9.3 Хімічна природа і фізико-хімічні властивості найважливіших харчових кислот

Склад і особливості хімічної будови харчових кислот є різними і залежать від специфіки харчового об’єкту, а також природи кислотоутворення.

В більшості рослинних об’єктів виявлені нелеткі моно- і трикарбонові кислоти, насичені і ненасичені, в тому числі гідрокси- і оксикислоти.

Продукти переробки плодів, наприклад, мезга, можуть містити леткі кислоти – мурашину і оцтову.

Кислий смак харчового продукту зумовлюють іони водню, що утворюються в результаті електролітичної дисоціації кислот і кислих солей, які в ньому містяться. Активність іонів водню (активна кислотність) характеризується показником рН (від’ємний логарифм концентрації іонів гідроксонію).

Кислотність молока і молочних продуктів формується як за рахунок молочної кислоти, яка утворюється в результаті біохімічних перетворень лактози молока, так і за рахунок інших кислот і кислих солей, що містяться в молоці, а також за рахунок кислотних груп казеїну.

Середні дані про загальний вміст органічних кислот в овочах і плодах, а також про величину рН клітинного соку, що має великий вплив на смак плодів, представлені в таблиці.9.3.


Таблиця 9.3 – Середній вміст кислот (у перерахунку на переважаючу) в плодах і овочах та величина рН їх соку.

Вид плодів

Кислота, %

рН

Вид овочів

Кислота, %

рН

Яблука

0,9

3,4

Картопля

0,2

6,1

Груші

0,3

4,4

Капуста білокачанна

0,2

6,2

Вишня

1,7

3,5

Морква

0,1

6,4

Черешня

1,3

3,7

Буряк

0,1

6,3

Слива

1,9

3,5

Цибуля ріпчаста

0,1

5,9

Ткемалі (вид сливи)

2,8

2,4

Томати

0,5

4,5

Абрикоси

1,4

3,8

Огірки

0,1

6,9

Персики

0,6

4,0

Кавуни

0,2

Мандарини

0,45

Дині

0,1

Апельсини

1,41

Ревінь

1,2

3,8

Лимони

5,6

3,1

Щавель

1,3

3,7

Виноград

0,9

3,9

Шпинат

0,1

6,9


Практично усі харчові кислоти є слабкими й у водних розчинах дисоціюють мало (константи дисоціації наведені в таблиці 9.4). Крім того, в харчовій системі можуть знаходитися буферні речовини, у присутності яких активність іонів водню зберігатиметься приблизно постійною, так як вона пов’язана з рівновагою дисоціації слабких електролітів.

У зв’язку з цим, сумарна концентрація в харчовому продукті речовин, що мають кислотний характер, визначається показником потенційної, загальної або такої, титруючої (лугом) кислотності. Для різних продуктів ця величина виражається через різні показники. Наприклад, в соках визначають загальну кислотність в г на 1 л, в молоці – в градусах Тернера і т.д.


Таблиця 9.4 – Властивості основних харчових кислот

Кислота

Емпірична формула

Молекулярна маса,

г/моль

Температура плавлення, °С

Розчинність,

г/100 мл 

(Т=25°С)

Константа дисоціації

Оцтова

С2Н4О2

60,05

–8,5

Змішується

1,76·10-5

Молочна

С3Н6О3

90,08

16,8

Добре розчинна

1,37·10-4

Лимонна

С6Н8О6

192,12

153

(безводна)

181,0

К1=7,1·10-4

К2=1,68·10-5

К3=6,4·10-7

Яблучна

С4Н6О5

134,09

132

62,0

К1=3,9·10-4

К2=7,8·10-6

Винна

С4Н6О6

150,09

168-170

147,0

К1=1,04·10-3

К2=4,55·10-5

Янтарна

С4Н6О4

118,09

188

6,8

К1=6,5·10-5

К2=2,3·10-6

Фумарова

С4Н4О4

116,07

286

0,5 (Т=+20ºС)

К1=9,3·10-4 (Т=+18°С)

К2=3,62·10-5 (Т=+18°С)

Фосфорна

Н3РО4

98,00

42,35

Добре розчинна в гарячій воді

К1=7,52·10-3

К2=6,23·10-8

К3=2,2·10-13

(Т=+18°С)