الرقم الهيدروجيني ph

الرقم الهيدروجيني ph
ماهو الph
======
هو مقياس القيمة الحمضية او القلويةمن 1-14 حيث تكون الارقام المنخفضة حمضية 1-7 تناقصيا والارقام المرتفعة قلوية 7-14 والرقم 7 يدل علي تعادل مقدار الحموضة والقلوية ويمكن تمييز الفروق الرئيسية عن طريق حاسة التذوق مذاق حامضي حامض بينما المذاق القلوي بعطي طعم مر
ويتم التحكم في الحموضة والقلوية في التصنيع الغذائي عن طريق منظمات الحموضة وذلك للتحكم بالحامضية او القلوي عند مستوي محدد وضروري من اجل عملية التصنيع والمذاق وسلامة الغذاء .
ويعتبر التحكم الغير كافي يمكن ان ينتج عنة خطر محتمل علي الصحة.
وقياس ph ذو اهمية كبيرة للاغذية حيث اي انحراف فية لاي مادة يكون ذات تأثير علي الفساد
الالبان
====
يبلغ ph الحليب الطازج يتراوح مابين 6.6 -6.8 اي تأثير حمضي وتسمي حموضة اللبن التي تنزل من الضرع بالحموضة الطبيعية مقدرة كحمض اللاكتيك ومنشأهابعض مركبات اللبن ( بروتينات - ثانب اكسيد الكربون - املاح الفوسفات - السترات الحمضية)
اذا ترك اللبن فترة من الزمن علي درجة حرارة مناسية 37 يلاحظ زيادة في الحموض نتيجة تكون مركبات حمضية التأثير نتيجة فعل بكتيريا حمض اللاكتيك علي اللاكتوز ومركبات الدهن والبروتينات وتحللها الي مركبات تغير من طعمة الي الطعم الحامضي .


