食用盐中碘化钾稳定性实验研究
2019-09-19崔志强李智欣
周 莹,崔志强,李智欣
(中盐国本盐业有限公司,天津 300459)
1 前言
根据《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》规定,国家为消除碘缺乏病危害,采取长期供应加碘食用盐。对于加碘食用盐中使用的碘剂,GB 14880-2012《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》[1]和GB 26878-2011《食品安全国家标准 食用盐碘含量》[2]做了明确规定,食用盐中允许加入的碘强化剂,包括碘酸钾、碘化钾和海藻碘[3-4]。
市场上销售的加碘食用盐,使用的碘强化剂主要为碘酸钾,使用碘化钾的很少。原因是碘酸钾和碘化钾相比,碘酸钾(KIO3)性质更稳定,碘酸钾食用盐便于运输和保存[5-9];碘化钾(KI)在干燥空气中较稳定,但当食用盐水分含量高或空气潮湿时,遇光或高温易析出游离碘而损失[10],因此市场上销售的加碘食用盐,大多选用碘酸钾作补碘剂[11-12]。若采用碘化钾作补碘剂,需采取一些方法减少不利因素的作用,提高碘化钾的稳定性,从而防止碘化钾食用盐中碘的损失。
2 材料与方法
2.1 材料与设备
2.1.1 材料
实验涉及材料主要有:无碘食用盐(粒度:0.15 mm~0.85 mm)、碘化钾(分析纯)、竹叶黄酮(总黄酮含量≥10%)、硅酸钙(食品添加剂,符合GB 1886.90-2015)。
2.1.2 设备
实验涉及仪器设备主要有:恒温恒湿试验箱(HS-100)、电子天平(AL204-IC)、电子天平(PL602-S)。
2.2 实验方法
2.2.1 碘化钾食用盐的制备
以无碘食用盐为原料,添加适量的碘化钾,混合均匀后分成三等份,分别编号为1#、2#、3#,将1#样品、2#样品、3#样品分别装入透明的样品袋,并将样品袋密封。
2.2.2 不同添加物食用盐的制备
取三份无碘食用盐,分别编号为4#、5#、6#,在4#无碘食用盐中添加适量的碘化钾,混合均匀;在5#无碘食用盐中添加适量的碘化钾和竹叶黄酮,混合均匀;在6#无碘食用盐中添加适量的碘化钾和硅酸钙,混合均匀;将4#样品、5#样品、6#样品分别装入若干包装袋,并将包装袋密封。
2.2.3 碘含量的测定
实验样品碘含量的测定,按照GB/T 13025.7-2012[13 ]中“氧化还原滴定法”执行。
3 结果与讨论
3.1 不同存放条件对食用盐中碘化钾稳定性影响
将1#样品放置于实验室的实验台(模拟室温、避光条件),2#样品放置于实验室的窗台(模拟室温、光照条件),3#样品放置于恒温恒湿试验箱中(模拟高温、避光条件),观察存放0 d、30 d、60 d、90 d、180 d后,各样品中碘含量和颜色变化情况,实验结果如表1。
表1 不同条件下食用盐的碘含量及颜色变化情况Tab.1 The changes about iodine content and color of edible salt under different conditions
3.1.1 光照对食用盐中碘化钾稳定性的影响
由表1数据可以看出,1#样品存放180 d后,样品颜色仍为正常白色,其碘含量基本保持不变;2#样品存放90 d后,样品颜色无变化,其碘含量仍基本保持不变,继续存放至180 d后,样品颜色略微呈现淡黄色,判断样品中略有碘单质存在,但由于碘单质含量低于检出限,未能滴定出数值,经检测样品碘含量下降了约8 mg/kg。
