食醋中游離礦酸的快速測定

白靜，崔麗偉

(1.河南應用技術職業(yè)學院，鄭州 450042；2.河南牧業(yè)經濟學院，鄭州 450046)

食醋中游離礦酸的快速測定

白靜1，崔麗偉2

(1.河南應用技術職業(yè)學院，鄭州 450042；2.河南牧業(yè)經濟學院，鄭州 450046)

在優(yōu)化的實驗條件下，根據醋酸與礦酸解離度的差異采用預設終點電位滴定法對食醋中的游離礦酸進行測定，并與常規(guī)酸堿滴定、剛果紅試紙法進行了比較，對測定方法的精密度、準確度進行了評定,結果表明該方法能夠準確、快速測定食醋中游離礦酸的量。

預設終點；自動電位滴定；食醋；游離礦酸

食醋是人們最常用的一種酸性調味料，也是富有營養(yǎng)和特殊風味的重要調味品之一。它的生產分釀造法和配制法，有些不法生產者為了降低成本，或為達到食醋總酸含量檢驗的指標,常常會使用工業(yè)冰醋酸稀釋或添加廉價的硫酸、硝酸、鹽酸等無機酸來偽造食醋，以達到檢測指標[1,2]。從而在檢測中，以游離礦酸作為重要摻偽檢驗指標。目前，我國國家標準中食醋游離礦酸的檢測主要采用試紙法，這種方法成本較低，簡便易行，但存在著測定結果不準確，顯色結果不易辨別，試紙容易失效等嚴重影響檢測準確性等問題[3]。電位滴定法的應用則給食醋的檢驗帶來了很大的便利。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

ZDJ-4A型自動電位滴定儀 上海雷磁公司；AUY220型電子分析天平 日本島津公司；恒溫水浴鍋；氫氧化鈉、鹽酸、乙酸、鄰苯二甲酸氫鉀、無水碳酸鈉、酚酞、甲基橙、氯化鉀、四硼酸鈉等；NaOH標準溶液的濃度為0.1888 mol/L，HCl標準溶液的濃度為0.1057 mol/L。

本實驗對5種市售食醋進行了測定，編號分別為A,B,C,D,E。這5種市售食醋都產自山西，都是釀造食醋，總酸度≥3.5 g/dL，固體發(fā)酵，原材料不盡相同，A,C為白醋，B,D,E為有色醋。

1.2 實驗原理

常規(guī)電位滴定終點的確定方法有E-V曲線法和ΔE/ΔV-V曲線法，理想的曲線中1個突躍只有1個峰，但由于在滴定過程中，醋酸與NaOH反應生成的NaAc與未反應的HAc形成緩沖體系，使得溶液pH變化不穩(wěn)定，此曲線從而會出現一系列的峰，從大量的實驗圖中可看出，滴定突躍處會出現明顯高于其他峰的較明顯的峰，此峰可以作為終點確定的參考，故沒有使用以上兩種方法。本實驗終點確定方法是在進行反復測定的基礎上，對相同測定條件下所得的滴定曲線進行觀察和分析，根據一階導數找出斜率最大處，并記錄此時的pH值，對比所得的結果，確定一個終點pH，滴定終點就在這個值附近，本實驗的第一化學計量點的pH為3.62，第二化學計量點的pH為8.09，第一計量點對應的體積為游離礦酸消耗的堿體積，第二計量點對應的是總酸消耗的堿體積。

1.3 實驗方法

準確吸取NaOH標準溶液75.00 mL，用新制的蒸餾水定容到250.00 mL容量瓶中，用此溶液進行滴定。用移液管吸取待測溶液(根據樣品濃度確定加入量)于反應杯中，加入預定加入的去離子水，啟動電位滴定儀，在25 ℃和攪拌條件下，以35 r/min的速度滴定樣品溶液，采用預設終點滴定，將第一化學計量點的pH設定成3.62，第二化學計量點的pH設定成8.09，第一計量點對應的體積為游離礦酸消耗的堿體積，第二計量點對應的是總酸消耗的堿體積。記錄各計量點時消耗NaOH溶液的體積，重復進行實驗。

2 結果與分析

2.1 滴定條件優(yōu)化

對HAc濃度為0.05275 mol/L、鹽酸濃度為0.05130 mol/L的混合溶液進行一系列測定，進而探討實驗條件對實驗的影響。

2.1.1 攪拌速度的影響

在保持其他實驗條件一致的情況下，探討不同攪拌速度對結果的影響，結果見表1。

表1 不同攪拌速度對混合溶液中鹽酸濃度(mol/L)的影響

25 r/min的滴定曲線見圖1，35 r/min的滴定曲線見圖2。

圖1 轉速為25 r/min的滴定曲線

圖2 轉速為35 r/min的滴定曲線

圖2的滴定突躍明顯比圖1大。綜合考慮平均值和真實值的接近程度和實驗的精密度，最終確定將磁力攪拌速度設定為35 r/min。

2.1.2 溫度的影響

在保持其他實驗條件一致的情況下，探討溫度對結果的影響，結果見表2，綜合考慮平均值和真實值的接近程度和實驗的精密度，最終確定溫度為25 ℃。

表2 不同溫度對混合溶液中鹽酸濃度(mol/L)的影響

2.1.3 溶液濃度

本實驗采用加標回收法測定礦酸含量，故所加鹽酸的量對實驗會產生很大的影響，濃度太低，突躍不明顯，加大終點誤差；濃度太大，對食醋中所含的礦酸掩蓋越嚴重，同樣會增大實驗誤差。對一系列不同濃度的醋酸和鹽酸混合溶液進行測定，結果見表3。

