Due campioni di riso possono contenere la stessa quantità di arsenico totale e avere un significato analitico e tossicologico molto diverso.
È questo il motivo per cui, quando si parla di arsenico negli alimenti e in particolare nel riso, la domanda corretta non è soltanto “quanto arsenico c’è?”, ma soprattutto: “in quale forma chimica è presente?”
L’arsenico può infatti essere presente come arsenico inorganico, principalmente arsenito As(III) e arsenato As(V), oppure come specie organiche, tra cui acido dimetilarsinico (DMA) e acido monometilarsonico (MMA). Dal punto di vista del controllo degli alimenti questa distinzione è fondamentale, perché la normativa europea stabilisce i tenori massimi nel riso sulla base dell’arsenico inorganico, cioè la somma di As(III) e As(V), e non dell’arsenico totale.
Perché il riso è una matrice particolarmente importante?
Il riso è tra gli alimenti che contribuiscono maggiormente all’esposizione alimentare ad arsenico inorganico. Nel proprio aggiornamento del 2024, EFSA ha confermato che l’esposizione alimentare ad arsenico inorganico rappresenta una questione di interesse per la salute pubblica e ha indicato riso e prodotti a base di riso tra le principali fonti alimentari.
Attenzione, però, a un’altra semplificazione frequente: “organico” non significa automaticamente “irrilevante” o “innocuo”. Le specie metilate, in particolare MMA e DMA, vengono valutate separatamente anche dal punto di vista tossicologico. Per il controllo normativo del riso, tuttavia, il parametro centrale rimane attualmente l’arsenico inorganico.
Quali sono i limiti europei per l’arsenico inorganico nel riso?
Il Regolamento (UE) 2023/915, nella versione consolidata vigente, definisce per il riso diversi tenori massimi di arsenico inorganico.
| Prodotto | Tenore massimo di As inorganico |
|---|---|
| Riso lavorato non parboiled, brillato o bianco | 0,15 mg/kg |
| Riso parboiled e riso semigreggio | 0,25 mg/kg |
| Farina di riso | 0,25 mg/kg |
| Cialde, cracker, dolci, fiocchi e riso soffiato da colazione | 0,30 mg/kg |
| Riso destinato alla produzione di alimenti per lattanti e bambini nella prima infanzia | 0,10 mg/kg |
| Bevande analcoliche a base di riso | 0,030 mg/kg |
Il dato da confrontare con questi limiti è quindi As inorganico = As(III) + As(V).
Arsenico totale: può essere usato come screening?
Sì, e questo passaggio è molto utile anche nell’organizzazione del lavoro di laboratorio.
Il Regolamento (CE) n. 333/2007, nella versione consolidata, prevede che la determinazione dell’arsenico totale possa essere utilizzata come screening per il controllo dell’arsenico inorganico.
Se l’arsenico totale è inferiore al limite previsto per l’arsenico inorganico, il campione non può avere una concentrazione di arsenico inorganico superiore a quel limite.
Se invece l’arsenico totale è pari o superiore al tenore massimo applicabile, occorre procedere con una determinazione specifica dell’arsenico inorganico.
In pratica, un laboratorio può quindi costruire un flusso analitico molto razionale:
- determinazione preliminare di As totale;
- confronto con il limite di As inorganico applicabile alla matrice;
- se necessario, esecuzione della speciazione/determinazione dell’As inorganico.
Come si determina l’arsenico inorganico nel riso?
Il principale riferimento europeo è la UNI EN 16802:2016, attualmente in vigore.
La tecnica prevista è la HPLC a scambio anionico accoppiata online a ICP-MS. Il concetto analitico è particolarmente elegante: la cromatografia separa le specie arsenicali, mentre l’ICP-MS fornisce una rivelazione altamente sensibile e specifica per l’elemento arsenico.
1. Omogeneizzazione del campione
Il primo passaggio è la preparazione di una porzione rappresentativa del campione. Nel riso questo significa normalmente macinazione e omogeneizzazione, evitando contaminazioni e garantendo che la piccola aliquota sottoposta ad estrazione rappresenti realmente il campione di laboratorio.
