一種堿性烤鹽制備工藝及其機理研究

周 瑩，崔志強

(中鹽國本鹽業有限公司，天津 300459)

鹽與人類生命息息相關，隨著社會不斷發展，食鹽的功能和用途也越來越受到人們的重視。從近年來食鹽市場情況分析，食鹽品種在不斷豐富和多樣化，食鹽產品涵蓋調味鹽、功能鹽、營養鹽和保健鹽等系列[1-5]。隨著人們生活水平的不斷提高，食鹽產品的安全和健康也越來越受到消費者關注，如何開發更加安全、健康的食鹽產品成為食鹽行業未來發展的重要方向。

正常情況下，人的體液占人體體重的60%～70%，其pH值為7.35～7.45，呈弱堿性?？茖W研究表明，弱堿性體質是健康的標志，酸性體質是疾病誕生的溫床，酸性體質的人常會感到身體疲乏、記憶力減退、注意力不集中、腰酸腿痛、腹瀉、便秘等。在酸性環境下，細菌、病毒會瘋狂滋生，癌細胞也會異?；钴S，正常細胞的新陳代謝受到抑制[6-8]。

烤鹽特有的堿性特性[9]，能夠有效調節人體酸堿平衡，改善人體的健康狀況。經過特殊工藝制作的烤鹽，其pH值在8～12，經常食用堿性食鹽有助于協助調節體液酸堿平衡，使其pH值在7.35～7.45的弱堿性環境，從而幫助改善人體健康狀況?？钧}能形成較好的堿性特性，是因為原料鹽在燒制過程中發生了重要的化學變化，生成了某種堿性物質。研究以食鹽為原料，采用特殊燒制工藝，研究了堿性烤鹽的制備工藝和形成機理[10-12]，優化了烤鹽制備工藝，提高了產品質量，并有效降低了生產成本，為烤鹽的生產提供指導依據，為多品種鹽的發展提供方向。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

實驗涉及材料主要有：日曬鹽(某鹽場日曬海鹽，其鈣離子含量為0.09%、鎂離子含量為0.31%)、精制鹽(某鹽場精制鹽，其鈣、鎂離子含量幾乎為零，可忽略不計)、氯化鎂(分析純)、氯化鈣(分析純)。

1.1.2 設備

實驗涉及儀器設備主要有：馬弗爐(高溫節能梭式電爐，型號JNL-14HD),pH計(酸度計，型號PHS-3C)。

1.2 實驗方法

1.2.1 含鎂原料鹽制備

分別稱取適量氯化鎂，倒入燒杯中，加適量水配置成溶液，添加到一定量的精制鹽中，充分混合均勻，制成鎂離子含量分別為0.01%、0.025%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的6種原料鹽。

1.2.2 含鈣原料鹽制備

分別稱取適量氯化鈣，倒入燒杯中，加適量水配置成溶液，添加到一定量的精制鹽中，充分混合均勻，制成鈣離子含量分別為0.01%、0.025%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的6種原料鹽。

1.2.3 烤鹽制備

稱取一定量原料鹽，將原料鹽裝入坩堝中，然后將坩堝放入馬弗爐中，設置不同燒制溫度和恒溫時間，啟動馬弗爐進行燒制，燒制結束后冷卻一段時間，取出得到烤鹽產品。

1.2.4 pH值測定

稱取一定量燒制后的烤鹽產品，用蒸餾水溶解，配置成5%鹽溶液，用pH計測定溶液的pH值。

2 結果與分析

2.1 燒制溫度對烤鹽堿性效果的影響

以日曬鹽為原料，在設置恒溫時間為30 min條件下，分別進行了燒制溫度為100 ℃、200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃、800 ℃的燒制實驗，結果如圖1所示。

由圖1可知，當恒溫時間一定的情況下，在一定范圍內，烤鹽pH值隨著燒制溫度的升高而升高；當溫度超過300 ℃后，烤鹽pH值基本保持不變。

圖1 燒制溫度對烤鹽pH值的影響Fig.1 The effect of roast temperature on the pH of roast salt

分析可知，燒制溫度是烤鹽生成堿性物質的一個重要影響因素。初始階段，隨著溫度的逐漸增加，反應發生的程度逐漸加大，生成的堿性物質逐漸增多，所以烤鹽pH值逐漸上升；當溫度達到300 ℃時，反應已進行的較為充分，此后隨著溫度繼續增加，反應已基本完全，形成的堿性物質基本不再增加，所以烤鹽pH值基本保持不變。因此，可以判定，烤鹽最適的燒制溫度為300 ℃，達到同樣堿性效果的前提下，該燒制溫度能耗最低。

