食品的色彩是食品感观品质的一个重要因素，因此人们在制作食品时常使用一种食品添加剂——食用色素。为了缓解天然色素一般着色力和稳定性不够，且成本较高的困境，食品企业往往喜欢选择具有着色泽鲜艳、色调多、性能稳定、着色力强、坚牢度大、调色易、使用方便、成本低廉、应用广泛的人工合成色素。柠檬黄是一种普遍使用的人工合成色素，可用于饮料、糖果、糕点上彩装、渍制小菜、冰淇淋等。榨菜作为世界三大名腌菜，一直深受大众喜爱，为了使其颜色跟新鲜时一样，使用柠檬黄色素是一个很好的选择。如果长期或一次性大量食用含柠檬黄且超标的食品，可能会引起过敏、腹泻等症状，当摄入量超过肝脏解毒能力时，会在体内蓄积，对肾脏、肝脏产生一定伤害。我国GB 2760－2011对柠檬黄的添加量有严格的限制。不确定度是测量获得结果的不确定的程度。当检测结果处于产品标准要求的临界值时，有可能判定产品检测结果不合格时，就需要给出测量不确定度，一方面便于使用它的人评定其可靠性，另一方面也增强了测量结果之间的可比性。根据JJF1059–1999《测量不确定度评定和表示》的要求，对该检测方法中不确定度来源进行了分析，并计算出了不确定度的结果。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

电子天平：感量0.01 g，分度值0.01 g；高效液相色谱仪：Agilent 1100型，美国Agilent公司；柠檬黄标准物质：编号GBW(E)100001a，国家标准物质研究中心。

1.2实验方法

食品中人工合成着色剂用聚酰胺吸附法，制成水溶液，注入高效液相色谱仪，经反相色谱分离，根据保留时间定性，峰面积外标法定量。依据GB／T 5009.35–2003 《食品中合成着色剂的测定》规定方法，称取5.00 g样品，经提取后定容至10.00 mL，上机与标准曲线在相同的仪器条件下进行测定，在0.000 5～0.05 mg／mL范围内被测组分的浓度与峰面积呈线性关系。

2数学模型和不确定度来源分析

2.1数学模型

待测样品中柠檬黄含量按式(1)计算

w=cV／m
式中：w——待测样品中柠檬黄含量，g／kg；
c——待测样品在标准工作曲线上读出的柠檬黄浓度，mg／mL；
V——待测样品溶液最终体积，mL；
m——样品质量，g。

2.2不确定度来源分析

榨菜中柠檬黄含量测定结果的不确定度来源：
(1)样品称量引入的不确定度，包括天平校准引入的不确定度、天平分辨率引入的不确定度；
(2)样品溶液定容引入的不确定度，主要是容量瓶定容引入的不确定度；
(3)配制标准溶液引入的不确定度，包括标准储备液浓度引入的不确定度和稀释成标准标准溶液时引入的不确定度；
(4)高效液相色谱仪定量误差引入的不确定度，来源于高效液相色谱仪自动进样器定量误差引入的不确定度；
(5)样品重复测定引入的不确定度；
(6)标准工作曲线拟合引入的不确定度。

3不确定度评定

3.1样品称量引入的不确定度

(1)天平的校准证书给出的最大允许误差为±0.01 g，样品质量由二次称量所得，由天平导致的样品质量的不确定度按矩形分布计算，其中k= 3，天平校准引入的不确定度：