La qualità della speciazione inizia qui: un risultato strumentale molto preciso non può compensare un campione non omogeneo.
2. Estrazione blanda delle specie arsenicali
Nella determinazione dell’arsenico inorganico non si esegue semplicemente una mineralizzazione spinta come quella utilizzata per l’arsenico totale.
Occorre invece estrarre l’arsenico mantenendo sotto controllo la trasformazione delle specie. Il principio della UNI EN 16802 prevede un’estrazione in bagno termostatato con acido nitrico diluito e perossido di idrogeno.
Il passaggio ha una funzione precisa: As(III) viene ossidato quantitativamente ad As(V). In questo modo il laboratorio non deve quantificare separatamente due picchi instabili per poi sommarli: l’intero arsenico inorganico viene determinato come As(V).
Questa è una distinzione importante: la UNI EN 16802 è un metodo per la determinazione dell’arsenico inorganico complessivo, non una procedura finalizzata a mantenere separati As(III) e As(V).
3. Separazione mediante HPLC a scambio anionico
L’estratto viene quindi introdotto nel sistema cromatografico. La colonna a scambio anionico separa l’arsenico inorganico dalle altre specie arsenicali presenti nella matrice.
Per il riso, le specie che possono interessare maggiormente sono:
| Specie | Classificazione | Ruolo analitico |
|---|---|---|
| As(III) – arsenito | Inorganica | Convertito ad As(V) nel metodo UNI EN 16802 |
| As(V) – arsenato | Inorganica | Picco utilizzato per quantificare l’As inorganico |
| DMA – acido dimetilarsinico | Organica metilata | Può essere presente in quantità significativa nel riso |
| MMA – acido monometilarsonico | Organica metilata | Generalmente meno abbondante, ma analiticamente rilevante |
Il punto essenziale è che il picco attribuito all’arsenico inorganico deve essere cromaticamente ben separato dalle altre specie.
4. Rivelazione con ICP-MS
L’eluato della HPLC entra direttamente nell’ICP-MS. L’arsenico viene normalmente seguito sulla massa m/z 75.
Qui compare una delle criticità più note dell’analisi dell’arsenico: l’interferenza poliatomica 40Ar35Cl+, anch’essa a massa nominale 75.
Nel metodo cromatografico la separazione del segnale dell’arsenico dal fronte del cloruro è quindi un aspetto fondamentale. A seconda della configurazione strumentale, possono inoltre essere utilizzate modalità di collisione/reazione, ma la validazione deve dimostrare che il risultato sia privo di interferenze significative.
Quindi dove finisce As(III)?
È una domanda molto utile per capire il metodo.
Immaginiamo che nel riso siano inizialmente presenti:
- As(III) = 0,060 mg/kg;
- As(V) = 0,070 mg/kg;
- DMA = 0,080 mg/kg;
- MMA = 0,010 mg/kg.
L’arsenico totale associato a queste quattro specie sarebbe 0,220 mg/kg. Ma il dato regolamentare di interesse sarebbe:
As inorganico = As(III) + As(V) = 0,130 mg/kg.
Per un riso bianco non parboiled, il campione sarebbe quindi inferiore al limite di 0,15 mg/kg, nonostante l’arsenico totale sia 0,220 mg/kg.
Nel metodo UNI EN 16802, durante l’estrazione As(III) viene trasformato in As(V): il sistema cromatografico quantifica quindi un unico segnale corrispondente all’arsenico inorganico totale.
E se vogliamo misurare anche DMA e MMA?
Qui bisogna distinguere la determinazione regolamentare dell’arsenico inorganico dalla speciazione completa.
Se l’obiettivo è riportare separatamente As(III), As(V), MMA e DMA, il laboratorio deve utilizzare una preparazione del campione e condizioni cromatografiche specificamente validate per preservare e separare quelle specie.
Non è corretto prendere automaticamente un metodo progettato per convertire As(III) in As(V) e utilizzarlo per dichiarare una speciazione completa delle forme originariamente presenti.