http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembo...184phscale.gif
اللحوم
==== الph في عضلات الحيوانات الثديية يتراوح بين 7-7.2 اي انة متعادل الي قلوي خفيف وعندما يذبح الحيوان يتوقف قلبة ولكن خلايا العضلات حية الي فترة ونظرا لنقص امداد الاكسجين للعضلات فلا تنكسر الجيليكوجين او مصدر الطاقة الي غاز ثاني اكسيد الكربون والماء كما في عضلات الجسم الحي وينتج عن ذلك حامض اللاكتيك تحت ظروف غير هوائية
والتي تؤدي في النهاية الي الوصول الي ph نهائي في خلال 24-36 ساعة الي ph -5.5 وعندما يصل 5.8 تبدأ جودة اللحوم في الانخفاض وعندما يصل الي ph-6 واكثر يمكن اعتبار اللحم داكن مع قوام صلب جاف ويكون متيبس ويفسد بسرعة ويتحول الي اللون الاخضر عند التعبئة تحت تفريغ ويعتبر ذلك غير ملائم للاستهلاك الادمي
http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembo...4phdiagram.gif
المشروبات الغازية
==============
معدل الحموضة في المشروبات الغازية ph 4 , والحموضه في المشروبات الغازية تأتي من اخماض القوسفوريك والماليك والكاربونيك التي تسبب تأكل طبقة المينا الحامية للاسنان وذلك عند زيادة الاستهلاك لذلك ينصح الاطفال عدم استهلاك المياة الغازية بكميات كبيرة.
العسل
=====
الاحماض العضوية والامينية والمعدنية تمثل نسبة ضئيله من تركيب العسل الا ان لها تأثير كبير علي طعمة لتكسبة حموضة حيث يبلغ العسل hp 3.91 وهذا الوسط الحامضي يساعد علي عدم نمو البكتيريا والكائنات الدقيقة الاخري .
البيض
====
يعتبر البيض المادة الغذائية التي تحتوي علي حالات مختلفة من درجة ph حيث البيضة الكاملة 7.7 ph صفار البيض 6.3ph بياض البيض 9.1 ph .
hp وجسم الانسان
===========
يعتبر الدم اكبر محلول منظم حيث يميل الي الجانب القاعدي 7.4-7.3 ph وهذة القيمة لاتزيد ولاتنقص بأكثر من 0.2 لان اي انحراف يؤدي الي نتائج فسيولوجية خطيرة بعض التفاعلات الحيوية في الجسم تقتضي حصولها في وسط ذو حموضة معينة مثل المعدة ويتراوح سائل المعدة 1-2 ph وانخفاض يؤدي الي التهابات مثل فرحة المعدة والميل الشديد لشرب الماء
وكذلك الph ينظم عمل الغدة الدرقية وهي ضرورية لتنظيم عملية الهضم ولكل انزيم ph معين يكون عندة الانزيم اكثر نشاطا اذا قل او زاد يقل الي ان يتوقف بسبب تغير التركيب الطبيعي للانزيم .
ph وعلاقتة بالتصنيع
===========
تخمير بذور الكاكاو
------------------ درجة الph للبذور تقل الي 6.25 وتصل الي 4.5 في خلال 7-8 ايام ثم ترتفع الي 5.5 بعد 13 يوما ويعتبر حامض الخليك الاساس في انخفاض حموضة البذور اثناء التخمير بفعل الخمائر حيث يزيد نشاط الانزيمات المؤكسدة للفينولات كذلك الصبغات والمركبات التانينية مع اكسدتها وتكوين اللون البني المميز للكاكاو.
تخليل الزيتون
-------------
عادة ينخفض رقم الph الي 3.8 بسرعة ويتعرض الزيتون الي الفساد اثناء التخمر عندما يصل ال 4.2 ويبدا الفساد المعروف باسم zapatera zpoilage المصحوب برائحه ونكهة مكروهة ويتم تعديل ذلك باضافة خل او حامض لاكتيك لخفض رقم ph الي 4.0 والحموض تفيد في ايقاف نشاط بكتيريا حمض البيوتريك والتي تسبب جيوب غازيه ويمكن رفع نسبتي الحامض والملح في بدء التخمر لمنع حدوث الفساد واضافة حمض اسكوربيك لحلول النقع والغسيل تمنع تغير لون الزيتون .
تنقية عصير قصب السكر
------------------------
في حالة تنقية العصير الخام من قصب السكر حيث يحتوي علي حموضة عالية حوالي 4.6- 5.8 ph ويتم تنقية السكر عن طريق ترسيب الغرويات الموجودة بالعصير بواسطة اضافة جزء من الجير علي العصير البارد ليصل الي ph 6.4- 6.1ثم يتم التسخين للخليط الي نقطة الغليان ثم يضاف الكمية المتبقية من الجير اللازم لرفع درجة الph الي 7.4- 7.8 ويجب مراعاة عدم تأثير ذلك علي تحول السكروز الي سكر محول
اهم الشوائب التي تصاحب عصير القصب
املاح جير غير ذائبة - البيومين متجلط - دهون - شموع مواد غروية
ويتم سحب الشوائب الخفيفة من اعلي سطح العصير حيث تطفو والرواسب الثقيلة اسفل ويتم سحبها والتخلص منها


