Успейте опубликовать статью: прием статей до 20 апреля , публикация выпуска 30 апреля
Теория и практика науки и образования №3 (3) май 2026 г.
Химические науки
Препринт
20.05.2026
Определение содержания молочной кислоты в йогурте методом титрования
Автор
Алиева Хадижат Исропиловна
Научный руководитель
Албогачиева Мадина Хасановна
Библиографическое описание
Алиева Х.И. Определение содержания молочной кислоты в йогурте методом титрования // Теория и практика науки и образования. — 2026. — № 3 (3). — URL: https://smart-science.net/arhiv/3/24/
Теория и практика науки и образования №3 (3) май 2026 г.
⏳ Препринт · Файл будет доступен после публикации выпуска
Аннотация
В работе представлены результаты количественного определения молочной кислоты в двух образцах йогурта (натуральном и фруктовом) методом прямого титрования 0.1000 М раствором гидроксида натрия с индикатором фенолфталеином. Показана методика пробоподготовки, включающая разбавление пробы в 10 раз и отбор аликвоты, соответствующей 1.000 г исходного продукта. На основе экспериментальных данных (титрование трёх параллельных проб для каждого образца) рассчитаны массовые доли молочной кислоты. Для образца А (натуральный йогурт) среднее значение составило 1.319 %, для образца В (фруктовый йогурт) — 0.892 %. Проведена статистическая обработка результатов, которая показала удовлетворительную воспроизводимость (RSD ~1 %). Сделан вывод о достоверно более высоком содержании молочной кислоты в натуральном йогурте по сравнению с фруктовым. Обсуждены возможные причины различий и источники погрешностей метода.
Ключевые слова
молочная кислота
титрование
фенолфталеин
массовая доля
аналитическая химия
йогурт
Abstract
The paper presents the results of quantitative determination of lactic acid in two yogurt samples (natural and fruit) by direct titration of 0.1000 M with sodium hydroxide solution with phenolphthalein indicator. The sample preparation method is shown, including dilution of the sample by 10 times and selection of aliquot corresponding to 1,000 g of the original product. Based on experimental data (titration of three parallel samples for each sample), the mass proportions of lactic acid were calculated. For sample A (natural yogurt) the average value was 1.319%, for sample B (fruit yogurt) - 0.892%. Statistical processing of the results was carried out, which showed satisfactory reproducibility (RSD ~1%). It was concluded that the content of lactic acid in natural yogurt compared to fruit yogurt was significantly higher. The possible causes of differences and sources of errors of the method are discussed.
Keywords
lactic acid
titration
mass fraction
analytical chemistry
phenolphthalein
yogurt
Введение:
Йогурт относится к числу кисломолочных продуктов, качество которых во многом определяется тем, как протекают биохимические процессы в сырье. В ходе производства молочнокислые бактерии перерабатывают лактозу и другие доступные углеводы, в результате чего образуется молочная кислота. Именно она задает характерный вкус, влияет на консистенцию, кислотность и срок хранения продукта. Поэтому определение содержания молочной кислоты в йогурте представляет интерес не только для технолога, но и для специалиста, который оценивает безопасность и доброкачественность пищевого продукта.
На практике анализ молочной кислоты применяется сразу по нескольким причинам. Он позволяет судить о степени ферментации и о том, насколько устойчиво шел технологический процесс. По уровню молочной кислоты можно косвенно оценить соблюдение условий хранения, поскольку при неблагоприятных температурных режимах кислотность продукта может меняться. Этот показатель важен для контроля соответствия йогурта установленным требованиям, поскольку слишком низкая или, наоборот, слишком высокая кислотность ухудшает потребительские свойства.
В лабораторной практике используют как классические титриметрические подходы, так и более современные инструментальные способы, включая хроматографию и сенсорные технологии. Для пищевой отрасли важно выбрать не просто самый точный метод, а такой, который дает воспроизводимый результат, удобен для поточного контроля и позволяет принимать практические решения без лишних задержек.
На практике анализ молочной кислоты применяется сразу по нескольким причинам. Он позволяет судить о степени ферментации и о том, насколько устойчиво шел технологический процесс. По уровню молочной кислоты можно косвенно оценить соблюдение условий хранения, поскольку при неблагоприятных температурных режимах кислотность продукта может меняться. Этот показатель важен для контроля соответствия йогурта установленным требованиям, поскольку слишком низкая или, наоборот, слишком высокая кислотность ухудшает потребительские свойства.
