CN115993338A - 一种用于检测发酵液中溶解co浓度的方法 - Google Patents
一种用于检测发酵液中溶解co浓度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115993338A CN115993338A CN202211718068.4A CN202211718068A CN115993338A CN 115993338 A CN115993338 A CN 115993338A CN 202211718068 A CN202211718068 A CN 202211718068A CN 115993338 A CN115993338 A CN 115993338A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- saturation
- myoglobin
- cuvette
- deoxymyoglobin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于检测发酵液中溶解CO浓度的方法。该方法，包括如下步骤：(1)配制CO饱和水溶液、无氧水溶液，连二亚硫酸钠溶液作为参比溶液和脱氧肌红蛋白溶液；(2)制作吸光值‑CO饱和度标准曲线；(3)取样及检测：通过取样装置从发酵液中取样作为待测样品，将待测样品注入比色皿，比色皿中预先加入2.5mL脱氧肌红蛋白溶液并加塞密封，以参比溶液调零，用分光光度计检测含待测样品的比色皿在波长415‑425nm处的吸光值，将得到的吸光值代入步骤(2)得到的吸光值‑CO饱和度标准曲线，得到对应的CO饱和度，然后根据已知的CO溶解度换算成溶解的CO浓度。本发明提出的检测方法具有即取即测，快速简便的特点。
Description
技术领域：
本发明涉及生物化学检测技术领域，具体涉及一种用于检测发酵液中溶解CO浓度的方法。
背景技术：
合成气发酵过程中，CO作为微生物的碳源与能量来源，其在发酵液中的溶解量往往与发酵产物有直接联系。在以往的研究中，通过增加气液传质来增大CO溶解量，但该方法不能直接得到溶液中的溶解CO浓度。此外，发酵液中存在的气泡以及外界环境中的氧气会对测量结果产生影响，造成检测结果与实际浓度的偏差。因此，取样的时候需要排除气泡的干扰并保持溶液不受到外部环境的影响。
发明内容：
本发明解决了现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于检测发酵液中溶解CO浓度的方法，具有即取即测，快速简便的特点。
本发明的目的是提供一种用于检测发酵液中溶解CO浓度的方法，包括如下步骤：
(1)配制溶液：
a、室温下，向超纯水中持续通入CO气体(纯度大于99.9％)鼓泡，制得CO饱和水溶液，备用；
b、室温下，向超纯水中持续通入氮气(纯度大于99.9％)鼓泡，制得无氧水溶液，备用；
c、以pH7的磷酸盐缓冲液为溶剂，配制连二亚硫酸钠溶液作为参比溶液；
d、以pH7的磷酸盐缓冲液为溶剂，配制肌红蛋白溶液，然后加入连二亚硫酸钠制得脱氧肌红蛋白溶液，备用；
(2)制作吸光值-CO饱和度标准曲线：取两个比色皿，一个比色皿加入2.5mL参比溶液作为参比，另一个比色皿依照表1依次加入脱氧肌红蛋白溶液，无氧水溶液和/或CO饱和水溶液，分别制得不同CO饱和度的肌红蛋白溶液1-5，两个比色皿上端均密封，以参比溶液调零，用分光光度计依次检测肌红蛋白溶液1-5在波长415-425nm处的吸光值，然后以CO饱和度x为横坐标，吸光值y为纵坐标做图，得到吸光值-CO饱和度标准曲线方程：y＝0.3629x+0.793，R2＝0.9995；
表1
| 编号 | CO饱和度 | 脱氧肌红蛋白溶液(mL) | 无氧水溶液(μL) | 饱和CO水溶液(μL) |
| 肌红蛋白溶液1 | 0％ | 2.5 | 20 | 0 |
| 肌红蛋白溶液2 | 25％ | 2.5 | 15 | 5 |
| 肌红蛋白溶液3 | 50％ | 2.5 | 10 | 10 |
| 肌红蛋白溶液4 | 75％ | 2.5 | 5 | 15 |
| 肌红蛋白溶液5 | 100％ | 2.5 | 0 | 20 |
(3)取样及检测：
通过取样装置从发酵液中取样20μL作为待测样品，将待测样品注入比色皿，比色皿中预先加入2.5mL脱氧肌红蛋白溶液并加塞密封，参考步骤(2)，以参比溶液调零，用分光光度计检测含待测样品的比色皿在波长415-425nm处的吸光值，将得到的吸光值代入步骤(2)得到的吸光值-CO饱和度标准曲线，得到对应的CO饱和度，然后根据已知的CO溶解度换算成溶解的CO浓度。根据手册(CRC Handbook of Chemistry and Physics)中已知的CO溶解度换算成溶解的CO浓度。
优选地，步骤(2)中用分光光度计依次检测肌红蛋白溶液1-5在波长421nm处的吸光值，步骤(3)中用分光光度计检测含待测样品的比色皿在波长421nm处的吸光值。
优选地，所述的取样装置包括T型管、滤网和旋盖，T型管中部设有T型开口，T型开口处设有将发酵液的杂质过滤的滤网，滤网的底部伸入T型管内，滤网外径与T型开口处内径一致，T型开口处外部设有与旋盖连接的螺纹，旋盖的中心设置有取样的圆形开口。
