本發(fā)明涉及生化領(lǐng)域，具體而言，涉及一種測定發(fā)酵液含糖量的方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：葡萄糖在發(fā)酵工業(yè)上被廣泛用于碳源，因價格便宜且易于被微生物應(yīng)用，目前已經(jīng)成為發(fā)酵工業(yè)上的最重要碳源。在發(fā)酵過程中往往需要嚴(yán)格控制葡萄糖含量，以達(dá)到提高發(fā)酵目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量同時降低發(fā)酵成本的目的。為此，在發(fā)酵過程中往往需要及時測定發(fā)酵液中葡萄糖濃度并以此為依據(jù)對發(fā)酵罐中葡萄糖濃度進(jìn)行及時調(diào)控。目前應(yīng)用最廣泛的葡萄糖測定方法是斐林試劑法。該法需要經(jīng)常配制新鮮的斐林試劑，試劑不能長期儲存，測定過程中需要利用滴定管進(jìn)行緩慢定量滴定，且測定過程中需要進(jìn)行加熱。該法非常繁瑣而且需要加熱設(shè)備，對操作人員的熟練程度有較高要求。另外一種方法是利用高效液相色譜配備示差折光檢測器進(jìn)行測定，該方法需要配備大型儀器設(shè)備且需要專業(yè)檢測人員，另外示差檢測器并非通用檢測器，一般高效液相色譜上較少配備需要專門配備，價格高昂。此外，旋光度法也可用于葡萄濃度測定。該方法同樣也需要應(yīng)用大型精密儀器設(shè)備，并需要專業(yè)人員操作。一些中小型發(fā)酵企業(yè)往往由于實力所限，不具備大型儀器設(shè)備，而且人員培訓(xùn)方面也存在一定差距。在此情況下，急需開發(fā)出一種快速、準(zhǔn)確、廉價、不需要大型儀器設(shè)備的快速葡糖測定方法，用于及時指導(dǎo)發(fā)酵過程調(diào)控。有鑒于此，特提出本發(fā)明。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的第一目的在于提供一種測定發(fā)酵液含糖量的方法，所述方法步驟簡單，使用的儀器簡單便宜，測定迅速而準(zhǔn)確。本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述測定方法的應(yīng)用，為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明的一個方面涉及一種測定發(fā)酵液含糖量的方法，所述方法包括，取發(fā)酵液，離心處理后，取上清液稀釋，調(diào)節(jié)pH后，使用血糖儀測定稀釋液的含糖量。本發(fā)明提供的測定方法核心在于使用血糖儀進(jìn)行含糖量的測定，血糖儀是一種快速準(zhǔn)確測定血液中含糖量的醫(yī)療器械，其使用方便。本發(fā)明通過將發(fā)酵液進(jìn)行調(diào)配，以達(dá)到血糖儀的測量標(biāo)準(zhǔn)和范圍，并盡可能地模擬血漿環(huán)境，通過不影響含糖量的調(diào)配方式將發(fā)酵液進(jìn)行稀釋、調(diào)節(jié)pH值，使其滿足使用血糖儀測定的條件。優(yōu)選地，所述離心處理的離心轉(zhuǎn)速為3000-5000rpm。優(yōu)選地，所述離心處理的離心時間為1.5-3min。發(fā)酵液無法直接使用血糖儀進(jìn)行含糖量的測定，離心處理有助于從較為渾濁粘稠的發(fā)酵液中提取上清液，上清液的性狀與血漿更加相似。本發(fā)明在3000-5000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行離心，離心效果最佳，離心處理時間以1.5-3min為宜。實際操作中，可以使用離心管取1ml發(fā)酵液進(jìn)行離心。優(yōu)選地，稀釋倍數(shù)為5-15倍。稀釋后的發(fā)酵液與血漿的含糖量較為接近，稀釋采用蒸餾水即可，稀釋后應(yīng)將發(fā)酵液與蒸餾水充分混合均勻，以免出現(xiàn)由于糖分分布不均導(dǎo)致的測定不準(zhǔn)確。