 Практическая часть 17
2.1 Методика определения титруемой кислотности соков
ВВЕДЕНИЕ
Овощи, фрукты и ягоды имеют огромное значение в питании человека. Однако сохранить их длительное время в свежем виде, к сожалению, просто невозможно. В этом случае на помощь приходят соки, которые способны сохранить питательную ценность этих продуктов.
К сожалению, соки, которые продаются в наших магазинах сегодня, трудно назвать натуральными. Все они проходят серьезную промышленную обработку. Кроме того, почти все они содержат слишком большое количество сахара.
От плодово-ягодных соков многие овощные соки отличаются составом органических кислот. Во фруктовых соках преобладающими являются яблочная, лимонная и винная кислоты, а в овощных соках – янтарная, уксусная, муравьиная и щавелевая.
Целью данной курсовой работы является определение титруемой кислотности яблочного сока различных фирм — производителей и сравнение полученных результатов с нормированными.
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФРУКТОВЫХ СОКОВ
1.1 Технология производства и классификация соков
Соки получают из фруктов и овощей путем механического воздействия и консервирования физическими способами (кроме обработки ионизирующим излучением).
В настоящее время вырабатывают следующие виды соков: фруктовые; купажированные; концентрированные; для детского и диетического питания; фруктовые нектары; овощные; сокосодержащие фруктовые и овощные напитки.
Технология соков включает следующие операции:
1 инспекция сырья;
2 мойка;
3 вторичная инспекция и мойка;
4 дробление;
5 получение сока;
6 процеживание;
7 осветление.
1 Инспекция сырья необходима для удаления нестандартных плодов или ягод, а также возможных примесей — веток, листьев, плодоножек и т. п. Эту операцию проводят на ленте