进一步优选，所述的T型管两侧设置有供发酵液进入的进口阀门和发酵液排出的出口阀门。
步骤(3)的详细步骤为：将取样装置进口阀门一侧的管口与储有发酵液的发酵罐的取样口连接，同时打开取样装置的进口阀门和出口阀门，放出一定体积的发酵液并排除装置内空气后关闭出口阀门，待装置充满液体后关闭装置进口阀门。用气密性微量进样器从旋盖中心扎针取样20μL作为待测样品，将上述样品马上注入比色皿(比色皿中预先加入2.5mL脱氧肌红蛋白溶液并加塞密封)。参考步骤(2)，以参比溶液调零，用分光光度计检测含待测样品的比色皿在波长421nm处的吸光值。将得到的吸光值代入吸光值-CO饱和度标准曲线方程，计算得到对应的CO饱和度，然后根据手册(CRC Handbook of Chemistry andPhysics)中已知的CO溶解度换算成溶解的CO浓度。
进一步优选，所述的T型开口为直径为1.5-1.8cm的圆形开口。
进一步优选，所述的旋盖和T型开口之间设置有增加密封效果的丁基橡胶塞。
进一步优选，所述的滤网底部为锥形，所述的滤网孔径为50目。
进一步优选，所述的圆形开口的直径为4.5-5.5mm。
优选地，步骤c中配制浓度为2g/L的连二亚硫酸钠溶液作为参比溶液。
优选地，步骤d中配制浓度为0.0119mM的肌红蛋白溶液，然后以2g/L的量加入连二亚硫酸钠制得脱氧肌红蛋白溶液。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明提出的取样装置及取样方法实现取样过程中排除气泡的干扰并保持溶液不受到外部环境的影响，具有即取即测，快速简便的特点。
附图说明：
图1是取样装置的结构示意图；
附图标记说明：1、进口阀门，2、出口阀门，3、滤网，4、丁基橡胶塞，5、旋盖。
具体实施方式：
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。除特别说明，本文中的实验材料和试剂均为本技术领域常规市购产品。
如图1所示，取样装置包括T型管、滤网3、丁基橡胶塞4以及旋盖5。装置主体为T型玻璃管，T型玻璃管两端各设有一个阀门，分别为进口阀门1和出口阀门2，T型玻璃管中部设有T型开口，T型开口处有将发酵液的杂质过滤的活动滤网3，滤网3由不锈钢等耐腐蚀材料做成，滤网3孔径为50目，滤网3形状为圆柱形，顶部中空，滤网3底部为锥形，伸入玻璃管内，滤网3外径与T型开口处玻璃管内径一致。T型玻璃管的T型开口部位较短，一般小于2cm，下述实施例优选T型开口为直径为1.5-1.8cm的圆形开口。T型开口膨大，用于固定滤网，同时T型开口外部加工螺纹。旋盖5由金属制成，内部设有螺纹，可与T型开口部位的螺纹啮合。旋盖5与T型开口之间设置有起密封作用的丁基橡胶塞4，旋盖5的中心设置直径为4.5-5.5mm的圆形开口，可以扎针取样。该取样装置的特点是滤网3可以取出清洗后重复使用，丁基橡胶塞4可以定期更换。
实施例1
一种用于检测发酵液中溶解CO浓度的方法，包括如下步骤：
(1)取小玻璃瓶加入10mL超纯水，加丁基胶塞并压盖密封，之后将一根长针头插入至玻璃瓶底部，一根短针头插入玻璃瓶顶空用于排气，室温条件下从长针头持续通入CO气体(纯度大于99.9％)鼓泡30min，获得CO饱和水溶液。
同样地，取小玻璃瓶加入10mL超纯水，加丁基胶塞并压盖密封，同样插入一长一短两根针头，室温条件下持续通入氮气(纯度大于99.9％)鼓泡30min，获得无氧水溶液。
向75mL玻璃瓶中加入50mL磷酸盐缓冲液(上海麦克林公司)(pH7，10mM)，称取0.1g连二亚硫酸钠(上海麦克林公司)加入该溶液，加丁基橡胶塞后加盖摇匀，使其充分溶解，获得参比溶液。
向75mL玻璃瓶中加入50mL磷酸盐缓冲液(pH7，10mM)，之后称取0.01g肌红蛋白冻干粉(上海源叶公司)(纯度大于95％)加入该溶液，轻微震荡摇匀后再向该溶液中加入0.1g连二亚硫酸钠，马上加丁基橡胶塞并加盖密封，之后轻轻震荡使其充分溶解，得到脱氧肌红蛋白溶液。
(2)将分光光度计(英国biochrom公司biochrom Libra S12)的波长设置为421nm，取一个比色皿加入2.5mL参比溶液并加丁基橡胶塞密封，以该比色皿调节分光光度计的零点。然后，另取一个比色皿加入2.5mL脱氧肌红蛋白溶液并加丁基橡胶塞密封，之后用微量进样器分别吸取无氧水溶液和CO饱和水溶液，依次缓慢注入比色皿(无氧水溶液和CO饱和水溶液的总体积为20μL，体积比分别是20:0，15:5，10:10，5:15和0:20)，轻微震荡摇匀后分别检测该比色皿在421nm处的吸光值。以得到的吸光值y为纵坐标，对应的溶液CO饱和度x为横坐标作图，得到吸光值-CO饱和度标准曲线方程：y＝0.3629x+0.793(R2＝0.9995)。
(3)将储有发酵液的发酵罐取样口与取样装置进口阀门1一侧的管口连接，同时打开装置的进口阀门1和出口阀门2，使发酵罐取样管内的发酵积液排出同时排除装置内的空气，排出一定体积的发酵液后关闭装置的出口阀门2，待发酵液充满装置后关闭进口阀门1，将取样装置与发酵罐取样口分离。用气密性微量进样器从旋盖5中心扎针取样20μL作为待测样品，立即将上述样品小心注入比色皿(比色皿中预先加入2.5mL脱氧肌红蛋白溶液并加丁基橡胶塞密封)。参考步骤(2)，以参比溶液调零，用分光光度计检测含待测样品的比色皿在波长421nm处的吸光值。将得到的吸光值代入吸光值-CO饱和度标准曲线方程，计算得到对应的CO饱和度，然后根据手册(CRC Handbook of Chemistry and Physics)中已知的CO溶解度换算成溶解的CO浓度。
