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還原糖測定儀的研制
閱讀：716 發(fā)布時間：2020-3-26摘要: 根據(jù)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(wěn)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(tǒng)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(yè)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(shù)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(jù)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(wěn)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(fā)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(jù)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(jù)電壓變化曲線由儀器控制系統(tǒng)自動記錄、采樣、確定滴定終點。 根據(jù)終點時消耗標準還原糖的量 ,由控制系統(tǒng)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(tǒng)和光電轉換系統(tǒng) ,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(tǒng)及其附屬裝置。其作用是控制一次儀表按規(guī)定的程序運轉以及將一次儀表產生的電信號轉化為數(shù)字信息 ,并進行數(shù)據(jù)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(shù)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(xù) 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(fā)酵液和糖化液進行了測定 ,并用常規(guī)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(yōu)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(yōu)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(yè)生產實際需要
參考文獻:
[ 1] 中國光學學會光譜專業(yè)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(fā)酵 , 1994, ( 1): 13.
[ 3] 胡嗣明. 酒精生產分析檢驗 [M ]. 北京: 輕工業(yè)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(yè) , 1994, ( 1): 34.