一种氨基酸碘盐中碘含量的检测方法与流程

1.本发明涉及分析方法技术领域，具体涉及一种氨基酸碘盐中碘含量的检测方法。


背景技术：

2.食盐是人们日常生活中不可缺少的调味品，为满足消费者的需求，企业研制了多种新型调味盐。多种新型调味盐的出现，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。多种新型调味盐添加营养强化剂、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，其中，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、胃病、肾病、呼吸道疾病等发病率大大增加，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。
3.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，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、甲状腺功能亢进等各种疾病，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、安倍法、离子色谱法、光谱法等。这些方法需要使用仪器，或者操作较为繁琐。同时，氨基酸碘盐中存在食盐颗粒不均匀，钙离子、还原性物质以及氨基酸等对碘离子测定的干扰。
4.因此，需要开发一种测定碘含量的简单方法，准确可靠，可以有效去除干扰，提高检测准确度，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。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提出一种氨基酸碘盐中碘含量的检测方法，不需要额外的高昂价格的检测仪器，操作简单，检测方法准确可靠，精确度高，能有效避免食盐颗粒不均匀，钙离子干扰、还原性物质干扰以及氨基酸干扰对碘离子检测带来的误差，检测结果准确，易于推广应用。
6.本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供一种氨基酸碘盐中碘含量的检测方法，包括以下步骤：（1）将待测样品进行粉碎，混合，过筛；（2）将步骤（1）中得到的待测样品加入水中溶解，加入复合沉淀剂，搅拌反应，过滤；
0.1-0.2mol/l高锰酸钾溶液，搅拌反应30-40min，5000-7000r/min离心5-10min，去除固体物，向清液中加入2-4ml硫酸-草酸混合溶液，加热至红色褪去，冷却至室温，加入2ml 80-90wt%磷酸溶液和5ml 5-7wt%ki溶液，用0.001-0.003mol/l硫代硫酸钠溶液滴定析出的i2至溶液呈浅黄色，加入3ml 0.5-1wt%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失为终点，计算得到氨基酸碘盐中碘含量；所述硫酸-草酸混合溶液由硫酸溶液和草酸溶液混合而成，所述硫酸溶液浓度为0.1-0.5mol/l，所述草酸溶液浓度为0.1-0.3mol/l；所述硫酸溶液和草酸溶液的体积比为1：1-3。
16.本发明具有如下有益效果：通常食盐碘含量检测结果不合格原因包括不同的加碘工艺，如湿式喷雾加碘方式，较小粒径的食盐颗粒可以保证均匀吸附，较大粒径的食盐颗粒只能在表面吸附部分碘，这样成品就会出现食盐颗粒与碘在包装袋中分离的现象，会出现产品均匀性不好的情况，因此，本发明首先将待测样品氨基酸碘盐进行高速粉碎混合均匀，过筛，从而促进碘在食盐样品中的均匀分布，保证样品的均一性，避免分布不均匀出现碘含量检测的误差；另外，如果再食盐中含有钙或还原性物质，钙会与草酸反应生成草酸钙，还原性物质会使碘化钾还原为碘单质，从而出现碘含量检测偏高，本发明中，首先加入氧化剂高锰酸钾，不仅将食盐中的碘离子氧化成碘酸根离子，同时与食盐中的还原性物质氧化反应生成沉淀，同时，本发明加入络合剂如edta与钙离子络合反应，屏蔽钙离子干扰，本发明增加一步离心，去除了还原性物质氧化沉淀，从而起到了避免的钙或还原性物质对检测结果的影响；本发明滴定的原理如下：i
‑ꢀ
+ mno4‑ +2oh-→
io3‑ + mno
2 + h2omno
2 + 4h
+ + c2o
42-→
mn
2+ + 2co2↑ꢀ
+2h2omno4‑ +8h
+ + c2o
42-→
mn
2+ + 2co2↑ꢀ
+4h2oio3‑ + 5i
‑ + 6h
+
→
3i
2 + 3h2oi2+2s2o
32-→
2i
‑ + s4o
62-本发明中，氨基酸碘盐中，含有的氨基酸和碘在适宜的温度、溶剂、催化等条件下，氨基酸中的氨基和羧基能同时与碘发生配位，形成稳定的氨基酸-碘配合物，在人体中，碘以碘化氨基酸的形式集中在甲状腺内，甲状腺就是利用碘和酪氨酸合成的甲状腺激素，因此，甲状腺激素就是氨基酸-碘配合物中的一种，也证明碘可与氨基酸类物质反应形成氨基酸-碘配合物。因此，在氨基酸碘盐中碘的检测过程中，需要破坏氨基酸与碘的结合，释放出碘离子，从而才能减少氨基酸对碘检测的干扰；本发明复合沉淀剂包括氯桥酸和3