根据该方法测得三种发酵液中的溶解CO浓度数据如下表2所示：
表2
| 样品名称 | 吸光值 | CO饱和度 | 溶解CO浓度 |
| 发酵液1 | 1.120 | 90.10％ | 0.02486g/L |
| 发酵液2 | 0.847 | 14.88％ | 0.00410g/L |
| 发酵液3 | 0.828 | 9.64％ | 0.00266g/L |
本发明提出的方法测定结合CO肌红蛋白吸光值的波长范围在415-425nm之间，其中以波长421nm测定效果最佳。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于检测发酵液中溶解CO浓度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配制溶液：
a、室温下，向超纯水中持续通入CO气体鼓泡，制得CO饱和水溶液；
b、室温下，向超纯水中持续通入氮气鼓泡，制得无氧水溶液；
c、以pH7的磷酸盐缓冲液为溶剂，配制连二亚硫酸钠溶液作为参比溶液；
d、以pH7的磷酸盐缓冲液为溶剂，配制肌红蛋白溶液，然后加入连二亚硫酸钠制得脱氧肌红蛋白溶液；
(2)制作吸光值-CO饱和度标准曲线：取两个比色皿，一个比色皿加入2.5mL参比溶液作为参比，另一个比色皿依照表1依次加入脱氧肌红蛋白溶液，无氧水溶液和/或CO饱和水溶液，分别制得不同CO饱和度的肌红蛋白溶液1-5，两个比色皿上端均密封，以参比溶液调零，用分光光度计依次检测肌红蛋白溶液1-5在波长415-425nm处的吸光值，然后以CO饱和度x为横坐标，吸光值y为纵坐标做图，得到吸光值-CO饱和度标准曲线方程：y＝0.3629x+0.793，R2＝0.9995；
表1
(3)取样及检测：
通过取样装置从发酵液中取样20μL作为待测样品，将待测样品注入比色皿，比色皿中预先加入2.5mL脱氧肌红蛋白溶液并加塞密封，参考步骤(2)，以参比溶液调零，用分光光度计检测含待测样品的比色皿在波长415-425nm处的吸光值，将得到的吸光值代入步骤(2)得到的吸光值-CO饱和度标准曲线方程，得到对应的CO饱和度，然后根据已知的CO溶解度换算成溶解的CO浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的取样装置包括T型管、滤网和旋盖，T型管中部设有T型开口，T型开口处设有将发酵液的杂质过滤的滤网，滤网的底部伸入T型管内，滤网外径与T型开口处内径一致，T型开口处外部设有与旋盖连接的螺纹，旋盖的中心设置有取样的圆形开口。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的T型管两侧设置有供发酵液进入的进口阀门和发酵液排出的出口阀门。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的T型开口为直径为1.5-1.8cm的圆形开口。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的旋盖和T型开口之间设置有增加密封效果的丁基橡胶塞。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的滤网底部为锥形，所述的滤网孔径为50目。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的圆形开口的直径为4.5-5.5mm。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤c中配制浓度为2g/L的连二亚硫酸钠溶液作为参比溶液。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤d中配制浓度为0.0119mM的肌红蛋白溶液，然后以2g/L的量加入连二亚硫酸钠制得脱氧肌红蛋白溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211718068.4A CN115993338A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种用于检测发酵液中溶解co浓度的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211718068.4A CN115993338A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种用于检测发酵液中溶解co浓度的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115993338A true CN115993338A (zh) | 2023-04-21 |
Family
