CEM Mars 6应用：红辣椒香料和辣酱的重金属污染研究
在过去二十年里，随着消费者越来越青睐天然和高品质的植物产品，这类产品的消费量显著增加。全球主要的香料和茶叶生产区域经常被指出在消费品的安全和质量标准方面要求较低。这些地区的产品被发现含有各种掺杂物和污染物，包括磨损金属和有毒元素。所使用的香料样品是在一元店、农贸市场、连锁商店和网上维生素销售点购买的，其中包括有机产品。样品处理采用了低温研磨和微波消解技术。使用ICP-MS（电感耦合等离子体质谱法）来检测重金属污染及掺杂的存在与水平。
二、方法和材料样品
从七个香料家族中购买了整粒和磨碎的香料样品，这些样品来自多种类型的地点，包括在线、健康食品店、杂货店、零售连锁店以及折扣店或一元店。样品的价格从每瓶1美元到每盎司20美元以上不等。一些产品被标记为“有机”产品。除了香料，还购买了相关的茶叶、酱料和以香料为特色的膳食补充胶囊进行研究。在本应用说明中，重点将是红辣椒香料及产品的重金属污染浓度。
- 13种红辣椒干香料（每100克价格从1美元到16美元不等）
2种辣椒粉 - 未注明成分
3种红辣椒 - 1种有机
5种甜椒粉 - 1种有机
3种碎红辣椒片 - 1种有机
- 红辣椒产品（辣椒粉和辣酱）
7种辣椒粉 - 1种有机（每100克价格从1美元到8美元不等）
6种辣酱 - 1种有机（免费至每100克3美元）
样品制备
初始样品制备：
使用Spex SamplePrep Freezer Mill将整粒香料磨碎。
– 研磨条件：
2克香料
程序：
-预冷 = 20分钟
-研磨5个循环（每个循环2分钟）
-每个循环 = 2分钟冷却
-冲击速率 = 16次冲击/秒
粉末或磨碎的香料按购买时的状态进行测试。
样品消解：
- 样品使用CEM Mars 6微波消解仪进行消解。
– 微波条件：
- Easy Prep容器和XP容器
- 0.2克样品
- 10毫升HNO3:
-高硅含量样品中加入1-2滴HF
-15分钟升温至210°C
-保持15分钟
材料
- Spex CertiPrep标准品：
CLMS-1, CLMS-2, CLMS-3, CLMS-4（多元素溶液标准品1-4）
- 试剂：
高纯硝酸
高纯氢氟酸
仪器
- 使用Agilent ICP-MS 7700进行检测：
Meinhard雾化器
旋风式喷雾室
- 分析模式：
正常模式：空气
碰撞模式：氦气
三、结果与讨论香料中发现的重金属可能来自多种来源。一些金属，如氧化铅或铬酸铅，可能是有意添加的掺假物，而其他一些金属则可能是无意的污染，来源于土壤、农药使用或加工问题。
红辣椒香料
干燥的红辣椒香料包括红辣椒片、辣椒粉和甜椒粉。干红辣椒中的铅含量范围从红辣椒片的蕞低0.5 μg/g到高度加工的一元店甜椒粉的超过2 μg/g。在红辣椒香料中，铅含量最高的是经过更多加工的磨碎辣椒和甜椒粉。铅含量蕞低的是较少加工的红辣椒片。铬含量也遵循这一模式，即较少加工的样品含有少于1 μg/g的铬，而高度加工的红辣椒和一元店甜椒粉的铬含量最高，达到12 μg/g。（图1）
图1. 干燥红辣椒香料中的铅和铬浓度（μg/g）
在三个甜椒粉样品中发现了显著的砷和镉含量，包括零售甜椒粉（0.5 μg/g Cd）、有机甜椒粉（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）。汞要么未在样品中检测到，要么含量低于0.1 μg/g。（图2）
图2. 干燥红辣椒香料中的砷和镉浓度（μg/g）
红辣椒产品包括混合的“辣椒”粉香料（成分未知）和红辣椒辣酱。在红辣椒产品中，最常见的重金属是铬，一元店辣椒粉中的铬含量最高，达到7 μg/g。铬的含量范围从3.1到7.0 μg/g。在同一种一元店辣椒粉中，砷和镉的含量也是最高的，这种样品还含有最高的铬含量（1.2 μg/g Cd 和 0.4 μg/g As）。同一样品中也发现了铅，含量略低于1 μg/g。混合辣椒粉中铅含量最高的是有机辣椒粉（1.6 μg/g）（图3）。
图3. 混合辣椒粉中的重金属含量（μg/g）
在所有干燥香料和红辣椒产品中，从暴露量来看，铅含量最高的是商业制备的红辣椒酱。有些酱料以每包约10克的单独份包装。为了比较重金属浓度，使用了两包或20克的份量。两包中国快餐辣酱含有20.6 μg的铅和63 μg的铬，这几乎相当于成年人每日允许摄入阝艮量的30%。在所有测试的辣酱中，一致发现了铅和铬。一些样品还包括可测量的砷和镉。（图4）。
图4. 辣酱中的重金属浓度（μg/20克份量 = 2个快餐包）
四、结论我们测试的红辣椒香料和产品样品都含有一些显著量的重金属。最常见的重金属是铅和铬。干燥香料中的铅和铬浓度最高，但由于这些干燥香料的典型份量较小，暴露于这些浓度的风险被降到蕞低。然而，尽管辣酱中的总体重金属浓度较低，与干燥香料相比，在考虑到份量的情况下，其暴露水平较高。在一些辣酱包的情况下，两包就包含超过成人一天铬和铅暴露量的四分之一。与其他研究的香料相比，红辣椒含有一些最高的总体重金属浓度，仅次于一些肉桂和姜黄样品的最高铅含量。在所有香料中，红辣椒和辣椒粉混合样品确实含有最高的砷和镉含量。口隹一在红辣椒香料中未以显著浓度发现的重金属是汞。（图5）。
图5. 香料样品组中重金属总体浓度的比较（μg/g）
