一種賴氨酸發(fā)酵液的分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種賴氨酸發(fā)酵液的分析方法，所述賴氨酸發(fā)酵液中含有賴氨酸、發(fā)酵菌種、還原糖和氨基氮，其中，該方法包括：采集多個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光譜圖；分別獲得所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量；分別得到賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量與各自對(duì)應(yīng)的近紅外吸光度值的多元線性回歸方程；計(jì)算得到所述賴氨酸發(fā)酵液待測樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量。通過上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了同步、快速、安全的測定賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的目的。
【專利說明】一種賴氨酸發(fā)酵液的分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種賴氨酸發(fā)酵液的分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在賴氨酸的發(fā)酵中，賴氨酸是主要的代謝產(chǎn)物，其含量是判斷發(fā)酵水平的重要指標(biāo)；賴氨酸的發(fā)酵主要是利用發(fā)酵菌種將糖轉(zhuǎn)化為賴氨酸，發(fā)酵菌種的生長情況直接影響著賴氨酸的產(chǎn)量，發(fā)酵過程中通常通過發(fā)酵菌種的OD值來了解發(fā)酵菌種在發(fā)酵液中的密度分布情況，并以此判斷發(fā)酵菌種的生長階段，以調(diào)整供氧和營養(yǎng)，所以發(fā)酵菌種的OD值是衡量發(fā)酵菌種生長狀況的重要指標(biāo)；還原糖和氨基氮在發(fā)酵液中一般作為發(fā)酵菌種的碳源和氮源等必需的營養(yǎng)元素存在，因此在發(fā)酵過程中通過監(jiān)控還原糖和氨基氮的含量，來了解發(fā)酵過程中營養(yǎng)物的充足情況，以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定，并達(dá)到高產(chǎn)賴氨酸的目的。所以，在賴氨酸發(fā)酵過程中以及發(fā)酵終點(diǎn)對(duì)發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的分析至關(guān)重要。
[0003]目前關(guān)于賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的分析，通常是單獨(dú)分析。賴氨酸的含量的測定方法采用的是茚三酮比色法，即通過將樣品稀釋定容、蒸煮、再定容、冷卻、測吸光度等步驟進(jìn)行測定，每次測定均需制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，操作繁瑣、耗時(shí)長、所用試劑雜多且配制過程繁瑣；發(fā)酵菌種的OD值的測定主要是通過樣品的光密度反應(yīng)菌體的密度情況，而對(duì)于發(fā)酵菌種的OD值的測定，通常將發(fā)酵液按照一定的倍數(shù)進(jìn)行稀釋，并測定稀釋后樣品中發(fā)酵菌種的OD值，而不同的稀釋倍數(shù)下測定的發(fā)酵菌種的OD值在換算為發(fā)酵原液中發(fā)酵菌種的OD值后也有所不同，致使不同廠家在生產(chǎn)中對(duì)發(fā)酵菌種的OD值的控制不統(tǒng)一；還原糖的含量的測定采用的是費(fèi)林氏滴定法，原理是在堿性溶液中，還原糖能將Cu2+、Hg2+、Fe3+、Ag+等金屬離子還原，糖本身被氧化為糖酸及其他產(chǎn)物，然而，費(fèi)林法測定還原糖含量，耗時(shí)長，同時(shí)由于要在沸騰的條件進(jìn)行，操作過程危險(xiǎn)性大；氨基氮的檢測，采用的是凱氏定氮法或簡易定氮裝置法，所需試劑種類多，操作時(shí)間長，產(chǎn)生的廢液量大，耗時(shí)長，且需加入濃堿，并在沸騰狀態(tài)下蒸煮，危險(xiǎn)性大。
[0004]目前，尚無可以同步且快速、安全的測定賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的方法，因此，亟需開發(fā)一種能夠同步、快速、安全的測定賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)測定賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量不同步、耗時(shí)長且危險(xiǎn)性高的缺點(diǎn)，提供一種能夠同步、快速、安全的測定賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的賴氨酸發(fā)酵液的分析方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種賴氨酸發(fā)酵液的分析方法，所述賴氨酸發(fā)酵液中含有賴氨酸、發(fā)酵菌種、還原糖和氨基氮，其中，該方法包括:
[0007]采集多個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光譜圖，分別得到每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的一系列的近紅外吸光度值，每個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中所含的上述同一種物質(zhì)的濃度均不同；