يعتبر التحكم في الحموضة مهم جدا في مجال الصناعات الغذائية وذلك لتاثيرها
الاول- درجة الجودة وسلامة الناتج الغذائي
الثاني - درجة النكهة
ويتم التقيم بطريقة المعايرة لمعرفة الطعم اللازع عن طريق تقدير الحموضة الكلية بالمعايره اما التقيم لسلامة المنتج عن طريق تقدير الph هي المناسبة
ولضمان عدم التغير المفاجئ في قيمة الph عند اضافة حمض او قاعدة بكميات قليلة يتم اضافة محلول منظم للتحكم في الحموضة والقلوية عند مستوي محدد وضروري من اجل عملية التصنيع للوصول الي مذاق معين وكذلك سلامة الغذاء ويعتبر التحكم الغير كافي في درجة الph يمكن ان ينتج عنة تغيرات غير مرغوبة في المنتج ويكون خطر محتمل علي الصحة في بعض الاحيان .
يتم ضبط الحموضة في الانتاج الغذائي عن طريق منظمات الحموضة .
اهم منظمات الحموضة المستخدمة في التصنيع الغذائي
---------------------------------------------------------
1- حمض الستريك - E230 يعتبر منظم حموضة ويزيد من ثبات الجيلاتين في المربات ويقلل الحلل البرواني في الفاكهة ومنتجاتها
2- اسيتات الكالسيوم E263 يتحكم في الحموضة اثناء التصنيع ويمنع نمو الجراثيم ويستخدم في الحلوي المغلفة وحشوات الفطائر
3- حامض الفيوماريك E297 منظم حموضة وعامل نكهة ويستخدم في الخبز والعصائر والفواكهة والمربات
4- حمض الماليك E296 يستخدم في الفاكهة المعلبة والخضروات والحبوب والمربي والخضروات المجمدة
5- حمض طرطريك E334 يستخدم في المعجنات والحلوي والمربات والعصائر
6- سترات الكالسيوم E333 وهو عبارة عن يودرة بيضاء ناعمة لها ذوبان خفيف في الماء ولاتذوب في الكحول تستخد كمحلول منظم وعامل تماسك للقوام ومادة استحلاب ومحسن صفات العجينة يضاف الي
الدقيق - الفاصوليا الحلويات الجين المطبوخ بودرة الحليب الطماطم المعلبة الفواكهة المعلبة
7- لاكتات الكالسيوم E327 منظم للحموضة وعامل تكييف للعجينة عامل تماسك للقوام مادة منكهة مادة رافعة ( نافخة ) للعجينة مادة مثبتة عامل تكثيف للقوام مضاد للاكسدة مادة مؤازرة لعمل مضادات الاكسدة الاخري اذ تمنع تلون الفواكهة والخضروات
تضاف الي المربات الجيلي المرملاد الطماطم البازلاء الجريب فروت الفراولة معلبات سلطة الفواكهة الخبز الكيك بودرة الحليب المجفف
يمنع اضافتها لاغذية الاطفال
مما سبق يتبين ان قياس درجة ph لاي مادة تكون ذات اهمية كبيرة للاغذية حيث اي انحراف في مقدار ال ph لاي مادة تكون ذات تاثير
علي فسادها كما يمكن الحكم علي جودة المنتجات من خلال درجة الph

صناعة المربي
===========
عادة مايضاف البكتين بنسبة 1جم لكل كجم سكر مضاف وهو يساهم بصور اساسية في تكوين حالة الجلي وتعمل خفض PHعلى تقارب والتصاف السلاسل البكتينبة وبالتالي المساعدة في تكوين الشبكة الهلامية ويعتبر ph3-3.5 الامثل لتكوين الشبكة ويتم استخدام احماض عضوية لذلك الغرض واشهرها هو حامض الستريك الذي يضاف بنسبة 3جم لكل كجم سكر مضاف
صناعة الجبن وph
===========
تتحسن فعل المنفحة ويزداد معدل التجبن بسرعة بزيادة الحموضة في الحليب حيث تحتوي المنفحة علي انزيمات مجبنة مثل انزيم الرينين والبيبسين ولهذة الانزيمات المقدرة علي ترسيب الكازين علي صورة خثرة والتي تعتبر اساس صناعة الجبن ومن اهم العوامل التي تؤثر علي المنفحة في التجبن خفض الphحيث انسب ph لانزيم الرينين 5.4
والحموضة المستخدمة ناتجة من البادئ المستخدم وهذا البادئ بعطي صفات محدد ومعينة للمنتج النهائي
streptococcus lactis
streptococus cremoris
lactobacillus delbruckii subsp bulgaricus
واهم ميكروب بديل للمنفحة bacillus subtilis



