美国没有具体的法规详细规定食品中可允许的有毒元素含量，而许多其他国家有。例如，加拿大对即食果汁、花蜜和饮料中的砷有一个特定的容忍水平，即0.1 ppm。1
由于砷的毒性，长期接触这些元素可导致皮肤癌、膀胱癌和肾癌、神经系统疾病和心血管疾病。
砷可以通过各种路径进入食物链。直到最近，使用不同的有机砷作为农业领域的除草剂和抗微生物剂，以及直接应用于水果和果树。
在2003年之前，砷经常被用作木材防腐剂。打磨和/或锯切处理过的木材会产生受砷污染的锯末。
在一些地区，砷自然存在于岩层中，可以渗透到土壤和用于食品生长的水供应中。食品污染也可能发生在生产、加工、包装和运输过程中。
在使用石墨炉原子吸收光谱法鉴定食品中的砷时，分析人员必须考虑一些不同的分析挑战。有毒元素，如砷，可能以极低的浓度存在于食物中，在生物学上是重要的。
美国卫生与公众服务部、有毒物质和疾病登记处(美国毒物登记署)确定了慢性无机砷接触的最低风险水平:0.0003 mg As/kg/天。
对于一个体重45磅的儿童来说，每天喝一升果汁的最低危险水平大约是6µg/L。因此，用于这一应用的分析技术必须具有精确测量亚ppb浓度水平的样品中砷的能力。
设计了一种完整的婴儿食品和婴儿果汁中砷的鉴别方法石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）。
该方法涉及使用在封闭容器中使用微波辅助消化的样品制备步骤。食物可以在各种复杂的样品类型和复杂的基质中找到，但它们的基本主要成分是水和各种碳水化合物。
在这项工作中，样品在微波炉中完全消化，以便在仪器分析之前破坏样品的各种碳水化合物基质。
微波消解具有多种分析优势。由于样品放置在密封的PTFE聚合物消解容器中，因此在整个消解过程中，污染最小化，挥发性元素不会损失。
在密封容器中达到更高的消化温度，导致基质完全分解。
通过这里使用的微波系统，在时间，压力和温度方面精确记录每个样品的消化过程。这产生了分析可重复和可转移的消化过程。
图1所示。本工作中使用的样本示例。图片来源：PerkinElmer食品安全与质量
实验的
Multiwave™3000微波炉(PerkinElmer)®， Shelton, CT USA)进行微波辅助消化。
这是一种工业烘箱，可安装各种附件，以改善样品的消化。在这个例子中，食物在Rotor 8XF100中消化，这是一个带有8个高压容器的转子，容器由PTFE-TFM制成，封装在陶瓷夹套中。
TFM是化学改性的PTFE，其与传统PTFE相比，在高温下具有改善的机械性能。该容器具有60 bar（580psi）的“工作”压力，可在高达260˚C的温度下起作用，内部体积为100毫升。
所有容器的温度都使用红外温度传感器附件进行监测。
该设备通过在整个消化过程中远程测量每个容器衬垫底部的温度，为所有容器中的反应提供热保护。
利用上部转子板中的称重传感器技术，持续监测所有容器中的压力。
图2。多波转子。图片来源：PerkinElmer食品安全与质量
固体果泥和果汁的样品直接称入PTFE-TFM消化容器内(图2)。液体果汁的样品重量约为2克，果泥的样品重量约为1克。每个样品加浓硝酸6ml，浓盐酸0.5 mL。
在消化之前，向一些样品中添加砷，以通过消化测量分析物的回收率。一些容器仅包含用作分析试剂空白的样品。将容器密封并置于转子中进行微波消解。
所用酸显示出高纯度GFS化学试剂™ （美国俄亥俄州哥伦布），包装在聚四氟乙烯容器中。消化后，将消化物转移至50 mL聚丙烯自动进样瓶（Perkinlemer零件号B0193234），并添加ASTM I型实验室水至总重量为25 g。
表1。微波消解程序。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
| 步 |
权力
(瓦特) |
斜坡
(分钟) |
持有
(分钟) |
迷
速度 |
| 1 |
750 |
10 |
10 |
1 |
| 2 |
1200. |
10 |
10 |
1 |
| 3. |
0（冷却） |
0 |
15 |
3. |
表1显示了用于样品消化的功率/时间程序。为了确保消化安全，Multiwave 3000的红外传感器测量每个容器的温度。
当容器接近其最高工作温度260˚C时，多波炉将自动降低应用功率。在整个消化过程中，压力传感器将数据传输至多波炉控制器。
当达到最大压力60巴时，多波烘箱将自动降低功率。一个分析™ 800原子吸收光谱仪（PerkinElmer）用于在消化样品中的砷的GFAAS测量。
Aanalyst 800具有纵向塞曼效应背景校正2和固态探测器，在低波长(砷的主要AA波长是193.7 nm)非常有效。
AAnalyst 800使用横向加热石墨雾化器（THGA），该雾化器沿石墨管的整个长度提供均匀的温度分布。THGA有一个集成的L'vov平台3，用于克服GFAAS技术常见的潜在化学干扰效应。
从1000 mg/L储备标准品（PE纯品，Perkinlemer零件号N9300102）的连续稀释制备10µg/L As标准品，用于仪器校准。然后，AAnalyst 800自动进样器根据该10µg/L砷标准品生成2.5、5.0和10.0µg/L的校准曲线。
图3。砷校准曲线。图片来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
图4。砷原子轮廓信号校准标准和空白。图片来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
