葡萄糖生物傳感器分析儀的重要性

葡萄糖作為人體的基本元素和zui基本的醫(yī)藥原料，其作用和用途十分廣泛。尤其是隨著廣大人民生活水平的提高，葡萄糖作為蔗糖的替代用糖應(yīng)用于食品行業(yè)，為葡萄糖的應(yīng)用開拓了更廣闊的領(lǐng)域。

（一）發(fā)酵工業(yè)

微生物的生長需要合適的碳氮比，葡萄糖作為微生物的碳源，是發(fā)酵培養(yǎng)基的主料，如抗生素、味精、維生素、氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑等都需大量使用葡萄糖，同時也可用作微生物發(fā)酵多聚糖和有機(jī)溶劑的原料。

1.抗生素發(fā)酵

葡萄糖是醫(yī)藥工業(yè)的重要原料，尤其是抗生素發(fā)酵必不可少的原料，抗生素中zui主要的品種是青、鏈霉素，而這兩種抗生素發(fā)酵都是以葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)為碳底物。鏈霉素發(fā)酵以結(jié)晶葡萄糖為主，也可用高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)；其他如利福平也以葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)為主要碳源；沽霉素、紅霉索、麥迪霉素也是以葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)為底物；卡那霉素、慶大霉素等也需要用葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)為底物。

2.氨基酸發(fā)酵

氨基酸是所有活細(xì)胞中蛋白質(zhì)的基本成分，其營養(yǎng)價值*，多數(shù)氨基酸特別是從發(fā)酵制得的氨基酸，是以葡萄糖或者淀粉水解液(即葡萄糖液)為碳源生產(chǎn)的。如L-谷氨酸、賴氨酸等。

3.有機(jī)酸發(fā)酵

工業(yè)上重要的有機(jī)酸多數(shù)是通過葡萄糖或淀粉水解液發(fā)酵生產(chǎn)的，其中包括醋酸、檸檬酸、葡萄糖酸、乳酸和衣康酸，其他還有馬來酸、富馬酸和D-酒石酸也可用葡萄糖或淀粉水解液發(fā)酵制得。葡萄糖酸也是葡萄糖經(jīng)發(fā)酵，經(jīng)葡萄糖脫氫酶的氧化產(chǎn)生葡萄糖酸。

4．酶制劑生產(chǎn)

酶工業(yè)近年來發(fā)展迅猛，由于其有效的、專一的催化作用，廣泛在醫(yī)藥和食品及日用化工等方面應(yīng)用。酶的發(fā)酵生產(chǎn)絕大多數(shù)都以葡萄糖或淀粉水解液為培養(yǎng)基，如細(xì)菌α-淀粉酶以淀粉液化液為培養(yǎng)基；葡萄糖異構(gòu)酶就是以2％的葡萄糖為培養(yǎng)基生產(chǎn)的；蛋白酶的工業(yè)生產(chǎn)也是用葡萄糖為培養(yǎng)基。

5．微生物多聚糖發(fā)酵

當(dāng)今開發(fā)了許多發(fā)酵法生產(chǎn)的微生物多聚糖，如黃原膠等均可用葡萄糖為底物發(fā)酵法制得，在食品工業(yè)上有多種用途。黃原膠主要用于紡織印染、石油鉆探、食品添加劑、冷食調(diào)味品，亦可用于去除工業(yè)廢水的金屬離子，增強(qiáng)紙張強(qiáng)度以及用于橡膠等。

6.有機(jī)溶劑生產(chǎn)

葡萄糖為可發(fā)酵的糖，zui適合于生產(chǎn)各種有機(jī)溶劑，如甲醇、丙酮、丁醇等。

（二）食品工業(yè)

目前結(jié)晶葡萄糖主要用于食品行業(yè)，隨著生活水平的提高和食品行業(yè)科技的不斷發(fā)展，葡萄糖在食品行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，今后很長一段時間內(nèi)食品行業(yè)仍是zui大的市場。

1、直接食用

葡萄糖不經(jīng)過消化就能夠被人體直接吸收，快速為人體補(bǔ)充能量，比較適合口服。據(jù)實(shí)際應(yīng)用者介紹，使用葡萄糖為家庭日常糖料優(yōu)于蔗糖，雜質(zhì)少，色、香、味都好；各種冷飲及夏季食品糖料，如冰綠豆湯、花生湯、酸梅湯等。

2.糖果業(yè)