[0008]分別獲得所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量；
[0009]根據(jù)獲得的多個(gè)一系列的吸光度值的變化趨勢，分別獲得分別與賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量變化趨勢一致的吸光度值，并根據(jù)該獲得的吸光度值分別與和其對(duì)應(yīng)的賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量進(jìn)行多元線性擬合，分別得到賴氨酸的含量與其近紅外吸光度值、發(fā)酵菌種的OD值與其近紅外吸光度值、還原糖的含量與其近紅外吸光度值和氨基氮的含量與其近紅外吸光度值的多元線性回歸方程；
[0010]采集賴氨酸發(fā)酵液待測樣品的近紅外光譜圖，并根據(jù)建立的所述多元線性回歸方程分別計(jì)算得到所述賴氨酸發(fā)酵液待測樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量。
[0011]通過上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了同步、快速、安全的測定賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的目的。
[0012]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式中對(duì)賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量進(jìn)行測定的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0015]術(shù)語“擬合”是指已知某函數(shù)的若干離散函數(shù)值{fl，f2，...，fn}，通過調(diào)整該函數(shù)中若干待定系數(shù)f (入1，λ 2,, λ η)，使得該函數(shù)與已知點(diǎn)集的差別(最小二乘意義)最小?！岸嘣€性回歸”指兩個(gè)或兩個(gè)以上的影響因素作為自變量來解釋因變量的變化，且當(dāng)多個(gè)自變量與因變量之間是線性關(guān)系時(shí)，所進(jìn)行的回歸分析就稱為多元線性回歸。
[0016]根據(jù)本發(fā)明提供的賴氨酸發(fā)酵液的分析方法，所述賴氨酸發(fā)酵液中含有賴氨酸、發(fā)酵菌種、還原糖和氨基氮，其中，該方法包括:
[0017]采集多個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光譜圖，分別得到每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的一系列的近紅外吸光度值，每個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中所含的上述同一種物質(zhì)的濃度均不同；
[0018]分別獲得所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量；
[0019]根據(jù)獲得的多個(gè)一系列的吸光度值的變化趨勢，分別獲得分別與賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量變化趨勢一致的吸光度值，并根據(jù)該獲得的吸光度值分別與和其對(duì)應(yīng)的賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量進(jìn)行多元線性擬合，分別得到賴氨酸的含量與其近紅外吸光度值、發(fā)酵菌種的OD值與其近紅外吸光度值、還原糖的含量與其近紅外吸光度值和氨基氮的含量與其近紅外吸光度值的多元線性回歸方程；
[0020]采集賴氨酸發(fā)酵液待測樣品的近紅外光譜圖，并根據(jù)建立的所述多元線性回歸方程分別計(jì)算得到所述賴氨酸發(fā)酵待測液樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量。
[0021]本發(fā)明中，分別獲得所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的方法可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法獲得，例如，當(dāng)有測定待測物質(zhì)的國標(biāo)方法時(shí)，采用國標(biāo)方法測定待測物質(zhì)的含量；當(dāng)沒有測定待測物質(zhì)的國標(biāo)方法時(shí)，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的行業(yè)統(tǒng)一的方法測定待測物質(zhì)的含量。因此，優(yōu)選情況下，利用茚三酮比色法測定賴氨酸的含量，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，茚三酮溶液在PH值為1.0-2.0的條件下測定賴氨時(shí)可專一性的與賴氨酸反應(yīng)形成絡(luò)合物；利用酶標(biāo)儀或分光光度計(jì)測定發(fā)酵菌種的OD值；利用GB_T5009.7-2003測定還原糖的含量；利用GB/T5009.5-1985測定氨基氮的含量。
