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    檢測葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染

     更新時(shí)間:2024-08-13 點(diǎn)擊量:226

    一、摘要

    在過(guò)去幾年里,研究已經(jīng)發(fā)現葡萄及其產(chǎn)品(例如果汁和葡萄酒)受到嚴重污染。最新的研究指出,蘋(píng)果汁和葡萄酒中檢出了砷元素。含砷的農藥,尤其是鉛砷酉夋鹽,直到 20 世紀 80 年代末至 90 年代在全球還被廣泛使用。盡管自 20 世紀初以來(lái)人們就已經(jīng)意識到砷殘留可能帶來(lái)的問(wèn)題,但在整個(gè) 1940 年代,鉛砷酉夋鹽作為國內使用蕞廣泛的農藥之一,被用于數百萬(wàn)英畝的農作物上。由于許多果園至今仍在使用鉛砷酉夋鹽,因此砷污染的風(fēng)險仍然存在。這些重金屬農藥的設計本就旨在具有持久性,即使在被禁用數十年后,仍可能對環(huán)境和健康造成問(wèn)題。在這項研究中,研究人員從美國、英國和德國的多家商店收集了受歡迎的有機及普通葡萄干、蘇丹娜和醋栗樣本。隨后,通過(guò)微波消解處理樣本,并利用感應耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)進(jìn)行檢測,以確定其中的重金屬污染程度。


    二、引言

    干果市場(chǎng)之所以持續顯著(zhù)增長(cháng),很大程度上是因為公眾對于干果的營(yíng)養價(jià)值和便利性有了更深刻的認識。干果是指那些通過(guò)自然曬干或采用其他方法去除了原有水分的水果。一般而言,干果富含對人體健康有益的抗氧化劑和纖維。然而,一些干果如越橘或蔓越莓,在加工過(guò)程中被添加了糖分以提升口感,這使得它們相較于葡萄干類(lèi)食品而言,營(yíng)養價(jià)值大打折扣。

    重金屬,特別是砷,已被發(fā)現存在于葡萄及葡萄酒中,這其中也可能包含其他有毒金屬。葡萄藤能吸收土壤中天然存在的砷,或是曾經(jīng)使用的含有砷和其他重金屬的農藥中的砷。在干果中,這些物質(zhì)的濃度可能更為顯著(zhù)。在本研究中,我們將對葡萄干、蘇丹娜和醋栗進(jìn)行調查,實(shí)質(zhì)上,這些都是葡萄干的不同形式。醋栗是由黑科林斯葡萄制成的葡萄干,其制作過(guò)程與葡萄干類(lèi)似,都是自然曬干。蘇丹娜則是在水和油的混合液中浸泡以加快干燥過(guò)程,這一處理也賦予了它們金黃色的外觀(guān)。新鮮越橘含有豐富的營(yíng)養價(jià)值,包括維生素 C K,這些對于維持健康的血液凝固功能至關(guān)重要。然而,干制越橘卻幾乎喪失了這些營(yíng)養素。在本研究報告中,我們將對這些干果進(jìn)行檢測,以探究我們的零食中究竟含有哪些金屬成分。


    三、材料

    樣本

    葡萄干

    蘇丹娜

    醋栗

    櫻桃

    越橘

    所有樣本均購自英國、新澤西和北卡羅來(lái)納的超市。


    SPEX CertiPrep 標準品

    • CLMS-1: ICP-MS 多元素溶液

    • CLMS-2: ICP-MS 多元素溶液

    • CLMS-3: ICP-MS 多元素溶液

    • CLMS-4: ICP-MS 多元素溶液

    • CL-ICV-1: 初始校準驗證標準品


    試劑

    高純硝酸(HNO3

    去離子水(18 MΩ


    四、樣品制備

    初始樣本準備

    一些樣本在 SPEX SamplePrep Freezer/Mill® 中進(jìn)行了研磨。

    研磨條件

    • 2 克干果

    程序

    預冷 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 = 每秒 16 次沖擊

    檢測葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染

    1.SPEX SamplePrep Freezer/Mill®


    樣本消解與分析

    樣本在 CEM MARS 6 iWave 微波單元使用 MARSXpress Plus 容器進(jìn)行消解(圖 2

    0.25 克樣本加入容器中,并加入 10 毫升高純硝酸

    所有樣本和空白樣消解都使用了食品"一鍵式方法

    溫度:210 °C

    升溫:20分鐘

    保持:15分鐘

    功率:220 – 1800 W

    每批消解空白樣都與系列樣本一同運行,并從隨后的結果中扣除

    樣本消解后稀釋至 30 毫升,然后在 ICP-MS 分析前按 1:10 稀釋



    檢測葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染

    2. 配備 iWave 溫度傳感器的 MARS 6


    儀器條件

    使用 Meinhard 霧化器和氣旋噴霧室,在 Agilent ICP-MS 7900 上運行痕量元素樣本,采用表 1 中報告的譜線(xiàn)。使用補充氦氣來(lái)提高砷和鉻的響應。


    1. 監測的ICP-MS元素

    檢測葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染



    五、結果

    MARS 6 搭載 MARSXpress 容器能夠彳切底消解混合批次中的所有樣本。 3 顯示了一個(gè)典型的溫度/功率曲線(xiàn),其中編程溫度為 210 °C 并保持該溫度 15 分鐘。圖中的條形圖表明,所有容器都達到了相同的溫度,以確保每個(gè)樣本都能彳切底消解。“一鍵式食品方法"具有木及高的適應性,并能精確控制能量輸出,從而允許不同樣本基質(zhì)在單個(gè)批次中運行。210 °C 的最高溫度確保了所有樣本的完荃消解,無(wú)需額外的切碎或研磨工作。對樣本進(jìn)行的研磨處理獲得了與完整水果相媲美的結果。


    檢測葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染



    3. MARS 6 的溫度和功率圖


    表 2 顯示了各種干果中重金屬的濃度。值得關(guān)注的是,某些有毒重金屬如鉛(Pb)、鍶(Sr)和砷(As)的水平較高。







    2. 展示了干果中重金屬成分的含量(每 30 克平均份量中所含微克數

    檢測葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染



    六、結論

    總體而言,所有樣本都適合人類(lèi)食用。然而,有些樣本的有毒重金屬含量確實(shí)比其他樣本高得多。這很可能是由于水果生長(cháng)的環(huán)境條件不同所致。

    攝入超過(guò)建議的日常攝入量或將這些水果與其他食物(如面包涂抹料)一同食用,可能會(huì )導致重金屬濃度超出建議的每日允許量。

    越橘樣本結果的相對一致性可能歸因于它們全部生長(cháng)在同一個(gè)地理區域。

    對于砷的含量,葡萄干似乎并不比葡萄或葡萄酒引起更大的健康擔憂(yōu)。

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