葡萄糖的環(huán)狀的的D,L結(jié)構(gòu)式及葡萄糖檢測(cè)方法

PAGE上面寫的葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)式，從環(huán)的穩(wěn)定性上來(lái)看這種過(guò)長(zhǎng)的氧橋是明顯不合理的。為了更接近真實(shí)性并形象地表達(dá)糖的環(huán)氧結(jié)構(gòu)，哈武斯提出把直立的結(jié)構(gòu)式改寫成平面的環(huán)狀來(lái)表示，俗稱臺(tái)面式?，F(xiàn)以D-（＋）-葡萄糖為例，將它的費(fèi)歇爾投影式改寫成哈武斯透視式的過(guò)程表示如下：

圖中粗線表示平面向前的邊緣，細(xì)線表示向后的邊緣。對(duì)D-型葡萄糖來(lái)說(shuō)，在哈武斯透視式中當(dāng)環(huán)氧原子處在平面的后方，則在費(fèi)歇爾投影式中向左的羥基，在哈武斯式中變成在平面之上的位置，向右的羥基則在平面之下。在成環(huán)的時(shí)候，為了使第五碳上羥基能與醛基接近，依照單鍵自由旋轉(zhuǎn)而不改變構(gòu)型的原理，將第五碳原子旋轉(zhuǎn)120°，因此D-構(gòu)型的糖的尾端羥甲基在環(huán)的平面上，L-型的羥甲基在環(huán)的平面下。由于天然存在的糖絕大多數(shù)屬于D-構(gòu)型，我們經(jīng)?？吹降奶堑奈捕肆u甲基都是在環(huán)平面上方的。這樣，當(dāng)命名D-構(gòu)型葡萄糖的α-和β-體時(shí)，可將C-1上的羥基與C-6上的—CHOH基在同側(cè)的稱為β-體；異側(cè)的稱為α-體。

下面的三個(gè)圖式都是α-D-（＋）吡喃型葡萄糖的哈武斯透視式。將中間的圖式離開(kāi)紙平面向左或向下翻轉(zhuǎn)180°，便得到另外兩種形式。很明顯，經(jīng)翻轉(zhuǎn)后，H和OH在環(huán)上的位置發(fā)生了上下變換，而其構(gòu)型仍不變，這是因?yàn)楣渌故讲皇且云矫姹憩F(xiàn)的投影式而是表現(xiàn)整個(gè)立體的透視式。

五元環(huán)狀糖也可用哈武斯式表示，下面是D-核糖的五元環(huán)狀形式。

果糖是一種重要的己酮糖，像大多數(shù)糖一樣，主要以環(huán)狀結(jié)構(gòu)形式存在，它在分子中不含醛基而含酮羰基，所以它的結(jié)構(gòu)是環(huán)狀半縮酮。D-果糖是一種左旋糖，它的開(kāi)鏈?zhǔn)皆?-位上有一個(gè)酮羰基，其3，4，5-位的構(gòu)型與D-葡萄糖完全相同，它既可在C-2與C-6之間成氧橋而生成吡喃果糖，也可以在C-2與C-5之間形成氧橋生成一個(gè)五元環(huán)的呋喃果糖，一般在游離狀態(tài)時(shí)以六元環(huán)狀半縮酮形式存在，而作為糖類的一個(gè)組分。例如，在蔗糖中，常以呋喃形式存在。果糖的呋喃式和吡喃式的開(kāi)鏈?zhǔn)?，及哈武斯透視式表示如下圖：

從以上結(jié)構(gòu)可知，D-（－）-果糖以六元環(huán)狀半縮酮形式存在時(shí)，C-2處的半縮酮羥基與C-3羥基位于同側(cè)者稱為β-體，反之，稱為α-體。它們都稱為D-（－）-吡喃果糖。而以五元環(huán)狀的半縮酮形式存在時(shí)，C-2的半縮酮羥基與C-3羥基及C-5羥甲基位于同側(cè)者稱為β-體，而位于異側(cè)者稱為α-體，都稱為D-（－）-呋喃果糖。上一層葡萄檢測(cè)方法匯總與葡萄糖檢測(cè)相關(guān)的國(guó)家地方標(biāo)準(zhǔn)匯總：GB/T30390-2013油料種籽中果糖、葡萄糖、蔗糖含量的測(cè)定高效液相色譜法DB41/T321-2003食品添加劑.

