果蔬品含酸量测定方法的改进及其应用

陈屏昭，杜红波，秦燕芬，杨宏贵，李成树，莫正芬

(1.昭通学院 化学系，云南 昭通 657000;2.昭通学院 化学系应用化工技术专业，云南 昭通 657000)

果蔬品含酸量测定方法的改进及其应用

陈屏昭1，杜红波2，秦燕芬2，杨宏贵2，李成树2，莫正芬2

(1.昭通学院 化学系，云南 昭通 657000;2.昭通学院 化学系应用化工技术专业，云南 昭通 657000)

对果蔬品的可滴定酸含量测定方法进行了改进。结果显示，用改进后的方法测定富士苹果、鸭梨、柑橘、葡萄、胡萝卜、白萝卜、番茄、菠菜和青菜等果蔬品可食部分的可滴定酸含量，能有效地避免方法误差，具有快速、准确、重现性好的特点。

果蔬品;可滴定酸;酸碱滴定法;方法误差

果蔬品中含有苹果酸、柠檬酸、酒石酸等多种有机酸，且因果蔬品种类和成熟度不同，有机酸的构成和含量也不同。果蔬品中有机酸参与合成酚类、氨基酸、酯类和芳香物质，参与光呼吸，对果蔬品的自身代谢起着重要作用［1］，其含量不但影响其品质和风味口感，也是评价果蔬成熟度和质量优劣的重要指标之一［2－3］。有机酸还可以促进消化，维持人体的酸碱平衡。测定果蔬品中的酸含量是其品质分析和采收后贮藏、运输过程中生理生化性质检测的重要内容。因此，准确测定果蔬中的酸含量，具有重要意义。而准确测定果蔬品中可滴定酸含量的前提条件是要求测定方案快速、提取率高、提取过程无损耗和测定样液稳定性好。现行的测定方法有酸碱电位滴定法［4－5］、酸碱电导滴定法［6］、近红外光谱无损检测法［3，7－8］等。其中酸碱滴定法［9－10］是操作比较简单、快速，且不需要昂贵仪器设备的常用方法。然而酸碱滴定法因为制样方法的不同及果汁自身颜色的干扰，从而导致结果误差较大。作者在现行酸碱滴定法的基础上，针对不同果蔬品特点，对制样方法进行了改进，对定量计算公式进行了修正，以期为同行的研究提供借鉴参考。

1 现行果蔬品酸碱滴定法方案及其存在的问题

1.1 现行果蔬品酸碱滴定法方案

A法 (现行)。剔除试样的非可食部分，用四分法取可食部分25 g切碎混匀，置研钵中研碎，用100 mL蒸馏水洗入250 mL容量瓶，置于75～80℃水浴上加热30 min，期间摇动数次，取出冷却，加水至刻度，摇匀过滤;吸取滤液20 mL放入烧杯中，加酚酞指示剂2滴，用 0.1 mol·L－1的NaOH滴定，直至成淡红色，30 s内不退色为终点［9］。

其中:VA为消耗NaOH标准液的体积 (mL);c为NaOH标准液的浓度 (mol·L－1);m为样品鲜重 (g);VT为样品提取液总体积 (mL);VB为滴定用的提取液体积 (mL)。折算系数则根据果蔬中主要含酸种类选用。

其他资料如文献 ［10］提供的方法与此类似，这里不再赘述。

1.2 现行方案存在的问题

问题1。不符合分析测定快速性原则。方案的一大特点是定容、过滤，目的是避免试样固体残留物干扰终点判断，没有考虑测定对象的特点。对于梨、苹果等核果类及萝卜、胡萝卜等块根块茎类果蔬品，试样研磨后往往形成难以过滤的胶质体，浪费大量的时间;其次，对于部分色素含量较低甚至不含色素，且固体残留物很少，不干扰滴定终点判断的试样，可不必进行定容、过滤操作。

问题2。违反了分析测定准确性原则。对于色素含量较高的果蔬品，过滤虽然除去了固体残留物，但滤液在滴定时仍然会因其本身的颜色干扰而无法准确判断终点，不可避免地造成测定结果重现性差，误差较大。