ID=85994785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211718068.4A Pending CN115993338A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种用于检测发酵液中溶解co浓度的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115993338A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116500208A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-07-28 | 唐山三友盐化有限公司 | 盐田卤水氯化钠过饱和度测定仪及测定方法 |
-
2022
- 2022-12-29 CN CN202211718068.4A patent/CN115993338A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116500208A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-07-28 | 唐山三友盐化有限公司 | 盐田卤水氯化钠过饱和度测定仪及测定方法 |
| CN116500208B (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-08 | 唐山三友盐化有限公司 | 盐田卤水氯化钠过饱和度测定仪及测定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4073691A (en) | Method for detecting the presence of biologically active agents | |
| CN115993338A (zh) | 一种用于检测发酵液中溶解co浓度的方法 | |
| CN108037115B (zh) | 一种二氧化硫检测系统及检测方法 | |
| US3950227A (en) | Batch method of establishing and maintaining a controlled aerobic environment for a microbial culture | |
| FI83432B (fi) | Foerfarande och anordning foer detektering av biologiskt aktiva aemnen. | |
| CN105203510B (zh) | 一种食品中微生物快速检测方法 | |
| CN209052695U (zh) | 一种实验室厌氧发酵简易装置 | |
| CN108387649A (zh) | 一种同时检测工作场所中多种有害气体的检测方法 | |
| US6133041A (en) | Hydrogen sulfide detection tube for alcoholic beverages | |
| CN211856046U (zh) | 一种收集土壤呼吸气体用装置 | |
| CN112782340A (zh) | 一种氯气中氢气含量的测定方法 | |
| CN113512485A (zh) | 一种沼气厌氧发酵装置及其使用方法 | |
| CN212844899U (zh) | 囊式除菌滤器破损检测装置 | |
| KR102488368B1 (ko) | 식품의 이산화탄소 포집장치 | |
| CN213623589U (zh) | 一种用于快速检测水体氨氮的预处理盒 | |
| CN216900470U (zh) | 一种生物样本培养瓶混合气体罐装罐 | |
| CN206583645U (zh) | 一种原位总磷在线检测仪 | |
| Mataix et al. | Sequential determination of carbon dioxide and free sulfur dioxide in wine by flow-injection pervaporation with in series potentiometric-photometric detection | |
| CN219915505U (zh) | 绝缘油含气量全密封智能取样及脱气装置 | |
| CN209311410U (zh) | 一种水中易挥发有机物标准使用液的密封配置结构 | |
| CN214749238U (zh) | 一种用于水样氨氮含量检测的预处理装置 | |
| CN112444433A (zh) | 一种六氟化铀二次抽样定量装置及其抽样方法 | |
| CN219567941U (zh) | 一种便携式大肠菌群快速检测试管 | |
| Fehér et al. | A polarographic and spectrophotometric routine analyzer for assaying content uniformity in pharmaceutical quality control | |
| CN220643120U (zh) | 一种适合田间应用的黄龙病快速检测试剂盒 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |