了解食品中的pH值和检测pH值的方法

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了解食品中的pH值和检测pH值的方法

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来源

https://alpha-measure.com/zh/understanding-ph-in-food-and-methods-for-testing-ph-levels/

食品中的pH值在决定其口味、质地、安全性和保质期方面起着至关重要的作用。因此，它是食品生产、保存和质量控制等各方面的首要考虑因素之一。本文将深入探讨食品中pH值的意义、测试pH值的不同方法、食品图表以及在食品加工和保存中的应用。

食物中酸碱度的意义

物质的pH值衡量其酸碱性。在食品中，pH值是一个指标，决定着食品加工的关键环节，下文将重点介绍。

微生物生长与食品安全

食物的pH值会影响微生物（包括致病细菌）的生长。因此，降低pH值可以抑制沙门氏菌、李斯特菌和大肠杆菌等病原体的生长，从而提高食品安全。降低pH值是腌制、发酵和装罐等几种食品保存方法的关键。

化学反应与食品质量

pH值对食物的另一种影响是它对酶反应的影响。例如，参与水果和蔬菜褐变反应的酶在特定的pH值范围内非常活跃。因此，控制pH值可以防止不良褐变，保持食品的质量和外观。此外，氨基酸和还原糖之间发生的Maillard反应也与pH值有关，该反应是烘焙食品和烤肉中褐变和风味形成的原因。这一过程的最佳pH值为微碱性，因此调整pH值可以增强风味和色泽。

风味和感官特性

酸碱度直接影响食物的味道。酸性食物的味道偏酸，而碱性食物的味道偏苦。因此，在调味汁、调味品和饮料等产品中，平衡pH值对于获得特定风味至关重要。此外，pH值还会影响食品的口感。一个明显的例子是，pH值会影响蛋白质凝固以及奶酪和酸奶等乳制品的最终质地。另一个例子是pH值会影响烘焙食品中发酵剂的作用，从而决定面包屑的结构。

营养质量

某些营养素的稳定性与酸碱度有关。例如，维生素C在酸性环境中更稳定，而一些B族维生素则更喜欢中性或微碱性环境。这意味着调整pH值有助于保持某些食品的营养质量。另一个影响因素是营养素的生物利用率。消化道和食物基质的pH值会影响铁和钙等矿物质的溶解和吸收。

保质期和储存

降低食品的pH值可以抑制某些微生物的生长和酶的活性，从而防止食品变质。这对于水果、蔬菜和乳制品等易腐食品来说非常重要。此外，食品的pH值还能决定包装和储存要求。例如，酸性食品需要更坚固的包装，以防止腐蚀或化学反应危及食品安全。

监管合规

许多食品都受监管标准的制约，这些标准规定了可接受的pH值范围，以确保安全和质量。例如美国食品和药物管理局建议低酸罐头食品的pH值应大于4.6，水活性应大于0.85。酸化食品的pH值应在4.6或以下，水活性应大于0.85。此外，精确测量和控制pH值对于符合标签要求至关重要，尤其是对于低酸和酸化食品。

测试食物的pH值

要了解pH值对食品的影响，就必须采用各种方法来检测pH值水平。不过，食品样本应处于能够进行精确测量的状态。

食品pH分析中的样品制备

改善pH值测量的食品样品制备技术如下：

混合与均质大多数含有固体和半固体的食品样本都需要混合，以提高pH值测量的准确性。混合后的样品应形成均匀的糊状。如果食品由固体和液体组成，则样品的固液比应代表食品。混合时，如果样品不能形成均匀的糊状物，则应添加10至20毫升每100克样品用蒸馏水混合。
榨汁：对于水果和蔬菜，将样品榨汁可为精确测量pH值提供液体介质。
稀释：某些浓缩或粘稠的样品可能需要使用特定体积的蒸馏水进行稀释。一般来说，加入蒸馏水的建议与之前强调的相同。

此外，在测量之前，必须让样品冷却到25℃左右。这是因为在较高温度下，离子解离增加，导致pH值下降。因此，测量热食品的pH值会低于食品的实际平衡pH值。

pH值测试方法

方法	程序	优势	应用	考虑因素
pH 笔	将探针插入食物样本，测量 pH 值。	pH 值精确度高，便于携带。	是液体、半固体和固体样品制备后的理想选择。	需要定期校准和维护。
pH 试纸（石蕊试纸）	将试纸插入食品样本后，试纸会变色，以显示 pH 值。	携带方便，价格低廉，使用简单。	适用于液体和半固体。	指示食物是酸性还是碱性，但不能显示准确的 pH 值。
比色法	在食物样本中加入染料，使颜色发生变化。然后，与标准色卡进行比较，以显示 pH 值。	使用方便，成本效益高。	液体和半固体，特别用于教育目的并进行初步测试。	提供近似值，因此不如 pH 电极和 pH 笔准确。
pH 电极	将电极与食物直接接触，然后从测量仪上读取 pH 值。	采用各种 pH 电极设计，可提供最高的 pH 精度。	适合直接放置在肉类、奶酪和固体食物等样品中，而 pH 笔则需要进行样品制备。	通过定期校准和维护，在所有 pH 测试方法中精度最高。