高效液相色譜法測定辣椒粉中蘇丹紅I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的不確定度評定

宗凌麗 應月 孫瑞

摘 要：本文采用液相色譜法對辣椒粉中蘇丹紅含量測定進行不確定度研究，建立不確定度評定的數學模型，對檢測過程中各來源產生的不確定度進行分析，得到該方法的擴展不確定度。結果表明辣椒粉中蘇丹紅不確定度評定結果為蘇丹紅I0.896±0.046 4 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅱ0.701±0.018 8 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅲ0.847±0.021 5 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅳ0.624±0.018 3 mg·kg-1。

關鍵詞：辣椒粉;蘇丹紅I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ;不確定度

Abstract：In this paper， the uncertainty of determination of Sudan red in pepper powder was studied by HPLC， and the mathematical model of uncertainty evaluation was established. The uncertainty of each source in the detection process was analyzed， and the expanded uncertainty of this method was obtained. The results showed that the uncertainty evaluation results of Sudan red in pepper powder were Sudan I 0.896 ± 0.046 4 mg·kg-1， Sudan II 0.701±0.018 8 mg·kg-1， Sudan III

0.847 ± 0.021 5 mg·kg-1， Sudan IV 0.624 ± 0.018 3 mg·kg-1.

Key words：Chili powder; Sudan I， II， III， IV; Uncertainty

中圖分類號：O657.7

蘇丹紅是一種人工合成的親脂性偶氮染料，主要包括I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4種類型。使用蘇丹紅染色后的食品顏色非常鮮艷且不易褪色，能引起人們強烈的食欲，一些不法企業把蘇丹紅添加到食品中。經毒理學研究表明，蘇丹紅具有致突變性和致癌性，蘇丹紅I在人類肝細胞研究中顯示具有可能致癌的特性，在我國禁止使用于食品中。在發現蘇丹紅在人體內代謝產物為可能致癌的胺類物質后，歐盟等國家已禁止其作為色素在食品中添加[1-2]。因此對蘇丹紅的檢測技術提出了很高的要求[3]。測量不確定度是表征合理地賦予被測量之值的分散性與測量結果的參數，也是對檢測數據真實性的客觀反映和判定測量結果可靠程度的依據。

本實驗室研究了GB/T 19681-2005《食品中蘇丹紅染料的檢測方法 高效液相色譜法》測定食品中蘇丹紅的不確定度，參考JJ 1059.1-2012《測量不確定評定與表示》[4]和JJG 196-2006《常用玻璃量器檢定規程》[5]測量和評定其不確定度，為檢測實驗室質量控制提供科學、準確的依據，為食品中的蘇丹紅含量測定提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

蘇丹紅I標準物質（阿爾塔，100 μg·mL-1，純度99.6%）、蘇丹紅Ⅱ標準物質（曼哈格，100 μg·mL-1，純度85.0%）、蘇丹紅Ⅲ標準物質（曼哈格，100 μg·mL-1，

純度90.7%）和蘇丹紅Ⅳ標準物質（曼哈格，100 μg·mL-1，

純度78.6%）;玻璃量器：經檢定均為A級;丙酮、乙腈、正己烷均為色譜純;無水硫酸鈉為分析純。

1.1.2 儀器

Agilent1260液相色譜儀（DAD檢測器），美國安捷倫科技有限公司;METTLER-TOLEDO ME503T電子天平，梅特勒-托利多公司;色譜柱：Agilent? Eclipse plus-C18 4.6 mm×150 mm，5 μm，美國安捷倫科技有限公司。

1.1.3 測定條件

測定的環境條件：溫度≤30 ℃，相對濕度≤50%。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理

紅辣椒粉等粉狀樣品：稱取1～5 g（準確至0.001 g）

樣品于三角瓶中，加入10～30 mL正己烷，超聲

5 min，過濾，用10 mL正己烷洗滌殘渣數次，至洗出液無色，合并正己烷液，用旋轉蒸發儀濃縮至5 mL以下，慢慢加入氧化鋁層析柱中，為保證層析效果，在柱中保持正己烷液面為2 mm左右時上樣，在全程的層析過程中不應使柱干涸，用正己烷少量多次淋洗濃縮瓶，一并注入層析柱?？刂蒲趸X表層吸附的色素帶易小于0.5 cm，待樣液完全流出后，視樣品中含油類雜質的多少用10～30 mL正己烷洗柱，直至流出液無色，棄去全部正己烷淋洗液，用含5%丙酮的正己烷液60 mL洗脫，收集、濃縮后，用丙酮轉移并定容至5 mL，經0.45 ?m有機濾膜過濾后待測。

1.2.2 色譜條件

用反相高效液相色譜——紫外可見光檢測器進行色譜分析，檢測波長：蘇丹紅I 478 nm;蘇丹紅Ⅱ、蘇丹紅Ⅲ、蘇丹紅Ⅳ520 nm，其峰面積與標準系列比較定量。

1.2.3 檢測方法

標準溶液的配制：取蘇丹紅I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ標準溶液各1 mL，用乙腈稀釋配制成標準工作液。以保留時間定性、峰面積定量、外標法計算蘇丹紅含量。

1.2.4 建立數學模型

測量不確定度數學模型如下所示：

（1）

式（1）中，X為供試樣品中蘇丹紅含量，mg·kg-1;C為供試溶液中蘇丹紅的濃度，μg·mL-1;V為供試品定容的總體積，mL;m為供試樣品質量，g。

2 不確定度來源分析?