Il tema è talmente attuale che nel 2026 è stato avviato in ambito CEN un progetto per sviluppare un metodo standardizzato dedicato alla determinazione delle specie metilate MMA e DMA negli alimenti mediante HPLC a scambio anionico-ICP-MS, come estensione del quadro già costruito con EN 16802.
I controlli qualità che fanno davvero la differenza
La speciazione è più delicata della semplice determinazione dell’elemento totale. Non basta verificare che l’ICP-MS risponda correttamente a uno standard di arsenico.
Un piano di controllo robusto dovrebbe considerare almeno:
- bianco di estrazione, per controllare contaminazioni introdotte durante l’intero processo;
- materiale di riferimento con valore assegnato per arsenico inorganico, quando disponibile;
- prove di recupero eseguite sulla matrice;
- precisione di estrazione, valutando repliche indipendenti;
- stabilità del tempo di ritenzione e identificazione del picco;
- risoluzione cromatografica rispetto alle altre specie e al segnale associato al cloruro;
- verifica della taratura durante la sequenza analitica;
- LOQ adeguato al limite legislativo e alla matrice;
- incertezza di misura associata al risultato finale;
- quando si esegue una speciazione più ampia, valutazione del bilancio di massa tra arsenico totale e somma delle specie determinate.
Il Regolamento (CE) n. 333/2007 stabilisce inoltre specifici criteri di prestazione per i metodi destinati al controllo ufficiale dell’arsenico totale e inorganico, compresi requisiti relativi a specificità, precisione, LOQ, recupero e incertezza.
La somma delle specie deve coincidere con l’arsenico totale?
Idealmente il confronto tra As totale e somma delle specie quantificate è uno strumento diagnostico molto potente.
Una differenza significativa può indicare, ad esempio:
- estrazione incompleta;
- presenza di specie non incluse nel metodo;
- trasformazione delle specie durante la preparazione;
- problemi di integrazione o identificazione cromatografica;
- effetti di matrice o interferenze.
Non esiste però un unico criterio percentuale valido in modo universale: il laboratorio deve definire e giustificare i propri criteri di accettazione nell’ambito della validazione del metodo, tenendo conto della matrice, delle specie ricercate e dell’incertezza associata alle diverse determinazioni.
Il vero punto: misurare “arsenico” non basta
La speciazione dell’arsenico è uno degli esempi più chiari di come la chimica analitica moderna non possa limitarsi alla concentrazione totale di un elemento.
0,20 mg/kg di arsenico totale non significano necessariamente 0,20 mg/kg di arsenico inorganico.
Per il riso, la valutazione corretta richiede di comprendere quale parte dell’arsenico appartenga alle forme inorganiche e quale alle specie organiche.
L’accoppiamento HPLC-ICP-MS permette di unire la capacità separativa della cromatografia alla sensibilità della spettrometria di massa al plasma, ma richiede una validazione che comprenda non soltanto lo strumento, bensì l’intero processo: omogeneizzazione, estrazione, stabilità delle specie, separazione, interferenze, identificazione, recupero, precisione e incertezza.
Ed è proprio questo il punto più importante per un laboratorio che opera secondo UNI CEI EN ISO/IEC 17025: il misurando deve essere definito senza ambiguità. “Arsenico totale”, “arsenico inorganico” e “DMA/MMA” sono misurandi diversi e richiedono strategie analitiche e validazioni coerenti con ciò che viene dichiarato nel rapporto di prova.
DN Consulenze
DN Consulenze supporta i laboratori nella validazione dei metodi, nell’impostazione dei controlli qualità, nella valutazione di LOD/LOQ e incertezza di misura e nella definizione delle strategie analitiche in accordo con la UNI CEI EN ISO/IEC 17025.
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Articolo aggiornato al 18 settembre 2026. I riferimenti legislativi e normativi devono essere verificati rispetto alla matrice, alla destinazione del prodotto e alla versione vigente applicabile al momento dell’analisi.