本方法还计算了QC标准品，高纯度标准品TM-A， (Charleston, SC 29423)，证明是10µg/L砷。将单个基体改进剂溶液稀释并组合，得到钯和硝酸镁的混合基体改进剂。
混合改性剂溶液的制备方法是将5 mL的钯改性剂(1%溶液，PerkinElmer部件编号B0190635)和0.5 mL的硝酸镁改性剂(PerkinElmer部件编号B0190634)与ASTM I型水稀释至50 mL。
其他仪器参数如表2和表3所示。图3为标准校准曲线，图4为校准标准剖面。曲线显示出良好的线性，在低浓度下的灵敏度很好。
表2。AAnalyst 800仪器参数。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
| ． |
． |
| 波长(nm) |
193.7 |
| 源灯(马) |
EDL 380 |
| 狭缝宽度（纳米） |
0.7 |
| 背景校正 |
塞曼效应 |
| 测量模式 |
峰面积，3重复 |
| 校准算法 |
线性通过零 |
| 积分时间 |
5 |
| 样本量 |
24 |
| 矩阵修改器体积 |
6 |
| THGA |
标准THGA管 |
表3。THGA加热程序。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
步
(˚C) |
温度
(sec) |
斜坡时间
(sec) |
保存时间
（毫升/分钟） |
氩
气体 |
| 1 * |
120 |
1 |
30. |
250 |
| 2 |
140 |
5 |
15 |
250 |
| 3. |
1100 |
10 |
15 |
250 |
| 4 * * |
1900 |
0 |
5 |
0 |
| 5 |
2450 |
1 |
3. |
250 |
* =注射温度= 100˚C。
**=雾化步骤
结果
使用具有转子-8的多波3000消化系统产生完全消化的清除样品溶液，并且不需要过滤。
在这些条件下，AAnalyst 800生产的砷的特征质量(Mo)为36 pg，与制造商建议的Mo值40 pg很好地对应。用该方法对9种不同的婴儿果汁和泥食品样品进行了评价。
制备果汁和其中一种腐烂样品，以重复制备，以检查整个方法的再现性。在消化之前，这些样品也“尖刺”在约240ng / g砷的未稀释样品中消化。
该峰值恢复的百分比将用于检查消化过程中砷的任何损失，并检查矩阵干扰。
表4显示了食品样品经使用重量和最终体积校正后的三次重复测量的平均值，这些测量的标准偏差(SD)，以及三次重复的相对标准偏差(%RSD)。发现的前7个样本是重复消化的。
两者之间的差异显示在标记为% Diff的列中。
梨泥样品中相对较高的百分比差异是由于该样品中的砷浓度极低，接近于3 ng/g梨泥的方法检测限。
对于在消化前用砷分割并掺入并掺入的样品，表4显示了尖峰恢复作为最终柱中恢复百分比的量度。
近100％的恢复值表明，在消化过程中没有没有未解决的基质干扰，并且在消化过程中几乎没有分析物的损失。
表4。用石墨炉原子吸收光谱法分析婴儿食品的结果。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司
样本ID
（ng / g） |
意思
（ng / g） |
SD |
％RSD |
% DIFF
飙升的* |
%恢复 |
| B_Pear汁 |
10．2 |
1．2 |
12 |
9.9 |
93.9 |
| G_Pear汁 |
15.1 |
0.65 |
4.3 |
3．3 |
90 |
| 葡萄汁 |
27.4 |
2．2 |
8.2 |
0.70 |
85.0 |
| b_apple果汁 |
12.4 |
0.96 |
7．8 |
3．4 |
92.6 |
| 苹果汁 |
18.2 |
0.29 |
1.6 |
4.7 |
|
| B_Cherry汁 |
10．3 |
0.77 |
7．5 |
23 |
|
| B_梨泥 |
5．00 |
2．0 |
35 |
55 |
95.7 |
| G_梨泥 |
＜3 |
|
|
|
|
| B_Apple酱 |
＜3 |
|
|
|
|
| HP QC TM-A（微克/升） |
10.0（微克/升） |
0.051 |
0.51 |
|
99.9 |
*最终溶液或分析中预消化峰值为5 μg/L
结论
该方法可成功地应用于这类食品中砷的测定。在高温、高压过程中多波消化系统提供完全消化、清晰的样品，无砷损失。
AAnalyst 800具有纵向塞曼效应背景校正和THGA管，包括L 'vov平台，在没有基质干扰的情况下提供了出色的峰值恢复。
在原汁或原浆中，检测限约为3纳克/克，在加拿大100纳克/克的限值范围内，这表明未来可能需要更低的监管限值来进行令人满意的测量。
参考
- 加拿大司法部，http://laws.justice.gc.ca/en/showdoc/cr/c.r.c.-c.870
- Hadgu，G.和Frech，W.光谱学报49B，445（1994）。
- L'vov，B.L.，光谱学报，45B，633（1990）。
这些信息来源于PerkinElmer食品安全和质量公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息，请访问PerkinElmer食品安全和质量。