2.1 不確定度的來源

液相色譜法測定食品中蘇丹紅含量其不確定度來源主要有標準溶液及配制過程、樣品稱樣量、樣品最終定容體積、色譜峰面積、回收率等引入的不確定度。

2.2 標準溶液及其配制過程中引入的相對標準不確定度

2.2.1 標準溶液引入的相對不確定度urel（C1）

根據蘇丹紅I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ標準物質證書，蘇丹紅I標準物質（阿爾塔，100 μg·ml-1，純度99.6%）、蘇丹紅Ⅱ標準物質（曼哈格，100 μg·mL-1，純度85.0%）、蘇丹紅Ⅲ標準物質（曼哈格，100 μg·mL-1，純度90.7%）和蘇丹紅Ⅳ標準物質（曼哈格，

100 μg·mL-1，純度78.6%），其標準溶液不確定度u（C1），見表1。根據公式（1）得到蘇丹紅各組分的相對不確定度urel（C1），按正態分布計算，k=2，結果見表1。

2.2.2 標準溶液配制過程引入的相對標準不確定度urel（C0）

用1.0 mL移液管移取蘇丹紅I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ準溶液

1.0 mL，置于潔凈100 mL容量瓶中，乙腈定容，混勻，濃度為1.0 μg·mL-1。根據JJG 196-2006《常用玻璃量器檢定規程》，用容量允差計算不確定度，計算標準溶液稀釋過程引入的不確定度。

（1）玻璃量器引入的相對標準不確定度u（V）。

1.0 mL移液管校準容量允差為±0.007 mL，假設為均勻分布，其標準不確定度為：

100 mL容量瓶校準容量允差為±0.10 mL，假設為均勻分布，其標準不確定度為

（2）環境溫度變化引入的不確定度u（t）。實驗室環境溫度變化在±3 ℃范圍中?T=3，溶劑的膨脹系數a=1.37×10-3，則溫度變化引入的不確定度：

合成不確定度

相對合成不確定

根據公式（2）計算有蘇丹紅標準溶液配制所引入的相對不確定度urel（C0）。

（2）

2.3 樣品制備過程中引入的不確定度

2.3.1 樣品稱樣量引入的相對不確定度urel（m）

稱取1.000 g樣品，使用天平的最大允許誤差為

1 mg，以1 g稱樣量計算，按均勻分布計算，k=。由稱量引入的相對不確定度為：

2.3.2 樣品最終定容體積的相對標準不確定度urel（V）

5.0 mL容量瓶允差?（V）為±0.02 mL，按矩形分布，則5.0 mL容量瓶不確定度為：

環境溫度變化引入的不確定度：

樣品最終定容體積的相對不確定度

2.3.3 色譜峰面積引入的相對標準不確定度urel（A0）

分別對各組分的蘇丹紅標準溶液（濃度為

1.0 μg·mL-1）進行6次平行測定，得到峰面積，結果見表2。根據公式（3）計算蘇丹紅準溶液色譜峰面積引入的標準偏差u（A0）和相對標準不確定度urel（A0），結果見表3。

（3）

（4）

2.3.4 回收率引起的相對標準不確定度u（R）

稱取辣椒粉樣品6份，按1 mg·kg-1水平添加蘇丹紅標準溶液，進行6次加標試驗，根據貝賽爾公式計算標準偏差S（R）和測量平均值R，根據

計算回收率相對標準不確定度urel（R），結果見表4。

2.4 合成不確定度

根據以上不確定度評定過程，合成食品中蘇丹紅測定結果的相對標準不確定度，見表5，結果如下：

2.5 擴展不確定度u

取k=2（置信度為95%）時，計算蘇丹紅的擴展不確定度u，結果見表6。

2.6 測量結果

當取樣量為1.0 g，k=2（置信度為95%）時，液色譜法檢測辣椒粉中蘇丹紅I、蘇丹紅Ⅱ、蘇丹紅Ⅲ、蘇丹紅Ⅳ，當測得濃度為蘇丹紅I 0.896 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅱ0.701 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅲ0.847 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅳ0.624 mg·kg-1，其擴展不確定度為蘇丹紅I

0.046 4 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅱ 0.018 8 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅲ0.021 5 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅳ0.018 3 mg·kg-1。測定結果表示為蘇丹紅I0.896±0.046 4 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅱ0.701±

0.018 8 mg·kg-1、蘇丹紅Ⅲ0.847±0.021 5 mg·kg-1、

蘇丹紅Ⅳ0.624±0.018 3 mg·kg-1。

3 結論

本實驗采用液相色譜法對辣椒粉中蘇丹紅含量進行了測定，結合實驗過程及計算結果可知，標準溶液及標準溶液配制引入的不確定度是本研究方法測量不確定度的主要來源，其次是樣品的定容體積、測定結果峰面積、回收率等引入的不確定度。因此需控制的關鍵環節主要包括隨時調整儀器使其達到最佳狀態，同時規范標準溶液配制過程，分析人員應熟練掌握樣品各項處理步驟，以提高檢測的準確性，保證實驗結果準確、穩定、可靠，從而減少測定結果的不確定度。

參考文獻：

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[2]宋雁，李寧.食品中蘇丹紅的危險性評估[J].環境衛生學雜志，2005，32（3）：129-132.

[3]勾華，令狐燕，羅宿星，等.食品中蘇丹紅的檢測方法研究進展[J].江蘇農業科學，2012，40（11）：315-317.

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[5]國家質量監督檢驗檢疫總局.JJG 196-2006 常用玻璃量器檢定規程[S].北京：中國計量出版社，2006.