葡萄糖已經(jīng)由開始的只做添加劑轉(zhuǎn)為主要原料，既提高了糖果的口味，又符合營養(yǎng)保健的要求。結(jié)晶葡萄糖還可以為口香糖和泡泡糖進(jìn)行涂層并增加其甜度，它可以提高口香糖涂層的顏色和光澤，而且可以產(chǎn)生很涼爽的口感，同時它還為糖涂層提供很高的硬度

3、焙烤行業(yè)

葡萄糖作為一種全新的高檔食品添加劑，應(yīng)用于各種糕點(diǎn)的生產(chǎn)制作，用來提高產(chǎn)品的風(fēng)味、口感、色澤，尤其是能提高產(chǎn)品質(zhì)量檔次，已被業(yè)內(nèi)人士大力推崇。在焙烤食品中使用葡萄糖，不僅可以降低成本，還有意想不到的改善質(zhì)量的效果。用于面包可以促進(jìn)酵母生長，并產(chǎn)生氣體，葡萄糖還易與面粉中的蛋白質(zhì)和氨基酸產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，生產(chǎn)出金黃色的外皮和面包*的香味。面包皮具有較好的韌性，搬運(yùn)中不易破碎，并更易于切片。

4、蔬菜加工業(yè)

隨著國際市場的需求加大和蔬菜加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，葡萄糖作為一種營養(yǎng)劑和保鮮劑，在高檔保鮮、脫水蔬菜加工地位無可替代。各種蔬菜在脫水前均需添加糖類，其主要目的在于提高脫水效果；降低脫水后產(chǎn)品水分活度；防止脫水過程蔬菜體積過分收縮，復(fù)水后蔬菜易恢復(fù)原有的組織狀態(tài)。一般在蔬菜熱燙以后，加入糖類，并靜置1小時，使糖類滲透到蔬菜的內(nèi)部。常用的糖類有蔗糖、葡萄糖，zui大用量達(dá)干物質(zhì)的20%。如蔗糖價格高，可全部采用葡萄糖代替。

5、飲料

葡萄糖可降低冰點(diǎn)，防止蔗糖結(jié)晶，溶解時的吸熱量比蔗糖高6.5倍，口感好（入口有清涼感），特別適于夏季冰制食品，如冰淇淋、冰糕、冰棍、冰水以及薄荷類食品；葡萄糖可作為載體，用為風(fēng)味富集和擴(kuò)充劑，并可提供甜味，如各種即食茶，檸檬茶、菊花茶、果茶及其它茶品；葡萄糖可平衡甜度，增加風(fēng)味，用于濃縮果汁可代替30%的蔗糖，用于碳酸飲料可代替10%-20%的蔗糖；葡萄糖為單糖，分子量和熱值都低于蔗糖，葡萄糖加至麥芽和其它制啤酒的原料中可加速發(fā)酵，并可獲得相同酒精含量的低熱啤酒，蘋果酒及其它果酒因每年收獲的果實(shí)含糖量有差異，可用葡萄糖來調(diào)節(jié)。

6、肉制品

葡萄糖在肉制品加工中的應(yīng)用除了作為調(diào)味品，增加營養(yǎng)的目的以外，還有調(diào)節(jié)pH值和氧化還原的目的。對于普通的肉制品加工，其使用量為0.3％～0.5％比較合適。葡萄糖應(yīng)用于發(fā)酵的香腸制品，因為它提供了發(fā)酵細(xì)菌轉(zhuǎn)化為乳酸所需要的碳源，為此目的而加入的葡萄糖量為0.5％～1.0％，葡萄糖在肉制品中還作為助發(fā)色劑和保色劑，使腌制出的香腸具有紅色，增添香腸的外觀美。另外兼有殺菌防腐的作用，可以延長香腸保質(zhì)期。

（三）化學(xué)工業(yè)

葡萄糖在工業(yè)上的應(yīng)用也很廣，在印染制革工業(yè)中作還原劑，在制鏡工業(yè)、熱水瓶膽鍍銀及玻璃纖維鍍銀等化學(xué)鍍銀工業(yè)也常用葡萄糖作還原劑。

