調(diào)味鹽中碘的測定

張玲玲,趙 毅,任青考

(中鹽工程技術(shù)研究院有限公司，天津 300450)

1 調(diào)味鹽定義及種類

調(diào)味鹽是以食用鹽或低鈉鹽為載體，添加一定量的調(diào)味品或能起到調(diào)味作用的食品經(jīng)加工而成的口味各異的食用鹽產(chǎn)品。目前我國調(diào)味鹽市場蓬勃發(fā)展，種類繁多，如市面上銷售的菇鹽、海藻調(diào)味鹽、沙棘鹽、富硒鹽、酵母鹽、蔬鹽、竹香鹽、枸杞鹽、氨基酸碘鹽、貝鮮鹽等。這些調(diào)味鹽中添加的調(diào)味輔料十分復雜，嚴重干擾了對調(diào)味鹽產(chǎn)品中碘含量的測定。按照不同調(diào)味輔料對碘測定結(jié)果影響的不同，調(diào)味鹽產(chǎn)品大致可分為三類：含氨基酸類物質(zhì)的調(diào)味鹽；含還原類物質(zhì)的調(diào)味鹽；既含有氨基酸類物質(zhì)又含有還原類物質(zhì)的調(diào)味鹽。

2 調(diào)味鹽中調(diào)味輔料對碘含量測定的影響

2.1 含氨基酸類物質(zhì)的調(diào)味輔料

碘與氨基酸在適宜的溫度、溶劑、催化等條件下，氨基酸中的氨基和羧基能同時與碘發(fā)生配位，形成穩(wěn)定的碘配合物。在高級哺乳動物體內(nèi)，碘以碘化氨基酸的形式集中在甲狀腺內(nèi)，人體內(nèi)甲狀腺利用碘和酪氨酸合成甲狀腺激素，甲狀腺激素就是氨基酸碘復合物中的一類，這一點也證明在生物體內(nèi)碘可與氨基酸類物質(zhì)反應。在實際工作中發(fā)現(xiàn)，輔料中添加含氨基酸類物質(zhì)的加碘調(diào)味鹽(如氨基酸碘鹽)碘含量的檢測采用直接滴定法和氧化還原滴定法結(jié)果均偏低，分析原因可能為在一定條件下輔料中的氨基酸與碘發(fā)生反應，使結(jié)果與實際添加量相比明顯偏低[1]。

2.2 含還原類物質(zhì)的調(diào)味輔料

鮮蔬及食用菌提取液通常含有還原類物質(zhì)，如維生素C具有較強的還原性，還有活性多糖、維生素 E 、胡蘿卜素等還原性物質(zhì)。在實際檢驗中發(fā)現(xiàn)，未加碘的鮮蔬鹽中添加了天然提取的植物性呈鮮物質(zhì)鮮蔬調(diào)味液，該提取物富含菌菇、筍類中的還原性成分。采用氧化還原滴定法測定碘含量時，該類物質(zhì)可與氧化劑次氯酸鈉發(fā)生反應，產(chǎn)物可使碘化鉀還原為碘單質(zhì)，從而出現(xiàn)結(jié)果偏高的假陽性。與此同時，直接滴定法測定碘含量的結(jié)果與未加碘的生產(chǎn)實際情況一致也進一步證實了該推測[1]。

2.3 既含有氨基酸類物質(zhì)又含有還原類物質(zhì)的調(diào)味輔料

如酵母抽提物既含有還原類物質(zhì)糖、維生素又含有多種氨基酸，菌菇調(diào)味料既含有還原類物質(zhì)食用菌又含有氨基酸類物質(zhì)，經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，未加碘的酵母鹽采用氧化還原法測定碘時出現(xiàn)假陽性，而加碘酵母鹽氧化還原法測定碘含量結(jié)果偏低，說明測碘過程中有還原類物質(zhì)和氨基酸類物質(zhì)的雙重影響。

調(diào)味鹽中復雜的調(diào)味輔料嚴重干擾了碘的測定，因此，調(diào)味鹽中碘的測定一直沒有合適的檢驗方法。而國家《食鹽加碘消除碘缺乏病危害管理條例》(1994-08-23國務院令第163號發(fā)布)早在1994年就規(guī)定“在缺碘地區(qū)生產(chǎn)、銷售的食品和副食品，凡需添加食用鹽的，必須使用碘鹽”，這不但給調(diào)味鹽的生產(chǎn)和銷售帶來諸多問題，也給消費者選擇調(diào)味鹽產(chǎn)品造成困惑。研究一種簡便快速、準確，既便于在正常的生產(chǎn)過程中進行質(zhì)量控制，又能夠在流通環(huán)節(jié)監(jiān)督調(diào)味鹽產(chǎn)品質(zhì)量的碘的檢測方法已勢在必行。

