氨基酸碘鹽中碘含量測定方法的研究

程月紅，任雪梅，于艷艷，王健，吳珍珍，鮑連艷，高牡丹

（山東省食品藥品檢驗研究院，山東 濟南 250101）

食鹽是人們日常生活中不可缺少、無法代替的必備調味品，多年來食鹽市場供需穩定，缺乏開發潛力且利潤逐漸壓縮，食鹽生產企業的生存和發展后勁不足，急切需要尋找新的經濟增長點。多品種鹽的出現，滿足了消費者的需求、豐富了食鹽市場，成為食鹽企業新的盈利點[1]。多品種鹽指添加營養強化劑、調味輔料或經特殊工藝加工制得的食鹽，主要品種有強化營養鹽、調味鹽、低鈉鹽、味精鹽、竹鹽等[2]，本文研究的氨基酸碘鹽屬于強化營養鹽。食鹽攝入量過多會誘發多種疾病，如使高血壓、骨質疏松[3]、胃病、腎病、呼吸道疾病[4]等發病率大大增加，嚴重影響人體健康。我國居民高鹽膳食形成的口重習慣很難在短期內糾正，而氨基酸碘鹽的出現，因其減鹽不減咸、增味又增鮮的特點，短期內快速有效的減少了居民對食鹽的攝入量，達到了減鹽的目的。除此之外，氨基酸碘鹽含有人體必需的8 種氨基酸，營養豐富，對特定人群的氨基酸缺乏癥狀、偏食、厭食有緩解作用。

碘是人體必需的元素之一，在機體內不能合成，只能從食物中獲取，其主要生理功能通過甲狀腺素完成，人體嚴重缺乏時，甲狀腺組織呈增生性腫大[5]，導致孕婦死胎、流產、早產及胎兒先天性畸形，兒童智力低下，發育遲緩等。當碘攝入量過多時，會引發甲狀腺結節[6]、甲狀腺功能亢進[7]等各種疾病，嚴重影響人體健康。食鹽加碘執行GB 26878-2011《食品安全國家標準食用鹽碘含量》，根據《食鹽加碘消除碘缺乏危害管理條例》普及供應添加碘酸鉀的碘鹽，根據不同地區加碘要求不同，加碘水平必須滿足相應地區的要求，因此準確檢測食鹽中碘尤為重要，目前檢測食鹽中碘的方法主要有光度法[8-10]、安倍法[11]、離子色譜法[12]、光譜法[13]等。這些方法需要使用儀器，或者操作較為繁瑣，本研究探討一種測定碘含量的簡單滴定方法，該檢測方法準確可靠，能夠為監管部門提供堅實有力的技術支持，利于食鹽中碘的管理，確保人們合理膳食。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

氨基酸碘鹽、精制碘鹽：均由超市購買；膠原蛋白（酸水解膠原蛋白得到氨基酸）、草酸、磷酸（體積分數為85%）、碘化鉀、次氯酸鈉溶液（有效氯10 %）、淀粉、硫代硫酸鈉標準滴定溶液（濃度為0.100 2 mol/L，臨用前稀釋50 倍）：上海安譜實驗科技股份有限公司。本方法所用試劑均為分析純，水為GB/T 6682-2008《分析實驗室用水規格和試驗方法》規定的一級水。

MS204S 電子天平（精度 0.1 mg）：梅特勒-托利多公司；DL-1 電子萬用爐：北京市永光明醫療儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗原理

試樣加入沉淀劑除去氨基酸，溶液中碘離子在酸性條件下用次氯酸鈉氧化成碘酸根，草酸除去多余的次氯酸鈉，碘酸根氧化碘化鉀中碘離子生成單質碘，以淀粉溶液為指示劑，用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定，計算試樣中碘的含量。

1.2.2 樣品處理

稱取一定量試樣，加水充分溶解后轉移到容量瓶中，加入沉淀劑，加水至刻度，搖勻，靜置約30 min，過濾，棄去初濾液，濾液備用。

1.2.3 碘的測定

準確移取一定量上述濾液于的三角瓶中，加入2 mL草酸-磷酸混合液，搖勻，加入1 mL 次氯酸鈉溶液，用水沖洗瓶壁，然后放在調溫電爐上加熱至沸騰并保持30 s，取下放入冰水浴中迅速冷卻到30 ℃以下。加入5 mL 碘化鉀溶液，搖勻，立即用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定至淺黃色，加入1 mL 淀粉指示劑，繼續滴定至藍色剛剛消失為終點。同時做試劑空白。