ph وصناعة القشدة
===========
معادلة الحموضة في الزبدة يجب ان تكون القشدة المعدة لصناعة الزبدة بها حموضة مرتفعة وافضل حموضة هي 0.18%واس هيدروجبني 6.8
وذلك للتحكم في تكهة الزيدة الطازجة
التحكم في كمية الدهن المفقودة اثناء الخض
تصنيع زبد ذو قوام مرغوب
انتاج زبد له درجة جودة عالية وثابتة
تتم معادلة الحموضة الزائدة باستخدام القلويات مثل
------------------------------------------------------
- بيكربونات الصوديوم وكربونات الصوديوم او باستخدام القلويات الجيرية مثل هيدروكسيد الكالسيوم


ph والماء المستخدم في عمل العجائن
======================
درجة حموضة الماء له تاثير هام علي المواصفات العجينة والماء المفضل في العجين يكون درجة الph 5-6
اذ تؤثر درجة تركيز ايون الايدروجين علي نشاط خميرة الخبيز وعلي نشاط الانزيمات كذلك علس السلوك العام للبروتينات
ولايجب استخدام الماء القلوي وفي حالة وجود ماء قلوي كمصدر وحيد في المصنع يجب اجراء تعديل للحموضة قبل الاستخدام في الخبيز ويتم ذلك باضافة بعض المواد الحمضية مثل اضافة الخل او حامض اللاكتيك ويستخدم ايضا فوسفات الكالسيوم الاحادية لتعديل حموضة ماء الخبيز

phوتاثيرها علي الالوان الطبيعية المضافة الي الاغذية
================================
من اهم العوامل التي تؤثر علي الالوان درجة الph وامثله علي ذلك
1= لون العنب الاحمر === يفقد لونة الاحمر اذا كانت ال ph اعلي من 3 وتعتبر تلك الخاصية يشارك فيها لون الكركدية وعصير التوت لذلك يمكن استعمالها في وسط حامضي مثل المشروبات
2= الالوان الناتجة من البنجر يحدث لها تغيير بسيط في تدرج اللون عند ph اعلي من 3-5 واقصي غزارة لتلك اللون عند درجة ph 4
3= لون الكاروتين لايكون حساسا في درجة ph 5.2 الي 5.7 ولكن البيتا كاروتين والفلفل الاحمر تحتفظ بلونها الاصلي عند درجة 5.2- 5.7
اما الزعفران اللون لايتاثر بدرجة ال ph

يؤثر pH الأرض
===========
على نمو النبات وتطوره من خلال تأثيراته على مدى تيسر العناصر المغذية اللازمة لنمو النبات. وتعتبر القيم التي بين 6ـ7 هى الأنسب لاستغلال وامتصاص العناصر المغذية من أشجار الفاكهة.
http://kenanaonline.com/photos/11737...1173778122.jpg