3 試驗方法

3.1 方法原理

樣品中加入強堿性飽和氫氧化鉀，經(jīng)碳化處理，在碳化過程中氫氧化鉀作為碘的堿性保護劑防止在高溫中碘的揮發(fā)并且和生成的碳在氧氣的作用下反應生成碳酸鹽，碳化后的樣品經(jīng)溶解、酸堿中和，去除剩余氫氧化鉀和產(chǎn)生的碳酸鹽，在酸性介質(zhì)中，用溴水將碘離子氧化成碘酸根離子，碘酸根離子在酸性溶液中氧化碘化鉀而析出碘，以淀粉溶液做為指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定，計算試樣中碘的含量。

3.2 試劑

飽和氫氧化鉀溶液；鹽酸溶液(6 mol/L)；碘化鉀溶液(50 g/L)；飽和溴水；硫酸溶液(1 mol/L)；甲酸鈉溶液(200 g/L)；硫代硫酸鈉標準溶液(0.002 mol/L)；甲基橙溶液(1 g/L)；淀粉溶液(5 g/L)。

3.3 儀器和設備

分析天平；瓷坩堝；可調(diào)電爐；碘量瓶；棕色酸式滴定管。

3.4 方法

稱取5.00 g試樣，置于100 mL瓷坩鍋中，加入3 mL飽和KOH溶液，使充分浸潤試樣。在通風廚內(nèi)用電爐加熱30 min，至試樣變?yōu)榘咨?。取下冷卻至室溫，在坩堝中加入30 mL～40 mL水，放置在電爐上加熱，試樣溶解后將溶液及殘渣全部轉(zhuǎn)入250 mL碘量瓶中，坩堝用水沖洗數(shù)次并入碘量瓶中，碘量瓶中溶液總量約為80 mL～100 mL。

在碘量瓶中加入幾粒玻璃球、2滴～3滴甲基橙溶液，用6 mol/L鹽酸溶液調(diào)至紅色且1 min內(nèi)不變色，在通風廚內(nèi)加入5 mL飽和溴水，加熱煮沸至黃色消失。稍冷后加入5 mL甲酸鈉溶液，在電爐上加熱煮沸2 min，取下，用水浴冷卻至30 ℃以下，再加入1 mol/L硫酸溶液2 mL，5 mL碘化鉀溶液，用0.002 mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液呈淺黃色，加入1 mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色恰好消失。同時做空白試驗，分別記錄消耗的硫代硫酸鈉標準溶液體積V、V0。計算公式如下：

式中：X1——試樣中碘的含量，mg/kg；c——硫代硫酸鈉標準滴定溶液的濃度，mol/L；V——滴定樣液消耗硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積，mL；V0——滴定試劑空白消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積，mL；126.90——碘的摩爾質(zhì)量，g/moL；m——樣品的質(zhì)量，g。

4 實驗條件對實驗結(jié)果的影響

4.1 稱樣量的影響

通過試驗可知食鹽中既含有氨基酸類物質(zhì)又含有還原類物質(zhì)的輔料對碘測定結(jié)果的影響要大于僅添加氨基酸類輔料或僅添加還原性類輔料對碘測定結(jié)果的影響，故單因素實驗中選用添加了既含有氨基酸類物質(zhì)又含有還原類物質(zhì)的酵母抽提物的未加碘調(diào)味鹽為實驗樣品，分別為1號樣品酵母鹽、2號樣品低鈉酵母鹽。分別添加15 mg/kg、 30 mg/kg、45 mg/kg 3個不同碘含量水平，驗證在30 min碳化時間下不同稱樣質(zhì)量對檢驗結(jié)果的影響，分別見表1、表2。

表1 酵母鹽實驗結(jié)果Tab.1 Results of yeast salt experiment

表2 低鈉酵母鹽實驗結(jié)果Tab.2 Results of low sodium yeast salt experiment

從表1和表2數(shù)據(jù)可以看出酵母鹽和低鈉酵母鹽稱樣量為5 g或3 g時檢測結(jié)果更準確，隨著調(diào)味輔料含量的增加，檢測過程中稱取試樣的質(zhì)量應該相應地減少。