1.2.4 碘含量測定條件的考察

1.2.4.1 沉淀劑種類對碘含量測定結果影響的考察

準確稱取一定質量的氨基酸碘鹽5 份，分別選用5 mL 的50%三氯乙酸、5 mL 的106 g/L 亞鐵氰化鉀和5 mL 的 220 g/L 乙酸鋅、20 mL 的甲醇、20 mL 的無水乙醇為沉淀劑，每加入一種試劑都充分搖勻，稀釋到200 mL，搖勻，靜置，過濾，準確移取 50 mL 濾液，按照1.2.3 的步驟測定，平行測定3 次計算其平均值為測定結果。

1.2.4.2 不同稱樣量、沉淀劑用量、沉淀時間對碘含量測定結果影響的考察

準確稱取氨基酸碘鹽 5、10、15、20、25 g，加入亞鐵氰化鉀和乙酸鋅 1、2、3、4、5、6 mL，沉淀時間為 10、15、20、25、30 min 的條件下檢測碘含量，考察不同稱樣量、沉淀劑用量、沉淀時間對碘含量的影響。每組進行3次平行測定，所得結果為3 次測定的平均值。

2 結果與分析

2.1 探討氨基酸碘鹽中碘的檢測

為了準確檢測氨基酸碘鹽中碘含量，采用多種處理方法，首先按照GB 5009.42-2016《食品安全國家標準食鹽指標的測定》[14]要求，樣品溶解后（不是完全溶解，底部沉有黃色不溶物）直接加入草酸-磷酸混合液、次氯酸鈉等測定，發現加入碘化鉀后，溶液顏色不是純藍色而是灰藍色，滴定近終點時，反應遲緩，根據顏色變化很難確定終點。考慮到黃色不溶物可能影響滴定反應，分別采取吸取上層清液和過濾后濾液進行測定，結果都在10 mg/kg 左右，與實際含量相差甚遠。由此推測，被過濾掉的黃色不溶物，可能是氨基酸與碘反應的產物，是使碘含量偏低的主要原因。為了消除氨基酸的影響，嘗試加入沉淀劑三氯乙酸沉淀蛋白質（因氨基酸本身是小分子蛋白質），結果約為25 mg/kg，因此推測沉淀蛋白質消除了氨基酸的影響。

2.2 氨基酸對測定碘的影響

為了證試氨基酸影響碘的測定，本文分別測定了精制碘鹽、精制碘鹽加氨基酸、精制碘鹽加氨基酸后沉淀除去氨基酸3 種情況下的碘含量，結果見表1。

表1 氨基酸對測定碘的影響Table 1 Effect of amino acids on the determination of iodine

樣品處理過程中發現，加有氨基酸的精制碘鹽不能完全溶解，與氨基酸碘鹽類似，有不溶性物質，過濾除去，滴定時終點反應緩慢，檢測結果與精制碘鹽相比明顯偏低，且平行性較差。分析精制碘鹽加氨基酸后沉淀除去氨基酸的檢測結果，和精制碘鹽相比，結果非常接近，由此證實了氨基酸影響碘的測定，并且可通過加入沉淀劑去除氨基酸，提高測定碘的準確性。

2.3 檢測條件優化

為了更準確的檢測氨基酸碘鹽中碘的含量，對樣品處理條件進行優化。

2.3.1 稱樣量對碘含量測定結果的影響

稱樣量不同對碘含量測定結果有較大影響，結果見圖1。

圖1 不同稱樣量檢測結果Fig.1 Different sample weight test results

由圖1所示，隨著樣品量的增加，檢測結果呈下降趨勢。根據2.2 分析結果，氨基酸影響碘的測定推測，樣品量越大，氨基酸沉淀不徹底，使碘的檢測結果降低。由于稱樣量少于5 g 時，檢測誤差較大，綜合考慮，稱樣量為5 g 時最佳。

2.3.2 不同沉淀劑對碘含量測定結果的影響

考察不同沉淀劑對碘含量測定結果的影響，結果見圖2。

圖2 不同沉淀劑檢測結果Fig.2 Different precipitant test results

如圖2所示，與不加任何沉淀劑的檢測結果相比，加入沉淀劑后檢測值均升高，亞鐵氰化鉀和乙酸鋅為最佳沉淀劑，檢測結果最高。三氯乙酸主要沉淀大分子蛋白質[15]，而氨基酸主要是小分子蛋白質，沉淀效果較差。有機溶劑能降低水的介電常數，使具有表面水層的生物大分子脫水，相互聚集沉淀，同樣對氨基酸小分子蛋白質沉淀效果較差。

