一种碱性烤盐制备工艺及其机理研究

周 莹，崔志强

(中盐国本盐业有限公司，天津 300459)

盐与人类生命息息相关，随着社会不断发展，食盐的功能和用途也越来越受到人们的重视。从近年来食盐市场情况分析，食盐品种在不断丰富和多样化，食盐产品涵盖调味盐、功能盐、营养盐和保健盐等系列[1-5]。随着人们生活水平的不断提高，食盐产品的安全和健康也越来越受到消费者关注，如何开发更加安全、健康的食盐产品成为食盐行业未来发展的重要方向。

正常情况下，人的体液占人体体重的60%～70%，其pH值为7.35～7.45，呈弱碱性。科学研究表明，弱碱性体质是健康的标志，酸性体质是疾病诞生的温床，酸性体质的人常会感到身体疲乏、记忆力减退、注意力不集中、腰酸腿痛、腹泻、便秘等。在酸性环境下，细菌、病毒会疯狂滋生，癌细胞也会异常活跃，正常细胞的新陈代谢受到抑制[6-8]。

烤盐特有的碱性特性[9]，能够有效调节人体酸碱平衡，改善人体的健康状况。经过特殊工艺制作的烤盐，其pH值在8～12，经常食用碱性食盐有助于协助调节体液酸碱平衡，使其pH值在7.35～7.45的弱碱性环境，从而帮助改善人体健康状况。烤盐能形成较好的碱性特性，是因为原料盐在烧制过程中发生了重要的化学变化，生成了某种碱性物质。研究以食盐为原料，采用特殊烧制工艺，研究了碱性烤盐的制备工艺和形成机理[10-12]，优化了烤盐制备工艺，提高了产品质量，并有效降低了生产成本，为烤盐的生产提供指导依据，为多品种盐的发展提供方向。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

实验涉及材料主要有：日晒盐(某盐场日晒海盐，其钙离子含量为0.09%、镁离子含量为0.31%)、精制盐(某盐场精制盐，其钙、镁离子含量几乎为零，可忽略不计)、氯化镁(分析纯)、氯化钙(分析纯)。

1.1.2 设备

实验涉及仪器设备主要有：马弗炉(高温节能梭式电炉，型号JNL-14HD),pH计(酸度计，型号PHS-3C)。

1.2 实验方法

1.2.1 含镁原料盐制备

分别称取适量氯化镁，倒入烧杯中，加适量水配置成溶液，添加到一定量的精制盐中，充分混合均匀，制成镁离子含量分别为0.01%、0.025%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的6种原料盐。

1.2.2 含钙原料盐制备

分别称取适量氯化钙，倒入烧杯中，加适量水配置成溶液，添加到一定量的精制盐中，充分混合均匀，制成钙离子含量分别为0.01%、0.025%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的6种原料盐。

1.2.3 烤盐制备

称取一定量原料盐，将原料盐装入坩埚中，然后将坩埚放入马弗炉中，设置不同烧制温度和恒温时间，启动马弗炉进行烧制，烧制结束后冷却一段时间，取出得到烤盐产品。

1.2.4 pH值测定

称取一定量烧制后的烤盐产品，用蒸馏水溶解，配置成5%盐溶液，用pH计测定溶液的pH值。

2 结果与分析

2.1 烧制温度对烤盐碱性效果的影响

以日晒盐为原料，在设置恒温时间为30 min条件下，分别进行了烧制温度为100 ℃、200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃、800 ℃的烧制实验，结果如图1所示。

由图1可知，当恒温时间一定的情况下，在一定范围内，烤盐pH值随着烧制温度的升高而升高；当温度超过300 ℃后，烤盐pH值基本保持不变。

图1 烧制温度对烤盐pH值的影响Fig.1 The effect of roast temperature on the pH of roast salt

分析可知，烧制温度是烤盐生成碱性物质的一个重要影响因素。初始阶段，随着温度的逐渐增加，反应发生的程度逐渐加大，生成的碱性物质逐渐增多，所以烤盐pH值逐渐上升；当温度达到300 ℃时，反应已进行的较为充分，此后随着温度继续增加，反应已基本完全，形成的碱性物质基本不再增加，所以烤盐pH值基本保持不变。因此，可以判定，烤盐最适的烧制温度为300 ℃，达到同样碱性效果的前提下，该烧制温度能耗最低。

