RU155697U1 - Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред - Google Patents
Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU155697U1 RU155697U1 RU2014150683/15U RU2014150683U RU155697U1 RU 155697 U1 RU155697 U1 RU 155697U1 RU 2014150683/15 U RU2014150683/15 U RU 2014150683/15U RU 2014150683 U RU2014150683 U RU 2014150683U RU 155697 U1 RU155697 U1 RU 155697U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- content
- components
- determining
- fermentation
- electrodes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред, содержащее измерительную кювету и биосенсорную систему, включающую два графитовых печатных рабочих электрода с иммобилизованными ферментами: глюкозооксидазой и смесью глюкозооксидазы и γ-амилазы, отличающееся тем, что дополнительно содержит два печатных электрода с иммобилизованными алкогольоксидазой, лактатоксидазой, все четыре электрода покрыты слоем Берлинской лазури.
Description
Техническое решение относится к области биотехнологии и пищевой промышленности, а именно, к биосенсорным аналитическим устройствам. Устройство может быть использовано для определения содержания крахмала, глюкозы, лактата и этанола при их совместном присутствии в образцах бродильных и ферментационных сред ликеро-водочных, глюкозо-паточных и других производств.
Аналогами являются следующие приборы: поляриметр, газовый хроматограф, жидкостной хроматограф, система капиллярного электрофореза. К недостаткам поляриметра относится неселективность анализа, невозможность определения лактата и этанола, и необходимость предварительного гидролиза пробы, содержащей крахмал. Газовый хроматограф позволяет селективно определять содержание летучих веществ, в частности, этанола, но неспособен определять содержание глюкозы, лактата и крахмала. Кроме этого к недостаткам газового хроматографа относятся высокая стоимость аппаратурного оформления и значительная продолжительность анализа. Жидкостной хроматограф позволяет определять содержание глюкозы, лактата и крахмала, но не предназначен для определения содержания этанола. Дополнительным недостатком прибора является необходимость пробоподготовки -предварительного гидролиза - пробы, содержащей крахмал. Система капиллярного электрофореза, как и жидкостной хроматограф, не способна определять содержание этанола, требует пробоподготовки крахмалсодержащих образцов, и индивидуальных параметров измерения для каждого определяемого вещества.
Наиболее близким по своим признакам, принятым за прототип, является устройство для селективного определения содержания крахмала и глюкозы при их совместном присутствии в смеси, описанное в работе [Hu T., Zhang X. - E., Zhang Z. - P. Disposable screen-printed enzyme sensor for simultaneous determination of starch and glucose // Biotechnology Techniques. - 1999. - V. 13, I. 6. - P. 359-362].
Устройство включало в себя измерительную кювету и биосенсорную систему в виде печатного электрода, который имел в своем составе один хлоридсеребряный электрод сравнения и два графитовых рабочих электрода, на одном из которых располагалась смесь глюкозооксидазы и ферроцендиметанола, на втором рабочем электроде размещалась смесь глюкозооксидазы, глюкоамилазы, α-амилазы, и ферроцендиметанола. Оба рабочих электрода после модификации покрывались мембраной гидроксиэтилцеллюлозы.
Описанная измерительная система на основе одного печатного электрода не позволяет осуществлять анализ смесей, содержащих более двух компонентов в водном растворе и не обеспечивает модульности конструкции.
Задачей технического решения является расширение технологических возможностей устройства путем определения содержания крахмала, глюкозы, лактата и этанола при их совместном присутствии в водной среде.
Поставленная задача решается таким образом, что устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред позволило определять содержание крахмала, глюкозы, лактата и этанола. Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред отличается тем, что позволяет одновременно подключать до четырех модифицированных печатных электродов, каждый из которых селективен по отношению к одному из определяемых веществ: крахмалу, глюкозе, лактату и этанолу.
На фиг. 1 показано устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред. Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред состоит из следующих элементов: четырех графитовых печатных электродов 1, покрытых слоем Берлинской лазури, на которых размещены рецепторные элементы 2, 3, 4, 5. Графитовые печатные электроды 1 покрыты слоем Берлинской лазури и с рецепторными элементами 2, 3, 4, 5 помещены в измерительную кювету 6, в которой размещен буферный раствор объемом 4 мл. Рецепторные элементы 2, 3, 4, 5 представляют собой иммобилизованные на поверхности электрода ферменты:
2 - смесь глюкозооксидазы и γ-амилазы, иммобилизованная в гель бычьего сывороточного альбумина, поперечно-сшитого глутаровым альдегидом;
3 - глюкозооксидаза, иммобилизованная в гель бычьего сывороточного альбумина, поперечно-сшитого глутаровым альдегидом;
4 - алкогольоксидаза, иммобилизованная в гель бычьего сывороточного альбумина, поперечно-сшитого глутаровым альдегидом;
5 - лактатоксидаза, иммобилизованная в гель бычьего сывороточного альбумина, поперечно-сшитого глутаровым альдегидом.