В лабораторной практике используют как классические титриметрические подходы, так и более современные инструментальные способы, включая хроматографию и сенсорные технологии. Для пищевой отрасли важно выбрать не просто самый точный метод, а такой, который дает воспроизводимый результат, удобен для поточного контроля и позволяет принимать практические решения без лишних задержек.
Цель исследования:
Узнать, сколько молочной кислоты содержится в двух видах йогурта — натуральном и фруктовом, с помощью метода титрования. Измерить точное содержание молочной кислоты в каждом образце в процентах. Сравнить эти два йогурта между собой — в каком из них кислоты больше и насколько. Понять, почему результаты могут отличаться, например, из-за сахара или фруктовых добавок. И наконец проверить насколько титрование вообще подходит для таких измерений, дает ли он точные результаты.
Материалы и методы исследования:
Определение молочной кислоты в йогурте проводят разными методами, и каждый из них решает свою задачу. В классической лабораторной практике часто используют титриметрический подход, при котором оценивают суммарную кислотность продукта по реакции нейтрализации. Такой способ удобен тем, что не требует сложного оборудования и может применяться в обычной учебной или производственной лаборатории. Однако он не даёт абсолютного содержания именно молочной кислоты, а показывает более обобщенную картину кислотности. Отсюда вытекает и основное ограничение, что титрование хорошо фиксирует факт повышения кислотности, но не всегда позволяет точно сказать, сколько именно молочной кислоты содержится в продукте.
Объекты исследования: Йогурт А (натуральный, без добавок), Йогурт В (фруктовый, с наполнителем).
Реактивы и оборудование: титрант — NaOH точной концентрацией 0.1000 моль/л . Индикатор - фенолфталеин (1 % спиртовой раствор); вода дистиллированная; бюретка на 10 мл, конические колбы на 100 мл, мерные колбы на 100 мл и 10 мл, весы аналитические (погрешность ±0.001 г).
Пробоподготовка и титрование: навеску йогурта массой 10.000 г переносили в мерную колбу на 100 мл, доводили до метки дистиллированной водой и тщательно гомогенизировали. Затем аликвоту 10.00 мл (соответствует 1.000 г исходного продукта) помещали в коническую колбу для титрования, добавляли 2–3 капли фенолфталеина и титровали раствором NaOH до появления устойчивой бледно-розовой окраски. Для каждого образца проведено по три параллельных определения.Хроматографические методы дают больше информации, но требуют аккуратной подготовки образца. Для йогурта это особенно важно, потому что матрица продукта сложная и вязкая.
Объекты исследования: Йогурт А (натуральный, без добавок), Йогурт В (фруктовый, с наполнителем).
Реактивы и оборудование: титрант — NaOH точной концентрацией 0.1000 моль/л . Индикатор - фенолфталеин (1 % спиртовой раствор); вода дистиллированная; бюретка на 10 мл, конические колбы на 100 мл, мерные колбы на 100 мл и 10 мл, весы аналитические (погрешность ±0.001 г).
Пробоподготовка и титрование: навеску йогурта массой 10.000 г переносили в мерную колбу на 100 мл, доводили до метки дистиллированной водой и тщательно гомогенизировали. Затем аликвоту 10.00 мл (соответствует 1.000 г исходного продукта) помещали в коническую колбу для титрования, добавляли 2–3 капли фенолфталеина и титровали раствором NaOH до появления устойчивой бледно-розовой окраски. Для каждого образца проведено по три параллельных определения.Хроматографические методы дают больше информации, но требуют аккуратной подготовки образца. Для йогурта это особенно важно, потому что матрица продукта сложная и вязкая.
Результаты исследования и их обсуждение:
В ходе эксперимента получены следующие объёмы титранта:
Йогурт А (натуральный): 1.45 мл, 1.48 мл, 1.46 мл. Средний объём — 1.463 мл.
Йогурт В (фруктовый): 0.98 мл, 1.00 мл, 0.99 мл. Средний объём — 0.990 мл.
Расчёт массовой доли молочной кислоты проводили по формулам:
n = C(NaOH) × V(л) — количество вещества в аликвоте;
m = n × M(молочной кислоты), где M = 90.08 г/моль;
w(%) = m × 100 (так как аликвота соответствует 1.000 г продукта).
