王鴻雁

（甘肅省武威市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，甘肅武威733000）

醬油中谷氨酸鈉含量的快速測(cè)定

王鴻雁

（甘肅省武威市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，甘肅武威733000）

醬油是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的中國(guó)傳統(tǒng)調(diào)味品，為檢測(cè)其中的谷氨酸鈉含量，本研究利用配有谷氨酸氧化酶酶膜的SBA-40酶電極型生物傳感分析儀，建立了快速準(zhǔn)確測(cè)定醬油中谷氨酸鈉含量的方法。結(jié)果表明，該方法可在20 s內(nèi)完成醬油中的谷氨酸鈉含量測(cè)定，結(jié)果重復(fù)性好，加樣回收率為99.3%～101.7%，并可用于醬油的質(zhì)量監(jiān)控。

醬油；谷氨酸鈉；酶電極；谷氨酸氧化酶

醬油最初起源于我國(guó)的周朝時(shí)期用大豆生產(chǎn)的豆醬，是用大豆、麥子與麩皮為原料、經(jīng)米曲霉為主的多菌種釀造的紅褐色液體調(diào)味品[1-3]，含有豐富的可溶性蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、糖分、維生素、磷脂、有機(jī)酸、多種無(wú)機(jī)鹽、紅褐色色素以及異黃酮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有獨(dú)特醬香，滋味鮮美，具有增進(jìn)食欲、降低血壓、殺菌、抗氧化及抗腫瘤作用，自然成為當(dāng)今世界范圍的調(diào)味佳品[4-8]。然而，為了提高醬油等級(jí)與鮮味，國(guó)內(nèi)若干市售醬油品種被人為地添加了不同濃度的味精。味精，又稱谷氨酸鈉，其化學(xué)名稱是L-谷氨酸一鈉一水化物（Monosodium glutamate，MSG），是國(guó)內(nèi)外廣泛使用的增鮮調(diào)味品之一。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8967-2007，檢測(cè)味精含量的方法主要有高氯酸鹽法、旋光法與酸度計(jì)法[9]。然而，由于醬油中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與色素豐富，這些測(cè)定方法用于醬油檢測(cè)時(shí)的靈敏度會(huì)受到很大的干擾，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性也會(huì)受到影響。傳統(tǒng)上也有使用大腸桿菌酶粉的傳統(tǒng)華勃氏微量呼吸檢驗(yàn)儀法，但其檢測(cè)結(jié)果受外界條件影響大，現(xiàn)已基本不用[10-11]。高效液相色譜法雖然具有測(cè)定結(jié)果精確等優(yōu)點(diǎn)，但其設(shè)備昂貴、測(cè)定成本高、耗時(shí)較長(zhǎng)、而且操作較復(fù)雜，不適于醬油中谷氨酸鈉的快速測(cè)定[6，12-13]。

酶電極型生物傳感分析儀起源于20世紀(jì)60年代，具有專一性高（不受顏色與濁度等影響）、測(cè)定時(shí)間短（一般少于1min）、準(zhǔn)確度高以及成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于多類樣品中的葡萄糖、L-乳酸、谷氨酸與酒精等物質(zhì)的定量檢測(cè)[14-18]。本試驗(yàn)研究了利用配有谷氨酸氧化酶（Glutamate oxidase，GLOD）酶膜的酶電極型生物傳感分析儀建立快速測(cè)定醬油中的谷氨酸鈉含量的方法，并取得了令人滿意的結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 材料

含有100mg/100mL谷氨酸的定標(biāo)液：山東省科學(xué)院生物研究所；谷氨酸鈉（純度＞99%）：國(guó)產(chǎn)分析純；醬油樣品：6種，市售；100mmol/L（pH7.2）磷酸鹽緩沖液：試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純，溶液為自配。

1.2 儀器

SBA-40型生物傳感分析儀及固定化谷氨酸氧化酶酶膜：山東省科學(xué)院生物研究所研制。

1.3 分析測(cè)定原理

SBA-40型生物傳感分析儀的核心部件是一個(gè)配有固定化谷氨酸氧化酶酶膜的銀-鉑過(guò)氧化氫電極。在檢測(cè)谷氨酸或谷氨酸鈉的過(guò)程中，經(jīng)戊二醛交聯(lián)固定在酶膜圈中的谷氨酸氧化酶首先將待測(cè)樣品中的谷氨酸鈉分解成α-酮戊二酸、氨與過(guò)氧化氫[17-19]，產(chǎn)生的過(guò)氧化氫隨即在銀-鉑過(guò)氧化氫電極表面分解并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號(hào)，在一定的底物濃度與時(shí)間范圍內(nèi)，反應(yīng)所產(chǎn)生的電流信號(hào)強(qiáng)度與谷氨酸鈉底物濃度呈正相關(guān)，該信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的電子放大處理后即可轉(zhuǎn)換為谷氨酸鈉濃度并在儀器上顯示，如圖1。

圖1 谷氨酸氧化酶電極法測(cè)定谷氨酸鈉的反應(yīng)原理Fig.1 The reaction mechanism of MSG determination by GLOD electrode

1.4 測(cè)定步驟

1.4.1 儀器定標(biāo)

