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科儀新知
2019.06.05

守護食品安全的最佳利器 – iPrep密閉式超高壓反應瓶組

簡介

鉛、鎘、汞與砷是公認毒性相對高且易於在食品中見到的金屬元素。人體對於這些元素的耐受度低,容易因攝取過量而導致慢性病,例如器官功能受損或腫瘤;若長期暴露於鉛中,可能導致智商降低並造成學習障礙。因此,管控食品中重金屬濃度對於食品安全和消費者健康十分重要;此外,分析食品中微量元素的濃度也可以用來協助判斷產地標示是否正確。

大多數的食品或藥品進行重金屬分析前,都須以強酸將樣品中的有機物完全消化,以避免干擾分析。傳統的消化作法是將樣品放入燒瓶中、添加過量酸液(例如硝酸)、用加熱板加熱數小時,待有機物完全被強酸分解後,再以適當體積定量並上機分析。上述前處理程序費時費工,不僅部分金屬元素(例如汞、砷、硒)易揮發逸失,大量強酸蒸氣擴散也會造成環境與操作人員健康的危害。因此,在多數的分析實驗室中,這種加熱板消化的方式大多已被密閉式微波消化方法取代。

密閉式微波消化方法在消化瓶內密閉式加熱,加熱過程中隨著酸液溫度的上升,瓶內的壓力會隨之上升,使酸液得以加熱至沸點以上溫度。大幅增加消化速度的同時,亦大幅減少酸蒸氣的蒸發量,降低對環境及人員的危害。但對於高克數的樣品(例如2克以上)前處理,由於反應非常劇烈,加熱板消化仍為目前主流的消化方式。 為了解決高克數樣品消化的問題,美國 CEM 公司推出新型的 iPrep 密閉式超高壓反應瓶組。使用專利的雙重密封技術,使 iPrep 瓶組在耐溫與耐壓度均超越傳統微波消化瓶,更確保樣品完全消化並完整保留待測元素。搭配 CEM MARS6 微波消化器新型的 iWave 光學溫度控制系統,單支消化瓶可處理更高克數的樣品,甚至可同一批次中消化不同種類且不同份量的樣品,反應瓶組裝也更為便利,已成為食品重金屬分析前處理的新標竿。

實測案例

使用機台:

樣品資訊:

樣品依序為:冷凍肉捲、義式臘腸片、切達起司塊、奶粉
樣品反應瓶放置位置樣品重量
奶粉1, 71.0克
義式臘腸片2, 82.0克
切達起司塊4, 102.0克
冷凍肉捲5, 115.0克

每支樣品瓶添加10mL濃硝酸,目標溫度210℃。

結果與討論:

以 iPrep 密閉式超高壓反應瓶與 iWave 光學溫度控制系統,進行4種不同類型及克數食品的微波消化。由於奶粉含高量碳水化合物,在消化初期溫度上升較快,iWave 溫度控制系統偵測到了快速增溫的現象,故 MARS 6 自動調低輸出功率以避免樣品過熱(如圖1)。一旦溫度趨勢回歸正軌,功率又開始緩緩增加,當消化實驗結束後,所有樣品皆消化至澄清(如圖2),證明 iPrep 密閉式超高壓反應瓶可同時消化混合類型與不同克數的樣品。

結論

使用美國 CEM 公司的 MARS 6 密閉式微波消化器,配合非接觸式的 iWave 光學溫度控制系統與 iPrep 密閉式超高壓反應瓶組,可於同一批次中微波消化多種高克數食品,且所有樣品皆可消化至完全澄清;瓶組操作簡單且樣品消化速度快,可完全滿足實驗室對各種食品樣品消化的需求。

Reference

[1] Microwave Digestion of Large Mixed Food Samples with Varied Sample Weights. Application Notes, CEM Corporation.

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