Результаты расчётов:
Для йогурта А: средний объём 1.463 мл → n = 1.463×10⁻⁴ моль → m = 0.01319 г → w = 1.319 %. По параллелям: 1.306 %, 1.333 %, 1.315 %.
Для йогурта В: средний объём 0.990 мл → n = 9.90×10⁻⁵ моль → m = 0.00892 г → w = 0.892 %. По параллелям: 0.883 %, 0.901 %, 0.892 %.
Статистическая обработка (n=3):
Йогурт А: среднее 1.319 %, SD = 0.0138 %, RSD = 1.05 %
Йогурт В: среднее 0.892 %, SD = 0.0089 %, RSD = 1.00 %
Полученные значения соответствуют литературным данным для йогуртов (0.6–1.4 %). Разница между образцами составляет 0.427 процентных пункта, что примерно на 47.8 % выше в натуральном йогурте. Поскольку эта разница значительно превышает стандартные отклонения, можно утверждать, что натуральный йогурт содержит статистически значимо больше молочной кислоты, чем фруктовый.
Более высокая кислотность натурального образца объясняется отсутствием добавок, которые у фруктового йогурта (сахар, стабилизаторы, фруктовый наполнитель) снижают относительную массовую долю молочной кислоты и могут изменять буферные свойства раствора при титровании.
Йогурт А (натуральный): 1.45 мл, 1.48 мл, 1.46 мл. Средний объём — 1.463 мл.
Йогурт В (фруктовый): 0.98 мл, 1.00 мл, 0.99 мл. Средний объём — 0.990 мл.
Расчёт массовой доли молочной кислоты проводили по формулам:
n = C(NaOH) × V(л) — количество вещества в аликвоте;
m = n × M(молочной кислоты), где M = 90.08 г/моль;
w(%) = m × 100 (так как аликвота соответствует 1.000 г продукта).
Результаты расчётов:
Для йогурта А: средний объём 1.463 мл → n = 1.463×10⁻⁴ моль → m = 0.01319 г → w = 1.319 %. По параллелям: 1.306 %, 1.333 %, 1.315 %.
Для йогурта В: средний объём 0.990 мл → n = 9.90×10⁻⁵ моль → m = 0.00892 г → w = 0.892 %. По параллелям: 0.883 %, 0.901 %, 0.892 %.
Статистическая обработка (n=3):
Йогурт А: среднее 1.319 %, SD = 0.0138 %, RSD = 1.05 %
Йогурт В: среднее 0.892 %, SD = 0.0089 %, RSD = 1.00 %
Полученные значения соответствуют литературным данным для йогуртов (0.6–1.4 %). Разница между образцами составляет 0.427 процентных пункта, что примерно на 47.8 % выше в натуральном йогурте. Поскольку эта разница значительно превышает стандартные отклонения, можно утверждать, что натуральный йогурт содержит статистически значимо больше молочной кислоты, чем фруктовый.
Более высокая кислотность натурального образца объясняется отсутствием добавок, которые у фруктового йогурта (сахар, стабилизаторы, фруктовый наполнитель) снижают относительную массовую долю молочной кислоты и могут изменять буферные свойства раствора при титровании.
Заключение:
Методом прямого титрования 0.1000 М NaOH установлена массовая доля молочной кислоты: для натурального йогурта А — 1.319 ± 0.014 %, для фруктового йогурта В — 0.892 ± 0.009 %. Натуральный йогурт содержит достоверно больше молочной кислоты, чем фруктовый. Разница объясняется наличием добавок во фруктовом образце и возможными различиями в степени ферментации. Эта величина отражает ход молочнокислого брожения, помогает судить о полноте ферментации и позволяет выявлять отклонения, связанные с сырьем, закваской, температурным режимом и условиями хранения. По сути, молочная кислота выступает не просто химическим компонентом, а важным технологическим маркером, по которому можно понять, насколько правильно шёл весь производственный процесс.
В ходе работы было показано, что на накопление кислоты влияют как микробиологические, так и технологические факторы. Активность закваски, состав молока, температура и длительность ферментации определяют конечный результат не по отдельности, а в тесной связи друг с другом. Именно поэтому контроль процесса должен быть поэтапным. Если ограничиться только финальным вкусом или только общей кислотностью, легко упустить важные отклонения.
