生物传感器法检测葡萄汁中葡萄糖含量

中葡萄糖含量检测的生物传感器分析方法。 结果表明，在葡萄糖质量浓度为0～1 000 mg/L的范围内生物传感器法测定葡萄糖含量的线
性良好；线性回归方程为y=0.994 8x-3.081，相关系数R2=0.999 9；稳定性好，相对标准偏差（RSD）=1.63%；加标回收率为96.0%～102.4%；
biosensor; enzyme electrode; grape juice; glucose
葡萄酒是目前被全球普遍接受的一种酒精饮料，因 保健作用及丰富的文化内涵越来越受到国人的喜爱。 葡萄 糖含量是影响葡萄酒质量和区分葡萄酒种类的重要功能 性指标之一。 葡萄汁是酿造葡萄酒的原料，其所含糖类主 要包括葡萄糖、果糖和蔗糖[1-8]，因此建立一种能够快速准 确专一性检测葡萄糖含量的方法对高品质葡萄酒的酿造 具有重要的意义。
葡萄糖 + H2O + O2 葡萄糖氧化酶 H2O2 + 葡萄糖酸
过氧化氢在电极上产生氧化电流：
H2O2 —→ O2 + 2H++ 2e-
收稿日期：2018-07-27
修回日期：2018-09-19
基金项目：国家高技术研究发展计划‘863计划’项目（2015AA021005）；山东省重点研发计划（2018GSF121023）
分析与检测
中国酿造
２０18 年 第 37 卷 第 10 期
总第 320 期
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生物传感器法检测葡萄汁中葡萄糖含量
ຫໍສະໝຸດ Baidu
毕春元，杜 祎，张金玲，高广恒，史建国*
（齐鲁工业大学（山东省科学院） 山东省科学院生物研究所，山东 济南 250014）
摘 要：采用葡萄糖氧化酶与过氧化氢电极，在0.2 mol/L的磷酸盐缓冲液（pH 7.2）和1‰的葡萄糖标准溶液反应体系中，建立葡萄汁
专一性强，只对葡萄糖进行专一性测定。
关键词：生物传感器；酶电极；葡萄汁；葡萄糖
中图分类号：O655.1
文章编号：0254-5071（20１8）10-0167-04
doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2018.10.033
BI Chunyuan, DU Yi, ZHANG Jinling, GAO Guangheng, SHI Jianguo*
作者简介：毕春元（1965-），男，高级工程师，硕士，研究方向为生物传感器。
*通讯作者：史建国（1960-），男，研究员，博士，研究方向为生物传感器。
２０18 Vol.37 Ｎｏ．10
·168· Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．320
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅｗｉｎｇ
Analysis and Examination
图1 葡萄糖氧化酶酶膜与过氧化氢电极结构示意图 Fig. 1 Schematic diagram of glucose oxidase membrane and
目前，测定葡萄汁中葡萄糖含量的方法主要是糖度计 法、二硝基水杨酸（3,5-dinitrosalicylic acid，DNS）法、高效 液相色谱法和酶法。 糖度计法只能测定总糖含量；DNS法 耗时长、操作繁琐且只能测定总还原糖含量；高效液相色 谱法仪器昂贵，所需试剂多，测定费时，成本高[9-15]。
本研究采用葡萄糖测定的酶-电极法，首先在生物传感 分析仪双电极系统内以1‰葡萄糖溶液为标准品检测该 方法的线性、稳定性、抗干扰性和专一性，最后通过对赤 霞珠和巨峰两个不同品种的葡萄汁中葡萄糖含量进行检 测，建立了葡萄汁中葡萄糖含量的酶电极测定方法。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂
赤霞珠葡萄，巨峰葡萄：均购自济南七里堡市场；葡萄 糖氧化酶（10 U/mL）：Sigma 公司；牛血清白蛋白、戊二醛： 上海化学试剂采购供应站进口分装；“O”型圈、SBA生物 传感分析仪专用稀释水、缓冲液：山东省科学院生物研究 所自行配制；聚碳酸酯膜、核微孔膜（孔径0.2 mm）：美国 Nucleopore公司；铂、银纯度为99.999%：中国人民银行济 南分行。 其他试剂均为分析纯，实验用水为蒸馏水。 1.2 仪器与设备
(Biology Institute, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China)
A biosensor analysis method for the determination of glucose in grape juice was established using glucose oxidase and hydrogen peroxide electrode in the reaction system of phosphate buffer 0.2 mol/L (pH 7.2) and glucose standard solution 1‰. The results showed that the biosensor method had a good linearity in the range of glucose concentration of 0-1 000 mg/L, the linear regression equation was y=0.994 8x-3.081, R2=0.999 9. The stability of the biosensor was good, the relative standard deviation (RSD) was 1.63%, the adding standard recovery rate was between 96.0%-102.4%. The specificity was strong, and glucose was determined specifically.
SBA-40D型生物传感分析仪、葡萄糖氧化酶-酶电极、 50 μL微量进样器：山东省科学院生物研究所；MZB-45糖 度计、DHG-9038A烘干箱：上海米青科实业有限公司。 1.3 方法 1.3.1 实验原理
将葡萄糖氧化酶与过氧化氢电极（电流型电化学电极） 自组装成酶电极，结构示意图如图1所示。
当样品与酶电极接触后，会在电极上发生如下反应：