氨基酸碘盐中碘含量测定方法的研究

程月红，任雪梅，于艳艳，王健，吴珍珍，鲍连艳，高牡丹

（山东省食品药品检验研究院，山东 济南 250101）

食盐是人们日常生活中不可缺少、无法代替的必备调味品，多年来食盐市场供需稳定，缺乏开发潜力且利润逐渐压缩，食盐生产企业的生存和发展后劲不足，急切需要寻找新的经济增长点。多品种盐的出现，满足了消费者的需求、丰富了食盐市场，成为食盐企业新的盈利点[1]。多品种盐指添加营养强化剂、调味辅料或经特殊工艺加工制得的食盐，主要品种有强化营养盐、调味盐、低钠盐、味精盐、竹盐等[2]，本文研究的氨基酸碘盐属于强化营养盐。食盐摄入量过多会诱发多种疾病，如使高血压、骨质疏松[3]、胃病、肾病、呼吸道疾病[4]等发病率大大增加，严重影响人体健康。我国居民高盐膳食形成的口重习惯很难在短期内纠正，而氨基酸碘盐的出现，因其减盐不减咸、增味又增鲜的特点，短期内快速有效的减少了居民对食盐的摄入量，达到了减盐的目的。除此之外，氨基酸碘盐含有人体必需的8 种氨基酸，营养丰富，对特定人群的氨基酸缺乏症状、偏食、厌食有缓解作用。

碘是人体必需的元素之一，在机体内不能合成，只能从食物中获取，其主要生理功能通过甲状腺素完成，人体严重缺乏时，甲状腺组织呈增生性肿大[5]，导致孕妇死胎、流产、早产及胎儿先天性畸形，儿童智力低下，发育迟缓等。当碘摄入量过多时，会引发甲状腺结节[6]、甲状腺功能亢进[7]等各种疾病，严重影响人体健康。食盐加碘执行GB 26878-2011《食品安全国家标准食用盐碘含量》，根据《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》普及供应添加碘酸钾的碘盐，根据不同地区加碘要求不同，加碘水平必须满足相应地区的要求，因此准确检测食盐中碘尤为重要，目前检测食盐中碘的方法主要有光度法[8-10]、安倍法[11]、离子色谱法[12]、光谱法[13]等。这些方法需要使用仪器，或者操作较为繁琐，本研究探讨一种测定碘含量的简单滴定方法，该检测方法准确可靠，能够为监管部门提供坚实有力的技术支持，利于食盐中碘的管理，确保人们合理膳食。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

氨基酸碘盐、精制碘盐：均由超市购买；胶原蛋白（酸水解胶原蛋白得到氨基酸）、草酸、磷酸（体积分数为85%）、碘化钾、次氯酸钠溶液（有效氯10 %）、淀粉、硫代硫酸钠标准滴定溶液（浓度为0.100 2 mol/L，临用前稀释50 倍）：上海安谱实验科技股份有限公司。本方法所用试剂均为分析纯，水为GB/T 6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》规定的一级水。

MS204S 电子天平（精度 0.1 mg）：梅特勒-托利多公司；DL-1 电子万用炉：北京市永光明医疗仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 试验原理

试样加入沉淀剂除去氨基酸，溶液中碘离子在酸性条件下用次氯酸钠氧化成碘酸根，草酸除去多余的次氯酸钠，碘酸根氧化碘化钾中碘离子生成单质碘，以淀粉溶液为指示剂，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，计算试样中碘的含量。

1.2.2 样品处理

称取一定量试样，加水充分溶解后转移到容量瓶中，加入沉淀剂，加水至刻度，摇匀，静置约30 min，过滤，弃去初滤液，滤液备用。

1.2.3 碘的测定

准确移取一定量上述滤液于的三角瓶中，加入2 mL草酸-磷酸混合液，摇匀，加入1 mL 次氯酸钠溶液，用水冲洗瓶壁，然后放在调温电炉上加热至沸腾并保持30 s，取下放入冰水浴中迅速冷却到30 ℃以下。加入5 mL 碘化钾溶液，摇匀，立即用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至浅黄色，加入1 mL 淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚刚消失为终点。同时做试剂空白。