[0022]近紅外光主要是對(duì)物質(zhì)中的含氫基團(tuán)X — H (X=C, N、O)振動(dòng)的倍頻和合頻吸收，其中包含了大多數(shù)類型的有機(jī)化合物的組成和分子結(jié)構(gòu)的信息。由于不同的有機(jī)物含有不同的基團(tuán)，不同的基團(tuán)有不同的能級(jí)，不同的基團(tuán)和同一基團(tuán)在不同物理化學(xué)環(huán)境中對(duì)近紅外光的吸收波長都有明顯差別，因此近紅外光譜可作為獲取信息的一種有效的載體。近紅外光照射時(shí)，頻率相同的光線和基團(tuán)將發(fā)生共振現(xiàn)象，光的能量通過分子偶極矩的變化傳遞給分子；而近紅外光的頻率和樣品的振動(dòng)頻率不相同，該頻率的紅外光就不會(huì)被吸收。因此，選用連續(xù)改變頻率的近紅外光照射某樣品時(shí)，由于樣品中不同的基團(tuán)或不同樣品中的同一基團(tuán)對(duì)不同頻率近紅外光的選擇性吸收，通過樣品后的近紅外光線在某些波長范圍內(nèi)會(huì)變?nèi)酰干涑鰜淼募t外光線就會(huì)攜帶所測物質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)的信息，也即，所測物質(zhì)在不同頻率的近紅外光處的一系列吸光度值。當(dāng)選取含量變化的大量的某樣品作為標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí)，結(jié)合大量該一系列吸光度值和含量值，將該一系列吸光度值和所測物質(zhì)的含量進(jìn)行擬合，便可得到出該物質(zhì)的含量和其近紅外吸光度值的多元線性回歸方程。然后再通過測定待測物質(zhì)的近紅外光譜信息以及根據(jù)所擬合的多元線性回歸方程，便可計(jì)算得出待測物質(zhì)的含量。本發(fā)明中，近紅外光譜圖采集方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再贅述。
[0023]如上所述的某物質(zhì)的一系列近紅外光吸光度值和其含量之間建立起的--映射
的關(guān)系，也即所述多元線性回歸方程，通常稱之為“模型”。
[0024]因此，基于以上原理，本發(fā)明通過采集多個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光全光譜圖，分別得到每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的一系列的近紅外吸光度值，并測定所述多個(gè)賴氨酸標(biāo)準(zhǔn)樣品中每個(gè)樣品的賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量，其中，每個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中所含的上述同一種物質(zhì)的含量均不同。
[0025]由于所述賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中同時(shí)含有賴氨酸、發(fā)酵菌種、還原糖和氨基氮，所以所獲得的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品中的 一系列近紅外光吸光度值包含了賴氨酸、發(fā)酵菌種、還原糖和氨基氮的近紅外光吸光度值。所以，需要分析所述多個(gè)賴氨酸標(biāo)準(zhǔn)樣品中在每一個(gè)波長處的吸光度值的變化趨勢，分別尋找到所述多個(gè)一系列的近紅外光譜中吸光度值變化趨勢分別與賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量變化趨勢一致的I個(gè)或多個(gè)吸光度值。并根據(jù)該獲得的I個(gè)或多個(gè)吸光度值分別與和其對(duì)應(yīng)的賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量進(jìn)行多元線性擬合，得到賴氨酸的含量與其近紅外吸光度值、發(fā)酵菌種的OD值與其近紅外吸光度值、還原糖的含量與其近紅外吸光度值和氨基氮的含量與其近紅外吸光度值的多元線性回歸方程。
[0026]然后，再采集賴氨酸發(fā)酵液待測樣品的近紅外光譜圖，并根據(jù)建立的所述多元線性回歸方程分別計(jì)算得到所述賴氨酸發(fā)酵液待測樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0027]通常情況下，當(dāng)賴氨酸待測樣品所處的環(huán)境不同時(shí)(例如氣溫)，賴氨酸待測樣品的溫度也會(huì)有所變化，但一般情況下，賴氨酸待測樣品的最低溫不會(huì)低于24°C，最高溫不會(huì)高于33°C。所以，優(yōu)選情況下，在測定賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的參考值以及采集近紅外光譜圖之前，先將賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品在24-33°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行溫恒。
[0028]理論情況下，在24_33°C的溫度范圍內(nèi)的溫度計(jì)可讀的每個(gè)有效溫度值下均應(yīng)擬合所述多元線性回歸方程，然后根據(jù)賴氨酸發(fā)酵液待測樣品的溫度選擇與其溫度對(duì)應(yīng)的多元線性回歸方程，分別計(jì)算得到賴氨酸發(fā)酵液待測樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量。
[0029]但一般情況下，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，在一定的溫度范圍內(nèi)，賴氨酸發(fā)酵液中同一物質(zhì)含量的測量值以及紅外光譜圖的變化很小，均在誤差允許的范圍內(nèi)(賴氨酸含量符合GB8245 - 87《飼料級(jí)L 一賴氨酸鹽酸鹽》兩個(gè)平行試樣之差不得大于