優(yōu)選地，將pH調(diào)節(jié)至3-10。優(yōu)選地，將pH調(diào)節(jié)至7.3-7.5。理論上來說，在pH＝3-10時均可以使用血糖儀進(jìn)行含糖量測定。人體血漿的pH在7.3-7.5的范圍內(nèi)，為了獲得更為精準(zhǔn)的含糖量，使用不改變含糖量的調(diào)配方法將發(fā)酵液的pH值調(diào)節(jié)至和血漿環(huán)境近似時，最有利于測定。優(yōu)選地，使用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH，所述pH調(diào)節(jié)劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀。以上pH調(diào)節(jié)劑均對含糖量本身無影響，或者影響微乎其微。發(fā)酵液本身是酸性的，采用堿性pH調(diào)節(jié)劑將其調(diào)節(jié)為血漿pH后，更有助于血糖儀的準(zhǔn)確測定，延長其使用壽命。優(yōu)選地，所述方法的測定溫度為10-45℃。優(yōu)選地，所述方法的測定溫度為35-38℃。與pH范圍的選擇相同，人體體溫的范圍通常在35-38℃，因此，將稀釋后的發(fā)酵液在此溫度范圍內(nèi)測定含糖量，得到的數(shù)值最為準(zhǔn)確，同時也更有利于延長血糖儀的壽命。本發(fā)明的另一個方面涉及所述方法在測定發(fā)酵液葡萄糖含量中的應(yīng)用，優(yōu)選地，所述發(fā)酵液包括植物發(fā)酵液和微生物發(fā)酵液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：(1)本發(fā)明的測定方法快速準(zhǔn)確，通過將發(fā)酵液進(jìn)行調(diào)試，模擬成與人體血漿類似的環(huán)境后直接用血糖儀進(jìn)行測定的方式，可以高效地測出發(fā)酵液中的糖含量；(2)本發(fā)明的測定方法操作要求較低，整套方法中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)均通過儀器完成，因此更為精確，而所涉及的一起又較為便宜易得，測定成本低廉；(3)本發(fā)明的測定方法穩(wěn)定可靠，重現(xiàn)性好。具體實施方式本發(fā)明提供了一種測定發(fā)酵液含糖量的方法，所述方法包括，取發(fā)酵液，離心處理后，取上清液，調(diào)節(jié)pH后，使用血糖儀測定稀釋液的含糖量。本發(fā)明提供的測定方法核心在于使用血糖儀進(jìn)行含糖量的測定，血糖儀是一種快速準(zhǔn)確測定血液中含糖量的醫(yī)療器械，其使用方便。本發(fā)明通過將發(fā)酵液進(jìn)行調(diào)配，以達(dá)到血糖儀的測量標(biāo)準(zhǔn)和范圍，并盡可能地模擬血漿環(huán)境，通過不影響含糖量的調(diào)配方式將發(fā)酵液進(jìn)行稀釋、調(diào)節(jié)pH值，使其滿足使用血糖儀測定的條件。使用本發(fā)明的方法測定得到的發(fā)酵液中葡萄糖含量(g/L)＝儀器讀數(shù)×0.18×稀釋倍數(shù)。由于一般血糖儀以毫摩爾計數(shù)，因此需要按照以上方式進(jìn)行單位換算。實際測定中，通常測定3-5次后取平均值，這樣有利于避免誤差，使得結(jié)果更為精確。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述離心處理的離心轉(zhuǎn)速為3000-5000rpm。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述離心處理的離心時間為1.5-3min。發(fā)酵液無法直接使用血糖儀進(jìn)行含糖量的測定，離心處理有助于從較為渾濁粘稠的發(fā)酵液中提取上清液，上清液的性狀與血漿更加相似。