Hai cốc nước chanh có cùng pH 2,5 nhưng một cốc chua gắt hơn cốc kia; sữa tươi chưa hề có vị chua nhưng phiếu kiểm nghiệm vẫn ghi “độ axit 16 °T”; nhà máy sữa chua dừng lên men không chỉ dựa vào pH mà còn dựa vào độ axit. Lý do là vì độ axit chuẩn độ và pH đo hai khía cạnh khác nhau của tính axit, và cả hai đều quan trọng trong kiểm soát chất lượng thực phẩm.

Độ axit chuẩn độ là gì?

Độ axit chuẩn độ (Titratable Acidity – TA, còn gọi là độ chua tổng, axit tổng) là tổng lượng axit trong mẫu có thể được trung hòa bởi một dung dịch kiềm chuẩn (thường là NaOH 0,1 N) đến một điểm cuối xác định, thường là pH 8,2 (điểm đổi màu của phenolphthalein) hoặc pH 8,1. Kết quả phản ánh tổng lượng ion H⁺ có thể giải phóng, bao gồm cả phần axit đang ở dạng phân ly và chưa phân ly.

Độ axit chuẩn độ khác pH thế nào?

  • pH đo nồng độ (chính xác là hoạt độ) ion H⁺ tự do tại thời điểm đo, tức “độ mạnh” của tính axit. pH quyết định khả năng sinh trưởng của vi sinh vật, hoạt tính enzyme, độ ổn định protein, màu sắc.
  • Độ axit chuẩn độ đo “tổng lượng” axit, bao gồm cả phần chưa phân ly. TA liên quan chặt chẽ hơn với cảm nhận vị chua và là chỉ tiêu công thức.

Hai đại lượng không tỷ lệ thuận đơn giản vì thực phẩm có khả năng đệm: protein, phosphate, muối của axit hữu cơ (citrat, lactat) giữ pH ít thay đổi dù lượng axit tăng. Ví dụ, sữa có nhiều protein và phosphate nên có TA đáng kể nhưng pH vẫn gần trung tính (khoảng 6,6–6,8). Trong an toàn thực phẩm, pH là chỉ tiêu quyết định (ví dụ ngưỡng pH 4,6 với thực phẩm axit hóa), còn TA chủ yếu dùng cho chất lượng và vị.

Phương pháp đo

  1. Lấy một lượng mẫu xác định (thể tích hoặc khối lượng); với mẫu đặc, pha loãng bằng nước cất đã đun sôi để nguội (loại CO₂).
  2. Thêm vài giọt phenolphthalein, hoặc dùng điện cực pH (chuẩn độ điện thế) với mẫu có màu đậm như nước nho, nước thanh long đỏ, nước tương.
  3. Chuẩn độ bằng NaOH chuẩn đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền khoảng 30 giây hoặc đến pH 8,2.
  4. Tính kết quả theo axit chiếm ưu thế trong sản phẩm.

Công thức chung: TA (%) = V × N × đương lượng gam axit × 100 / (khối lượng mẫu × 1000), với V là thể tích NaOH (ml), N là nồng độ đương lượng NaOH. Các tiêu chuẩn như AOAC 942.15 (sản phẩm trái cây), ISO 750 (sản phẩm rau quả) quy định chi tiết.

Biểu thị theo axit chiếm ưu thế

Vì thực phẩm chứa hỗn hợp nhiều axit, kết quả được quy đổi theo axit chính để thống nhất:

  • Axit citric: cam, chanh, bưởi, chanh dây, dứa, cà chua, nước giải khát.
  • Axit malic: táo, lê, mận, thanh long, dưa hấu.
  • Axit tartaric: nho, rượu vang, me.
  • Axit lactic: sữa, sữa chua, phô mai, dưa muối, nem chua, sản phẩm lên men lactic.
  • Axit acetic: giấm, nước sốt có giấm, kombucha.

