Лабораторная работа № 7. Определение органических кислот и кислых

солей в растительном материале. Определение общей кислотности.

Учебные вопросы:

1. Биохимическая характеристика органических кислот.

2. Влияние природно-климатических факторов, удобрений и других условий выращивания на накопление органических кислот в растительных продуктах.

3. Значение оксибензойных и оксикоричных кислот и их производных в формировании качества растительной продукции.

Органические кислоты широко распространены в ра­стительном мире. Они содержатся во всех растениях и часто накапливаются в больших количествах в семенах, стеблях, листьях, корнях или плодах. Органические кис­лоты образуются в результате многих процессов обмена веществ в растениях, среди которых основным следует считать дыхание.

Органические кислоты участвуют в построении моле­кул ряда сложных веществ – жиров, производных саха­ров, витаминов и других биологически активных соеди­нений. В растениях кислоты находятся в свободном состоя­нии, а также в виде кислых и нейтральных солей. Во многих плодах и ягодах большая часть приходится на свободные кислоты и лишь незначительное количест­во представлено солями. В некоторых растениях (напри­мер, щавеле, бегонии, суккулентах) много свободных кислот содержится и в листьях. В связанном состоянии органические кислоты обнаружены в больших количест­вах в листьях бобовых растений, где на их долю может приходиться до 25% сухого вещества.

Органические кислоты содержатся в любой растительной ткани, хотя максимальное их количество накапливается, главным образом, в плодах и овощах. Кислоты, более чем какие-либо другие соединения, определяют характерный вкус, присущий многим растительным продуктам, в частности плодам.

Количественное содержание органических кислот в растениях подвергается суточным и сезонным изменениям. Отличия имеет и качественный состав различных видов и сортов растений.

В плодах и овощах содержатся самые разные органические кислоты, но обычно преобладает одна из них. Так, в яблоках обнаружены яблочная, янтарная, лимонная, α-кетоглутаровая, щавелевоуксусная, пировиноградная, уксусная, хлорогеновая и другие кислоты. Но около 70 % от их общего количества приходится на яблочную кислоту, до 20 % – на лимонную, около 7 % – янтарную и лишь 3 % – на остальные кислоты.

Для плодов и овощей, за редким исключением (например, виноград), характерно преобладание свободных органических кислот над связанными. В листьях они находятся, главным образом, в виде нейтральных и кислых солей, достигая 15–25 % на сухое вещество. Растворы солей органических кислот в смеси со свободными кислотами являются буферными системами клетки, поддерживая определенное значение рН.

Кислотность плодов и овощей обычно определяют методом тит-рования определенных объемов экстракта раствором щелочи. При этом титруются исключительно свободные органические кислоты и кислые соли (нейтральные соли не учитываются). Результаты титрования выражают в процентах для одной из главных органических кислот, входящих в состав объекта. Кислотность свежих плодов груши колеблется от 0,1 до 0,6 %, сливы – 0,4–3,5 %, лимона – 3,8–8 %.

При определениях содержания органических кислот или их солей следует различать: 1) общую кислотность, или общее содержание кислоты, понимая под этим об­щее количество анионов и недиссоциированных молекул кислоты; 2) концентрацию водородных ионов, часто обо­значаемую «истинная кислотность»; 3) титруемую кис­лотность; под этим часто понимают концентрацию «сво­бодной» кислоты. Однако это справедливо только для одноосновных кислот. У двуосновных кислот часть об­щей кислотности, которую можно титровать щелочью, состоит из двух фракций: недиссоциированной кислоты и одновалентных кислотных ионов.