本發(fā)明在3000-5000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行離心，離心效果最佳，離心處理時間以1.5-3min為宜。實際操作中，可以使用離心管取1ml發(fā)酵液進(jìn)行離心。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，在調(diào)節(jié)pH前將上清液稀釋0-15倍。不同發(fā)酵液的含糖量不同，有時會存在含糖量超過血糖儀量程的情況，對于這種情況，可以根據(jù)需要對發(fā)酵液進(jìn)行稀釋，稀釋后的發(fā)酵液與血漿的含糖量較為接近，稀釋采用蒸餾水即可，稀釋后應(yīng)將發(fā)酵液與蒸餾水充分混合均勻，以免出現(xiàn)由于糖分分布不均導(dǎo)致的測定不準(zhǔn)確。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，將pH調(diào)節(jié)至3-10。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，將pH調(diào)節(jié)至7.3-7.5。理論上來說，在pH＝3-10時均可以使用血糖儀進(jìn)行含糖量測定。人體血漿的pH在7.3-7.5的范圍內(nèi)，為了獲得更為精準(zhǔn)的含糖量，使用不改變含糖量的調(diào)配方法將發(fā)酵液的pH值調(diào)節(jié)至和血漿環(huán)境近似時，最有利于測定。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，使用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH，所述pH調(diào)節(jié)劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀。以上pH調(diào)節(jié)劑均對含糖量本身無影響，或者影響微乎其微。發(fā)酵液本身是酸性的，采用堿性pH調(diào)節(jié)劑將其調(diào)節(jié)為血漿pH后，更有助于血糖儀的準(zhǔn)確測定，延長其使用壽命。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述方法的測定溫度為10-45℃。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述方法的測定溫度為35-38℃。與pH范圍的選擇相同，人體體溫的范圍通常在35-38℃，因此，將稀釋后的發(fā)酵液在此溫度范圍內(nèi)測定含糖量，得到的數(shù)值最為準(zhǔn)確，同時也更有利于延長血糖儀的壽命。本發(fā)明的另一個方面涉及所述方法在測定發(fā)酵液葡萄糖含量中的應(yīng)用，優(yōu)選地，所述發(fā)酵液包括植物發(fā)酵液和微生物發(fā)酵液。下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。實施例1按照以下步驟測定鏈霉菌發(fā)酵液中的含糖量1.從發(fā)酵罐的取樣口中取50ml發(fā)酵液；2.用移液器吸取1ml發(fā)酵液，加入9ml的蒸餾水，混合均勻；3.在離心機(jī)上以3000r/min高速離心3min，使用氫氧化鈉將上清液的pH值調(diào)節(jié)至10。4.吸取上清液，經(jīng)0.2μm的濾膜過濾后備用；5.將葡萄糖試紙插入葡萄糖測定儀上；待儀器顯示可以測定后，將葡萄糖試紙尖端浸入經(jīng)0.2μm濾膜過濾后的發(fā)酵液液中，迅速拔出后等待讀數(shù)結(jié)果；6.按照公式將葡萄糖含量轉(zhuǎn)換成以克/升為單位的數(shù)值。發(fā)酵液中葡萄糖含量(g/L)＝儀器讀數(shù)×0.18×10實施例2按照以下步驟測定芽孢桿菌發(fā)酵液中的含糖量1.從發(fā)酵罐的取樣口中取100ml發(fā)酵液；2.