酱油中谷氨酸钠含量的快速测定

王鸿雁

（甘肃省武威市食品检验检测中心，甘肃武威733000）

酱油中谷氨酸钠含量的快速测定

王鸿雁

（甘肃省武威市食品检验检测中心，甘肃武威733000）

酱油是一种营养丰富的中国传统调味品，为检测其中的谷氨酸钠含量，本研究利用配有谷氨酸氧化酶酶膜的SBA-40酶电极型生物传感分析仪，建立了快速准确测定酱油中谷氨酸钠含量的方法。结果表明，该方法可在20 s内完成酱油中的谷氨酸钠含量测定，结果重复性好，加样回收率为99.3%～101.7%，并可用于酱油的质量监控。

酱油；谷氨酸钠；酶电极；谷氨酸氧化酶

酱油最初起源于我国的周朝时期用大豆生产的豆酱，是用大豆、麦子与麸皮为原料、经米曲霉为主的多菌种酿造的红褐色液体调味品[1-3]，含有丰富的可溶性蛋白质、多肽、氨基酸、糖分、维生素、磷脂、有机酸、多种无机盐、红褐色色素以及异黄酮等营养物质，有独特酱香，滋味鲜美，具有增进食欲、降低血压、杀菌、抗氧化及抗肿瘤作用，自然成为当今世界范围的调味佳品[4-8]。然而，为了提高酱油等级与鲜味，国内若干市售酱油品种被人为地添加了不同浓度的味精。味精，又称谷氨酸钠，其化学名称是L-谷氨酸一钠一水化物（Monosodium glutamate，MSG），是国内外广泛使用的增鲜调味品之一。根据国家标准GB/T 8967-2007，检测味精含量的方法主要有高氯酸盐法、旋光法与酸度计法[9]。然而，由于酱油中的营养物质与色素丰富，这些测定方法用于酱油检测时的灵敏度会受到很大的干扰，检测结果的准确性也会受到影响。传统上也有使用大肠杆菌酶粉的传统华勃氏微量呼吸检验仪法，但其检测结果受外界条件影响大，现已基本不用[10-11]。高效液相色谱法虽然具有测定结果精确等优点，但其设备昂贵、测定成本高、耗时较长、而且操作较复杂，不适于酱油中谷氨酸钠的快速测定[6，12-13]。

酶电极型生物传感分析仪起源于20世纪60年代，具有专一性高（不受颜色与浊度等影响）、测定时间短（一般少于1min）、准确度高以及成本低等诸多优点，现已广泛地应用于多类样品中的葡萄糖、L-乳酸、谷氨酸与酒精等物质的定量检测[14-18]。本试验研究了利用配有谷氨酸氧化酶（Glutamate oxidase，GLOD）酶膜的酶电极型生物传感分析仪建立快速测定酱油中的谷氨酸钠含量的方法，并取得了令人满意的结果。

1 材料与方法

1.1 材料

含有100mg/100mL谷氨酸的定标液：山东省科学院生物研究所；谷氨酸钠（纯度＞99%）：国产分析纯；酱油样品：6种，市售；100mmol/L（pH7.2）磷酸盐缓冲液：试剂均为国产分析纯，溶液为自配。

1.2 仪器

SBA-40型生物传感分析仪及固定化谷氨酸氧化酶酶膜：山东省科学院生物研究所研制。

1.3 分析测定原理

SBA-40型生物传感分析仪的核心部件是一个配有固定化谷氨酸氧化酶酶膜的银-铂过氧化氢电极。在检测谷氨酸或谷氨酸钠的过程中，经戊二醛交联固定在酶膜圈中的谷氨酸氧化酶首先将待测样品中的谷氨酸钠分解成α-酮戊二酸、氨与过氧化氢[17-19]，产生的过氧化氢随即在银-铂过氧化氢电极表面分解并产生相应的电流信号，在一定的底物浓度与时间范围内，反应所产生的电流信号强度与谷氨酸钠底物浓度呈正相关，该信号经相应的电子放大处理后即可转换为谷氨酸钠浓度并在仪器上显示，如图1。

图1 谷氨酸氧化酶电极法测定谷氨酸钠的反应原理Fig.1 The reaction mechanism of MSG determination by GLOD electrode

1.4 测定步骤

1.4.1 仪器定标

按照SBA-40型生物传感分析仪的使用要求，采用山东省科学院生物研究所出品的100mg/100mL谷氨酸标品定标，反应缓冲体系为100mg/mL（pH7.2）磷酸盐缓冲液。当仪器开机自检结束后，绿色进样指示灯“亮”提示进样，用微量进样器准确吸取25μL的定标液，迅速注入反应池中，20 s反应后的仪器自动定标值为100，定标值稳定后，即可进样测定。

1.4.2 酱油样品测定

为维持固定在酶膜中的谷氨酸氧化酶的活性，6种市售酱油样品的稀释均在100mg/mL（pH7.2）磷酸盐缓冲液中进行。当SBA-40型生物传感分析仪提示“进样”状态后，精确吸取25μL适当稀释的酱油样品，按照与定标液相同的操作注入反应池中，经20 s反应后，仪器自动显示出谷氨酸钠的测定结果。酱油样品中的谷氨酸钠含量可用以下公式（1）计算得到。

