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還原糖測定儀的研制
閱讀：731 發布時間：2020-3-26摘要: 根據斐林滴定反應的原理 ,研制出一種還原糖自動測定儀 ,用自動控制方法 ,穩定影響生化反應的各種條件 ,大限度地消除了人為因素的影響。 該儀器測定速度快 ,測定周期3min左右 ,結果準確 ,精確度在 2% 以內 , CV < 2% ,操作簡單方便 ,測定成本低 ,不受樣品色度、濁度的影響 ,可以取代傳統的斐林氏手工測定法 ,對多種類型樣品進行還原糖快速而準確的測定。
還原糖測定的方法很多 [1 ] ,僅儀器測定就有色譜法、比色法、層析法、旋光法等。 由于
這些方法對樣品顏色、濁度、組成成分等都有一定要求 ,因此實際操作中一般不被采用。目
前工業生產中普遍采用的是還原糖斐林氏測定法[ 2]。 該方法為手工操作 ,過程簡單 ,按操
作要求可以進行準確的測定。但該方法受很多因素的干擾 [3 ]。如加樣量、反應溫度及時間、
堿性大小、指示劑濃度、加水體積、搖動次數和力度、滴定速度等都影響測定結果。 在實際
測定過程中 ,操作人員很難控制好這些條件 ,測定誤差較大 ,給生產過程控制和產品質量
檢驗帶來很多麻煩。 為提高其測定的精確度 ,人們做了大量的改進[4 ] ,但只局限于配方的
調整和方法步驟的改變。 本研究根據斐林試劑反應的原理 ,研制出一種自動還原糖測定
儀 ,用自動控制方法 ,穩定影響生化反應的各種條件 ,大限度地消除了人為因素的影響。
可適合于食品、飲料、發酵液、糖化液等多種類型樣品的測定 ,為還原糖的分析建立了一種
新的、可靠的測定方法。 有關根據斐林滴定原理設計的還原糖自動測定儀 ,目前國內外還
未見報道。
1 原理、材料及方法
1. 1 原理
斐林試劑是一種氧化劑 ,由甲、乙液組成。測定時一定量的甲乙液混合 ,首先形成氫氧化銅 ,然后形成酒石酸鉀銅絡合物;次甲基藍作為滴定終點指示劑 ,在氧化溶液中呈藍色 ,被還原后呈無色。用標準還原糖滴定時 ,還原糖首先使銅還原 ,至銅被還原完畢 ,糖才使次甲基藍還原成無色 ,即為滴定終點。在滴定過程中 ,溶液顏色逐漸變化: 藍色→深藍色→淺藍色→紫紅色→淡紫紅色 ,在終點時突然變化至無色透明。用 570nm的光電轉換裝置 ,檢測滴定過程中透光率的變化 。根據電壓變化曲線由儀器控制系統自動記錄、采樣、確定滴定終點。 根據終點時消耗標準還原糖的量 ,由控制系統自動計算出樣品中的還原糖含量 ,并顯示和打印結果。
1. 2 儀器結構
儀器由一次儀表和二次儀表兩部分組成 。一次儀表包括反應池、攪拌器、加熱器、溫度傳感器、液體流動系統和光電轉換系統 ,其作用是完成生化反應以及將生化信號轉化為電信號。二次儀表指中央控制、處理系統及其附屬裝置。其作用是控制一次儀表按規定的程序運轉以及將一次儀表產生的電信號轉化為數字信息 ,并進行數據處理、結果顯示和打印。
1. 3 材料
1. 3. 1 斐林甲液
稱取硫酸銅 35g,取 1% 次甲基藍溶液 5mL共溶后定容 1000mL。
1. 3. 2 斐林乙液
稱取氫氧化鈉 126. 4g ,酒石酸鉀鈉 117g ,與水共溶后定溶至 1000mL。1. 3. 3 100g /L標準葡萄糖溶液精確稱取 100g分析純葡萄糖 ( 105℃干燥 2h ,恒重 ) ,加水溶解 ,并加 10mL分析純鹽酸 ,定容 1000mL備用。
1. 3. 4 0. 1% 標準葡萄糖溶液
吸取上述 10% 標準葡萄糖溶液 10mL,加水稀釋定容至 1000mL。
1. 4 測定方法
1. 4. 1 開機
按動開 /關鍵 ,儀器自動清洗一次 ,開機完成。
1. 4. 2 定標
按定標鍵 , A、 B液自動加入反應池 ,加熱開始。進樣指示燈顯示后用微量進樣器注入1. 0%的標準葡萄糖液 100μL。加熱至一定溫度后 ,滴定開始。至滴定終點時 ,儀器自動采樣 ,顯示和打印測定結果。然后儀器自動清洗 ,進入第二次定標。在進樣燈亮時 ,加入蒸溜水 100μL,其后過程同上。 結果顯示后 ,定標完成。
1. 4. 3 樣品測定
( 1)將待測樣品稀釋于 1. 0%葡萄糖左右。
( 2)按分析鍵 ,在儀器進樣燈亮時 ,用微量進樣器注入 100μL樣品稀釋液。
( 3)反應完成后 ,儀器顯示并打印結果。
( 4)將顯示結果乘以稀釋倍數即為樣品的百分含量。
2 結果與分析
2. 1 準確度與精密度
配制 1. 0% 的葡萄糖標準液 ,用微量進樣器取 100μL注入反應池 ,連續 10次測定。
2. 2 線性范圍
用微量進樣器取不同體積的 1. 0% 葡萄糖標準液進行測定。
2. 3 回收試驗
在被測樣品中加入已知含量的葡萄糖溶液 ,作回收實驗。結果表明 ,不同的樣品中回收率良好 , 95%的置信范圍為 99. 63± 1. 124,可用于多種類型樣品的測定。
2. 4 對照實驗
在濟寧菱花集團谷氨酸一廠對發酵液和糖化液進行了測定 ,并用常規斐林氏法進行了比較。
3 討 論
由以上結果可以看出 ,還原糖測定儀與手工斐林試劑測定法相比有以下幾個方面的優點:
1. 測定速度快。中手工測定法測定時間至少 15min,而儀器測定周期小于 4min。
2. 操作簡單。 只需按動分析鍵 ,用微量注射器將樣品注入反應池即可完成測定。
3. 結果準確、可靠。 其精確度和精密度都高于手工測定法 ,特別是對 1% 以下樣品測
定更具有優勢。
4. 測定成本低。 儀器測定的化學反應是在微量反應池中進行 ,每次測定消耗更少的
試劑 ,耗電量也小于國標法。
5. 該儀器抗干擾性強 ,基本不受樣品濁度、色度的影響 ,更適合工業生產實際需要
參考文獻:
[ 1] 中國光學學會光譜專業委員會譯. AOAC分析方法手冊 [ M ], 1986.
[ 2] 劉宇等. 測糖新法 斐林氏—— 間接磺量法 [J]. 山東食品發酵 , 1994, ( 1): 13.
[ 3] 胡嗣明. 酒精生產分析檢驗 [M ]. 北京: 輕工業出版社 , 1983.
[ 4] 古文浩等. 蜂蜜還原糖、轉化糖測定方法的改進 [J]. 軟飲料工業 , 1994, ( 1): 34.