測定葡萄酒中合成著色劑含量的不確定度評定

單祝庚，楊 靜

（衡陽市產商品質量監督檢驗所，衡陽 421001）

合成著色劑是為了賦予或改善食品色澤而添加到食品中的物質，它不是食品的成分，在著色劑合成中可能伴有其他副產品而造成污染，特別是早期使用的合成著色劑很多發現具有致癌性，因此世界各國對食用合成著色劑都嚴格控制。目前，我國允許使用的安全性較高的只有8種。對合成著色劑的檢測通常采用國標GB／T5009.35－2003高效液相色譜法。

評定不確定度已成為各實驗室在實驗室認可、計量認證復查和樣品比對工作中的重點，它實現了統一地評價測量結果的質量，在食品添加劑的檢測工作中具有重要的意義［1－2］。本文對高效液相色譜法同時測定葡萄酒中四種合成著色劑的測量結果合成相對標準不確定度進行了分析和評定。

1 實驗方法與儀器

1.1 測量儀器：日本島津LC－10A高效液相色譜儀，SPD－10Avp紫外檢測器

1.2 測量環境條件：30℃，相對濕度≤55%

1.3 合成著色劑儲備標準溶液：檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃0.500mg／ml，u＝1%（k＝2）（購于中國計量科學研究院）。

1.4 合成著色劑標準使用溶液：分別移取上述四種標準儲備液0.10、0.20、0.40、0.80、1.60mL于10.0mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，配成混合標準 溶 液，濃 度 分 別 為 5.0、10.0、20.0、40.0、80.0μg／mL。

1.5 樣品預處理：稱取5.0g左右的樣品于100mL燒杯中，水浴加熱驅除乙醇，按 GB／T5009.35－2003聚酰胺吸附法提取合成色素后蒸發至近干，加水溶解定容至50.0mL，經0.45μm濾膜過濾，上機分析［3］。

1.6 色譜條件

1.6.1 色譜柱：Wondasil C18 5μm 4.6 mm×250mm

1.6.2 流動相：乙酸銨（0.02mol／L）：甲醇，梯度洗脫20%～35%，3%／min；35%～98%，9%／min；98%繼續6min；流速：1mL／min

1.6.3 檢測波長：254nm

2 數學模型

測量結果計算公式：其中x為試樣中色素的含量（mg／kg）；C為由標準曲線得到的試樣中色素的濃度（μg／mL）；V為試樣處理后定容體積（mL）；m為所稱取試樣質量（g）。

試樣中色素濃度C（μg／mL）通過標準曲線計算，其公式為：

A－峰面積；C－表示濃度；k－斜率；b－截距。

由公式（1）和公式（2）分析可知四種著色劑不確定度主要來源于標準曲線的擬合、峰面積的測量、標準物質、樣品處理后定容的總體積，試樣稱樣量等不確定度因素。

3 不確定度分量的計算及合成

3.1 曲線擬合產生的相對標準不確定度

本實驗共選取5個標準濃度，每個標準點重復測定3次。由于測定結果數據較多，本文選取檸檬黃進行不確定的計算和評定作為其他著色劑的參照。表1列舉了四種著色劑中檸檬黃標準峰面積的測定結果。

表1 不同濃度著色劑混標中檸檬黃峰面積的測定結果

以濃度C（μg／mL）為橫坐標，峰面積A（mA）為縱坐標作圖，得到標準曲線方程、相關系數分別為A＝68 802C，斜率k＝68 802，γ＝1。

表2 檸檬黃標準曲線標準偏差計算結果

續表

表3 四種著色劑的線性回歸方程、相關系數及標準偏差s

比對樣品中檸檬黃7次重復測定結果平均值為53.4 mg／kg，則曲線擬合產生的標準不確定為：

式中p－樣品測定次數；n－標準溶液測定次數；C0－樣品測定平均值；C－－不同標準溶液的平均值。其他三種著色劑的不確定度的評定按照此法計算，結果見表4。

表4 其他三種著色劑曲線擬合相對標準不確定度數據

3.2 標準溶液產生的相對標準不確定度

3.2.1 標準物質引入的相對標準不確定度

3.2.2 標準溶液配制過程量器校準產生的相對標準不確定度

表5 標準溶液配制過程中量具校準引起的相對標準不確定度

由表5數據合成相對標準不確定度為：

3.2.3 溫度變化產生的相對標準不確定度

因此，由標準溶液產生的合成相對標準不確定度為：

3.3 樣品制備引入的相對標準不確定度

3.3.1 樣品稱量產生的相對標準不確定度

稱樣量為5.0g，相對標準不確定度為：

3.3.2 定容體積產生的相對標準不確定度

樣品預處理后轉移入50.0mL容量瓶，并用水定容至刻度。其最大允許誤差為±0.0 2mL，按矩形分布考慮，其相對標準不確定度為

3.3.3 定容時溫度產生的相對標準不確定度

同3.2.3，其引入的相對標準不確定度為1.21×10－3。

由上述評定可知，樣品制備引入的相對標準不確定度為

3.4 測量重復性產生的相對標準不確定度

表6 相同實驗條件下，7次獨立實驗結果及相關數據

4 合成相對標準不確定度

各相對標準不確定度合成：

其中四種著色劑的μ（2）和μ（3）相同，μ（1）和μ（4）數據分別見表4和表6，四種著色劑各相對標準不確定度分量匯總后得到合成相對標準不確定度分別為：檸檬黃：1.3%；莧菜紅：1.6%；胭脂紅：1.7%；日落黃：1.8%。

5 擴展不確定度

取置信概率95%，包含因子k＝2［5］，以合成相對標準不確定度乘以包含因子再乘以樣品中各著色劑測定含量進行擴展不確定度計算，比對葡萄酒中四種著色劑依次為：檸檬黃：1.4mg／kg；莧菜紅：1.1mg／kg；胭脂紅：1.2mg／kg；日落黃：1.7mg／kg。

6 測量不確定度報告

比對葡萄酒中四種著色劑的測量結果為：檸檬黃：（53.4±1.4）mg／kg；莧菜紅：（34.2±1.1）mg／kg；胭脂紅：（34.9± 1.2）mg／kg；日落黃：（46.2±1.7）mg／kg。

7 結 論

通過對液相色譜梯度洗脫法同時測量葡萄酒中四種著色劑含量的不確定度來源進行分析，并對其不確定度分量進行評定，得出該分析方法的測量不確定度。同時可以看出，HPLC法測定著色劑含量不確定度主要來自標準曲線擬合、標準溶液的制備、樣品處理操作過程、儀器的校準和測量重復性。因此，在測試樣品時，必須嚴格按照操作規范，并且使用合格的計量器具，盡量減小測量結果的不確定度，保證檢測結果的質量。

［1］楊小寧，郭靚，但德忠 .環境監測中儀器分析方法不確定度的評估（Ⅱ）：原子吸收光譜分析中的測量不確定度［J］.四川環境，2007，26（5）：24－29.

［2］蔡秋，朱明 .高效液相色譜法測定茶飲料中苯甲酸結果不確定度評定［J］.食品科學，2007，28（2）：277－280.

［3］周小新，周紅 .離子色譜法測定水中溴酸根離子含量不確定度評價［J］.職業與健康，2009，25（17）：1827－1829.

［4］杜淑霞.高效液相色譜法測定乳飲料中安賽蜜含量的不確定度評定［J］.食品研究與開發，2010，31（2）：142－146.

［5］劉燕，陳國利，彭新凱，等.氣相色譜法測定果凍中甜蜜素結果不確定度評定［J］.食品與機械，2008，24（2）：111－113.