1.2.4 碘含量测定条件的考察

1.2.4.1 沉淀剂种类对碘含量测定结果影响的考察

准确称取一定质量的氨基酸碘盐5 份，分别选用5 mL 的50%三氯乙酸、5 mL 的106 g/L 亚铁氰化钾和5 mL 的 220 g/L 乙酸锌、20 mL 的甲醇、20 mL 的无水乙醇为沉淀剂，每加入一种试剂都充分摇匀，稀释到200 mL，摇匀，静置，过滤，准确移取 50 mL 滤液，按照1.2.3 的步骤测定，平行测定3 次计算其平均值为测定结果。

1.2.4.2 不同称样量、沉淀剂用量、沉淀时间对碘含量测定结果影响的考察

准确称取氨基酸碘盐 5、10、15、20、25 g，加入亚铁氰化钾和乙酸锌 1、2、3、4、5、6 mL，沉淀时间为 10、15、20、25、30 min 的条件下检测碘含量，考察不同称样量、沉淀剂用量、沉淀时间对碘含量的影响。每组进行3次平行测定，所得结果为3 次测定的平均值。

2 结果与分析

2.1 探讨氨基酸碘盐中碘的检测

为了准确检测氨基酸碘盐中碘含量，采用多种处理方法，首先按照GB 5009.42-2016《食品安全国家标准食盐指标的测定》[14]要求，样品溶解后（不是完全溶解，底部沉有黄色不溶物）直接加入草酸-磷酸混合液、次氯酸钠等测定，发现加入碘化钾后，溶液颜色不是纯蓝色而是灰蓝色，滴定近终点时，反应迟缓，根据颜色变化很难确定终点。考虑到黄色不溶物可能影响滴定反应，分别采取吸取上层清液和过滤后滤液进行测定，结果都在10 mg/kg 左右，与实际含量相差甚远。由此推测，被过滤掉的黄色不溶物，可能是氨基酸与碘反应的产物，是使碘含量偏低的主要原因。为了消除氨基酸的影响，尝试加入沉淀剂三氯乙酸沉淀蛋白质（因氨基酸本身是小分子蛋白质），结果约为25 mg/kg，因此推测沉淀蛋白质消除了氨基酸的影响。

2.2 氨基酸对测定碘的影响

为了证试氨基酸影响碘的测定，本文分别测定了精制碘盐、精制碘盐加氨基酸、精制碘盐加氨基酸后沉淀除去氨基酸3 种情况下的碘含量，结果见表1。

表1 氨基酸对测定碘的影响Table 1 Effect of amino acids on the determination of iodine

样品处理过程中发现，加有氨基酸的精制碘盐不能完全溶解，与氨基酸碘盐类似，有不溶性物质，过滤除去，滴定时终点反应缓慢，检测结果与精制碘盐相比明显偏低，且平行性较差。分析精制碘盐加氨基酸后沉淀除去氨基酸的检测结果，和精制碘盐相比，结果非常接近，由此证实了氨基酸影响碘的测定，并且可通过加入沉淀剂去除氨基酸，提高测定碘的准确性。

2.3 检测条件优化

为了更准确的检测氨基酸碘盐中碘的含量，对样品处理条件进行优化。

2.3.1 称样量对碘含量测定结果的影响

称样量不同对碘含量测定结果有较大影响，结果见图1。

图1 不同称样量检测结果Fig.1 Different sample weight test results

由图1所示，随着样品量的增加，检测结果呈下降趋势。根据2.2 分析结果，氨基酸影响碘的测定推测，样品量越大，氨基酸沉淀不彻底，使碘的检测结果降低。由于称样量少于5 g 时，检测误差较大，综合考虑，称样量为5 g 时最佳。

2.3.2 不同沉淀剂对碘含量测定结果的影响

考察不同沉淀剂对碘含量测定结果的影响，结果见图2。

图2 不同沉淀剂检测结果Fig.2 Different precipitant test results

如图2所示，与不加任何沉淀剂的检测结果相比，加入沉淀剂后检测值均升高，亚铁氰化钾和乙酸锌为最佳沉淀剂，检测结果最高。三氯乙酸主要沉淀大分子蛋白质[15]，而氨基酸主要是小分子蛋白质，沉淀效果较差。有机溶剂能降低水的介电常数，使具有表面水层的生物大分子脱水，相互聚集沉淀，同样对氨基酸小分子蛋白质沉淀效果较差。