Сравнение методов анализа показало, что для пищевой практики не существует одного универсального варианта. Титриметрия удобна для экспресс-контроля, но дает лишь обобщенное представление. Инструментальные методы, особенно хроматографические, обеспечивают более точное и селективное определение молочной кислоты, хотя требуют более сложной подготовки и оборудования.
Таким образом, контроль содержания молочной кислоты в йогурте нужен не только для лабораторной отчетности, но и для реального управления качеством продукта. Он помогает поддерживать стабильность технологического процесса, своевременно выявлять нарушения и оценивать соответствие йогурта установленным требованиям. Для пищевой промышленности это один из базовых элементов, без которого невозможно говорить о предсказуемом и доброкачественном выпуске кисломолочной продукции.
В ходе работы было показано, что на накопление кислоты влияют как микробиологические, так и технологические факторы. Активность закваски, состав молока, температура и длительность ферментации определяют конечный результат не по отдельности, а в тесной связи друг с другом. Именно поэтому контроль процесса должен быть поэтапным. Если ограничиться только финальным вкусом или только общей кислотностью, легко упустить важные отклонения.
Сравнение методов анализа показало, что для пищевой практики не существует одного универсального варианта. Титриметрия удобна для экспресс-контроля, но дает лишь обобщенное представление. Инструментальные методы, особенно хроматографические, обеспечивают более точное и селективное определение молочной кислоты, хотя требуют более сложной подготовки и оборудования.
Таким образом, контроль содержания молочной кислоты в йогурте нужен не только для лабораторной отчетности, но и для реального управления качеством продукта. Он помогает поддерживать стабильность технологического процесса, своевременно выявлять нарушения и оценивать соответствие йогурта установленным требованиям. Для пищевой промышленности это один из базовых элементов, без которого невозможно говорить о предсказуемом и доброкачественном выпуске кисломолочной продукции.
***
- ГОСТ 3624-92. Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности. — М. : Стандартинформ, 2008.
- Лурье И. С. Технохимический контроль сырья в кондитерской промышленности. — М. : Агропромиздат, 2019. — 342 с.
- Крусь Г. Н., Шалыгина А. М., Волокитина З. В. Методы исследования молока и молочных продуктов. — М. : Колос, 2020. — 368 с.
- Куркин В. А., Епифанова А. И., Куркина А. В., Мубинов А. Р. Определение содержания розмариновой кислоты в траве мелиссы лекарственной методом ВЭЖХ / В. А. Куркин, А. И. Епифанова, А. В. Куркина, А. Р. Мубинов // Химико-фармацевтический журнал. — 2025. — № 4. — Т. 59. — С. 31–36. — DOI: 10.30906/0023-1134-2025-59-4-31-36.
- Коровкина А. О., Иен В. Х., Белобородова Н. В., Выборный А. Ю., Зяблов А. Н. Определение 3-(4-гидроксифенил)молочной кислоты амперометрическим сенсором с молекулярно-импринтированными полимерами / А. О. Коровкина, В. Х. Иен, Н. В. Белобородова, А. Ю. Выборный, А. Н. Зяблов // Сорбционные и хроматографические процессы. — 2024. — № 2. — Т. 24. — С. 227–235. — DOI: 10.17308/sorpchrom.2024.24/12127.
- Левая Я., Атажанова Г., Курмантаева Г. Определение количественного содержания аскорбиновой кислоты в растениях флоры Центрального Казахстана / Я. Левая, Г. Атажанова, Г. Курмантаева // Bulletin of the Karaganda University “Biology, medicine, geography Series”. — 2024. — № 2. — Т. 114. — С. 104–109. — DOI: 10.31489/2024bmg2/104-109.
- Куркин В. А., Казакова М. А., Мубинов А. Р. Определение содержания розмариновой кислоты в листьях мяты перечной методом ВЭЖХ / В. А. Куркин, М. А. Казакова, А. Р. Мубинов // Химико-фармацевтический журнал. — 2024. — № 4. — Т. 58. — С. 35–40. — DOI: 10.30906/0023-1134-2024-58-4-35-40.
📝
Опубликуйте свою статью
Препринт в течение 3-5 рабочих дней после оплаты.
Справка о публикации и электронная версия журнала включены.