中國報告大廳網(wǎng)訊，在2025年，碘化鉀行業(yè)呈現(xiàn)出諸多引人關(guān)注的趨勢。隨著人們對食品安全和營養(yǎng)強化的重視程度不斷提高，碘化鉀作為重要的營養(yǎng)強化劑，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。尤其是在食鹽碘強化方面，對碘化鉀穩(wěn)定性和負載技術(shù)的研究成為行業(yè)焦點，旨在提升碘化鉀在儲存和使用過程中的性能，以滿足市場對高質(zhì)量碘強化產(chǎn)品的需求。

  國內(nèi)食鹽營養(yǎng)強化劑的選擇一直備受關(guān)注。當前，碘酸鉀行業(yè)在食鹽強化中應(yīng)用廣泛，但碘化鉀因其更高的安全性而被寄予厚望。然而，碘化鉀穩(wěn)定性欠佳，在儲存時容易損失，這一問題限制了其大規(guī)模應(yīng)用。利用載體材料負載碘化鉀成為解決該問題的有效途徑。直鏈淀粉具有獨特的單螺旋空腔結(jié)構(gòu)，能夠與多種小分子相互作用形成包合物，而高直鏈玉米淀粉作為自然界中直鏈淀粉含量最高的天然淀粉，具備成為優(yōu)良載體劑的潛力。不過，天然淀粉的固有特性在一定程度上限制了其使用范圍，因此常需對其進行改良或變性處理。韌化作為一種溫和且安全的物理改性手段，通過在過量水分條件下對淀粉進行高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度但低于糊化溫度的熱處理，能夠促進淀粉內(nèi)部微晶束的整理與重排，提升淀粉顆粒的結(jié)晶性和熱穩(wěn)定性，為其在負載碘化鉀等應(yīng)用中提供更好的性能基礎(chǔ)。

  一、碘化鉀負載材料及制備方法

  (一)材料選用

  《2025-2030年全球及中國碘化鉀行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報告》指出，普通玉米淀粉來源于山東某公司，高直鏈玉米淀粉則由宜瑞安食品配料有限公司提供，這些原材料為后續(xù)實驗奠定了基礎(chǔ)。

  (二)儀器設(shè)備準備

  實驗采用了多種先進儀器，如德國布拉本德的粘度儀、尼康的偏光顯微鏡、國儀量子的 SEM3200 低真空掃描電子顯微鏡以及 X 射線能譜儀(EDS)等，為實驗數(shù)據(jù)的精確獲取提供了保障。

  (三)淀粉韌化處理過程

  取 100g 高直鏈玉米淀粉，將其含水量調(diào)整至 75% 后置于 250mL 三角瓶內(nèi)，加塞封口。隨后在 95℃的恒溫振蕩水浴中放置 24h，振蕩速率設(shè)為 100r/min 以防止淀粉沉淀。接著以 3000r/min 的轉(zhuǎn)速離心 10min，倒掉上清液，用蒸餾水清洗韌化處理后的淀粉一次，在 30℃下風干 24h，再研磨過 100 目篩網(wǎng)，收集篩下物，即得到韌化高直鏈玉米淀粉(AS)。

  (四)韌化淀粉包埋碘化鉀方法

  先配制特定比例的碘化鉀溶液，在其中加入 50g 韌化淀粉，用保鮮膜密封后，在設(shè)定溫度下振蕩一定時間。之后以 3000r/min 離心 10min，倒去上清液，迅速放入 4℃冰箱儲存 3h。為去除淀粉表層吸附的碘化鉀，利用碘在淀粉吸附效率與溶液中乙醇濃度的負相關(guān)特性，用無水乙醇清洗一次，再在 30℃風干 24h，研磨過 100 目篩網(wǎng)，最終制得韌化淀粉 - 碘化鉀包合物(AS - KI)。

  (五)碘化鉀包埋量測定原理與方法

  采用氧化還原滴定法測定碘化鉀包埋量。其原理為：試樣中的碘離子在酸性條件下被次氯酸鈉氧化成碘酸根，用草酸除去過剩的次氯酸鈉，碘酸根再氧化碘化鉀使其游離出單質(zhì)碘，以淀粉溶液作為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定，進而計算出碘含量。

  (六)單因素試驗和負載試驗設(shè)計

  以碘化鉀負載量作為響應(yīng)值，依次探究反應(yīng)溫度、碘化鉀溶液配制濃度和反應(yīng)時間對碘化鉀負載量的影響。反應(yīng)溫度設(shè)置 25℃、40℃、55℃、70℃、85℃五個參數(shù)水平;碘化鉀溶液配制濃度設(shè)為 1g/L、3g/L、5g/L、7g/L、9g/L 五個水平;反應(yīng)時間則有 2h、4h、6h、8h、10h 五個水平。通過這些試驗，優(yōu)化出最佳負載工藝條件，并對高直鏈玉米淀粉韌化前后的負載能力進行比對。

