Загальна характеристика кислотності та лужності харчових продуктів

Сировина, напівфабрикати і готові вироби харчової промисловості зазвичай мають кислу реакцію.

В кожному середовищі розрізняють істинну (активну) і загальну (титровану) кислотність.

Кислотність впливає на смак, запах продукту, тобто на його якісні показники, на фізичні властивості, на активність ферментів і тим самим визначає технологічні властивості продуктів.

Загальна кислотність характеризується сумарним вмістом кислот і кислореагуючих речовин в продукті, які розпались на іони, і тих, що не розпались на іони (не дисоціювали). Загальна кислотність характеризує вміст речовин, які взаємодіють з сильними лугами (гідроксид натрію або калію) і визначається титруванням. Вимірюється загальна кислотність в різних одиницях: частіше всього в градусах; може перераховуватись на кислоту, яка домінує в певному продукті (наприклад, для карамелі), для дріжджів – виражається у мг оцтової кислоти на 100 г дріжджів, молока – в градусах Тернера. Для жирів визначається кислотне число, яке вимірюється в мг лугу на 1 г продукту.

Під градусом кислотності розуміють кількість 1 моль/дм³ розчину гідроксиду натрію або калію, необхідну для нейтралізації кислореагуючих речовин, що містяться в 100 г продукту.

Для борошняних кондитерських виробів, зокрема для печива, регламентується показник, обернений кислотності – лужність.

Для розпушення тіста при виробництві печива застосовують хімічні розпушувачі лужного характеру (вуглекислий амоній, двовуглекисла сода). Під час нагрівання тістових заготовок у печі ці речовини розкладаються з утворенням СО₂ і NH₃, які й розпушують тісто. Вуглекисла сода, утворена в результаті реакції, надає печиву лужної реакції:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑ (2-1)

(NH₄)CO₃ → 2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O (2-2)

Лужність печива виражають в градусах. Під градусом лужності розуміють кількість 1 моль/дм³ розчину кислоти HCl або H₂SO₄, що пішла на нейтралізацію лужнореагуючих речовин у 100 г досліджуваного продукту.

Активна кислотність характеризує вміст дисоційованих кислот в продукті.

Наявність дисоційованих іонів водню (СН₃СОО^- +Н⁺) забезпечує активну кислотність продукту. Дисоційовані іони водню досить активні і саме від їх концентрації в об’єкті залежить ступінь протікання ферментативних реакцій. Активна кислотність вимірюється концентрацією іонів водню (водневий показник) в частинах грам-еквівалента водню, який дорівнює 1.Відомо, що ступінь дисоціації кислот на позитивно заряджений іон водню і негативно заряджений аніон залежить від виду кислоти. Такі кислоти як вугільна, оцтова, молочна, лимонна та інші відносяться до слабодисоційованих кислот. Концентрація іонів Н⁺ в об’єкті може бути в межах від 1 до 10^-14 .

Концентрація іонів водню для чистої води виражають у вигляді від'ємного логарифму і позначають символом рН, тобто:

рН= - lg 10^-7 = 7

Це і є умовне вираження концентрації водневих іонів для нейтрального середовища при температурі 22 °С. Зі збільшенням концентрації іонів водню рН буде зменшуватись, а із зменшенням – збільшуватись.

Для зручності активну кислотність виражають не абсолютною величиною концентрації іонів водню, а десятковим логарифмом цієї величини, який взятий з протилежним знаком. Позначають цю величину знаком рН: [H⁺]=10^-pH і pH=lg[H⁺].

Величина рН може змінюватись від 1 до 14.

рН=7 – нейтральнее середовище

рН>7 – лужне середовище

рН< – кислее середовище.

Зміна величини рН на одну одиницю відповідає зміні концентрації іонів водню в 10 раз.

Активну кислотність не можливо визначити титруванням, так як луги зв’язують іони водню з утворенням молекул нейтральної води, при цьому всі нові молекули кислот дисоціюють на іони, цей процес буде продовжуватись до тих пір, поки вся кислота не буде дисоційована і зв’язана лугами.