2.2 恒溫時間對烤鹽堿性效果的影響

以日曬鹽為原料，在燒制溫度為300 ℃條件下，分別進行了恒溫時間為5 min、10 min、20 min、30 min、40 min、60 min的燒制實驗，結果如圖2所示。

圖2 恒溫時間對烤鹽pH值的影響Fig.2 The effect of heat preservation time on the pH of roast salt

由圖2可知，當燒制溫度一定時，在一定范圍內，烤鹽pH值隨著恒溫時間的增加而升高；當恒溫時間增加到20 min后，烤鹽pH值基本保持不變。

分析可知，恒溫時間是烤鹽生成堿性物質的又一個重要影響因素。初始階段，隨著時間的逐漸增加，反應發生的程度逐漸加大，生成的堿性物質逐漸增多，所以烤鹽pH值逐漸上升；當時間達到20 min時，反應已進行的較為充分，此后隨著時間繼續增加，反應已基本完全，形成的堿性物質基本不再增加，所以烤鹽pH值基本保持不變。因此可以判定，烤鹽最適的恒溫時間為20 min，達到同樣堿性效果的前提下，該恒溫時間最短，能耗最低。

2.3 鎂離子含量對烤鹽堿性效果的影響

在燒制溫度為300 ℃，恒溫時間為20 min條件下，分別對鎂離子含量為0.01%、0.025%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的原料鹽進行了燒制實驗，結果如圖3所示。

圖3 鎂離子含量對烤鹽pH值的影響Fig.3 The effect of Magnesium ion on the pH of roast salt

由圖3可知，當燒制溫度和恒溫時間一定的情況下，在一定范圍內，烤鹽pH值隨著原料鹽中鎂離子含量的增加而升高；當原料鹽中鎂離子含量達到0.20%后，烤鹽pH值基本保持不變。

分析可知，原料鹽中鎂離子含量也是烤鹽生成堿性物質的一個重要影響因素?？钧}pH值先隨著鎂離子含量增加而逐漸上升，當鎂離子含量達到0.20%后，pH值趨于穩定。說明反應生成的堿性物質已基本能夠滿足烤鹽所需的量，此后，隨著鎂離子含量繼續增加，雖然形成的堿性物質可能繼續增多，但是已經超過烤鹽溶解后所需的量，所以烤鹽pH值基本保持不變。因此，可以判定，烤鹽原料最適的鎂離子含量為0.20%，該條件下燒制得到的烤鹽已達到較好效果。

2.4 鈣離子含量對烤鹽堿性效果的影響

在燒制溫度為300 ℃，恒溫時間為20 min條件下，分別對鈣離子含量為0.01%、0.025%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的原料鹽進行了燒制實驗，結果如圖4所示。

由圖4可知，當燒制溫度和恒溫時間一定的情況下，隨著原料鹽中鈣離子含量的增加，燒制得到的烤鹽pH值基本保持不變，且燒制后的烤鹽pH值與未燒制的原料鹽一樣?？梢耘卸?，烤鹽生成堿性物質與鈣離子無關，原料鹽中鈣離子含量多少對烤鹽生成堿性物質基本無影響。

圖4 鈣離子含量對烤鹽pH值的影響Fig.4 The effect of Calcium ion on the pH of roast salt

3 結論

研究結果表明，鈣離子存在與否對烤鹽堿性特性沒有影響，鎂離子的存在才是烤鹽堿性特性形成的主要原因，通過分析基本可以判斷，原料鹽在燒制過程中，由于原料鹽含有鎂離子，在高溫條件下，鎂離子會反應生成了堿式氯化鎂或氧化鎂，因此，燒制后的烤鹽具有堿性特性。

結果還表明，原料鹽鎂離子含量需達到0.2%以上時，燒制后得到的烤鹽產品才能具有較好堿性效果；同時對烤鹽燒制工藝進行了優化，當燒制溫度為300 ℃，恒溫時間為20 min時，燒制得到的烤鹽堿性效果基本達到最好。該條件下效果最好，能耗最低，能夠有效降低烤鹽生產成本，為烤鹽的生產提供了指導依據，為多品種鹽的發展提供了一條方向。