  二、碘化鉀包合物性能測試方式

  (一)AS - KI 能譜分析手段

  運用 X 射線能譜儀(EDS)對微區(qū)主要元素的質(zhì)量分數(shù)和原子數(shù)進行定性半定量分析。該 EDS 儀的技術(shù)指標為：電壓 15000V，電子束 6.0eV，工作距離 10.0mm。

  (二)AS - KI 高溫貯藏穩(wěn)定性測試方法

  參照相關(guān)方法稍作修改，將 AS - KI 和韌化淀粉 - 碘化鉀物理混合物(AS + KI)置于 60℃恒溫箱中，分別放置 0d、5d、10d、15d、20d 后，按照之前測定碘化鉀包埋量的步驟測量樣品中碘化鉀的負載量，并通過公式 “碘化鉀負載量 / % = (m? /m?) × 100” 計算負載量，其中 m?為貯藏一段時間后樣品中碘化鉀的負載量(單位 mg/g)，m?為貯藏前樣品中碘化鉀的負載量(單位 mg/kg)。

  (三)AS - KI 吸濕穩(wěn)定性測試過程

  采用靜態(tài)重量方法并稍作調(diào)整來測定吸濕穩(wěn)定性。分別稱取多份約 20g 的 AS - KI 和 AS + KI 置于 35mm 培養(yǎng)皿中，放置在具有不同濕度的干燥器上部。通過 MgCl?、NaBr、NaCl 和 KNO?的飽和溶液制備不同濕度條件，這些樣品的干燥器放置在 25°C 的恒溫培養(yǎng)箱中 20 天進行吸濕穩(wěn)定性測試。選擇這些鹽是基于其對應(yīng)的濕度：MgCl??6H?O - 32.8%;NaBr - 57.6%;NaCl - 75.3%;KNO? - 93.6%，0% 濕度條件使用硅膠，同時在 NaCl 和 KCl 飽和溶液的干燥器中放置 0.2g 百里香酚以抑制霉菌生長。按照測定高溫貯藏穩(wěn)定性的方法測量樣品中碘化鉀的保留率。

  (四)AS - KI 光穩(wěn)定性測試步驟

  參照相關(guān)方法稍作修改，分別稱取多份約 20g 的 AS - KI 和 AS + KI 物理混合物置于 35mm 培養(yǎng)皿中，分別在自然光和避光條件下進行 0d、5d、10d、15d、20d 的穩(wěn)定性測試，同樣按照測定高溫貯藏穩(wěn)定性的方法測量樣品中碘化鉀的保留率。

  三、碘化鉀負載影響因素及結(jié)果分析

  (一)反應(yīng)溫度對碘化鉀負載量的影響結(jié)果

  當反應(yīng)溫度逐步升高時，碘化鉀負載量呈現(xiàn)先增加后緩慢減小的趨勢。在反應(yīng)溫度為 55℃時，碘化鉀負載量達到最高值 896mg/kg。這是因為高直鏈玉米淀粉能形成具有疏水核心的螺旋結(jié)構(gòu)，可容納碘化鉀進入螺旋空腔內(nèi)部。隨著溫度上升，分子運動加快，碘化鉀更易進入直鏈淀粉螺旋空腔，促進包合，負載量隨之升高;但當溫度超過 60℃，分子運動過度劇烈，直鏈淀粉復(fù)合物在高溫下發(fā)生熔融，碘化鉀容易溢出，且溫度過高會導(dǎo)致直鏈淀粉變性，從而使負載量下降。

  (二)碘化鉀溶液濃度對碘化鉀負載量的影響情況

  隨著碘化鉀溶液濃度增加，碘化鉀負載量總體變化較為平緩，呈現(xiàn)先增大后趨于平緩的態(tài)勢。當?shù)饣浫芤簼舛葹?7g/L 時，負載量達到較高水平 810mg/kg。起初，由于碘化鉀添加量較少，直鏈淀粉的螺旋空腔未被充分利用，隨著添加量增多，負載量相應(yīng)增加;而當添加量大于 7g/L 時，直鏈淀粉的螺旋空腔結(jié)構(gòu)基本達到飽和狀態(tài)，負載量便趨于穩(wěn)定。

  (三)反應(yīng)時間對碘化鉀負載量的影響表現(xiàn)

  對于 AS - KI，隨著反應(yīng)時間延長，碘化鉀負載量先增大后趨于平緩。當反應(yīng)時間達到 8h 時，負載量基本達到最高值且保持穩(wěn)定，為 830mg/kg。這是因為反應(yīng)時間較短時，韌化淀粉與碘化鉀未能充分反應(yīng)，負載量較低;當反應(yīng)時間達到 8h，韌化淀粉與碘化鉀充分接觸，碘化鉀進入淀粉螺旋空間發(fā)生包結(jié)絡(luò)合反應(yīng)，提高了負載量;而當反應(yīng)時間超過 8h，淀粉螺旋空間趨于飽和，絡(luò)合與解離的碘化鉀達到平衡，負載量不再增長。