0.2% ;還原糖符合GB_T5009.7-2003中重復(fù)性條件下兩次獨(dú)立測定結(jié)果差值不得超過算術(shù)平均值的10% ;氨基氮GB5009.5-2010中重復(fù)性條件下兩次獨(dú)立測定結(jié)果差值不得超過算術(shù)平均值的10%，OD沒有形成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但一般情況下，規(guī)定其相對(duì)誤差在±0.5%以內(nèi))。因此，為了節(jié)約時(shí)間以及簡化操作，優(yōu)選情況下，將賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品按照24°C到小于260C，260C到小于28°C，28°C到小于30°C，30-33°C劃分為四個(gè)不同的溫度范圍；并根據(jù)所述賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的溫度分別擬合上述4種不同物質(zhì)在不同溫度范圍內(nèi)的多元線性回歸方程。然后根據(jù)賴氨酸發(fā)酵液待測樣品的溫度選擇包括該溫度的溫度范圍的多元線性回歸方程，分別計(jì)算得到賴氨酸發(fā)酵液待測樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，為了保證賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的代表性。優(yōu)選情況下，在每個(gè)溫度范圍內(nèi)所述賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的樣品數(shù)至少為30個(gè)；更優(yōu)選地至少為60個(gè)。所述賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇應(yīng)該滿足待測物質(zhì)的濃度分布均勻且包含整個(gè)發(fā)酵過程中待測物質(zhì)濃度的最低值和最高值。一般情況下，整個(gè)發(fā)酵過程中，賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量在0-20重量％之間；發(fā)酵菌種的OD值在0-2之間；還原糖的含量在0-3重量％之間；氨基氮的含量在0-0.3重量％之間。因此，所述賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量在0-20重量％之間；發(fā)酵菌種的OD值在0-2之間；還原糖的含量在0-3重量％之間；氨基氮的含量在0-0.3重量％之間。其中，當(dāng)所取賴氨酸發(fā)酵液樣品中以上某物質(zhì)含量為O時(shí)，將其作為空白對(duì)照，并以此為基礎(chǔ)測定賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中該物質(zhì)的其它濃度。
[0031]根據(jù)本發(fā)明，在擬合所述多元線性回歸方程之前，為了去除明顯偏離測量結(jié)果的樣品以及去除樣品中的噪音信息，該方法還包括對(duì)得到的標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光譜圖，也即近紅外吸光度值進(jìn)行前處理。所述前處理的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，利用unscrambler軟件的user-defined程序或?qū)?shù)法進(jìn)行數(shù)據(jù)的前處理，其中unscrambler軟件來源于挪威CAMO公司。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，為了保證賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品以及待測樣品測量值和采集的近紅外光譜圖的準(zhǔn)確性和代表性，優(yōu)選情況下，每次測量及采集均重復(fù)3次，并以三次的均值作為代表值。
[0033]所述擬合的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如,使用所述unscrambler軟件并根據(jù)其說明書中的說明進(jìn)行擬合。
[0034]根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式,使用unscrambler軟件自動(dòng)對(duì)所測定的賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光譜圖以及該發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中以上4種物質(zhì)的化學(xué)參考值進(jìn)行多元線性回歸方程的擬合。該軟件能夠根據(jù)所選定的標(biāo)準(zhǔn)樣品的圖譜信息和變化規(guī)律以及各物質(zhì)含量的變化規(guī)律，自動(dòng)選取與各物質(zhì)的含量變化規(guī)律最匹配的圖譜信息，以進(jìn)行多元線性回歸方程的擬合。該方法還包括將含有所述擬合的多元線性回歸方程的計(jì)算機(jī)與近紅外分析儀進(jìn)行關(guān)聯(lián)。