(2)所用天平为数显式，其分辨率为0.01，由于分辨率较大，重复测试的不确定度可忽略，按平均分布，则天平分辨率引入的不确定度：

样品称量引入的不确定度：

urel(m)=0.008 7／5.00=0.001 74

3.2样品溶液定容引入的不确定度

使用10 mL单标线容量瓶，经校准符合A级，允差产生的不确定度为±0.020 mL，按均匀分布考虑，k= 3，则10 mL单标线容量瓶引入的相对不确定度：

实验室实际温度为(20±5)℃，水的体积膨胀系数为2.1×10–4℃–1，则由温度引入的相对不确定度：

合成得样品溶液定容引入的相对不确定度：

3.3配制标准溶液引入的不确定度

3.3.1由标准储备液引入的不确定度

实验所用标准物质柠檬黄标准储备液质量浓度为0.500 mg／mL，相对不确定度为1%，k=2，则标准储备液质量浓度引入的相对不确定度：

urel(c)=1%／2=0.005

3.3.2配制标准工作液引入的不确定度

用已有柠檬黄储备液(0.5 mg／mL)配制浓度为0.05，0.025，0.01，0.005，0.002 5 mg／mL的标准系列溶液。用到1 mL移液管3次，5 mL移液管2次，50 mL容量瓶3个，100 mL容量瓶2个。1 mL移液管经校准符合A级，允差产生的不确定度为±0.008 mL，按均匀分布，k= 3，则1 mL移液管引入的相对不确定度：

同3.2，由温度引入的相对不确定度u6=0.000 6。则1 mL移液管引入的相对不确定度：

计算过程同上，使用5 mL移液管，经校准符合A级，允差产生的不确定度为±0.025 mL，则5 mL移液管引入的相对不确定度为urel(5)=0.002 9；50mL A级单标线容量瓶的最大容量允差为±0.05mL, 则50 mL容量瓶引入的相对不确定度为urel(50)=0.000 84；100 mL A级单标线容量瓶的最大容量允差为±0.10 mL，则100 mL容量瓶引入的相对不确定度为urel(100)=0.002 9。

以上各不确定度分量互不相关，则标准工作液配制引入的相对不确定度：

3.4仪器定量分析引入的不确定度

样品进样量为10 µL，查得高效液相色谱仪定量的允差为0.25%，按矩形分布考虑，则相对不确定度：

3.5样品重复测定引入的不确定度

以榨菜中柠檬黄的测定为例，同一样品进行6次平行测定，结果见表1。

则重复性引入的相对不确定度：urel(r)=s／n=0.065。

3.6标准工作曲线拟合引入的不确定度

测定系列标准工作液xi 的峰面积，线性回归后得标准工作曲线，结果见表2。

回归直线方程：y=ax+b

被测量值x的数学模型：x=(y–b)／a，则被测量x的不确定度按式(2)计算：

根据表2数据计算得：c(y)=3.1×10–5；c(a)=–5.8×10–7(x取平均值时，y=594.74)；c(b)=–3.1×10–5。

(1)回归曲线的标准偏差u(y)(即y回归曲线的标准偏差Sy/x)按式(3)计算：

式中：yij——仪器上目标物峰面积的实测值；

yi——对应xi 的回归方程的计算值；

m——测量点重复测量次数，3；

n——测量点数目，5。

代入数据计算得：u(y)=2.84。

(2)斜率的标准偏差及不确定度：

(3)回归曲线截距的标准偏差及不确定度：

由式(2)计算得标准工作曲线拟合引入的不确定度：u(x)=0.000 10。
则标准工作曲线拟合引入的相对不确定度：
urel(x)=0.000 10／0.037 5=0.002 7

4合成不确定度

以上各不确定度分量互不相关，则合成相对不确定度：

5扩展不确定度与测定结果报告

按95%置信概率，k=2，则扩展不确定度：U=k×u(w)=2×0.002 5=0.005 0 (g／kg)

样品中柠檬黄的含量：w=(0.037 5±0.005 0)g／kg，k=2

6结语

用HPLC法测定榨菜中色素柠檬黄，对测量不确定度影响最大的分量是测试过程随机效应以及标准工作液配制过程中所产生的不确定度。其余因素影响较小，不确定度可忽略不计。本报告的测量不确定度是在最佳色谱条件下得到的结果，即被测组分有效分离、共存物质不干扰、实验室温度恒定，在实际测定时严格按照测定要求进行操作。