  (四)負載試驗結(jié)果與分析

  根據(jù)單因素試驗結(jié)果設(shè)計 3 因素 3 水平正交試驗(L?3)。因素和水平設(shè)計為：反應(yīng)溫度(A)有 40℃、55℃、70℃三個水平;濃度水平(B)為 5g/L、7g/L、9g/L;反應(yīng)時間(C)是 6h、8h、10h。試驗結(jié)果表明，包合效果的影響順序為：時間 > 溫度 > 濃度，最佳條件為反應(yīng)溫度 55℃、碘化鉀溶液濃度 9g/L、反應(yīng)時間 10h。在該優(yōu)化條件下進行負載實驗，平均值負載量為 981mg/kg。

  (五)AS - KI 能譜分析結(jié)果解讀

  X 射線能譜儀在 15kV 電壓下探測到 AS - KI 內(nèi)部，其 EDS 圖譜顯示淀粉包合物中有 K 和 I 原子，表明 KI 進入了淀粉顆粒內(nèi)部。眾多細小的 K 和 I 峰說明 K 和 I 與韌化淀粉在多個位點發(fā)生了螯合。能譜圖分析結(jié)果顯示，由質(zhì)量分數(shù)計算得出碘化鉀包埋量約 1000mg/kg(以碘計)，與負載試驗結(jié)果一致。

  四、碘化鉀包合物穩(wěn)定性測試結(jié)果

  (一)AS - KI 高溫穩(wěn)定性測試結(jié)果

  在 60℃恒溫貯藏一定時間后，AS - KI 包合物和 AS + KI 物理混合物中 KI 的負載量變化情況顯示，AS - KI 包合物的 KI 負載量略高于 AS + KI 物理混合物。經(jīng)計算，60℃貯藏 20d 后，AS - KI 包合物中 KI 保留率為 98.5%，AS + KI 物理混合物中 KI 保留率為 94.8%，這表明在高溫條件下，AS 以包合方式對 KI 具有更好的保護作用。

  (二)AS - KI 吸濕穩(wěn)定性測試結(jié)果

  恒溫吸濕貯藏一定時間后，AS - KI 包合物的 KI 負載量高于 AS + KI 物理混合物。經(jīng)計算，AS - KI 包合物中 KI 保留率為 96.3%，AS + KI 物理混合物中 KI 保留率為 89.8%，說明 AS - KI 包合物的吸濕穩(wěn)定性優(yōu)于 AS + KI 物理混合物，包合物對 KI 有更好的保護效果。

  (三)AS - KI 光照穩(wěn)定性測試結(jié)果

  經(jīng)過 20d 光穩(wěn)定性測試，AS - KI 包合物的 KI 負載量明顯高于 AS + KI 物理混合物。經(jīng)計算，AS - KI 包合物中 KI 保留率為 95.4%，AS + KI 物理混合物中 KI 保留率為 76.6%，這充分說明 AS - KI 包合物的光穩(wěn)定性明顯優(yōu)于 AS + KI 物理混合物，包合物對 KI 有更好的保護作用。

  綜上所述，以高直鏈玉米淀粉為原料，碘化鉀為客體分子制備的 AS - KI 包合物，在研究影響 KI 負載量的因素后，確定最佳工藝條件為反應(yīng)溫度 55℃、碘化鉀溶液濃度 9g/L、反應(yīng)時間 10h，在此條件下包合物中 KI 平均值負載量為 981mg/kg。對比發(fā)現(xiàn)，AS - KI 包合物在高溫貯藏穩(wěn)定性、吸濕穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性方面較原淀粉均有不同程度的提高。按照現(xiàn)行《食品安全國家標準食用鹽碘含量》要求，以本項目韌化淀粉 - 碘化鉀包合物平均負載量計算，每袋 500g 食鹽只需添加 15.3g AS - KI 包合物，數(shù)量適中，可滿足碘化鉀強化劑對添加均勻性和經(jīng)濟性的要求，適用于強化碘化鉀食鹽產(chǎn)品的開發(fā)。這一研究成果為2025年碘化鉀行業(yè)在食鹽強化等領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的技術(shù)思路和解決方案，有助于推動碘化鉀在更廣泛領(lǐng)域的安全、高效應(yīng)用，順應(yīng)行業(yè)對提升碘化鉀穩(wěn)定性和應(yīng)用性能的趨勢需求。

更多碘化鉀行業(yè)研究分析，詳見中國報告大廳《碘化鉀行業(yè)報告匯總》。這里匯聚海量專業(yè)資料，深度剖析各行業(yè)發(fā)展態(tài)勢與趨勢，為您的決策提供堅實依據(jù)。

更多詳細的行業(yè)數(shù)據(jù)盡在【數(shù)據(jù)庫】，涵蓋了宏觀數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、進出口數(shù)據(jù)、價格數(shù)據(jù)及上市公司財務(wù)數(shù)據(jù)等各類型數(shù)據(jù)內(nèi)容。