所述進(jìn)行關(guān)聯(lián)的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，將同一溫度下擬合的以上4種物質(zhì)的多元線性回歸方程共同創(chuàng)建一個(gè)CDF文件，然后將含有該文件的計(jì)算機(jī)與近紅外分析儀進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在這種情況下，當(dāng)在近紅外分析儀中測定賴氨酸待測樣品的近紅外光譜圖時(shí)，并選定與其對(duì)應(yīng)的溫度范圍內(nèi)的CDF文件，CDF文件中的模型便可自動(dòng)根據(jù)所測定的近紅外光譜圖信息選擇與其匹配的相對(duì)應(yīng)的信息，分別進(jìn)行以上4種物質(zhì)的含量的計(jì)算，最后在計(jì)算機(jī)上直接顯示所述賴氨酸待測樣品中以上4種物質(zhì)的含量。其中，⑶F文件是模型和樣品分析時(shí)的媒介，也即是樣品信息和數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)的一條樞紐。通過媒介CDF文件將模型與應(yīng)用軟件相聯(lián)，通過應(yīng)用軟件掃出的光譜信息并將光譜通過CDF文件傳輸給模型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫將掃描的信息通過與數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行優(yōu)選比對(duì)，從而得出結(jié)果O
[0035]以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
[0038]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
[0039]以下實(shí)施例中近紅外分析儀購自瑞典波通儀器有限公司(PERTENINATRUMENTSAB)，型號(hào)為DA7200 ;測定發(fā)酵菌種OD值所用分光光度計(jì)購自上海精密科學(xué)儀器有限公司，型號(hào)為7230G ；unscrambler軟件來源于挪威CAMO公司。
[0040]實(shí)施例
[0041](一)CDF文件的建立
[0042](I)將賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品分別維持在24°C到小于26°C，26°C到小于28°C，28°C到小于30°C，30-33°C四個(gè)不同的溫度范圍內(nèi)，每個(gè)溫度范圍內(nèi)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)為60。其中，賴氨酸的含量在0-20重量％之間；發(fā)酵菌種的OD值在0-2之間；還原糖的含量在0-3重量％之間；氨基氮的含量在0-0.3重量％之間。并且每個(gè)溫度范圍內(nèi)所取賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中所測定的物質(zhì)在含量為O的基礎(chǔ)上，賴氨酸的含量以0.2-0.4重量％的含量差依次遞增；發(fā)酵菌種的OD值以約0.02-0.04的差值依次遞增；還原糖的含量以約
0.02-0.06重量％的含量差依次遞增；氨基氮的含量以約0.002-0.006重量％的含量差依次遞增，直至達(dá)到以上所述的最大值。
[0043]( 2 )使用近紅外分析儀采集每個(gè)溫度范圍內(nèi)每個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光譜圖，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)3次并取均值。
[0044](3)利用茚三酮比色法(茚三酮溶液pH值為1.5)測定賴氨酸的含量，利用分光光度計(jì)測定發(fā)酵菌種的OD值，利用GB/T5009.7-2008測定還原糖的含量，利用GB/T5009.5-1985測定氨基氮的含量，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)3次并取均值。得到步驟(1)中每個(gè)溫度范圍內(nèi)每個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的化學(xué)參考值。
[0045](4)利用unscrambler軟件的user-defined程序?qū)υ诿總€(gè)溫度范圍內(nèi)得到的標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光譜圖進(jìn)行前處理，并利用unscrambler軟件將處理后的紅外光譜圖和測得的化學(xué)參考值分別進(jìn)行多元線性擬合，得到每個(gè)溫度范圍內(nèi)賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量與近紅外吸光度值的多元線性回歸方程。
[0046](5)將步驟(4)中每個(gè)溫度段內(nèi)擬合的四種物質(zhì)的多元線性回歸方程通過創(chuàng)建CDF文件，最終將含有所述擬合的多元線性回歸方程的CDF文件的計(jì)算機(jī)與近紅外分析儀進(jìn)行關(guān)聯(lián)。也即，共創(chuàng)建4個(gè)不同溫度段的CDF文件。
[0047](6)按照《糧油檢驗(yàn)近紅外分析定標(biāo)模型驗(yàn)證和網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)通用規(guī)則》對(duì)步驟
(4)中擬合的多元線性回歸方程進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中，在24°C到小于26 °C的溫度范圍內(nèi)建立的多元線性回歸方程的評(píng)價(jià)結(jié)果見表1。
[0048]表1
[0049]
多元線性回歸方程I建模數(shù)據(jù)數(shù)量(個(gè))fpc[rmse
賴氨酸多元線性回歸方程 6040.43
OD值多元線性回歸方程608004
還原糖多元線性回歸方程 605?ΤΤ?
