测定葡萄酒中合成着色剂含量的不确定度评定

单祝庚，杨 静

（衡阳市产商品质量监督检验所，衡阳 421001）

合成着色剂是为了赋予或改善食品色泽而添加到食品中的物质，它不是食品的成分，在着色剂合成中可能伴有其他副产品而造成污染，特别是早期使用的合成着色剂很多发现具有致癌性，因此世界各国对食用合成着色剂都严格控制。目前，我国允许使用的安全性较高的只有8种。对合成着色剂的检测通常采用国标GB／T5009.35－2003高效液相色谱法。

评定不确定度已成为各实验室在实验室认可、计量认证复查和样品比对工作中的重点，它实现了统一地评价测量结果的质量，在食品添加剂的检测工作中具有重要的意义［1－2］。本文对高效液相色谱法同时测定葡萄酒中四种合成着色剂的测量结果合成相对标准不确定度进行了分析和评定。

1 实验方法与仪器

1.1 测量仪器：日本岛津LC－10A高效液相色谱仪，SPD－10Avp紫外检测器

1.2 测量环境条件：30℃，相对湿度≤55%

1.3 合成着色剂储备标准溶液：柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄0.500mg／ml，u＝1%（k＝2）（购于中国计量科学研究院）。

1.4 合成着色剂标准使用溶液：分别移取上述四种标准储备液0.10、0.20、0.40、0.80、1.60mL于10.0mL容量瓶中，用水稀释至刻度，配成混合标准 溶 液，浓 度 分 别 为 5.0、10.0、20.0、40.0、80.0μg／mL。

1.5 样品预处理：称取5.0g左右的样品于100mL烧杯中，水浴加热驱除乙醇，按 GB／T5009.35－2003聚酰胺吸附法提取合成色素后蒸发至近干，加水溶解定容至50.0mL，经0.45μm滤膜过滤，上机分析［3］。

1.6 色谱条件

1.6.1 色谱柱：Wondasil C18 5μm 4.6 mm×250mm

1.6.2 流动相：乙酸铵（0.02mol／L）：甲醇，梯度洗脱20%～35%，3%／min；35%～98%，9%／min；98%继续6min；流速：1mL／min

1.6.3 检测波长：254nm

2 数学模型

测量结果计算公式：其中x为试样中色素的含量（mg／kg）；C为由标准曲线得到的试样中色素的浓度（μg／mL）；V为试样处理后定容体积（mL）；m为所称取试样质量（g）。

试样中色素浓度C（μg／mL）通过标准曲线计算，其公式为：

A－峰面积；C－表示浓度；k－斜率；b－截距。

由公式（1）和公式（2）分析可知四种着色剂不确定度主要来源于标准曲线的拟合、峰面积的测量、标准物质、样品处理后定容的总体积，试样称样量等不确定度因素。

3 不确定度分量的计算及合成

3.1 曲线拟合产生的相对标准不确定度

本实验共选取5个标准浓度，每个标准点重复测定3次。由于测定结果数据较多，本文选取柠檬黄进行不确定的计算和评定作为其他着色剂的参照。表1列举了四种着色剂中柠檬黄标准峰面积的测定结果。

表1 不同浓度着色剂混标中柠檬黄峰面积的测定结果

以浓度C（μg／mL）为横坐标，峰面积A（mA）为纵坐标作图，得到标准曲线方程、相关系数分别为A＝68 802C，斜率k＝68 802，γ＝1。

表2 柠檬黄标准曲线标准偏差计算结果

续表

表3 四种着色剂的线性回归方程、相关系数及标准偏差s

比对样品中柠檬黄7次重复测定结果平均值为53.4 mg／kg，则曲线拟合产生的标准不确定为：

式中p－样品测定次数；n－标准溶液测定次数；C0－样品测定平均值；C－－不同标准溶液的平均值。其他三种着色剂的不确定度的评定按照此法计算，结果见表4。

表4 其他三种着色剂曲线拟合相对标准不确定度数据

3.2 标准溶液产生的相对标准不确定度

3.2.1 标准物质引入的相对标准不确定度

3.2.2 标准溶液配制过程量器校准产生的相对标准不确定度

表5 标准溶液配制过程中量具校准引起的相对标准不确定度

由表5数据合成相对标准不确定度为：

3.2.3 温度变化产生的相对标准不确定度

因此，由标准溶液产生的合成相对标准不确定度为：

3.3 样品制备引入的相对标准不确定度

3.3.1 样品称量产生的相对标准不确定度

称样量为5.0g，相对标准不确定度为：

3.3.2 定容体积产生的相对标准不确定度

样品预处理后转移入50.0mL容量瓶，并用水定容至刻度。其最大允许误差为±0.0 2mL，按矩形分布考虑，其相对标准不确定度为

3.3.3 定容时温度产生的相对标准不确定度

同3.2.3，其引入的相对标准不确定度为1.21×10－3。

由上述评定可知，样品制备引入的相对标准不确定度为

3.4 测量重复性产生的相对标准不确定度

表6 相同实验条件下，7次独立实验结果及相关数据

4 合成相对标准不确定度

各相对标准不确定度合成：

其中四种着色剂的μ（2）和μ（3）相同，μ（1）和μ（4）数据分别见表4和表6，四种着色剂各相对标准不确定度分量汇总后得到合成相对标准不确定度分别为：柠檬黄：1.3%；苋菜红：1.6%；胭脂红：1.7%；日落黄：1.8%。

5 扩展不确定度

取置信概率95%，包含因子k＝2［5］，以合成相对标准不确定度乘以包含因子再乘以样品中各着色剂测定含量进行扩展不确定度计算，比对葡萄酒中四种着色剂依次为：柠檬黄：1.4mg／kg；苋菜红：1.1mg／kg；胭脂红：1.2mg／kg；日落黄：1.7mg／kg。

6 测量不确定度报告

比对葡萄酒中四种着色剂的测量结果为：柠檬黄：（53.4±1.4）mg／kg；苋菜红：（34.2±1.1）mg／kg；胭脂红：（34.9± 1.2）mg／kg；日落黄：（46.2±1.7）mg／kg。

7 结 论

通过对液相色谱梯度洗脱法同时测量葡萄酒中四种着色剂含量的不确定度来源进行分析，并对其不确定度分量进行评定，得出该分析方法的测量不确定度。同时可以看出，HPLC法测定着色剂含量不确定度主要来自标准曲线拟合、标准溶液的制备、样品处理操作过程、仪器的校准和测量重复性。因此，在测试样品时，必须严格按照操作规范，并且使用合格的计量器具，尽量减小测量结果的不确定度，保证检测结果的质量。

［1］杨小宁，郭靓，但德忠 .环境监测中仪器分析方法不确定度的评估（Ⅱ）：原子吸收光谱分析中的测量不确定度［J］.四川环境，2007，26（5）：24－29.

［2］蔡秋，朱明 .高效液相色谱法测定茶饮料中苯甲酸结果不确定度评定［J］.食品科学，2007，28（2）：277－280.

［3］周小新，周红 .离子色谱法测定水中溴酸根离子含量不确定度评价［J］.职业与健康，2009，25（17）：1827－1829.

［4］杜淑霞.高效液相色谱法测定乳饮料中安赛蜜含量的不确定度评定［J］.食品研究与开发，2010，31（2）：142－146.

［5］刘燕，陈国利，彭新凯，等.气相色谱法测定果冻中甜蜜素结果不确定度评定［J］.食品与机械，2008，24（2）：111－113.