Quantitative Analysis of Citrate in Foods Using a Potentiometric Enzyme Biosensor

Potentiometric biosensor using flow injection analysis system was developed to determine citrate concentration in foods. Biosensor system consisted of sample injector, peristaltic pump, enzyme reactor, carbonate ion selective solid-state electrode, reference electrode, detector, and recorder. Enzyme reactor was prepared with immobilized citrate lyase and oxaloacetate decarboxylase. Carbonate ions produced through enzyme reactions of citrate were potentiometrically detected by ion selective electrode. Optimum conditions for biosensor system were investigated. Interference effect of major sugars and organic acids was less than 5% on citrate biosensor system. Citrate concentrations in fruit juices were determined by biosensor and gas chromatography. No significant difference was observed between two analytical methods. Results indicate citrate biosensor is useful in determining citrate concentration in foods.

전위차법 효소 바이오센서를 이용한 식품의 구연산 정량분석

Citrate Iyase(CL)와 oxaloacetate decarboxylase(OD)를 고정화하여 효소 반응기를 제작하고 효소반응으로 생성된 carbonate ion을 ion selective electrode를 이용한 전위차법 FIA system으로 식품에함유된 구연산의 농도를 측정하였다. 최적 센서 시스템의 조건은 CL과 OD을 같이 고정화시키는 방법으로 CL과 OD의 양이 각각 10 units, 60 units, 담체량은 0.3 g, carrier buffer 1(0.1 MTris buffer)은 pH 7.5, carrier buffer의 유속은 12 mL/hr으로 결정되었다. 최적 상태에서의 표준검량곡선은 $10^{-1}\;M-10^{-3}\;M$ 범위에서 직선적인 상관관계$(r^2=0.9986)$를 나타내었다. 당류와 유기산류에 대한 센서 시스템에 대한 방해효과를 측정한 결과 당류는 거의 저해효과를 보이지 않았으며 유기산의 경우도 저해 효과가 5% 미만으로 이들 물질에 의해 감응도가 크게 방해받지 않은 것으로 나타났다. 구연산 바이오센서와 GC를 사용하여 식품 시료에 함유된 구연산의 농도를 분석한 결과 두 방법간에 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나 본 연구에서 구축한 구연산 바이오센서 시스템은 식품에 함유된 구연산 분석시 신뢰성 있는 결과를 주는 것으로 보여졌다.