2.3.3 沉淀剂用量对碘含量测定结果的影响

沉淀剂用量不同对碘含量测定结果的影响，结果见图3。

图3 不同沉淀剂用量检测结果Fig.3 Different precipitation agent dosage test results

如图3所示，随着沉淀剂的增加检测结果呈上升趋势，但沉淀剂增加到6 mL 时，试液在煮沸时出现沉淀，且滴定时反应慢，颜色变化缓慢，终点难以判断，因此得出最佳沉淀剂用量为5 mL。

2.3.4 沉淀时间对碘含量测定结果的影响

沉淀时间对碘含量测定结果的影响，结果见图4。

沉淀时间即陈化时间，陈化过程中，沉淀晶粒会不断变大，其比表面减小，吸附杂质质量小，同时小晶粒溶解，原来吸附、吸留或包夹的杂质或目标物，重新进入溶液。沉淀时间越长，大晶粒越大，小晶粒溶解更完全，检测碘的结果会更高。如图4所示，随着沉淀时间的变长，碘的检测值越高，超过30 min 检测值仅有微量变化，考虑到检测周期不易太长，提高工作效率，故选择最佳沉淀时间为30 min。

图4 不同沉淀时间检测结果Fig.4 Different precipitation time test results

2.4 精密度和重复性

在优化条件下，即称样5 g，分别加入5 mL 亚铁氰化钾溶液和乙酸锌溶液，沉淀30 min，平行测定20 次，检测结果按从小到大顺序排列见表2。

表2 试验结果分析Table 2 Analysis of test results

根据格鲁布斯法，从小到大排列20 个检测数据，计算其平均值和标准偏差，假设第一个数据和最后一个数据为可疑值，由

查表 T0.05，20=2.56，T0.01，20=2.88，有此判定 20 个检测值中不存在需要剔除的可疑值。因此检测结果的平均值为28.06 mg/kg，标准偏差为0.85%，相对标准偏差为3.03 %，相对标准偏差小于7.5 %，符合GB/T 27417-2017《合格评定化学分析方法确认和验证指南》对实验室内变异系数的要求[16]。最大相对偏差为6.6%，符合国标方法GB 5009.42-2016 的精密度要求（10%），精密度和重复性良好。

2.5 与国标方法比对

相同的被测样品（氨基酸碘盐），采用GB 5009.42-2016 中的氧化还原滴定法，测定氨基酸碘盐中碘的含量，结果见表3。

表3 国标方法检测结果分析Table 3 Analysis of test results of national standard methods

由表3所示，采用GB 5009.42-2016 氧化还原滴定法检测结果为9.80 mg/kg，与本文讨论方法的检测值28.06 mg/kg 相差甚远，说明国标方法不适用于氨基酸碘盐中碘的测定。

2.6 加标回收试验

采用本文所述的方法，以氨基酸碘盐为研究对象，进行加标回收试验。加入0.154 7 mg/mL 的碘酸钾溶液2 mL，平行测定6 次，计算回收率为90.4%～98.8%，均满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》[17]对回收率范围的要求。

3 结论

按照国标方法GB 5009.42-2016 检测氨基酸碘盐中的碘，检测结果远低于实际水平。本文通过考察多种方法，找到影响测定碘的关键物质即氨基酸。为了消除氨基酸的影响，首先考察了不同沉淀剂：三氯乙酸、无水乙醇、甲醇、亚铁氰化钾和乙酸锌对检测结果的影响，确定最佳沉淀剂为亚铁氰化钾和乙酸锌。为了进一步优化检测方法，进而对称样量、沉淀剂用量、沉淀时间进行考察，得到最佳检测条件。在优化条件下，对本文所述方法进行确认，主要包括精密度和重复性、与国标方法比对、加标回收试验，最后得出结论本方法准确度较高，精密度和重复性优于GB 5009.42-2016 的标准要求，且设备要求简单、操作简单易行，便于在企业和基层检验机构推广应用。