问题3。可滴定酸含量计算公式存在严重错误。针对不同的果蔬品，用不同的有机酸来计量可滴定酸含量。因此，有机酸不同，计算时的酸碱当量不同。如分别以乙酸、苹果酸 (2-羟基丁二酸)和柠檬酸 (2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸)来计量所测果蔬品中的可滴定酸含量时，其反应式分别如下:

其中:1/n为酸碱物质的量之比，即1 mol酸完全被中和所消耗的 NaOH的物质的量 (mol)。对单羧酸，n取1，二羧酸，n取2，余类推;折算系数则是用以计量的有机酸的摩尔质量，用MHnA表示 (g·mol－1);10－3为统一量纲时的换算系数。

此外，还存在用容量瓶做加热容器等操作不规范的问题。

2 果蔬品可滴定酸含量酸碱测定改进方案及其优点

2.1 改进方案

B法。不含有色素或者色素含量较低、易形成胶质体的果蔬品。可滴定酸含量测定步骤如下:剔除试样的非可食部分，用四分法取可食用部分切碎混匀，准确称取3～5 g置于研钵中，加入0.3～0.5 g石英砂研磨匀浆，用150 mL蒸馏水洗入250 mL烧杯后，盖上表面皿，置于75～80℃水浴上加热，期间不时用玻棒搅拌，30 min后取出，冷却，加酚酞指示剂3～5滴，用0.05 mol·L－1的NaOH溶液滴定至淡红色，30 s内不退色为终点。计算通式为:

C法。对于胡萝卜、柑橘、番茄以及各种鲜蔬菜叶等含有色素的果蔬品。可滴定酸含量测定步骤如下:剔除试样的非可食部分，用四分法取可食用部分切碎混匀，准确称取8～10 g置于研钵中，加入0.3～0.5 g石英砂研磨匀浆，用蒸馏水洗入250 mL容量瓶。定容后，将溶液全部转入250 mL烧杯中，盖上表面皿，置于75～80℃水浴上加热，期间不时用玻棒搅拌，30 min后取出，稍冷，加入约2 g的活性炭，搅拌，冷却后，干过滤于洁净烧杯中 (最初的少量滤液可用于润洗烧杯数次)。吸取滤液25 mL放入烧杯 (或锥形瓶)中，加酚酞指示剂3～5滴，用0.05 mol·L－1的NaOH溶液滴定至淡红色，30 s内不退色为终点。

2.2 改进方案的优点

B法针对不含有色素或者含色素含量较低、易形成胶质体或含固体残留物少的果蔬品，由于滴定终点判断不受干扰，不需要定容和过滤，符合分析测定的快速性和准确性原则，提高了分析测试工作的准确性和综合效率。C法针对色素含量较高的果蔬品，用活性炭脱色，使滴定终点明显，测定结果重现性好、准确性大大提高。

改进后的方法克服了计算公式中的错误，给出了正确的定量计算通式。

3 果蔬品可滴定酸含量测定改进方法的应用

3.1 材料与方法

试验于2012年11月在昭通学院精密仪器分析实验室进行。分析测定的果蔬品新鲜苹果、鸭梨、水萝卜、西红柿、胡萝卜、柑橘、青菜、菠菜、葡萄等从市场采购。

选取苹果、鸭梨、水萝卜、葡萄等色素含量低的果蔬品为一组，分别按照A法和B法测定可滴定酸含量，每个果蔬样品重复测定3次。选取西红柿、胡萝卜、柑橘、青菜、菠菜等色素含量较高的果蔬品为另一组，分别用A法和C法测定可滴定酸含量。每个果蔬样品重复3次，每次重复的过滤样液再平行测定3次，9次测定结果的算术平均值为该果蔬品的可滴定酸含量。结果用SPSS软件处理。

3.2 结果与分析

3.2.1 A和B法测定结果比较

表1显示分别按照A和B法测定新鲜苹果、鸭梨、水萝卜、葡萄等色素含量低的果蔬品可滴定酸含量的结果。对同一种果蔬品，用A法测得的苹果、鸭梨、葡萄和白萝卜的可滴定酸含量比用B法测得的结果分别低3.54%，39.34%，27.33%和31.51%，即除苹果外，用A法和B法测定其他3种果蔬品的可滴定酸含量，结果均存在极显著差异。而如果按照A法测定并按照计算式 (1)处理测定数据，苹果、鸭梨和葡萄中可滴定酸含量分别比B法测得的结果高94.09%，22.95%和45.33%，差异达到了极显著水平。