‚
4-二甲氧基苯磺酸，其中，3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的合成路线如下：
其中，苯环上带有供电子基团的甲氧基能明显促进浓硫酸对苯环的磺化反应，提高反应收率；3
‚
4-二甲氧基苯磺酸与氨基酸的反应如下：另外，氯桥酸可以与多种氨基酸反应沉淀氨基酸，与本发明制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸复配使用，通过对多种蛋白沉淀剂考察，最终确定本发明复合沉淀剂以合适的复配比例为最佳沉淀剂，能将大部分氨基酸沉淀，明显提高氨基酸碘盐中碘离子的检测含量，使之与正常检测结果相差很小，提高检测精度和准确率。
17.本发明的检测方法不需要额外的高昂价格的检测仪器，操作简单，检测方法准确可靠，精确度高，能有效避免食盐颗粒不均匀，钙离子干扰、还原性物质干扰以及氨基酸干扰对碘离子检测带来的误差，检测结果准确，易于推广应用。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为测试例1中不同沉淀剂对氨基酸碘盐中碘含量测定结果的影响对比图。
具体实施方式
20.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.制备例13
‚
4-二甲氧基苯磺酸的制备，合成路线如下：
制备方法如下：将1g邻二甲氧基苯加入2g浓硫酸中，搅拌反应1h，加98wt%的浓硫酸15倍质量的水静置，结晶抽滤，用苯-二氯甲烷溶液（苯和二氯甲烷的体积比为3:2）重结晶，得到3
‚
4-二甲氧基苯磺酸，收率为90%。
[0022]1hnmr（400mhz，dmso-d6），δ(ppm)：7.39（d，j=6.7，1h），7.32（s，1h），6.95（d，j=6.6，1h），3.75（s，6h），2.0（b，1h）。
[0023]
制备例23
‚
4-二甲氧基苯磺酸的制备方法如下：将1g邻二甲氧基苯加入3g浓硫酸中，搅拌反应2h，加98wt%的浓硫酸17倍质量的水静置，结晶抽滤，用苯-二氯甲烷溶液（苯和二氯甲烷的体积比为3:4）重结晶，得到3
‚
4-二甲氧基苯磺酸，收率为94%。
[0024]
制备例33
‚
4-二甲氧基苯磺酸的制备方法如下：将1g邻二甲氧基苯加入4g浓硫酸中，搅拌反应3h，加98wt%的浓硫酸20倍质量的水静置，结晶抽滤，用苯-二氯甲烷溶液（苯和二氯甲烷的体积比为3:5）重结晶，得到3
‚
4-二甲氧基苯磺酸，收率为92%。
[0025]
实施例1本实施例提供一种氨基酸碘盐中碘含量的检测方法，具体包括以下步骤：（1）将待测样品进行粉碎，粉碎转速为2000r/min，时间为10min，混合，混合转速为500r/min，时间为10min，过150目筛；（2）将步骤（1）中得到的10g待测样品，精确到0.001g，加入50ml水中溶解，加入1.5g复合沉淀剂，搅拌反应40min，过滤；所述复合沉淀剂为氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的复配混合物，质量比为3:2；（3）向步骤（2）中滤液加入0.15g络合剂、1ml 0.2mol/l naoh溶液、1ml 0.2mol/l高锰酸钾溶液，搅拌反应30min，6000r/min离心10min，去除固体物，向清液中加入3ml硫酸-草酸混合溶液，加热至红色褪去，冷却至室温，加入2ml 85wt%磷酸溶液和5ml 6wt%ki溶液，用0.002mol/l硫代硫酸钠溶液滴定析出的i2至溶液呈浅黄色，加入3ml 0.7wt%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失为终点，计算得到氨基酸碘盐中碘含量；所述硫酸-草酸混合溶液由硫酸溶液和草酸溶液混合而成，所述硫酸溶液浓度为0.3mol/l，所述草酸溶液浓度为0.2mol/l；所述硫酸溶液和草酸溶液的体积比为1：2。
[0026]
计算公式如下：
其中，w为试样中碘的含量（以i计），单位为毫克每千克（mg/kg）；v为滴定时消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ml）；c为硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升（mol/l）；m为试样质量，单位为克（g）。
[0027]
实施例2与实施例1相比，区别在于复合沉淀剂为氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的复配混合物，质量比为5:2。
[0028]
实施例3与实施例1相比，区别在于复合沉淀剂为氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的复配混合物，质量比为4:2。
[0029]
实施例4与实施例1相比，区别在于复合沉淀剂为氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的复配混合物，质量比为10:2。