Принцип работы устройства для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред заключается в следующем:
Графитовые печатные электроды 1 с размещенными на них рецепторными элементами 2, 3, 4, 5 помещают в измерительную кювету 6. В кювету 6 добавляют 4 мл 30 мМ фосфатного буферного раствора (pH 6, 8), содержащего хлорид калия в концентрации 0,1 М, и регистрируют фоновую силу тока, проходящего через каждый печатный электрод. Затем вводят пробу, содержащую смесь анализируемых веществ (100 мкл). Все измерения проводят при комнатной температуре. После регистрации сигнала печатных электродов (зависимость силы тока от времени), измерительную кювету промывают буферным раствором. Для каждого печатного электрода с рецепторным элементом рассчитывают амплитуду изменения силы тока, произошедшего в результате введения пробы в измерительную кювету (ответ биосенсора, ΔI, нА) и определяют содержание крахмала, глюкозы, лактата и этанола с использованием предварительно составленных градуировочных зависимостей ответа биосенсора от содержания определяемого вещества. Для регистрации ответа биосенсора предлагается использовать многоканальный потенциостат MultiEmStat (PalmSens, Нидерланды), либо одноканальный потенциостат EmStat (PalmSens, Нидерланды) с приставкой-мультиплексором EmStatMUX8 (PalmSens, Нидерланды), подключаемые к графитовым печатным электродам и персональному компьютеру.
Длительность единичного измерения с использованием устройства для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред составляет 2-3 минуты. Диапазон определяемых значений концентраций компонентов составляет 0,03-0,6 г/л крахмала, 0,05-1,1 мМ глюкозы, 1-53 мМ лактата и 0,09-0,9 мМ этанола. Стандартное отклонение по 15 последовательным измерениям составляет до 10%. Ошибка измерения содержания крахмала, глюкозы, лактата и этанола составляет не более 10%.
Таким образом, устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред позволило дополнительно определять содержание лактата и этанола при их совместном присутствии в водной среде.
Claims (1)
- Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред, содержащее измерительную кювету и биосенсорную систему, включающую два графитовых печатных рабочих электрода с иммобилизованными ферментами: глюкозооксидазой и смесью глюкозооксидазы и γ-амилазы, отличающееся тем, что дополнительно содержит два печатных электрода с иммобилизованными алкогольоксидазой, лактатоксидазой, все четыре электрода покрыты слоем Берлинской лазури.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014150683/15U RU155697U1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014150683/15U RU155697U1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU155697U1 true RU155697U1 (ru) | 2015-10-20 |
Family
ID=54327761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014150683/15U RU155697U1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU155697U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU175461U1 (ru) * | 2017-07-18 | 2017-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Устройство для определения содержания глюкозы, лактата, этанола и крахмала при совместном присутствии |
-
2014
- 2014-12-16 RU RU2014150683/15U patent/RU155697U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU175461U1 (ru) * | 2017-07-18 | 2017-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Устройство для определения содержания глюкозы, лактата, этанола и крахмала при совместном присутствии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Piermarini et al. | Uricase biosensor based on a screen-printed electrode modified with Prussian blue for detection of uric acid in human blood serum | |
| Noiphung et al. | Electrochemical detection of glucose from whole blood using paper-based microfluidic devices | |
| Luong et al. | The potential role of biosensors in the food and drink industries | |
| Soldatkin et al. | Creatinine sensitive biosensor based on ISFETs and creatinine deiminase immobilised in BSA membrane | |
| DK1119637T3 (da) | In vitro-analytsensor til små volumener med diffunderbar eller ikke-udvaskelig redoxmediator | |
| PT1574858E (pt) | Sistema de teste de analito para a determinacao da concentracao de um analito num fluido fisiologico ou aquoso. | |
| Deng et al. | Determination of the number of binding sites and binding constant between diltiazem hydrochloride and human serum albumin by ultrasonic microdialysis coupled with online capillary electrophoresis electrochemiluminescence | |
| CN101532980B (zh) | 检测志贺氏菌的酶免疫传感器及其制备方法和运用 | |
| RU175461U1 (ru) | Устройство для определения содержания глюкозы, лактата, этанола и крахмала при совместном присутствии | |
| RU155697U1 (ru) | Устройство для определения содержания компонентов бродильных и ферментационных сред | |
| Uemura et al. | Development of Small-sized Lysine Enzyme Sensor for Clinical Use. | |
| RU117011U1 (ru) | Устройство для определения содержания глюкозы на основе глюкозооксидазы penicillium adametzii и кислородного электрода типа кларка | |
| CN102426180A (zh) | 一种检测血糖的电化学酶传感器装置及其制备方法 | |
| Koncki et al. | Enzymatically modified ion-selective electrodes for flow injection analysis | |
| Han et al. | Clinical determination of glucose in human serum by a tomato skin biosensor | |
| RU2696499C1 (ru) | Биосенсор для одновременного определения глюкозы и лактата в крови | |
| RU2207377C2 (ru) | Биосенсорная система для определения 2,4-динитрофенола и ионов нитрита и биосенсоры для этой системы | |
| US20210131996A1 (en) | Biomarker sensor apparatus and method of measuring biomarker in blood | |
| Mengulluoglu et al. | α-Amylase monitoring by a novel amperometric biosensor based on Au electrode: its optimization, characterization, and application | |
| Kauffmann et al. | The electrochemical biosensor era | |
| Bakhmat et al. | DEVELOPMENT OF CREATININE-SENSITIVE BIOSENSOR BASED ON IMMOBILIZED CREATININE DEIMINASE | |
| CN103293211A (zh) | 一种酸奶中乳酸含量的快速测定方法 | |
| RU204222U1 (ru) | Устройство для определения содержания глюкозы в водных средах | |
| Kriz et al. | SIRE-technology. Part I. Amperometric biosensor based on flow injection of the recognition element and differential measurements | |
| Magner | Detection of ferricyanide as a probe for the effect of hematocrit in whole blood biosensors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151204 |