由此判断,光照对食用盐中碘化钾的稳定性具有较大影响。光照条件下,促进了食用盐中碘化钾与空气的反应,碘化钾渐渐被氧化成碘单质,碘单质通过升华而损失,从而导致食用盐的碘含量下降。
3.1.2 高温对食用盐中碘化钾稳定性的影响
由表1可以看出,1#样品存放180 d后,样品颜色仍为正常白色,其碘含量基本保持不变;3#样品存放30 d后,其碘含量仍基本保持不变,存放至60 d后,其碘含量下降了约6 mg/kg,随着存放时间延长,其碘含量逐渐下降,存放至180 d后,样品颜色无变化,仍为正常白色,但碘含量下降约13 mg/kg。
由此可以判断,高温对食用盐中碘化钾的稳定性具有很大影响。高温条件下,加快了食用盐中碘化钾与空气的反应,碘化钾渐渐被氧化成碘单质,碘单质通过升华而损失,导致食用盐的碘含量下降。由于温度较高,加快了碘单质的升华,碘单质未能在食用盐中长时间停留,因此样品仍为正常白色。
3.2 不同添加物对食用盐中碘化钾稳定性的影响
将4#样品、5#样品、6#样品放置于温度为37 ℃~38 ℃,相对湿度为75%±5%的恒温恒湿试验箱中进行稳定性加速试验,观察存放0 d、30 d、60 d、90 d后,各样品中碘含量变化情况,实验结果如表2。
表2 不同添加物食用盐的碘含量变化情况Tab.2 The changes about iodine content in edible salt of different additives
3.2.1 竹叶黄酮对食用盐中碘化钾稳定性的影响
由表2数据可以看出,4#样品未添加其它添加物,经过90 d稳定性加速试验后,其碘含量下降约6 mg/kg;5#样品添加了竹叶黄酮,经过90 d稳定性加速试验后,其碘含量降低了2 mg/kg,在检测误差范围内,可以认为基本无变化,证明该样品中碘化钾稳定,其保质期可达2 a以上。
由此可以判断,竹叶黄酮对食用盐中碘化钾稳定性具有很大影响,食用盐中加入竹叶黄酮,能够有效提高碘化钾稳定性。由于竹叶黄酮具有很好的抗氧化作用,能够优先与空气中的氧气反应,从而有效阻止碘化钾与空气发生氧化还原反应而损失,因此保护了碘化钾,提高了食用盐中碘化钾的稳定性,有效延长了碘化钾食用盐的保质期。
3.2.2 硅酸钙对食用盐中碘化钾稳定性的影响
由表2数据可以看出:4#样品未添加其它添加物,经过90 d稳定性加速试验后,其碘含量下降约6 mg/kg;6#样品添加了硅酸钙,经过90 d稳定性加速,试验后,其碘含量基本无变化,证明该样品中碘化钾稳定,其保质期可达2 a以上。
由此可以判断,硅酸钙对食用盐中碘化钾稳定性具有很大影响,食用盐中加入硅酸钙,能够有效提高碘化钾稳定性。由于硅酸钙具有很好的干燥作用,能够优先结合食用盐和空气中的水分,去除了碘化钾与空气发生氧化还原反应需要的水分,因此有效阻止了该氧化还原反应的发生,提高了碘化钾的稳定性,延长了碘化钾食用盐的保质期。
4 结论
光照、高温是碘化钾与空气发生氧化还原反应的有利条件,在光照、高温条件下,能促进食用盐中碘化钾的氧化还原反应,碘化钾渐渐被氧化成碘单质,碘单质经升华而损失。因此,避免在光照、高温条件下存放,能有效提高食用盐中碘化钾的稳定性,延缓碘化钾的氧化还原反应,从而减缓食用盐中碘的损失,延长碘化钾食用盐的保质期。
实验研究结果还表明,氧气、水分是碘化钾与空气发生氧化还原反应的必须反应物,通过阻止氧气或水分参与反应,就能够阻止碘化钾发生氧化还原反应,从而有效提高食用盐中碘化钾的稳定性。因此,在碘化钾食用盐中添加具有抗氧化作用或干燥作用的物质,能分别去除碘化钾氧化还原反应所需的氧气、水分,从而有效阻止碘化钾发生氧化还原反应,保护了碘化钾,有效提高了食用盐中碘化钾的稳定性,延长了碘化钾食用盐的保质期。