Khi so sánh kết quả giữa các phòng thí nghiệm hoặc với tiêu chuẩn, cần chú ý axit dùng để quy đổi.

Độ axit của sữa

Ngành sữa dùng các đơn vị riêng:

  • Độ Thörner (°T, °Th): số ml NaOH 0,1 N cần để chuẩn độ 100 ml sữa (đã pha loãng gấp đôi). Sữa tươi tốt thường khoảng 16–18 °T.
  • Độ Dornic (°D): số 0,1 ml NaOH N/9 cho 10 ml sữa; 1 °D tương đương 0,1 g axit lactic/lít. Sữa tươi thường khoảng 14–18 °D.
  • Độ Soxhlet-Henkel (°SH) dùng ở một số nước châu Âu.
  • % axit lactic: sữa tươi thường khoảng 0,13–0,17%.

Độ axit của sữa tươi mới vắt (độ axit “biểu kiến”) chủ yếu do protein, phosphate, citrat và CO₂, chưa phải do axit lactic. Khi vi khuẩn phát triển, độ axit tăng, là dấu hiệu sữa kém tươi. Phép thử nhanh như thử cồn (alcohol test) cũng dùng để sàng lọc sữa có độ axit cao, kém bền nhiệt trước khi đưa vào UHT.

Ứng dụng

Kiểm soát lên men

Trong sản xuất sữa chua, phô mai, dưa muối, nem chua, kombucha, độ axit tăng dần là thước đo tiến trình lên men của vi khuẩn lactic hoặc vi khuẩn acetic. Sữa chua thường được dừng lên men khi đạt pH khoảng 4,5–4,6, tương ứng độ axit khoảng 0,7–0,9% axit lactic (tùy sản phẩm).

Đánh giá độ chín và vị trái cây

Khi trái cây chín, axit giảm, đường tăng. Tỷ lệ Brix/axit là chỉ số độ chín và cân bằng vị. Nhà sản xuất nước quả điều chỉnh tỷ lệ này để sản phẩm ổn định giữa các vụ mùa.

Công thức và tiêu chuẩn sản phẩm

  • Nước giải khát, siro, mứt: kiểm soát lượng chất điều chỉnh độ axit thêm vào.
  • Giấm ăn: độ axit (theo axit acetic) là chỉ tiêu chính, thường khoảng 4–6% hoặc theo tiêu chuẩn từng loại.
  • Rượu vang, bia: axit tổng ảnh hưởng vị, độ bền.
  • Bột mì, gạo, ngũ cốc: độ axit béo (độ chua) tăng khi bảo quản lâu, là chỉ tiêu độ tươi.
  • Dầu mỡ: độ axit (xem chỉ số axit) dùng phương pháp tương tự nhưng trong dung môi hữu cơ.

Nguồn sai số

  • CO₂ hòa tan trong mẫu (nước có ga, mẫu lên men) làm tăng kết quả; cần khử khí trước khi đo.
  • Màu mẫu che khuất điểm đổi màu chỉ thị; dùng chuẩn độ điện thế.
  • Nồng độ NaOH thay đổi do hấp thụ CO₂ không khí; cần chuẩn lại định kỳ.
  • Không thống nhất điểm cuối (pH 8,1 hay 8,2) hoặc axit quy đổi.

Câu hỏi thường gặp

Thực phẩm có độ axit chuẩn độ cao có an toàn hơn? Không nhất thiết. An toàn vi sinh phụ thuộc chủ yếu vào pH, cùng với loại axit, hoạt độ nước và các yếu tố khác. Độ axit chuẩn độ là chỉ tiêu chất lượng, vị.

Vì sao sữa chua để lâu càng chua? Vì vi khuẩn lactic vẫn tiếp tục lên men chậm trong tủ lạnh (hiện tượng hậu axit hóa), làm tăng độ axit chuẩn độ và giảm pH theo thời gian.

Thuật ngữ liên quan

Đọc thêm: Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Là Gì? Tổng Quan A-Z