[0030]
实施例5与实施例1相比，区别在于复合沉淀剂为氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的复配混合物，质量比为3:10。
[0031]
对比例1与实施例1相比，区别在于复合沉淀剂为单一的氯桥酸，其他条件均不改变。
[0032]
对比例2与实施例1相比，区别在于复合沉淀剂为单一的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸，其他条件均不改变。
[0033]
对比例3与实施例1相比，区别在于未进行步骤（1），其他条件均不改变。
[0034]
具体包括以下步骤：（1）将10.005g待测样品，加入50ml水中溶解，加入1.5g复合沉淀剂，搅拌反应40min，过滤；所述复合沉淀剂为氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的复配混合物，质量比为3:2；（2）向步骤（1）中滤液加入0.15g络合剂、1ml 0.2mol/l naoh溶液、1ml 0.2mol/l高锰酸钾溶液，搅拌反应30min，6000r/min离心10min，去除固体物，向清液中加入3ml硫酸-草酸混合溶液，加热至红色褪去，冷却至室温，加入2ml 85wt%磷酸溶液和5ml 6wt%ki溶液，用0.002mol/l硫代硫酸钠溶液滴定析出的i2至溶液呈浅黄色，加入3ml 0.7wt%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失为终点，计算得到氨基酸碘盐中碘含量；所述硫酸-草酸混合溶液由硫酸溶液和草酸溶液混合而成，所述硫酸溶液浓度为0.3mol/l，所述草酸溶液浓度为0.2mol/l；所述硫酸溶液和草酸溶液的体积比为1：2。
[0035]
对比例4与实施例1相比，区别在于步骤（3）中未加入络合剂，其他条件均不改变。
[0036]
具体包括以下步骤：
（1）将待测样品进行粉碎，粉碎转速为2000r/min，时间为10min，混合，混合转速为500r/min，时间为10min，过150目筛；（2）将步骤（1）中得到的10g待测样品，精确到0.001g，加入50ml水中溶解，加入1.5g复合沉淀剂，搅拌反应40min，过滤；所述复合沉淀剂为氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的复配混合物，质量比为3:2；（3）向步骤（2）中滤液加入1ml 0.2mol/l naoh溶液、1ml 0.2mol/l高锰酸钾溶液，搅拌反应30min，6000r/min离心10min，去除固体物，向清液中加入3ml硫酸-草酸混合溶液，加热至红色褪去，冷却至室温，加入2ml 85wt%磷酸溶液和5ml 6wt%ki溶液，用0.002mol/l硫代硫酸钠溶液滴定析出的i2至溶液呈浅黄色，加入3ml 0.7wt%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失为终点，计算得到氨基酸碘盐中碘含量；所述硫酸-草酸混合溶液由硫酸溶液和草酸溶液混合而成，所述硫酸溶液浓度为0.3mol/l，所述草酸溶液浓度为0.2mol/l；所述硫酸溶液和草酸溶液的体积比为1：2。
[0037]
对比例5与实施例1相比，区别在于步骤（3）中未进行离心步骤，其他条件均不改变。
[0038]
具体包括以下步骤：（1）将待测样品进行粉碎，粉碎转速为2000r/min，时间为10min，混合，混合转速为500r/min，时间为10min，过150目筛；（2）将步骤（1）中得到的10g待测样品，精确到0.001g，加入50ml水中溶解，加入1.5g复合沉淀剂，搅拌反应40min，过滤；所述复合沉淀剂为氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的复配混合物，质量比为3:2；（3）向步骤（2）中滤液加入0.15g络合剂、1ml 0.2mol/l naoh溶液、1ml 0.2mol/l高锰酸钾溶液，搅拌反应30min，加入3ml硫酸-草酸混合溶液，加热至红色褪去，冷却至室温，加入2ml 85wt%磷酸溶液和5ml 6wt%ki溶液，用0.002mol/l硫代硫酸钠溶液滴定析出的i2至溶液呈浅黄色，加入3ml 0.7wt%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失为终点，计算得到氨基酸碘盐中碘含量；所述硫酸-草酸混合溶液由硫酸溶液和草酸溶液混合而成，所述硫酸溶液浓度为0.3mol/l，所述草酸溶液浓度为0.2mol/l；所述硫酸溶液和草酸溶液的体积比为1：2。
[0039]
测试例1将实施例1-5和对比例1-2中的测试方法测定待检测氨基酸碘盐（超市购买），同时，与复合沉淀剂等质量替换为三氯乙酸、无水乙醇、亚铁氰化钾、乙酸锌或亚铁氰化钾和乙酸锌按照质量比为1:1的复配混合物，以及未加复合沉淀剂进行比较，结果见图1。每个试验平行测定3组。