（四）合成和轉(zhuǎn)化

葡萄糖可氫化、氧化、異構(gòu)、堿性降解、酯化、乙縮醛化反應(yīng)等，合成或轉(zhuǎn)化為其他產(chǎn)品。如氫化制山梨醇；氧化制葡萄糖醛酸、二酸等，并可進(jìn)一步制成酸鈣、酸鈉、酸鋅以及葡萄糖酸δ內(nèi)酯；異構(gòu)化為F42、F55、F90果葡糖漿和結(jié)晶果糖；也可異構(gòu)化為甘露糖（生產(chǎn)甘露糖醇原料），其中山梨醇可進(jìn)一步生成維生素C，被廣泛應(yīng)用于臨床治療，而且甘露醇15%在臨床作為一種安全有效的降低顱內(nèi)壓藥物，來治療腦水腫和青光眼。

葡萄糖還可用于聚葡萄糖的生產(chǎn)

（五）醫(yī)藥工業(yè)

葡萄糖是一種能直接吸收利用，補(bǔ)充熱能的碳水化合物，是人體所需能量的主要來源，在體內(nèi)被氧化成二氧化碳和水，并同時供給能量，轉(zhuǎn)化成糖源或脂肪的形式貯存，葡萄糖能促進(jìn)肝臟的解毒功能，對肝臟有保護(hù)作用。主要用于補(bǔ)充熱能和體液，用于各種原因引起的進(jìn)食不足或大量體液丟失，用于身體虛弱、營養(yǎng)不良等補(bǔ)助營養(yǎng)。其醫(yī)藥上的主要用途可分為口服和注射兩種，口服葡萄糖可單獨(dú)服用或制成多維葡萄糖服用。

鑒于葡萄糖有如此廣泛的應(yīng)用范圍，葡萄糖的檢測便捷、穩(wěn)定成了制約生產(chǎn)過程，保證產(chǎn)品質(zhì)量的瓶頸。

與葡萄糖檢測相關(guān)的國家地方標(biāo)準(zhǔn)匯總：

GB/T 30390-2013 油料種籽中果糖、葡萄糖、蔗糖含量的測定 高效液相色譜法

DB41/T 321-2003 食品添加劑. 葡萄糖含量測定方法

NY/T 2279-2012 食用菌中巖藻糖、阿糖醇、海藻糖、甘露醇、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、核糖的測定 離子色譜法

GB/T 22428.1-2008 淀粉水解產(chǎn)品 還原力和葡萄糖當(dāng)量測定

GB/T 20379-2006 淀粉衍生物 葡萄糖漿、果糖漿和氫化葡萄糖漿成分的測定

GB/T 16285-2008 食品中葡萄糖的測定 酶-比色法和酶-電極法

CNS 2874-N5083 葡萄糖漿及干葡萄糖漿

GB/T18932.22-2003蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖含量的測定方法液相色譜示差折光檢測法

GB/T22221-2008食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定高效液相色譜法

YC/T252-2008煙用料液 葡萄糖、果糖、蔗糖的測定 離子色譜法

國家地方標(biāo)準(zhǔn)檢測方法匯總表

為什么選這款產(chǎn)品？

• 節(jié)省檢測時間加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)度

傳統(tǒng)的檢測方法無論采用DNS比色，菲林滴定或者高效液相色譜都需要花費(fèi)大量的時間才能完成一次檢測，一個樣品往往需要三次左右的重復(fù)，一天能夠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)組數(shù)十分有限。并且化學(xué)方法具有靈敏度差，專一性不強(qiáng)的特點(diǎn)，容易給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造成假陽性的后果導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)重復(fù)性差?？萍嫉膭?chuàng)新和提升讓檢測人員從繁瑣的樣本分裝、樣本錄入、結(jié)果記錄等等工作中解放出來，提高效率，降低錯誤；采用葡萄糖生物傳感器分析儀一個小時可以分析25個樣品，不需要復(fù)雜的前處理過程，只需要簡單的離心或過濾即可檢測，并且對葡萄糖專一性識別。

• 優(yōu)化補(bǔ)料策略

以金霉素為例；近年的研究發(fā)現(xiàn)，在生物系統(tǒng)中存在混沌現(xiàn)象，發(fā)酵初期的微小變化可能使發(fā)酵過程呈現(xiàn)出多態(tài)性和不穩(wěn)定性。所以,通過控制前期適宜的菌體生長速率( 即比生長速率 μ = 1/X· dX / dt) 對整個發(fā)酵過程是至關(guān)重要的。若μ太小，將會使菌體生長緩慢，對數(shù)生長期過長，菌體不能良好生長，酶活力不強(qiáng)，產(chǎn)物產(chǎn)率低；若μ太大 , 菌體生長快,使代謝過于激烈，在中前期使氧耗過大以及因菌濃很高使發(fā)酵液粘稠導(dǎo)致氧傳遞能力下降,易產(chǎn)生溶氧降至臨界氧濃度以下，影響菌體的正常代謝和產(chǎn)物形成，同時菌體活力過早減弱， 也使金霉素效價偏低。因此優(yōu)化培養(yǎng)基的成分,控制補(bǔ)料速率及其它有關(guān)工藝參數(shù),是金霉素發(fā)酵過程的一個關(guān)鍵因素。利用可以隨時監(jiān)測發(fā)酵液中糖濃度，為優(yōu)化補(bǔ)料流加策略提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

