[发明专利]一种用于还原糖浓度测定的补色光度自动滴定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以快速准确测定出各种样品中还原糖浓度的补色光度滴定装置，属于生化分析仪器技术领域。

背景技术

还原糖是指分子中含有游离醛基或酮基的具有还原性的糖。在糖类中，单糖(葡萄糖、果糖)及双糖中的乳糖和麦芽糖等均具有还原基(醛基或酮基)，故为还原糖；二糖、三糖乃至多糖只要有还原端，亦为还原糖。因此，还原糖是指分子中含有游离醛基或酮基的具有还原性的一类糖的统称。许多糖没有还原端如双糖中的蔗糖、多糖中糊精、淀粉、纤维素等，其本身不具有还原性，属于非还原性糖，但可以通过水解生成还原性单糖，测定水解液的还原糖质量分数即可求得样品中相应糖类的含量。由于糖的分析涉及发酵、食品、医药、药学、生物学等各个领域，所以糖分析技术一直是国内外研究的热点。

食品发酵工业是我国国民经济的重要支柱产业之一。主要包括酒类、有机酸、抗生素、酶制剂、淀粉糖与传统制糖、氨基酸、核苷酸、维生素、微生物杀虫剂、单细胞蛋白等产业。应用领域涉及食品、医药、卫生、轻工、化工、农业、能源、环保等诸多行业。还原糖(葡萄糖)作为微生物的主要碳源和能源，是发酵过程中重要的生化控制参数，它在培养基中的含量及在发酵过程中的浓度变化直接影响发酵产品的质量、收率和生产成本。快速和准确地检测还原糖的含量对发酵过程控制具有重要的意义。

测定还原糖的方法甚多，目前国内外常用的主要有滴定分析法、可见分光光度法、生物传感分析法、仪器分析法等。分光光度法也是一种传统的分析手段，其特点是操作简单、准确度高。国内大部分研究仅限于对试剂配方的改良或操作方法的变动。但分光光度法对测试样品要求高，样品的颜色、浊度常常对测试产生较大干扰。酶传感器法专一性强，且快速、准确，操作方便，但是易受溶液温度、离子强度等因素的干扰，稳定性差，实际应用受到限制。红外光谱、核磁共振(NMR)、色谱、质谱分析等皆可进行糖的定性、定量及结构分析，但目前还没有适合于工业生产中常规、大批量测定还原糖的仪器产品。HPLC或GLC常用于多种糖的分析，其优点是可以同时测定样品中糖的含量和多种组分，但是测试周期长，对样品的要求严格，并且测试成本高，设备昂贵。

目前，国内主要靠手工测定法完成，如费林试剂滴定法、DNS比色法等。这些方法操作繁琐，较为费时，有时人为误差较大，特别是对浑浊样品或颜色较深的样品，颜色变化不明显，无法判断终点。针对以上情况，我们在原先“一种不受干扰的光度滴定装置”(ZL 01107845.6)、“还原糖在线自动检测装置”(ZL 03217001.7)和“检测还原糖的自动滴定装置”(ZL 200420038786.8)的研究基础上，采用补色技术原理，根据待测样品与费林试剂在热滴定过程中的颜色变化特点，参照滴定终点反应液体颜色状态，自动选择与测试样品的补色光源系统，提高光透射信号变化率和光透射强度。选择适当的元件，设计适用的电路，对整体系统进行优化设计，建立了还原糖浓度的补色光度滴定装置，大大增强了系统抗干扰的能力，提高了还原糖测定的准确度和稳定性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可以不受样品颜色、浑浊度、加热气泡的干扰，且能简便、快速、准确检测出各种样液的还原糖含量的自动滴定装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

1、根据待测样品溶液颜色及反应试剂溶液颜色的特点选择补色光源的波长范围。参照终点反应溶液体系的颜色，以接收的透射光信号最大变化率及透射光光强度为目标，最终选用的透射光源波长。费林试剂系统的补色光源波长范围在560--590nm。

2、以最佳补色光源和光电转换器组成反应终点判断的补色光度传感器滴定控制系统。光电转换器一般采用硒光电池、硅光电池或光电管。

3、用于还原糖测定的溶液反应体系采用欧姆加热方式进行加热，欧姆加热的电极棒材采用特定不锈钢或者铂金棒材。加热方式也可采用石英镀导电膜加热方式或者其他间接加热方式。采用灵敏度高温度传感器组反应溶液体系的精确温度控制系统。