葡萄糖含量測(cè)定方法NY/T2279-2012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(cè)定離子色譜法GB/T22428.1-2008淀粉水解產(chǎn)品還原力和葡萄糖當(dāng)量測(cè)定GB/T20379-2006淀粉衍生物葡萄糖漿、果糖漿和氫化葡萄糖漿成分的測(cè)定GB/T16285-2008食品中葡萄糖的測(cè)定酶-比色法和酶-電極法CNS2874-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(cè)定方法液相色譜示差折光檢測(cè)法GB/T22221-2008食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定高效液相色譜法YC/T252-2008煙用料液

葡萄糖、果糖、蔗糖的測(cè)定

離子色譜法國(guó)家地方標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法匯總表方法名稱項(xiàng)目DNS比色菲林滴定高效液相色譜酶電極法原理在堿性溶液中，還原糖變?yōu)橄┒?，烯二醇可被DNS氧化為糖酸，加熱進(jìn)一步產(chǎn)生一種棕紅色的氨基化合物，在540nm波長(zhǎng)處有最大吸收，在一定濃度范圍內(nèi)，還原糖的量與棕紅色物質(zhì)的深淺成一定比例關(guān)系在加熱條件下，直接滴定已標(biāo)定過(guò)的費(fèi)林氏液，費(fèi)林氏液被還原析出氧化亞銅后，過(guò)量的還原糖立即將次甲基藍(lán)還原，使藍(lán)色褪色，溶液的顏色變化過(guò)程為：淺藍(lán)色—棕色—磚紅色（沉淀），根據(jù)樣品消耗體積，計(jì)算糖含量利用待分離的各種物質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)、吸附能力等親和能力的不同來(lái)進(jìn)行分離參見(jiàn)GB/T16285-2008操作前處理除去蛋白質(zhì)除去蛋白質(zhì)過(guò)氨基柱除去蛋白質(zhì)同上過(guò)程做標(biāo)準(zhǔn)曲線，加熱，計(jì)算配置標(biāo)準(zhǔn)液，加熱，滴定計(jì)算根據(jù)色譜計(jì)算同上檢驗(yàn)時(shí)間40分鐘40分鐘45分鐘同上專一性還原糖還原糖保留時(shí)間相同的物質(zhì)同上儀器分光光度計(jì)示差檢測(cè)器，糖柱，氨基柱傳感器分析儀檢驗(yàn)難易程度專業(yè)人員專業(yè)人員專業(yè)人員簡(jiǎn)單試劑現(xiàn)配現(xiàn)用色譜純?cè)噭┲恍杈彌_液葡萄糖的應(yīng)用范圍葡萄糖作為人體的基本元素和最基本的醫(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(kāi)拓了更廣闊的領(lǐng)域。（一）發(fā)酵工業(yè)微生物的生長(zhǎng)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(shí)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，抗生素中最主要的品種是青、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(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，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(guò)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(lái)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(lái)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(kāi)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，最適合于生產(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(lái)越廣泛，今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)食品行業(yè)仍是最大的市場(chǎng)。1、直接食用葡萄糖不經(jīng)過(guò)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(kāi)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(yíng)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(shí)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(lái)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(zhǎng)，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特有的香味。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(guó)際市場(chǎng)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(yíng)養(yǎng)劑和保鮮劑，在高檔保鮮、脫水蔬菜加工地位無(wú)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(guò)程蔬菜體積過(guò)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(shí)，使糖類滲透到蔬菜的內(nèi)部。常用的糖類有蔗糖、葡萄糖，最大用量達(dá)干物質(zhì)的20%。如蔗糖價(jià)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(shí)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(lái)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(yíng)養(yǎng)的目的以外，還有調(diào)節(jié)pH值和氧化還原的目的。