表1 A法和B法测定果蔬品可滴定酸含量结果比较

3.2.2 A和C法测定结果比较

表2显示分别按照A和C法测定新鲜西红柿、胡萝卜、柑橘、青菜、菠菜等色素含量高果蔬品可滴定酸含量的结果。对同一种果蔬品，用A法测得的西红柿、菠菜、青菜和胡萝卜的可滴定酸含量比用C法测得的结果分别低5.53%，5.88%，24.93%和33.68%，而柑橘则高出40.00%，差异达极显著水平。同样，如果按A法测并按 (1)式计算，西红柿、柑橘和菠菜中可滴定酸含量分别比C法测得的结果高88.95%，320.00%和88.24%，差异达极显著水平。

表2 A法和C法测定果蔬品可滴定酸含量结果比较

3.2.3 改进方法的重现性

测定结果的重现性是检验测定方法稳定性与可靠性的重要判据之一。为了便于比较，选择不同地点的不同品种苹果试验A法与B法的重现性，选择不同地点的青菜试验A法与C法的重现性，测定结果见表3。3种方法比较发现，同一样品，A法测定结果的标准误差比较大，重现性较差，精密度偏低，而B法和C法测定结果的标准误差较小，重现性较好，精密度较高。说明改进后的方法稳定可靠。

表3 3种方法测定果蔬品可滴定酸含量重现性检验

4 小结与讨论

通过试验和对数据的统计分析可以看出，A法测定的结果按照 (1)式计算较真值偏高，造成正偏差，而实际结果一般较真值偏低，产生负偏差，且达到了极显著水平，表明A法波动性大，重现性、稳定性和准确性较差，这恰好是A法的缺陷。其主要原因是试样色素含量高终点判断受到严重干扰，和试样中含有固体颗粒且不均匀而又未采取补救措施。改进法中加入脱色剂活性炭以及助研剂石英砂后，克服了A法的不足，所测定的结果波动性小，重现性和稳定性好，准确性高。

A法测定柑橘的可滴定酸含量较C法高，且差异达极显著水平，这是由于柑橘滤液呈橙黄色(柠檬酸颜色)，而酚酞指示剂指示的滴定终点为浅红色，两者色差小，往往造成对滴定终点的判断滞后，使滴定过量，这进一步证明用活性炭进行脱色操作的必要性。至于活性炭的用量及作用时间，应该根据试样称量大小、样液颜色的深浅和色素含量的多少而定。对于8～10 g的高色素试样，加入2 g活性炭，脱色2～3 min即可。

此外，经过反复试验证明，试样称量大小和NaOH溶液的浓度也会影响结果的准确性。样品称量过大，制样过程耗时长，且难免有固体颗粒物存在，会导致测定结果偏低;而称量过小，则因果蔬品本身含酸量低，所消耗的碱的量少，滴定过量的几率会显著升高。对于色素含量低，颜色浅，不需要过滤的试样，一般称量3～5 g即可，而需要过滤操作的试样，一般称量8～10 g。NaOH溶液的较适宜浓度一般在0.05～0.01 mol·L－1，过大则容易过量，过小可能会造成在滴定过程中多次添加碱液，既不便于操作又增大了产生误差的几率。

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TS 255

B

0528-9017(2013)04-0451-03

文献著录格式:陈屏昭，杜红波，秦燕芬，等.果蔬品含酸量测定方法的改进及其应用 ［J］.浙江农业科学，2013(4):451－453，456.

2013-02-19

云南省教育厅科学研究基金 (09Y0448);国家自然科学基金资助项目 (30771497)

陈屏昭 (1964－)，男，教授，从事矿物元素分析及植物营养生理研究工作。E-mail:ztcpz2005@sina.com。

注:昭通学院化学系何嵋、李俊、王锐、薛梅、袁晓春等老师在实验过程中所提供的帮助，在此表示感谢!

(责任编辑:张才德)