4.2 碳化時間的影響

實驗樣品選擇1號樣品酵母鹽，分別添加15 mg/kg、 30 mg/kg、45 mg/kg三個碘含量水平，稱樣量為5 g，碳化時間的影響見表3。

從表3數(shù)據(jù)可以看出，碳化時間小于30 min時，在溶液滴定過程中，存在的碳對顏色判斷有干擾，碳化時間為30 min或以上時無黑碳存在，在滴定過程中對顏色判斷無干擾，從節(jié)約時間成本的角度考慮，30 min碳化時間為最佳選擇。

表3 碳化時間的影響Tab.3 Influence of carbonization time

4.3 滴定之前硫酸溶液加入量的影響

實驗樣品選擇1號樣品酵母鹽，加碘水平30 mg/kg。由實驗原理可知，在酸性環(huán)境中，碘酸根離子氧化碘化鉀析出碘單質(zhì)，所以滴定之前需要加入酸性溶液。文章通過改變 1 mol/L硫酸溶液和3 mol/L硫酸溶液的加入量來驗證不同酸度對實驗結(jié)果的影響,實驗結(jié)果見表 4。

表4 滴定之前硫酸溶液加入量的影響Tab.4 Influence of the amount of sulfuric acid solution before titration

續(xù)表4 (Continue)

表4數(shù)據(jù)表明，滴定前加1mL H2SO4(1 mol/L)，反應緩慢且測定碘含量偏低，說明加入酸的量不夠；加入的酸超過0.004 mol/L，酸性太強，滴定前加入溶液中的碘化鉀被氧化成碘單質(zhì)造成結(jié)果偏高；加入的酸在0.002 mol/L～0.003 mol/L時碘的測定結(jié)果比較準確；從節(jié)約成本的角度考慮，滴定前加入2 mL 1 mol/L硫酸溶液為最佳選擇。

4.4 飽和氫氧化鉀加入量的影響

實驗樣品選擇1號樣品酵母鹽，加碘水平30 mg/kg，以飽和氫氧化鉀加入量為變量進行實驗，采取分別加入1 mL～5 mL之間不同體積的飽和氫氧化鉀來驗證其對檢測結(jié)果的影響，實驗結(jié)果見表5。

表5 飽和氫氧化鉀加入量的影響Tab.5 Influence of saturated potassium hydroxide addition amount

從表5可以看出，隨著飽和氫氧化鉀加入量的增加，碳化后的黑碳量在減少，說明飽和氫氧化鉀和樣品碳化過程中產(chǎn)生的黑碳發(fā)生了反應，也可以間接說明如果調(diào)味鹽中的調(diào)味輔料含量特別高的話應適當?shù)脑黾语柡蜌溲趸浖尤肓俊?/p>

5 方法精密度和正確度(回收率)

采用添加植物有機硒(氨基酸類物質(zhì))、鮮蔬液(還原類物質(zhì))、酵母抽提物(既含有氨基酸類物質(zhì)又含有還原類物質(zhì))三種不同類別輔料的調(diào)味鹽(未加碘)為實驗樣品(表6)，每種樣品按食鹽加碘水平30 mg/kg的0.5倍、1倍、1.5倍添加3個碘含量水平，在相同條件下平行檢驗6次，重復兩遍，通過計算回收率來考察方法的正確度，通過計算相對標準偏差來考察方法的精密度。添加既含有氨基酸類物質(zhì)又含有還原類物質(zhì)的調(diào)味鹽實驗結(jié)果見表 7和表8；添加氨基酸類物質(zhì)的調(diào)味鹽實驗結(jié)果見表9；添加還原類物質(zhì)的調(diào)味鹽實驗結(jié)果見表 10。

表6 樣品明細Tab.6 The sample detail

表7 精密度和回收率實驗—1號樣品Tab.7 Precision and recovery experiments-sample 1

表8 精密度和回收率實驗—2號樣品Tab.8 Precision and recovery experiments-sample 2

表9 精密度和回收率實驗—3號樣品Tab.9 Precision and recovery experiments-sample 3

表10 精密度和回收率實驗—4號樣品Tab.10 Precision and recovery experiments-sample 4

6 結(jié)論

由以上數(shù)據(jù)可知，添加不同濃度碘含量的實驗樣品所測得的相對標準偏差在1.15%～4.10%之間，回收率在98.40%～103.11%之間，該檢驗方法可以滿足國家標準關(guān)于精密度和準確度的要求，為調(diào)味鹽中碘的測定提供了一種簡便快速、準確的檢驗方法。