• 精確控制發(fā)酵過程糖濃度的利器

多年來已知當(dāng)培養(yǎng)基中有葡萄糖存在時,微生物利用乳糖的能力即受抑制。葡萄糖能夠干擾乳糖降解酶—一半乳糖苷酶的形成。這種“葡萄糖效應(yīng)”不僅影響半乳糖 苷酶,而且對細(xì)菌、酵母與霉菌中其它碳源的分解所涉及的分解代謝酶亦有普遍的影響，例如葡萄糖對鹽霉素生物合成有嚴(yán)重的阻遏效應(yīng)，利用分析儀可以快速準(zhǔn)確穩(wěn)定的檢測葡萄糖濃度，很好的控制抗生素代謝過程中的阻遏效應(yīng)，提高單位效價。

葡萄糖是發(fā)酵過程中菌體生長和產(chǎn)物合成的主要碳源，但必須控制其在發(fā)酵液中的濃度。在發(fā)酵前期，如果葡萄糖濃度過高（低），容易對菌體生長產(chǎn)生阻遏、抑制和限制作用; 在發(fā)酵后期，如果葡萄糖濃度過低（高），則會限制菌體生長和產(chǎn)物合成。需特別注意的是流加的葡

萄糖量，即使是超出zui適濃度范圍的微小波動都將引起嚴(yán)重的阻遏或限制。因此，能夠及時準(zhǔn)確的知道發(fā)酵過程中葡萄糖濃度，對提高產(chǎn)量、降低葡萄糖原料使用量、節(jié)省生產(chǎn)成本有著至關(guān)重要的作用。

• 節(jié)約檢測成本

一個葡萄糖酶膜可以檢測8000次，平均每個樣品不到五分錢，并且所用的試劑大多為分析純產(chǎn)品，價格便宜，不像液相需要色譜純試劑，價格高昂；前處理過程簡單，不需要專門的儀器。酶催化反應(yīng)具有專一性，檢驗(yàn)結(jié)果可以和液相色譜相媲美。生產(chǎn)過程半成品檢測用分析儀，提高產(chǎn)品合格率，成品檢驗(yàn)用液相或者第三方，為公司節(jié)約檢測費(fèi)用和儀器投入。

儀器全自動檢測，容易操作，無需專業(yè)培訓(xùn)，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場檢測無需質(zhì)檢人員取樣到化驗(yàn)室檢測，節(jié)省時間成本，人力成本，提高生產(chǎn)效率。

應(yīng)用范圍：發(fā)酵過程糖濃度檢測，食品中葡萄糖檢測，酶活力檢測中還原糖檢測等利用DNS比色，菲林滴定測糖濃度的領(lǐng)域。

西爾曼科技有限公司國內(nèi)*一家有能力生產(chǎn)可以不用預(yù)稀釋樣本就可以檢測高達(dá)10%（100g／L）葡萄糖濃度的全自動分析儀的制造廠商。

產(chǎn)品特點(diǎn)

檢測原理：采用特殊設(shè)計(jì)的葡萄糖氧化酶膜電化學(xué)傳感器對葡萄糖濃度進(jìn)行檢測。儀器自動采集樣本并導(dǎo)入至測試區(qū)域。樣本中所含的葡萄糖在固化的葡萄糖氧化酶的催化下發(fā)生酶解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為葡萄糖酸和過氧化氫。通過電極檢測過氧化氫的含量從而計(jì)算出葡萄糖含量。儀器通過對已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行定標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)品的電壓值是衡量樣本葡萄糖濃度的尺度。未知濃度可與標(biāo)準(zhǔn)品的電壓信號相比較而獲得。每次測定完畢后，系統(tǒng)緩沖液會自動清洗傳感器電極，清洗完成后即可進(jìn)行下一次測試。