用移液器吸取1ml發(fā)酵液，加入4ml蒸餾水稀釋，在離心機(jī)上以5000r/min高速離心1.5min；3.吸取上清液，經(jīng)0.2μm的濾膜過濾后備用；使用碳酸鈉將上清液的pH值調(diào)節(jié)至3。4.將葡萄糖試紙插入葡萄糖測定儀上；5.待儀器顯示可以測定后，將葡萄糖試紙尖端浸入經(jīng)0.2μm濾膜過濾后的發(fā)酵液液中，迅速拔出后等待讀數(shù)結(jié)果；6.按照公式將葡萄糖含量轉(zhuǎn)換成以克/升為單位的數(shù)值。發(fā)酵液中葡萄糖含量(g/L)＝儀器讀數(shù)×0.18×5實施例3按照以下步驟測定大腸桿菌發(fā)酵液中的含糖量1.從發(fā)酵罐的取樣口中取70ml發(fā)酵液；2.用移液器吸取1ml發(fā)酵液，加入14ml蒸餾水稀釋，在離心機(jī)上以4000r/min高速離心2min；3.吸取上清液，經(jīng)0.2μm的濾膜過濾后備用；使用碳酸鉀將上清液的pH值調(diào)節(jié)至7.3。4.將葡萄糖試紙插入葡萄糖測定儀上；5.待儀器顯示可以測定后，將葡萄糖試紙尖端浸入經(jīng)0.2μm濾膜過濾后的發(fā)酵液液中，迅速拔出后等待讀數(shù)結(jié)果；6.按照公式將葡萄糖含量轉(zhuǎn)換成以克/升為單位的數(shù)值。發(fā)酵液中葡萄糖含量(g/L)＝儀器讀數(shù)×0.18×15實施例4按照以下步驟測定酵母酵液中的含糖量1.從發(fā)酵罐的取樣口中取70ml發(fā)酵液；2.用移液器吸取1ml發(fā)酵液，在離心機(jī)上以4000r/min高速離心2min；3.吸取上清液，經(jīng)0.2μm的濾膜過濾后備用；使用氫氧化鉀鉀將上清液的pH值調(diào)節(jié)至7.5。4.將葡萄糖試紙插入葡萄糖測定儀上；5.待儀器顯示可以測定后，將葡萄糖試紙尖端浸入經(jīng)0.2μm濾膜過濾后的發(fā)酵液液中，迅速拔出后等待讀數(shù)結(jié)果；6.按照公式將葡萄糖含量轉(zhuǎn)換成以克/升為單位的數(shù)值。發(fā)酵液中葡萄糖含量(g/L)＝儀器讀數(shù)×0.18實驗例使用本發(fā)明測定的含糖量與實際含糖量的比對采用高效液相色譜配測定發(fā)酵液中葡萄糖含量。(1)從發(fā)酵罐的取樣口中取100ml發(fā)酵液；(2)用移液器吸取1ml發(fā)酵液，加入9ml水稀釋，后在離心機(jī)上以5000r/min高速離心3min；(3)吸取上清液，經(jīng)0.2μm的濾膜過濾后備用；(4)高效液相色譜配示差折光檢測器，以氨基色譜柱為分析柱，以乙腈和水作流動相(乙腈:水＝7:3)，流速為1.0ml/min。(5)待儀器穩(wěn)定后將過濾后的發(fā)酵液進(jìn)液相色譜進(jìn)行分析，采用外標(biāo)法確定發(fā)酵液中葡萄糖含量。重復(fù)測定三次，以三次結(jié)果平均值作為發(fā)酵液中葡萄糖實際含量。(6)將葡萄糖試紙插入葡萄糖測定儀上；(7)待儀器顯示可以測定后，將葡萄糖試紙尖端浸入經(jīng)0.2μm濾膜過濾后的發(fā)酵液液中，迅速拔出后等待讀數(shù)結(jié)果；(8)重復(fù)測定3次，取平均值；(8)按照公式將葡萄糖含量轉(zhuǎn)換成以克/升為單位的數(shù)值。發(fā)酵液中葡萄糖含量(g/L)＝儀器讀數(shù)×0.18×10表1高效液相色譜法和血糖儀法測定結(jié)果測定次數(shù)高效液相色譜測定結(jié)果(g/L)血糖儀測定結(jié)果(g/L)16.035.7625.816.1235.915.58平均值5.915.82由上表可以看出，使用本發(fā)明的方法測定的發(fā)酵液含糖量與使用HPLC測得的數(shù)據(jù)非常接近，誤差在1.5％以內(nèi)，然而，對比HPLC，使用血糖儀不僅便宜易得，更具有測定迅速操作簡便的優(yōu)勢。盡管已用具體實施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。當(dāng)前第1頁1 2 3