對(duì)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?yàn)樗峁┝税l(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(zhǎng)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(lái)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(lái)源，在體內(nèi)被氧化成二氧化碳和水，并同時(shí)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(duì)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(yíng)養(yǎng)不良等補(bǔ)助營(yíng)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。酶電極法檢測(cè)樣品中葡萄糖的優(yōu)劣分析為什么選這款產(chǎn)品？節(jié)省檢測(cè)時(shí)間加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)度傳統(tǒng)的檢測(cè)方法無(wú)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(shí)間才能完成一次檢測(cè)，一個(gè)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(yáng)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(cè)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(lái)，提高效率，降低錯(cuò)誤；采用葡萄糖生物傳感器分析儀一個(gè)小時(shí)可以分析25個(gè)樣品，不需要復(fù)雜的前處理過(guò)程，只需要簡(jiǎn)單的離心或過(guò)濾即可檢測(cè)，并且對(duì)葡萄糖專一性識(shí)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(guò)程呈現(xiàn)出多態(tài)性和不穩(wěn)定性。所以,通過(guò)控制前期適宜的菌體生長(zhǎng)速率(即比生長(zhǎng)速率μ=1/X·dX/dt)對(duì)整個(gè)發(fā)酵過(guò)程是至關(guān)重要的。若μ太小，將會(huì)使菌體生長(zhǎng)緩慢，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期過(guò)長(zhǎng)，菌體不能良好生長(zhǎng)，酶活力不強(qiáng)，產(chǎn)物產(chǎn)率低；若μ太大,菌體生長(zhǎng)快,使代謝過(guò)于激烈，在中前期使氧耗過(guò)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(shí)菌體活力過(guò)早減弱，也使金霉素效價(jià)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(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵因素。利用葡萄糖生物傳感器可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)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(guò)程糖濃度的利器多年來(lái)已知當(dāng)培養(yǎng)基中有葡萄糖存在時(shí),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(duì)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(duì)鹽霉素生物合成有嚴(yán)重的阻遏效應(yīng)，利用葡萄糖生物傳感器分析儀可以快速準(zhǔn)確穩(wěn)定的檢測(cè)葡萄糖濃度，很好的控制抗生素代謝過(guò)程中的阻遏效應(yīng)，提高單位效價(jià)。葡萄糖是發(fā)酵過(guò)程中菌體生長(zhǎng)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(guò)高（低），容易對(duì)菌體生長(zhǎng)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(guò)低（高），則會(huì)限制菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成。需特別注意的是流加的葡萄糖量，即使是超出最適濃度范圍的微小波動(dòng)都將引起嚴(yán)重的阻遏或限制。因此，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的知道發(fā)酵過(guò)程中葡萄糖濃度，對(duì)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(cè)成本一個(gè)葡萄糖酶膜可以檢測(cè)8000次，平均每個(gè)樣品不到五分錢，并且所用的試劑大多為分析純產(chǎn)品，價(jià)格便宜，不像液相需要色譜純?cè)噭?，價(jià)格高昂；前處理過(guò)程簡(jiǎn)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(guò)程半成品檢測(cè)用葡萄糖生物傳感器分析儀，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(cè)費(fèi)用和儀器投入。儀器全自動(dòng)檢測(cè)，容易操作，無(wú)需專業(yè)培訓(xùn)，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)無(wú)需質(zhì)檢人員取樣到化驗(yàn)室檢測(cè)，節(jié)省時(shí)間成本，人力成本，提高生產(chǎn)效率。應(yīng)用范圍：發(fā)酵過(guò)程糖濃度檢測(cè)，食品中葡萄糖檢測(cè)，酶活力檢測(cè)中還原糖檢測(cè)等利用DNS比色，菲林滴定測(cè)糖濃度的領(lǐng)域。西爾曼科技有限公司國(guó)內(nèi)唯一一家有能力生產(chǎn)可以不用預(yù)稀釋樣本就可以檢測(cè)高達(dá)10%（100g／L）葡萄糖濃度的全自動(dòng)分析儀的制造廠商。產(chǎn)品特點(diǎn)檢測(cè)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(duì)葡萄糖濃度進(jìn)行檢測(cè)。儀器自動(dòng)采集樣本并導(dǎo)入至測(cè)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(guò)氧化氫。通過(guò)電