Определение общей и активной кислотности и щелочности
Общей кислотностью (соответственно щелочностью) называют общее содержание кислоты (щелочи). Определяют ее титрованием и поэтому называют также титруемой кислотностью. Активной кислотностью называют концентрацию водородных ионов. Концентрация водородных ионов в растворах, с которыми приходится встречаться в практике, обычно незначительна. Поэтому принято пользоваться не абсолютной величиной этого показателя, а отрицательным десятичным логарифмом его. Эту величину называют водородным показателем и обозначают pH.
Определение общей кислотности
Сырье, полуфабрикаты и готовая продукция бродильных производств имеют кислую реакцию; только меласса обычно имеет слабощелочную реакцию. Кислотность принято выражать в миллилитрах нормального раствора щелочи, идущей на нейтрализацию кислот, в 100 мл или 100 г продукта.
В спиртовом производстве кислотность выражают в градусах кислотности, т.е. числом миллилитров нормального раствора щелочи, необходимым для нейтрализации 20 мл раствора; при этом 1 мл нормального раствора щелочи, израсходованный для нейтрализации 20 мл раствора, соответствует 1 град кислотности. Кислотность пива выражают в миллилитрах нормального раствора щелочи, идущих для нейтрализации 100 мл пива. Общую кислотность определяют титрованием в присутствии индикатора. В технохимическом контроле бродильных производств в качестве индикаторов применяют метилоранж, метилкрасный, бромтимолсиний, фенолфталеин, лакмус. Характеристика этих индикаторов приведена ниже.
При определении кислотности светлых и прозрачных продуктов берут определенное количество исследуемого раствора, прибавляют несколько капель индикатора и титруют нормальным или 0,1 н. раствором щелочи до изменения окраски. Для определения кислотности темных продуктов (осахаренная масса, зрелая бражка и другие) определенный объем исследуемого раствора титруют щелочыо; в процессе титрования время от времени берут каплю исследуемого раствора на фарфоровую пластинку, добавляют индикатор, перемешивают стеклянной палочкой и наблюдают за окраской. По количеству пошедшей на титрование щелочи находят общую кислотность.
Определение активной кислотности (pH)
Применяют два метода определения активной кислотности: колориметрический и потенциометрический.
Колориметрический метод
Колориметрический метод основан на том, что изменение окраски различных индикаторов происходит при разных концентрациях водородных ионов (различном значении pH). Индикаторы можно рассматривать как слабые кислоты или основания, у которых недиссоциированные молекулы имеют иную окраску, чем образующиеся при диссоциации анионы или катионы. В бродильных производствах исследуемые продукты обычно сильно окрашены, и поэтому колориметрический метод определения pH применяют редко. Для ориентировочных определений pH можно пользоваться индикаторной бумагой.
В настоящее время выпускается ассортимент индикаторной бумаги «Рифан», охватывающий интервал pH от 0,3 до 13,6. Эта бумага представляет собой листочки фильтровальной бумаги размером 80X10 мм, на которые нанесена индикаторная полоса шириной 4 мм и по обе стороны от нее параллельно полоски цветной шкалы сравнения через интервал 0,3-0,4 pH. Для определения pH полоску индикаторной бумаги опускают в исследуемый раствор так, чтобы она вся смочилась раствором, затем бумагу вынимают и цвет полоски индикатора сравнивают со шкалой. Продолжительность определения pH (пш) индикаторной бумагой составляет около минуты. Это определение можно проводить у рабочего места, но результаты определения получаются только ориентировочные. Более точно определение pH потенциометрическим методом.