1.5 回收率检测

回收率检测是实验常用的确定检测准确度的质控手段，也反映检测人员的操作水平[20]。本研究共选取了6种市售酱油样品，每个样品均匀分成2份，其中的1份加入终浓度相当于12.72%（mg/mL）的谷氨酸钠结晶并充分溶解，适当稀释后所有样品后，3次平行测定其谷氨酸钠含量以计算其回收率。回收率计算公式如下：

2 结果

2.1 酱油样品中谷氨酸钠含量测定

6种市售酱油样品中的谷氨酸钠含量用SBA-40型生物传感分析仪平行测定3次，结果见表1。

表1 酱油样品中谷氨酸钠含量Table1 MSG contents in soy sauce samples g/L

从表1中可以看出，SBA-40型生物传感分析仪测定酱油样品中谷氨酸钠含量的重复性好，市售酱油中的谷氨酸钠含量从19.3 g/L～57.1 g/L，变化幅度较大，而酱油的等级与外源谷氨酸钠的添加均可造成这一现象。

2.2 回收率检测实验

在样品的检测过程中，回收率检测实验是确认实验方法准确性的一种有效手段。为进一步验证酶电极型生物传感分析仪检测酱油中谷氨酸钠含量的准确性，本研究按照“材料与方法”1.5中的描述，对表1中的6种市售酱油样品中的谷氨酸钠含量进行了回收率检测，取其平均值计算其回收率，结果见表2。

表2 回收率检测实验Table2 Addition recovery test

表2结果表明，SBA-40型生物传感分析法测定酱油中谷氨酸钠的回收率为99.3%～101.7%，在98%～102%的范围内，证明该方法测定酱油中的谷氨酸钠含量是可信与可行的。

3 结论

本研究利用SBA-40型生物传感分析仪，建立了测定酱油样品中谷氨酸钠含量的酶电极型检测方法。该方法不受酱油中的其它营养成分与色素的干扰，无需对酱油进行预处理，结果重复性好，而且加标回收率高，为99.3%～101.7%。此外，该方法还具有测定速度快、操作简便等的优点，可作为一种新的测定酱油中谷氨酸钠含量和酱油质控评价的方法。

[1]冯兰庄．酱油生产问答[M]．北京：轻工业出版社,1997

[2]曹小红,张斌,鲁梅芳．离子注入诱变米曲霉及酱油优良生产菌株的快速筛选[J]．中国调味品,2007(5)：26-29

[3]Chen KI,Erh MH,Su NW,etal．Soy foods and soybean products：from traditional use to modern applications[J]．Appl Microbiol Biotechnol, 2012,96(1)：9-22

[4]侯丽华,宋茜,曹小红．酱油风味研究进展[J]．中国酿造,2009(7)：1-3

[5]Zhao GZ,Yao YP,Wang XH,etal．Functional properties of soy sauce and metabolism genes of strains for fermentation[J]．Int J Food Sci& Technol,2013,48(5)：903-909

[6]黄毅,锁然,李娜．酱油中氨基酸的组成与分析[J]．中国调味品, 2012(3)：101-107

[7]Kobayashi M．Immunological functions of soy sauce：hypoallergenicity and antiallergic activity of soy sauce[J]．J Biosci Bioeng,2005,100：144-151

[8]宋家乐．陈年酿造酱油的抗突变性及其抗癌活性[J]．中国调味品, 2011(4)：14-17

[9]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会．GB/T 8967—2007谷氨酸钠(味精)[S]．北京：中国标准出版社,2007

[10]周爱珍．酱油中谷氨酸含量的测定[J]．上海调味品,1986(1)：22-24,4

[11]曹桂兴,董毓敏．酱油谷氨酸含量测定中存在的问题[J]．上海调味品,1983(2)：6-8

[12]葛冬梅,宗文雯,朱笑梅,等．酱油中游离氨基酸成分分析[J]．中国酿造,2008(13)：75-77

[13]张艳芳,孙国鹏．高效液相色谱法测定发酵酱油中的氨基酸含量及分析[J]．广东化工,2012,39(8)：69-70

[14]张先恩.生物传感器[M]．北京：化学工业出版社,2006

[15]赵晓华,孟庆军,毕春元,等．葡萄糖生物传感器研究进展[J]．山东科学,2009,22(2)：34-38

[16]Clark Jr.LC,Lyons C.Electrode systems for continuous monitoring in cardiovascular surgey[J]．Ann NY Acad Sci,1962,102：29-45

[17]冯德荣,尚雪芹,周万里,等．适用于发酵生产过程的SBA-40 L-谷氨酸-葡萄糖双功能分析仪的研制[J]．食品与发酵工业,1993 (4)：33-37

[18]冯东,王丙莲,李雪梅,等．酶电极法测定鸡精中谷氨酸钠含量[J]．食品研究与开发,2012,33(12)：141-144

[19]毕春元,李玲,李敬龙．L-谷氨酸氧化酶的研究进展[J]．生命科学, 2012,24(2)：169-173

[20]张虹．加标回收率的测定和结果判断[J]．石油与天然气化工,2000 (1)：50-52

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

王鸿雁（1979—），女（汉），工程师，本科，主要从事食品检验检测工作。