[0040]
由图1可知，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，其中，本发明复合沉淀剂为最佳沉淀剂，质量比为4:2时，检测结果最高，对比例1、2中，氯桥酸和制备例1制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸的质量比为10:2或3:10，其检测结果反而下降，可见，氯桥酸可以与多种氨基酸反应沉淀氨基酸，与本发明制得的3
‚
4-二甲氧基苯磺酸复配使用，通过对多种蛋白沉淀剂考察，最终确定本发明复合沉淀剂以合适的复配比例（质量比
为3-5:2）为最佳沉淀剂，能将大部分氨基酸沉淀，明显提高氨基酸碘盐中碘离子的检测含量，使之与正常检测结果相差很小，提高检测精度和准确率。
[0041]
测试例2将实施例1-5和对比例3-5中的测试方法测定待检测氨基酸碘盐（超市购买），结果见表1。每个试验平行测定3组。
[0042]
表1由表1可知，本发明方法测试的氨基酸碘盐中碘含量稳定且较高，含量符合国家标准。
[0043]
对比例3中，未进行步骤（1）粉碎均匀混合过筛步骤，其结果误差相当大，通常食盐碘含量检测结果不合格原因包括不同的加碘工艺，如湿式喷雾加碘方式，较小粒径的食盐颗粒可以保证均匀吸附，较大粒径的食盐颗粒只能在表面吸附部分碘，这样成品就会出现食盐颗粒与碘在包装袋中分离的现象，会出现产品均匀性不好的情况，因此，本发明首先将待测样品氨基酸碘盐进行高速粉碎混合均匀，过筛，从而促进碘在食盐样品中的均匀分布，保证样品的均一性，避免分布不均匀出现碘含量检测的误差。
[0044]
对比例4中，步骤（3）中未添加络合物，由于有钙离子的干扰，测得的碘离子含量偏低，且不稳定。
[0045]
对比例5中，步骤（3）中未进行离心，还原性物质会使碘化钾还原为碘单质，从而出现碘含量检测偏高，本发明中，首先加入氧化剂高锰酸钾，不仅将食盐中的碘离子氧化成碘酸根离子，同时与食盐中的还原性物质氧化反应生成沉淀，增加一步离心，去除了还原性物质氧化沉淀，从而起到了避免的还原性物质对检测结果的影响。
[0046]
测试例3分别称取10g的精制碘盐（超市购买），精确到0.001g，精制碘盐加氨基酸（氨基酸为阿拉丁试剂公司购买的亮氨酸和丙氨酸，亮氨酸cas号为61-90-5，货号为l104898，l-亮氨酸，99%；丙氨酸cas号为13187-90-1，货号为a353924），分别将上述两种检测样品使用gb 5009.42-2016食品安全国家标准测定碘含量，然后将精制碘盐加氨基酸使用本发明的方法进行检测，每个试验平行测定3组。结果见表2。
[0047]
表2
氨基酸碘盐中，含有的氨基酸和碘在适宜的温度、溶剂、催化等条件下，氨基酸中的氨基和羧基能同时与碘发生配位，形成稳定的氨基酸-碘配合物，在人体中，碘以碘化氨基酸的形式集中在甲状腺内，甲状腺就是利用碘和酪氨酸合成的甲状腺激素，因此，甲状腺激素就是氨基酸-碘配合物中的一种，也证明碘可与氨基酸类物质反应形成氨基酸-碘配合物。因此，在氨基酸碘盐中碘的检测过程中，需要破坏氨基酸与碘的结合，释放出碘离子，从而才能减少氨基酸对碘检测的干扰。
[0048]
由表2可以看出，待测样品处理过程中，加有氨基酸的精制碘盐为模拟的氨基酸碘盐，不能完全溶于水，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，平行性较差，可见氨基酸和碘形成了难容的复合物。使用本发明的方法测定的精制碘盐加氨基酸的碘含量，和精制碘盐相比，结果接近，证实了本发明的方法测定碘含量的准确度较高。
[0049]
测试例4精密度和重复性试验按照实施例3所述方法，平行测定20次，检测结果按照从小到大排列，见表3。
[0050]
表3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，，，查表t
0.05,20
=2.56，t
0.01,20
=2.88，因此，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29.184mg/kg，标准偏差为0.46%，相对标准偏差为1.58%，相对标准偏差小于7.5%，符合gb/t27417-2017《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。最大相对偏差为2.35%，符合国标方法gb5009.42-2016的精密度要求（10%），精密度和重复性良好。
[0051]
测试例5加样回收试验本发明实施例1所述的方法，以氨基酸碘盐（超市购买）为研究对象，进行加标回收试验。加入0.1642mg/ml的碘酸钾溶液2ml，平行测定6次，计算回收率为94.5%-99.2%，均满足gb/t27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》对回收率范围的要求。
[0052]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。