CEM Mars 6應用：紅辣椒香料和辣醬的重金屬污染研究
在過去二十年里，隨著消費者越來越青睞天然和高品質的植物產品，這類產品的消費量顯著增加。全球主要的香料和茶葉生產區域經常被指出在消費品的安全和質量標準方面要求較低。這些地區的產品被發現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、農貿市場、連鎖商店和網上維生素銷售點購買的，其中包括有機產品。樣品處理采用了低溫研磨和微波消解技術。使用ICP-MS（電感耦合等離子體質譜法）來檢測重金屬污染及摻雜的存在與水平。
二、方法和材料樣品
從七個香料家族中購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，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。樣品的價格從每瓶1美元到每盎司20美元以上不等。一些產品被標記為“有機”產品。除了香料，還購買了相關的茶葉、醬料和以香料為特色的膳食補充膠囊進行研究。在本應用說明中，重點將是紅辣椒香料及產品的重金屬污染濃度。
- 13種紅辣椒干香料（每100克價格從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
5種甜椒粉 - 1種有機
3種碎紅辣椒片 - 1種有機
- 紅辣椒產品（辣椒粉和辣醬）
7種辣椒粉 - 1種有機（每100克價格從1美元到8美元不等）
6種辣醬 - 1種有機（免費至每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：
2克香料
程序：
-預冷 = 20分鐘
-研磨5個循環（每個循環2分鐘）
-每個循環 = 2分鐘冷卻
-沖擊速率 = 16次沖擊/秒
粉末或磨碎的香料按購買時的狀態進行測試。
樣品消解：
- 樣品使用CEM Mars 6微波消解儀進行消解。
– 微波條件：
- Easy Prep容器和XP容器
- 0.2克樣品
- 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
- Spex CertiPrep標準品：
CLMS-1, CLMS-2, CLMS-3, CLMS-4（多元素溶液標準品1-4）
- 試劑：
高純硝酸
高純氫氟酸
儀器
- 使用Agilent ICP-MS 7700進行檢測：
Meinhard霧化器
旋風式噴霧室
- 分析模式：
正常模式：空氣
碰撞模式：氦氣
三、結果與討論香料中發現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）
在三個甜椒粉樣品中發現了顯著的砷和鎘含量，包括零售甜椒粉（0.5 μg/g Cd）、有機甜椒粉（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）。同一樣品中也發現了鉛，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品中，從暴露量來看，鉛含量最高的是商業制備的紅辣椒醬。有些醬料以每包約10克的單獨份包裝。為了比較重金屬濃度，使用了兩包或20克的份量。兩包中國快餐辣醬含有20.6 μg的鉛和63 μg的鉻，這幾乎相當于成年人每日允許攝入阝艮量的30%。在所有測試的辣醬中，一致發現了鉛和鉻。一些樣品還包括可測量的砷和鎘。（圖4）。
圖4. 辣醬中的重金屬濃度（μg/20克份量 = 2個快餐包）
四、結論我們測試的紅辣椒香料和產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險被降到蕞低。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現的重金屬是汞。（圖5）。
圖5. 香料樣品組中重金屬總體濃度的比較（μg/g）