(أ) إن زيادة قلوية التربة(ارتفاع رقم pH التربة) تؤثر على صلاحية بعض العناصر المغذية وخير مثال لذلك الفوسفات التي تتحول إلى صور قليلة الذوبان (فوسفات ثلاثي الكالسيوم) وكذلك ما يحدث لمعظم العناصر المغذية الصغرى إذ يقل تيسرها للامتصاص من قبل النبات. ويصبح الوسط أيضا ملائما لتطاير الأمونيا من معظم الأسمدة النيتروجينية المضافة.
(ب) يعتبر أيون الهيدروجين من أقوى وأنشط الأيونات بالنسبة للتفاعلات الكيماوية وذلك في الأوساط التي يتواجد بها وبثت إن زيادة تركيز أيونات الهيدروجين في محلول التربة يعمل على تشجيع عمليات التجويد للمعادن الأولية مما يؤدى إلى انطلاق العديد من العناصر الغذائية مثلى:
(ج) إن إذابة عدد العناصر المعدنية نتيجة لعمليات التجوية إلى محلول التربة يؤدى إلى زيادة تركيز هذه العناصر وقد تتجاوز حدود الاحتياجات المرغوبة مما ينعكس ذلك بالسلب على إنتاجية الأشجار بسبب التأثير السام مثال لذلك عند زيادة تركيز المنجنيز والألمنيوم في الأراضي الحامضية.
( د) يؤثر PH الأراضي على نشاط الكائنات الحية الدقيقة وأحياء التربة ويحدد أيضا نوعية هذه الكائنات الدقيقة. وقد ثبت إن السيادة تكون للفطريات عند PH أقل من 5.5 بينما تكون السيادة إلى البكتريا عند PH أعلى من ذلك . وهذا يعنى أن الكثير من النشاطات البيولوجية والعمليات المرتبطة بها تتحدد بدرجة حموضة التربة. ولكن غالبا ما تكون الظروف المتعادلة أفضل للكثير من تلك العمليات.
(هـ) تؤثر درجة حموضة التربة على تحديد نوعية الصور السائدة للعناصر في محلول تربة مما يحدد ذلك طبيعة امتصاص العناصر الغذائية. فالأنيونات السالبة مثل النترات NiTrate والفوسفات Phosphate ثبت إنها تمتص بدرجة كبيرة في الظروف القليلة الحموضة بسبب سيادة الصور الملائمة للامتصاص مثل H2PO4 وإن امتصاص الأيونات الموجبة يكون أكثر في ظروف الأراضي المتعادلة.
(و) تؤثر درجة حموضة التربة على قيمة السعة التبادلية الكاتيونية إذ ترتفع مع ارتفاع قيم PH التربة عندما تضاف الشحنة السالبة المرتبطة في قيمة الــ PH التي يكون مصدرها غالبا المادة العضوية ومكوناتها (المجاميع الفعالة) إلى كمية الشحنة السالبة الناتجة من الإحلال المتماثل لأي الشحنة الدائمة.
(ز) تؤثر درجة حموضة التربة عل سير العديد من تفاعلات الأكسدة والاختزال بالتربة. كما تصف ذلك المعادلات التالية:
KوMgو Mn والألمونيوم كما يعمل على إذابة العديد من الأملاح مثل أملاح الكربونات والفوسفات والكبريتات كما تبين ذلك بالمعادلات التالية:


درجة حموضة التربة :
تؤثر درجة حموضة التربة pH على نشاط الكائنات الحية الدقيقة وعلى انطلاق العناصر الغذائية وتحولها من الصورة الأقل يسراً الى الصورة الأكثر يسراً أو العكس تبعاً لدرجة حموضة التربة وعلاقتها بالعنصر. كذلك تزداد درجة ذوبان أملاح الكربونات والفوسفات والكبريتات بانخفاض رقم pH التربة. أما ارتفاعها فيؤدى الى زيادة الصور المؤكسدة للحديد والمنحنيز والنحاس والزنك لتصبح أقل يسراً للاستفادة بواسطة النبات.
كذلك تتغير حموضة التربة تبعاً لنوعية الأسمدة التى تضاف اليها فمثلا اضافة حمض النتريك أو الفوسفوريك وسلفات النشادر ونترات الجير يسبب انخفاض فى رقم pH التربة أى إرتفاع معدل الحموضة. كذلك يسبب تنفس جذور النبات الى خروج ثانى اكسيد الكربون الذى يتحد مع الماء مكوناً حمض الكربونيك الذى يعمل على خفض رقم pH التربة بالاضافة الى ذلك .



وغالباً ما يزداد معدل امتصاص العناصر الغذائية بواسطة النباتات عند درجات الحموضة المتعادلة كذلك يؤدى الانخفاض الحاد فى رقم pH ( أقل من 3 ) الى الاضرار بخاصية النفاذية الاختيارية للأغشية السيتوبلازمية للجذور.
فان خروج الأمونيا أو كبريتور الهيدروجين نتيجة لتحلل المواد العضوية أو تنفس جذور النباتات حيث تتأكسد وتعطى أحماض معدنية هى حامض النتريك أو الكبرتيك وهى تعمل على زيادة حموضة التربة.

http://mtgry.com/fgopsx/smms_364f553...03045d7bf8.jpg
http://mtgry.com/fgopsx/smms_1adc8b9...bbed70160d.jpg
http://mtgry.com/fgopsx/smms_29efc4d...f5f08cc0e5.jpg