2.2 恒温时间对烤盐碱性效果的影响

以日晒盐为原料，在烧制温度为300 ℃条件下，分别进行了恒温时间为5 min、10 min、20 min、30 min、40 min、60 min的烧制实验，结果如图2所示。

图2 恒温时间对烤盐pH值的影响Fig.2 The effect of heat preservation time on the pH of roast salt

由图2可知，当烧制温度一定时，在一定范围内，烤盐pH值随着恒温时间的增加而升高；当恒温时间增加到20 min后，烤盐pH值基本保持不变。

分析可知，恒温时间是烤盐生成碱性物质的又一个重要影响因素。初始阶段，随着时间的逐渐增加，反应发生的程度逐渐加大，生成的碱性物质逐渐增多，所以烤盐pH值逐渐上升；当时间达到20 min时，反应已进行的较为充分，此后随着时间继续增加，反应已基本完全，形成的碱性物质基本不再增加，所以烤盐pH值基本保持不变。因此可以判定，烤盐最适的恒温时间为20 min，达到同样碱性效果的前提下，该恒温时间最短，能耗最低。

2.3 镁离子含量对烤盐碱性效果的影响

在烧制温度为300 ℃，恒温时间为20 min条件下，分别对镁离子含量为0.01%、0.025%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的原料盐进行了烧制实验，结果如图3所示。

图3 镁离子含量对烤盐pH值的影响Fig.3 The effect of Magnesium ion on the pH of roast salt

由图3可知，当烧制温度和恒温时间一定的情况下，在一定范围内，烤盐pH值随着原料盐中镁离子含量的增加而升高；当原料盐中镁离子含量达到0.20%后，烤盐pH值基本保持不变。

分析可知，原料盐中镁离子含量也是烤盐生成碱性物质的一个重要影响因素。烤盐pH值先随着镁离子含量增加而逐渐上升，当镁离子含量达到0.20%后，pH值趋于稳定。说明反应生成的碱性物质已基本能够满足烤盐所需的量，此后，随着镁离子含量继续增加，虽然形成的碱性物质可能继续增多，但是已经超过烤盐溶解后所需的量，所以烤盐pH值基本保持不变。因此，可以判定，烤盐原料最适的镁离子含量为0.20%，该条件下烧制得到的烤盐已达到较好效果。

2.4 钙离子含量对烤盐碱性效果的影响

在烧制温度为300 ℃，恒温时间为20 min条件下，分别对钙离子含量为0.01%、0.025%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的原料盐进行了烧制实验，结果如图4所示。

由图4可知，当烧制温度和恒温时间一定的情况下，随着原料盐中钙离子含量的增加，烧制得到的烤盐pH值基本保持不变，且烧制后的烤盐pH值与未烧制的原料盐一样。可以判定，烤盐生成碱性物质与钙离子无关，原料盐中钙离子含量多少对烤盐生成碱性物质基本无影响。

图4 钙离子含量对烤盐pH值的影响Fig.4 The effect of Calcium ion on the pH of roast salt

3 结论

研究结果表明，钙离子存在与否对烤盐碱性特性没有影响，镁离子的存在才是烤盐碱性特性形成的主要原因，通过分析基本可以判断，原料盐在烧制过程中，由于原料盐含有镁离子，在高温条件下，镁离子会反应生成了碱式氯化镁或氧化镁，因此，烧制后的烤盐具有碱性特性。

结果还表明，原料盐镁离子含量需达到0.2%以上时，烧制后得到的烤盐产品才能具有较好碱性效果；同时对烤盐烧制工艺进行了优化，当烧制温度为300 ℃，恒温时间为20 min时，烧制得到的烤盐碱性效果基本达到最好。该条件下效果最好，能耗最低，能够有效降低烤盐生产成本，为烤盐的生产提供了指导依据，为多品种盐的发展提供了一条方向。