醬油中谷氨酸鈉含量的快速測定

王鴻雁

（甘肅省武威市食品檢驗檢測中心，甘肅武威733000）

醬油中谷氨酸鈉含量的快速測定

王鴻雁

（甘肅省武威市食品檢驗檢測中心，甘肅武威733000）

醬油是一種營養豐富的中國傳統調味品，為檢測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，建立了快速準確測定醬油中谷氨酸鈉含量的方法。結果表明，該方法可在20 s內完成醬油中的谷氨酸鈉含量測定，結果重復性好，加樣回收率為99.3%～101.7%，并可用于醬油的質量監控。

醬油；谷氨酸鈉；酶電極；谷氨酸氧化酶

醬油最初起源于我國的周朝時期用大豆生產的豆醬，是用大豆、麥子與麩皮為原料、經米曲霉為主的多菌種釀造的紅褐色液體調味品[1-3]，含有豐富的可溶性蛋白質、多肽、氨基酸、糖分、維生素、磷脂、有機酸、多種無機鹽、紅褐色色素以及異黃酮等營養物質，有獨特醬香，滋味鮮美，具有增進食欲、降低血壓、殺菌、抗氧化及抗腫瘤作用，自然成為當今世界范圍的調味佳品[4-8]。然而，為了提高醬油等級與鮮味，國內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，其化學名稱是L-谷氨酸一鈉一水化物（Monosodium glutamate，MSG），是國內外廣泛使用的增鮮調味品之一。根據國家標準GB/T 8967-2007，檢測味精含量的方法主要有高氯酸鹽法、旋光法與酸度計法[9]。然而，由于醬油中的營養物質與色素豐富，這些測定方法用于醬油檢測時的靈敏度會受到很大的干擾，檢測結果的準確性也會受到影響。傳統上也有使用大腸桿菌酶粉的傳統華勃氏微量呼吸檢驗儀法，但其檢測結果受外界條件影響大，現已基本不用[10-11]。高效液相色譜法雖然具有測定結果精確等優點，但其設備昂貴、測定成本高、耗時較長、而且操作較復雜，不適于醬油中谷氨酸鈉的快速測定[6，12-13]。

酶電極型生物傳感分析儀起源于20世紀60年代，具有專一性高（不受顏色與濁度等影響）、測定時間短（一般少于1min）、準確度高以及成本低等諸多優點，現已廣泛地應用于多類樣品中的葡萄糖、L-乳酸、谷氨酸與酒精等物質的定量檢測[14-18]。本試驗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定醬油中的谷氨酸鈉含量的方法，并取得了令人滿意的結果。

1 材料與方法

1.1 材料

含有100mg/100mL谷氨酸的定標液：山東省科學院生物研究所；谷氨酸鈉（純度＞99%）：國產分析純；醬油樣品：6種，市售；100mmol/L（pH7.2）磷酸鹽緩沖液：試劑均為國產分析純，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：山東省科學院生物研究所研制。

1.3 分析測定原理

SBA-40型生物傳感分析儀的核心部件是一個配有固定化谷氨酸氧化酶酶膜的銀-鉑過氧化氫電極。在檢測谷氨酸或谷氨酸鈉的過程中，經戊二醛交聯固定在酶膜圈中的谷氨酸氧化酶首先將待測樣品中的谷氨酸鈉分解成α-酮戊二酸、氨與過氧化氫[17-19]，產生的過氧化氫隨即在銀-鉑過氧化氫電極表面分解并產生相應的電流信號，在一定的底物濃度與時間范圍內，反應所產生的電流信號強度與谷氨酸鈉底物濃度呈正相關，該信號經相應的電子放大處理后即可轉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定谷氨酸鈉的反應原理Fig.1 The reaction mechanism of MSG determination by GLOD electrode

1.4 測定步驟

1.4.1 儀器定標

按照SBA-40型生物傳感分析儀的使用要求，采用山東省科學院生物研究所出品的100mg/100mL谷氨酸標品定標，反應緩沖體系為100mg/mL（pH7.2）磷酸鹽緩沖液。當儀器開機自檢結束后，綠色進樣指示燈“亮”提示進樣，用微量進樣器準確吸取25μL的定標液，迅速注入反應池中，20 s反應后的儀器自動定標值為100，定標值穩定后，即可進樣測定。

1.4.2 醬油樣品測定

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）磷酸鹽緩沖液中進行。當SBA-40型生物傳感分析儀提示“進樣”狀態后，精確吸取25μL適當稀釋的醬油樣品，按照與定標液相同的操作注入反應池中，經20 s反應后，儀器自動顯示出谷氨酸鈉的測定結果。醬油樣品中的谷氨酸鈉含量可用以下公式（1）計算得到。

1.5 回收率檢測

回收率檢測是實驗常用的確定檢測準確度的質控手段，也反映檢測人員的操作水平[20]。本研究共選取了6種市售醬油樣品，每個樣品均勻分成2份，其中的1份加入終濃度相當于12.72%（mg/mL）的谷氨酸鈉結晶并充分溶解，適當稀釋后所有樣品后，3次平行測定其谷氨酸鈉含量以計算其回收率。回收率計算公式如下：

2 結果

2.1 醬油樣品中谷氨酸鈉含量測定

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定3次，結果見表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定醬油樣品中谷氨酸鈉含量的重復性好，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，而醬油的等級與外源谷氨酸鈉的添加均可造成這一現象。

2.2 回收率檢測實驗

在樣品的檢測過程中，回收率檢測實驗是確認實驗方法準確性的一種有效手段。為進一步驗證酶電極型生物傳感分析儀檢測醬油中谷氨酸鈉含量的準確性，本研究按照“材料與方法”1.5中的描述，對表1中的6種市售醬油樣品中的谷氨酸鈉含量進行了回收率檢測，取其平均值計算其回收率，結果見表2。

表2 回收率檢測實驗Table2 Addition recovery test

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

3 結論

本研究利用SBA-40型生物傳感分析儀，建立了測定醬油樣品中谷氨酸鈉含量的酶電極型檢測方法。該方法不受醬油中的其它營養成分與色素的干擾，無需對醬油進行預處理，結果重復性好，而且加標回收率高，為99.3%～101.7%。此外，該方法還具有測定速度快、操作簡便等的優點，可作為一種新的測定醬油中谷氨酸鈉含量和醬油質控評價的方法。

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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，主要從事食品檢驗檢測工作。