2.3.3 沉淀劑用量對碘含量測定結果的影響

沉淀劑用量不同對碘含量測定結果的影響，結果見圖3。

圖3 不同沉淀劑用量檢測結果Fig.3 Different precipitation agent dosage test results

如圖3所示，隨著沉淀劑的增加檢測結果呈上升趨勢，但沉淀劑增加到6 mL 時，試液在煮沸時出現沉淀，且滴定時反應慢，顏色變化緩慢，終點難以判斷，因此得出最佳沉淀劑用量為5 mL。

2.3.4 沉淀時間對碘含量測定結果的影響

沉淀時間對碘含量測定結果的影響，結果見圖4。

沉淀時間即陳化時間，陳化過程中，沉淀晶粒會不斷變大，其比表面減小，吸附雜質質量小，同時小晶粒溶解，原來吸附、吸留或包夾的雜質或目標物，重新進入溶液。沉淀時間越長，大晶粒越大，小晶粒溶解更完全，檢測碘的結果會更高。如圖4所示，隨著沉淀時間的變長，碘的檢測值越高，超過30 min 檢測值僅有微量變化，考慮到檢測周期不易太長，提高工作效率，故選擇最佳沉淀時間為30 min。

圖4 不同沉淀時間檢測結果Fig.4 Different precipitation time test results

2.4 精密度和重復性

在優化條件下，即稱樣5 g，分別加入5 mL 亞鐵氰化鉀溶液和乙酸鋅溶液，沉淀30 min，平行測定20 次，檢測結果按從小到大順序排列見表2。

表2 試驗結果分析Table 2 Analysis of test results

根據格魯布斯法，從小到大排列20 個檢測數據，計算其平均值和標準偏差，假設第一個數據和最后一個數據為可疑值，由

查表 T0.05，20=2.56，T0.01，20=2.88，有此判定 20 個檢測值中不存在需要剔除的可疑值。因此檢測結果的平均值為28.06 mg/kg，標準偏差為0.85%，相對標準偏差為3.03 %，相對標準偏差小于7.5 %，符合GB/T 27417-2017《合格評定化學分析方法確認和驗證指南》對實驗室內變異系數的要求[16]。最大相對偏差為6.6%，符合國標方法GB 5009.42-2016 的精密度要求（10%），精密度和重復性良好。

2.5 與國標方法比對

相同的被測樣品（氨基酸碘鹽），采用GB 5009.42-2016 中的氧化還原滴定法，測定氨基酸碘鹽中碘的含量，結果見表3。

表3 國標方法檢測結果分析Table 3 Analysis of test results of national standard methods

由表3所示，采用GB 5009.42-2016 氧化還原滴定法檢測結果為9.80 mg/kg，與本文討論方法的檢測值28.06 mg/kg 相差甚遠，說明國標方法不適用于氨基酸碘鹽中碘的測定。

2.6 加標回收試驗

采用本文所述的方法，以氨基酸碘鹽為研究對象，進行加標回收試驗。加入0.154 7 mg/mL 的碘酸鉀溶液2 mL，平行測定6 次，計算回收率為90.4%～98.8%，均滿足GB/T 27404-2008《實驗室質量控制規范食品理化檢測》[17]對回收率范圍的要求。

3 結論

按照國標方法GB 5009.42-2016 檢測氨基酸碘鹽中的碘，檢測結果遠低于實際水平。本文通過考察多種方法，找到影響測定碘的關鍵物質即氨基酸。為了消除氨基酸的影響，首先考察了不同沉淀劑：三氯乙酸、無水乙醇、甲醇、亞鐵氰化鉀和乙酸鋅對檢測結果的影響，確定最佳沉淀劑為亞鐵氰化鉀和乙酸鋅。為了進一步優化檢測方法，進而對稱樣量、沉淀劑用量、沉淀時間進行考察，得到最佳檢測條件。在優化條件下，對本文所述方法進行確認，主要包括精密度和重復性、與國標方法比對、加標回收試驗，最后得出結論本方法準確度較高，精密度和重復性優于GB 5009.42-2016 的標準要求，且設備要求簡單、操作簡單易行，便于在企業和基層檢驗機構推廣應用。