按照SBA-40型生物傳感分析儀的使用要求，采用山東省科學(xué)院生物研究所出品的100mg/100mL谷氨酸標(biāo)品定標(biāo)，反應(yīng)緩沖體系為100mg/mL（pH7.2）磷酸鹽緩沖液。當(dāng)儀器開機(jī)自檢結(jié)束后，綠色進(jìn)樣指示燈“亮”提示進(jìn)樣，用微量進(jìn)樣器準(zhǔn)確吸取25μL的定標(biāo)液，迅速注入反應(yīng)池中，20 s反應(yīng)后的儀器自動(dòng)定標(biāo)值為100，定標(biāo)值穩(wěn)定后，即可進(jìn)樣測(cè)定。

1.4.2 醬油樣品測(cè)定

為維持固定在酶膜中的谷氨酸氧化酶的活性，6種市售醬油樣品的稀釋均在100mg/mL（pH7.2）磷酸鹽緩沖液中進(jìn)行。當(dāng)SBA-40型生物傳感分析儀提示“進(jìn)樣”狀態(tài)后，精確吸取25μL適當(dāng)稀釋的醬油樣品，按照與定標(biāo)液相同的操作注入反應(yīng)池中，經(jīng)20 s反應(yīng)后，儀器自動(dòng)顯示出谷氨酸鈉的測(cè)定結(jié)果。醬油樣品中的谷氨酸鈉含量可用以下公式（1）計(jì)算得到。

1.5 回收率檢測(cè)

回收率檢測(cè)是實(shí)驗(yàn)常用的確定檢測(cè)準(zhǔn)確度的質(zhì)控手段，也反映檢測(cè)人員的操作水平[20]。本研究共選取了6種市售醬油樣品，每個(gè)樣品均勻分成2份，其中的1份加入終濃度相當(dāng)于12.72%（mg/mL）的谷氨酸鈉結(jié)晶并充分溶解，適當(dāng)稀釋后所有樣品后，3次平行測(cè)定其谷氨酸鈉含量以計(jì)算其回收率?；厥章视?jì)算公式如下：

2 結(jié)果

2.1 醬油樣品中谷氨酸鈉含量測(cè)定

6種市售醬油樣品中的谷氨酸鈉含量用SBA-40型生物傳感分析儀平行測(cè)定3次，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 醬油樣品中谷氨酸鈉含量Table1 MSG contents in soy sauce samples g/L

從表1中可以看出，SBA-40型生物傳感分析儀測(cè)定醬油樣品中谷氨酸鈉含量的重復(fù)性好，市售醬油中的谷氨酸鈉含量從19.3 g/L～57.1 g/L，變化幅度較大，而醬油的等級(jí)與外源谷氨酸鈉的添加均可造成這一現(xiàn)象。

2.2 回收率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

在樣品的檢測(cè)過(guò)程中，回收率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是確認(rèn)實(shí)驗(yàn)方法準(zhǔn)確性的一種有效手段。為進(jìn)一步驗(yàn)證酶電極型生物傳感分析儀檢測(cè)醬油中谷氨酸鈉含量的準(zhǔn)確性，本研究按照“材料與方法”1.5中的描述，對(duì)表1中的6種市售醬油樣品中的谷氨酸鈉含量進(jìn)行了回收率檢測(cè)，取其平均值計(jì)算其回收率，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 回收率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)Table2 Addition recovery test

表2結(jié)果表明，SBA-40型生物傳感分析法測(cè)定醬油中谷氨酸鈉的回收率為99.3%～101.7%，在98%～102%的范圍內(nèi)，證明該方法測(cè)定醬油中的谷氨酸鈉含量是可信與可行的。

3 結(jié)論

本研究利用SBA-40型生物傳感分析儀，建立了測(cè)定醬油樣品中谷氨酸鈉含量的酶電極型檢測(cè)方法。該方法不受醬油中的其它營(yíng)養(yǎng)成分與色素的干擾，無(wú)需對(duì)醬油進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)果重復(fù)性好，而且加標(biāo)回收率高，為99.3%～101.7%。此外，該方法還具有測(cè)定速度快、操作簡(jiǎn)便等的優(yōu)點(diǎn)，可作為一種新的測(cè)定醬油中谷氨酸鈉含量和醬油質(zhì)控評(píng)價(jià)的方法。

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Fast Determination of Monosodium Glutam ate Content in Soy Sauce

WANG Hong-yan
（Gansu Province Wuwei City Food Inspection Center，Wuwei733000，Gansu，China）

Soy sauce is a nutritious traditional Chinese condiment.To fast determinate its monosodium glutamate（MSG）content，a protocol was established using enzyme electrode biosensor with immobilized glutamate oxidase membrane.The results showed that the MSG content can be assayed in 20 s with satisfied reproducibility and additional recovery of 99.3%-101.7%，and also can be used for the quality montoring of soy sauce.

soy sauce；monosodium glutamate（MSG）；enzyme electrode；glutamate oxidase（GLOD）

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.06.027

2014-10-22

王鴻雁（1979—），女（漢），工程師，本科，主要從事食品檢驗(yàn)檢測(cè)工作。