液相色谱法测定饮料中诱惑红含量的 不确定度评定

诱惑红是一种食用性的合成色素，能够在水中溶解，具有较强的着色牢度，毒性小。《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2014)规定，诱惑红能够添加到糖果、冷饮以及固体饮料当中，但其添加剂量必须控制在规定范围内。近年来，诱惑红也开始被应用于肉灌肠、西式火腿、果冻等食品中，使用范围越来越广。由于诱惑红属于人工合成色素，不能过量添加，否则会对食用者产生危害，因此必须要加强对此种色素的应用剂量检测，确保其处于合格范围内。在测定饮料中诱惑红含量时，常用液相色谱法，该方法效果显著，测定过程简单快速，且准确性高，结果满意[4-5]。因此，本文结合《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）[1]和《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS-GL006-2019）[2]中规定的基本因素，对高效液相色谱法测定饮料中诱惑红的含量进行不确定度分析[6]，找出影响不确定度的因素，对不确定度进行评估，给出不确定度，如实反映测量的置信度和准确度，为检测结果的准确性、可靠性提供真实、有效的依据[7-9]。

1 材料与方法

1.1 检验标准

根据《食品中诱惑红、酸性红、亮蓝、日落黄的含量检测 高效液相色谱法》（SN/T 1743—2006）进行测定。

1.2 主要仪器设备、标准物质、试剂

LC-20A岛津高效液相色谱仪配紫外检测器；艾杰尔Venusil XBP C18色谱柱；赛多利斯电子分析天平；超声波水浴；刻度吸管；移液器；甲醇（色谱纯，上海安谱科技有限公司）；乙酸铵（色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；水，均为一级水。

食用合成色素诱惑红溶液标准物质[GBW(E)100164]，中国计量科学研究院。

1.3 检测步骤与色谱条件

1.3.1 色谱条件

流动相：甲醇：0.02 mol·L-1乙酸铵溶液（5+95）；梯度洗脱： 0～3 min，甲醇5%→20%；3～8 min，甲醇20%→35%；8～15 min，甲醇35%→98%；15～21 min，甲醇98%；检测波长：254 nm；柱温：室温；进样量：10 μL。

1.3.2 检测步骤

用液相色谱法测定饮料中的诱惑红，将一定量样品注入液相色谱仪，利用紫外检测器进行检测，通过对被测样品中色谱峰的保留时间来定性，根据样品峰面积与标准比较用外标法来定量。

2 数学模型的建立与不确定度来源

2.1 诱惑红的含量计算

用外标法计算饮料中诱惑红的含量，其数学模型为

式中：X为样品中诱惑红的浓度，g·kg-1；Cs为诱惑红标准溶液的浓度，μg·mL-1；Ai为样品中诱惑红的峰面积；As为诱惑红标准的峰面积；V为提取溶液的总体积，mL；m为样品称样量，g。

2.2 不确定度来源

根据测定饮料中诱惑红含量的数学模型，其测量不确定度的来源主要有样品称量引入的不确定度；样品定容引入的不确定度；标准溶液配制引入的不确定度；标准工作曲线拟合求浓度引入的不确定度；样品重复测定引入的不确定度。

3 不确定度分量的评定

3.1 样品制备引入的不确定度

（1）试样称量，电子天平的允许偏差为±0.002 mg，k=2，样品量m=5.052 g，相对标准不确定度为

（2）试样稀释。A级10.0 mL容量瓶，误差为±0 mL，按矩形分布，k=，相对标准不确定度为

故试样称量和稀释的相对不确定度为

3.2 标准溶液配制引入的不确定度

（1）标准物质引入的不确定度。从标准物质证书中查得诱惑红标准溶液的相对不确定度urel(S1)为2.0%。

（2）配制标准储备溶液引入的不确定度。用5 mL的刻度管移取2.5 mL至10 mL容量瓶中定容。5 mL刻度管允差为0.015 mL，10 mL容量瓶（A）级容量允差为0.02 mL，按照均匀分布，引入的相对不确定为

故配制标准储备溶液引入的不确定度为

（3）配制标准工作溶液引入的不确定度。用1 mL的刻度管移取1 mL至10 mL容量瓶中定容。1 mL刻度管允差为0.007 mL，10 mL容量瓶（A）级容量允差为0.02 mL，按照均匀分布，引入的相对不确定为

故配制标准工作溶液引入的不确定度为

因此标准物质引入的不确定度为

3.3 标准曲线拟合引入的不确定度

由表1、表2可知，标准系列工作液按色谱条件进行进样，以保留时间定性，根据标准溶液的浓度和对应的峰面积，用最小二乘法拟合标准曲线，得到线性回归方程为y=21 999x，相关系数0.999 9。标准系列工作溶液峰面积的标准偏差为S=2 226.454 452，标准系列工作溶液的相对标准不确定度为urel(c0)=0.701 72%。

表1 拟合标准曲线数据表

表2 标准工作曲线引入的不确定度表

3.4 重复试验引入的不确定度

称取6份饮料各5 g，按相同的提取步骤进行提取，相同的测量参数上机测定，测量结果分别为0.023 2 g·kg-1、0.023 0 g·kg-1、0.023 1 g·kg-1、0.022 9 g·kg-1、0.023 1 g·kg-1和 0.023 2 g·kg-1，平均值c=0.023 0 g·kg-1，重复测量的标准偏差s=0.000 26 g·kg-1，相对标准不确定度为

4 合成相对不确定度评定

由于上述各个不确定度为积和商的关系，且相互独立，故合成相对不确定度为

5 扩展不确定度

取包含因子k=2，则高效液相色谱法测定饮料中诱惑红的相对扩展不确定度为Urel=k×urel(w)=2×2.469 5%=4.939 0%。故扩展不确定度为U=0.023×4.939 0%=0.001 1 g·kg-1。

6 测量结果不确定度

用高效液相色谱法测定饮料中诱惑红含量，测定结果为X=（0.023±0.001 1）g·kg-1；k=2。

7 结论与讨论

本实验采用《食品中诱惑红、酸性红、亮蓝、日落黄的含量检测 高效液相色谱法》（SN/T 1743—2006）[3]方法测定饮料中诱惑红含量，其不确定度为X=（0.023±0.001 1）g·kg-1；k=2。根据评定结果，影响不确定因素由大到小依次为标准溶液配制、样品的重复测定、标准曲线拟合求浓度和样品制备。其中标准溶液配制过程引入的不确定度贡献最大。因此，在实际工作中，尽量选择纯度高的标准品，在配制过程中规范操作，选用高级别的量具，并定期对其进行检定校准，以减少不确定度分量，提高测量值的准确性和可信度，以保证检测数据的科学性和合理性。