表3 加入鹽酸的量對測定結果的影響

由表3可知，當待測溶液中醋酸濃度和鹽酸濃度相近時，實驗測定的準確度最大，稀釋倍數為75。

綜合以上試驗結果，優(yōu)化的電位滴定條件為攪拌速度為35 r/min；溫度為25 ℃；稀釋后溶液中醋酸濃度大約為0.0087 mol/L,稀釋倍數為75倍。

2.2 精密度試驗和準確度試驗

對HAc濃度為0.05275 mol/L、鹽酸濃度為0.05130 mol/L的混合溶液，平行測定10次，結果見表4。

表4 精密度和準確度試驗

由表4可知，鹽酸的回收率基本都大于100%，原因是氫氧化鈉與鹽酸反應的同時，部分解離的醋酸也會與氫氧化鈉反應，所以導致消耗的堿溶液偏多。

2.3 食醋樣品的測定

采用加標回收對上述5份食醋樣品進行測定，先將食醋原液稀釋，取8 mL食醋原液和50 mL的0.1026 mol/L鹽酸溶液混合，于100 mL的容量瓶中定容，吸取該稀釋液10 mL置于反應杯中，加入50 mL去離子水，進行滴定。本實驗對A，B，C，D，E 5種不同的醋樣分別用自動電位滴定法進行測定，見表5～表9。

表5 A醋樣測定結果

表6 B醋樣測定結果

表7 C醋樣測定結果

表8 D醋樣測定結果

表9 E醋樣測定結果

由表5～表9可知，C食醋鹽酸回收率超過純醋酸溶液與鹽酸混合溶液中鹽酸的回收率，而且遠遠超過B和C食醋的鹽酸回收率，所以可初步斷定該醋樣中可能含有游離礦酸。對其測定數據進行進一步處理，結果見表10。

表10 C醋樣測定結果

2.4 與常規(guī)人工滴定法的比較

為比較2種滴定方法有無顯著性差異,分別測定了3種醋樣的總酸含量，結果見表11。

表11 電位滴定和人工滴定的比較

由表11可知，人工滴定的結果偏高，這可能是由于酚酞指示劑的指示范圍偏堿性，還可能是由于醋本身的顏色對指示劑的顏色有干擾，使得終點顏色變化較難判斷，白醋的誤差較小。

F檢驗和t檢驗計算結果說明：在 95%的置信水平下，2種測定方法精密度和準確度存在差異，自動法的變異系數CV均小于人工法，可以判定自動電位滴定法的準確度大于人工滴定法。

2.5 與試紙法比較

分別用以上2種方法對5種醋樣進行測定，測定結果見表12。

表12 與試紙法比較

由表12可知，自動電位滴定法檢出了3號醋樣含有游離礦酸，剛果紅試紙法未能檢出，再對檢測出礦酸的醋樣進行進一步測定，的確發(fā)現其中含有游離礦酸，說明剛果紅試紙法的準確度不如電位滴定法。

3 小結

本實驗采用電位滴定法對食醋中的游離礦酸進行了測定，選用E-201-C-9型pH復合電極和T-818-A型溫度電極，對實驗條件進行了優(yōu)化，測定條件選擇如下：攪拌速度為35 r/s；溫度為室溫稀釋倍數75；第一化學計量點的pH為3.62,第二化學計量點的pH為8.09,第一計量點對應的體積為游離礦酸消耗的堿體積，第二計量點對應的是總酸消耗的堿體積。對HAc濃度為0.05275 mol/L、鹽酸濃度為0.05130 mol/L的混合溶液，平行測定10次，計算了實驗的精密度和準確度，RSD值為0.21%，鹽酸的回收率基本都接近100%。在95%的置信水平下，本法與人工滴定的精密度比較接近，自動電位法的RSD值均小于人工法，所以可以初步判定自動電位滴定法的準確度大于人工滴定法。而試紙法未能檢出食醋中的礦酸，表明自動電位滴定法準確度更高。用自動電位滴定法測定食醋中的游離礦酸，可避免樣品本身顏色對滴定終點的干擾，準確度高，儀器簡單，分析速度快，判斷終點更為客觀，可在實際生產中推廣應用。

[1]朱永紅,趙博,肖昭競,等.食醋摻假檢驗方法研究進展[J].中國調味品,2012,37(4):94-99.

[2]李月娟.白醋中游離礦酸檢驗方法之探討[J].福建分析測試,2008,17(1):78-79.

[3]沈瑤,史娜,高麗華,等.對于國標法檢測食醋中游離礦酸存在缺陷的探討[J].食品工業(yè)科技,2012,33(3):326-329.

Rapid Determination of Free Mineral Acid in Vinegar

BAI Jing1, CUI Li-wei2

(1.He'nan Vocational College of Applied Technology,Zhengzhou 450042,China；2.He'nan University of Animal Husbandry & Economy，Zhengzhou 450046，China)

Under the optimal conditions, according to the differences of dissociation degree of acetic acid and mineral acid,use the preset destination potentiometric titration method to determine the free mineral acid in vinegar. The results are compared with conventional acid-base titration and Congo red test paper method. The results of precision and accuracy of the experiment show that this method has higher accuracy and quickness in the determination of free mineral acid in vinegar.

preset destination；automatic potentiometric titration；vinegar；free mineral acid

2017-01-17

崔麗偉(1987-)，女，河南鄭州人，助教，碩士，研究方向：糧油食品分析。

TS264.22

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.06.027

1000-9973(2017)06-0128-04