【SPEX】紅辣椒香料和辣醬的重金屬污染

一、介紹

在過去二十年里，隨著消費(fèi)者越來越青睞天然和高品質(zhì)的植物產(chǎn)品，這類產(chǎn)品的消費(fèi)量顯著增加。全球主要的香料和茶葉生產(chǎn)區(qū)域經(jīng)常被指出在消費(fèi)品的安全和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面要求較低。這些地區(qū)的產(chǎn)品被發(fā)現(xiàn)含有各種摻雜物和污染物，包括磨損金屬和有毒元素。所使用的香料樣品是在一元店、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、連鎖商店和網(wǎng)上維生素銷售點(diǎn)購(gòu)買的，其中包括有機(jī)產(chǎn)品。樣品處理采用了低溫研磨和微波消解技術(shù)。使用ICP-MS（電感耦合等離子體質(zhì)譜法）來檢測(cè)重金屬污染及摻雜的存在與水平。

二、方法和材料

樣品

從七個(gè)香料家族中購(gòu)買了整粒和磨碎的香料樣品，這些樣品來自多種類型的地點(diǎn)，包括在線、健康食品店、雜貨店、零售連鎖店以及折扣店或一元店。樣品的價(jià)格從每瓶1美元到每盎司20美元以上不等。一些產(chǎn)品被標(biāo)記為“有機(jī)"產(chǎn)品。除了香料，還購(gòu)買了相關(guān)的茶葉、醬料和以香料為特色的膳食補(bǔ)充膠囊進(jìn)行研究。在本應(yīng)用說明中，重點(diǎn)將是紅辣椒香料及產(chǎn)品的重金屬污染濃度。

 l13種紅辣椒干香料（每100克價(jià)格從1美元到16美元不等）

2種辣椒粉 - 未注明成分

3種紅辣椒 - 1種有機(jī)

5種甜椒粉 - 1種有機(jī)

3種碎紅辣椒片 - 1種有機(jī)

l紅辣椒產(chǎn)品（辣椒粉和辣醬）

7種辣椒粉 - 1種有機(jī)（每100克價(jià)格從1美元到8美元不等）

6種辣醬 - 1種有機(jī)（免費(fèi)至每100克3美元）

樣品制備

初始樣品制備：

使用Spex SamplePrep Freezer Mill將整粒香料磨碎。

              – 研磨條件：

l 2克香料

l 程序：

-預(yù)冷 = 20分鐘

-研磨5個(gè)循環(huán)（每個(gè)循環(huán)2分鐘）

-每個(gè)循環(huán) = 2分鐘冷卻

-沖擊速率 = 16次沖擊/秒

粉末或磨碎的香料按購(gòu)買時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試。

樣品消解：

l 樣品使用CEM Mars 6微波消解儀進(jìn)行消解。

– 微波條件：

l Easy Prep容器和XP容器

l 0.2克樣品

l 10毫升HNO₃:

-高硅含量樣品中加入1-2滴HF

-15分鐘升溫至210°C

-保持15分鐘

材料

l Spex CertiPrep標(biāo)準(zhǔn)品：

CLMS-1, CLMS-2, CLMS-3, CLMS-4（多元素溶液標(biāo)準(zhǔn)品1-4）

l 試劑：

高純硝酸

高純氫氟酸

儀器

l 使用Agilent ICP-MS 7700進(jìn)行檢測(cè)：

Meinhard霧化器

旋風(fēng)式噴霧室

l 分析模式：

正常模式：空氣

碰撞模式：氦氣

三、結(jié)果與討論

香料中發(fā)現(xiàn)的重金屬可能來自多種來源。一些金屬，如氧化鉛或鉻酸鉛，可能是有意添加的摻假物，而其他一些金屬則可能是無意的污染，來源于土壤、農(nóng)藥使用或加工問題。

紅辣椒香料

干燥的紅辣椒香料包括紅辣椒片、辣椒粉和甜椒粉。干紅辣椒中的鉛含量范圍從紅辣椒片的蕞低0.5 μg/g到高度加工的一元店甜椒粉的超過2 μg/g。在紅辣椒香料中，鉛含量最高的是經(jīng)過更多加工的磨碎辣椒和甜椒粉。鉛含量蕞低的是較少加工的紅辣椒片。鉻含量也遵循這一模式，即較少加工的樣品含有少于1 μg/g的鉻，而高度加工的紅辣椒和一元店甜椒粉的鉻含量最高，達(dá)到12 μg/g。（圖1）

圖1. 干燥紅辣椒香料中的鉛和鉻濃度（μg/g）

在三個(gè)甜椒粉樣品中發(fā)現(xiàn)了顯著的砷和鎘含量，包括零售甜椒粉（0.5 μg/g Cd）、有機(jī)甜椒粉（0.7 μg/g Cd 和 0.3 μg/g As）以及一元店甜椒粉（0.75 μg/g Cd 和 0.75 μg/g As）。汞要么未在樣品中檢測(cè)到，要么含量低于0.1 μg/g。（圖2）

圖2. 干燥紅辣椒香料中的砷和鎘濃度（μg/g）

紅辣椒產(chǎn)品包括混合的“辣椒"粉香料（成分未知）和紅辣椒辣醬。在紅辣椒產(chǎn)品中，最常見的重金屬是鉻，一元店辣椒粉中的鉻含量最高，達(dá)到7 μg/g。鉻的含量范圍從3.1到7.0 μg/g。在同一種一元店辣椒粉中，砷和鎘的含量也是最高的，這種樣品還含有最高的鉻含量（1.2 μg/g Cd 和 0.4 μg/g As）。同一樣品中也發(fā)現(xiàn)了鉛，含量略低于1 μg/g。混合辣椒粉中鉛含量最高的是有機(jī)辣椒粉（1.6 μg/g）（圖3）。

圖3. 混合辣椒粉中的重金屬含量（μg/g）

在所有干燥香料和紅辣椒產(chǎn)品中，從暴露量來看，鉛含量最高的是商業(yè)制備的紅辣椒醬。有些醬料以每包約10克的單獨(dú)份包裝。為了比較重金屬濃度，使用了兩包或20克的份量。兩包中國(guó)快餐辣醬含有20.6 μg的鉛和63 μg的鉻，這幾乎相當(dāng)于成年人每日允許攝入阝艮量的30%。在所有測(cè)試的辣醬中，一致發(fā)現(xiàn)了鉛和鉻。一些樣品還包括可測(cè)量的砷和鎘。（圖4）。

圖4. 辣醬中的重金屬濃度（μg/20克份量 = 2個(gè)快餐包）

四、結(jié)論

我們測(cè)試的紅辣椒香料和產(chǎn)品樣品都含有一些顯著量的重金屬。最常見的重金屬是鉛和鉻。干燥香料中的鉛和鉻濃度最高，但由于這些干燥香料的典型份量較小，暴露于這些濃度的風(fēng)險(xiǎn)被降到蕞低。然而，盡管辣醬中的總體重金屬濃度較低，與干燥香料相比，在考慮到份量的情況下，其暴露水平較高。在一些辣醬包的情況下，兩包就包含超過成人一天鉻和鉛暴露量的四分之一。與其他研究的香料相比，紅辣椒含有一些最高的總體重金屬濃度，僅次于一些肉桂和姜黃樣品的最高鉛含量。在所有香料中，紅辣椒和辣椒粉混合樣品確實(shí)含有最高的砷和鎘含量。口隹一在紅辣椒香料中未以顯著濃度發(fā)現(xiàn)的重金屬是汞。（圖5）。

圖5. 香料樣品組中重金屬總體濃度的比較（μg/g）