Wartość pH produktu spożywczego wpływa na :

• Smak

• Zapach

• Teksturę

• Stabilność

• Zachowanie się podczas przetwarzania

Żywność złożony

• rozwój mikroflory

• regulacja szybkości procesów utleniania tłuszczy poprzez

• determinacja stanu zemulgowania

• wpływ na proces koagulacji

• wyznaczanie trwałości i jakości smaku i zapachu.

• ]wpływa na wartość odżywczą produktu.

Cel wykładu: powtórzenie i rozwinięcie koncepcji poznanych na chemii ogólnej. Przekazanie dodatkowych informacji o kwasach, zasadach i buforach (pojemność buforowa) w żywności.

Podkreślenie chemicznych właściwości wody.

Kwasy:

• Kwaśny smak

• Odpowiednie pH w produkcie

• Kwas-produkt

• Rodzaje kwasów

Kwas etanowy (octowy)	Ocet, substancje zapachowe		pka=4,76
Kwas cytrynowy(2-hydroksy-1,2,3-propano-trikarboksylowy	Cytryny, pomarańcze, maliny, jagody borówki, porzeczki, agrest, pomidory buraki		pka1=3,09 pka=4,74 pka=5,41
Kwas szczawiowy(etanodiowy)	Szczaw szpinak, rabarbar		pka=0,13 pka=4,28
Kwas jabłkowy (hydroksybutanodiowy)	Jabłka, wiśnie winogrona, gruszki jarzębina, E-296		pka=3,4 pka=5,05
Kwas mrówkowy (metanowy)	Miód, maliny, konserwanty		pka=3,77
Kwas mlekowy(2-hydroksypropanowy)	Wiśnie, jabłka, jogurty, kefiry, piwa, sery, kiszonki, E270		pka=3,83
Kwas bursztynowy (4-butanodiowy)	Jabłka wiśnie jagody		pka=4,21
Kwas fosforowy (ortofosforowy)	Pomidory, napoje bezalkoholowe		pka=2,71 pka=7,1 pka=12,3
Kwas (2,3 dihydroksybutanodiowy)	Borówki agrest porzeczki		pka=2,98 pka=4,34
Kwas benzoesowy	Jagody, borówki żurawiny, konserwanty,E210		pka=4,1
Kwas fumarowy	E 297		pka=
Kwas węglowy	Napoje gazowane		pka=6,35 pka=10,33

Zadanie na pH słabego i mocnego kwasu:

Obliczyć stopień dysocjacji kwasu mrówkowego , oraz stężenie jonów mrówczanowych w roztworze otrzymanym przez zmieszanie równych objętości 0,3 M HCOOH i 0,02 M rotworu H2SO4. stała dysocjacji: Ka=2*10^-4 .

Stężenia kwasów po zmieszaniu wynoszą:

1.Kwas siarkowy jest całkowicie zdysocjowany , a kwas mrówkowy opisuje równowaga:

2.Uwzględniajac niepęłnądysocjację kwasu siarkowego K₂=1,2*10^-2

=X- stężenie cząsteczek które uległy dysocjacji.

równowagowe 0,01-X

Zasady:

• Wpływ na wiele cech spożywczych

• Nadanie odpowiedniej gładkiej struktury w serach

• Wytwarzanie CO2

• Chemiczne obieranie warzyw i owoców

• „Odkwaśnianie” oliwek

• Uwydatnianie procesu brązowienia

• Uwydatnianie barwy brązowej (czekolada)

• Zwiększenie rozpuszczalności białek

Miareczkowanie kwasu węglowego:

Ile kwasu octowego (pKa=4,75) i octanu sodu należy użyć aby otrzymać 1 dm 0,2 M buforu octanowego o pH 4,5.

Miareczkowanie kwasu fosforowego.

Do 50 cm 0,1 M roztworu H3PO4 , dodano 25 cm 0,25 M roztworu Na3PO4. Obliczyć pH roztworu końcowego, oraz określić się po dodaniu do tego roztworu 10 cm 0,15 M roztworu KOH. POdanbe sa stałe dysocjacji kwasu fosforowego. Należy wybrać odpowiednią.:

początkowe ilości substancji.

*W wyniku reakcji powstanie : 0,005 mola NaH2PO4 i 0,005 mola Na2HPO4

*W roztworze pozostanie : 0,00625-0,005=0,00125 mola Na3PO4

Trifosforan, który nie przereagował z diwodorofosforanem sodu.

*Powstanie 0,0025 mola wodorofosforanu sodu

* po zajściu obu reakcji w roztworze będzie :

Po reakcji w roztworze wytworzy się stan równowagi :

Jest to równowaga słaby kwas z solą słabego kwasu i mocnej zasady, a więc bufor kwasowy , pH buforu obliczamy ze wzoru

pH= pka+log

pH=7,2+log (0,00750/0,00375)=7,2+0,3=7,5

b) Gdy dodamy do tego roztworu 10 cm 0,15 M KOH.

Bufory :

• Stabilizacja pH

• Rola soli fosforanowych i węglanowych

• Efektywność buforów -zakres pH

• Pojemność buforowa

• Pomiar pH buforów

• Wybór buforu do doświadczenia

• Przygotowanie roztworów buforowych

BUFORY W ŻYWNOŚCI

Produkty zwierzęce produkty roślinne

Obliczanie zmian pH Buforu:

Obliczenie zmian pH 1dm czystej wody i 1dm buforu (HA/A-) o pH 7 po dodaniu 100cm 0,001 M roztworu HCl.

Zadanie 1.

Ile 1 M HCl należy dodać do 1 dm buforu octanowego , aby zmieniło się z 4,5 -3,5.

Zadanie 2

Policzyć pojemność buforową 0,4 M buforu. Odpowiedź 0,123 Mol/dm od strony kwasowej 0,196 od strony zasadowej.

Pojemność Buforowa

Ilość charakteryzująca zdolność buforowania przez dany roztwór , czyli zdolności zapobiegania zmianom pH po dodawaniu do roztworu mocnego kwasu lub zasady . Miara pojemności buforowej jest stosunek liczby dodanych jonów H+ lub OH- do zmiany pH w przeliczeniu na 1 dm roztworu buforowego :

dc-Stężenie roztworu mocnego kwasu lub mocnej zasady [mol/dm] , który spowodował zmianę pH roztworu buforowego.

dpH- zmiana pH roztworu buforowego:

Zdolność buforowa rośnie ze wzrostem stężenia buforu , maleje wraz z rozcieńczeniem buforu. Bufory o tym samym stężeniu maja maksymalną pojemność buforową, gdy stosunek ich składników , sprzężonej pary kwas zasada jest równy 1:1

• Dokładny wzór na pojemność buforową:

Wzór Slykeya

Kw-iloczyn wody

Ka- stała dysocjacji kwasu

C-stężenie słabego kwasu tworzącego bufor(łącznie forma zdys. i niezdys.)

• Uproszczony wzór na pojemność buforową:

---