氨氮標(biāo)多元線性回歸方程 60I0.023
標(biāo)準(zhǔn)要求多元線性回歸方程^^30^8此值越低越好
[0050]PC值是反映主成份分析的指標(biāo)，RMSE指的是校正標(biāo)準(zhǔn)偏差，反映模型的精度，在PC值符合的條件下RMSE越低，模型精度越好。
[0051]其余溫度范圍內(nèi)的多元線性回歸方程評(píng)價(jià)結(jié)果與表1相似，因此，以上擬合的賴氨酸發(fā)酵液中各物質(zhì)的多元線性回歸方程均符合標(biāo)準(zhǔn)。
[0052](二)測定賴氨酸待測發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量:
[0053](I)隨機(jī)選取5個(gè)賴氨酸待測發(fā)酵液樣品，分別標(biāo)號(hào)為樣品1、樣品2、樣品3、樣品4和樣品5。測定賴氨酸待測樣品的溫度，所述5個(gè)待測樣品的溫度分別為25°C、26°C、28°C、30°C和33°C。根據(jù)測定的賴氨酸待測樣品的溫度選擇(一)的步驟(5)中相對(duì)應(yīng)溫度范圍的CDF文件。
[0054](2)利用近紅外分析儀與步驟(1)中選定的⑶F文件對(duì)賴氨酸待測發(fā)酵液樣品進(jìn)行賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量的測定，其中，對(duì)賴氨酸待測發(fā)酵液樣品重復(fù)測定3次，分別記作測定值1、測定值2和測定值3，記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果見表 2-5。
[0055](3)按照(一)的步驟(3)中的方法對(duì)每個(gè)賴氨酸待測發(fā)酵液樣品中的賴氨酸的含量、酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量進(jìn)行測定，其中，每個(gè)樣品重復(fù)測定3次并取均值，記錄數(shù)據(jù)并將其記作標(biāo)準(zhǔn)值。
[0056]圖1為按照本實(shí)施例的方法對(duì)賴氨酸發(fā)酵液中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量進(jìn)行測定的流程示意圖。
[0057](4)檢驗(yàn)采用本發(fā)明的方法測定的賴氨酸的含量是否符合《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18868-2002飼料中水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸快速測定近紅外光譜法》的規(guī)定；測定的OD值的平行樣品間的標(biāo)準(zhǔn)偏差以及測定值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的相對(duì)誤差是否在±0.5%之內(nèi)；測定的還原糖的含量是否符合《GB/T5009.7-2003中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)食品中還原糖的測定》的規(guī)定；測定的氨基氮的含量是否符合《中華人民工和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)城市污水氨氮的測定CJ/T75-1999》和《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5009.5-2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》的規(guī)定，結(jié)果見表2_5。
[0058]表 2
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種賴氨酸發(fā)酵液的分析方法，所述賴氨酸發(fā)酵液中含有賴氨酸、發(fā)酵菌種、還原糖和氨基氮，其特征在于，該方法包括: 采集多個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的近紅外光譜圖，分別得到每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的一系列的近紅外吸光度值，每個(gè)賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中所含的上述同一種物質(zhì)的含量均不同； 分別獲得所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量； 根據(jù)獲得的多個(gè)一系列的吸光度值的變化趨勢，分別獲得分別與賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量變化趨勢一致的吸光度值；并根據(jù)該獲得的吸光度值分別與和其對(duì)應(yīng)的賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量進(jìn)行多元線性擬合，分別得到賴氨酸的含量與其近紅外吸光度值、發(fā)酵菌種的OD值與其近紅外吸光度值、還原糖的含量與其近紅外吸光度值和氨基氮的含量與其近紅外吸光度值的多元線性回歸方程； 采集賴氨酸發(fā)酵液待測樣品的近紅外光譜圖，并根據(jù)建立的所述多元線性回歸方程分別計(jì)算得到所述賴氨酸發(fā)酵液待測樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用茚三酮比色法測定標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量，利用酶標(biāo)儀或分光光度計(jì)測定標(biāo)準(zhǔn)樣品中發(fā)酵菌種的OD值，利用GB/T5009.7-2008測定標(biāo)準(zhǔn)樣品中還原糖的含量，利用GB5009.5-2010測定標(biāo)準(zhǔn)樣品中氨基氮的含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品中賴氨酸的含量在0-20重量％之間；發(fā)酵菌種的OD值在0-2之間；還原糖的含量在0-3重量％之間；氨基氮的含量在0-0.3重量％之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的溫度為24-33°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，該方法還包括，測定賴氨酸發(fā)酵液待測樣品的溫度，并根據(jù)該溫度下的所述多元線性回歸方程，分別計(jì)算得到所述賴氨酸發(fā)酵液待測樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述賴氨酸發(fā)酵液標(biāo)準(zhǔn)樣品的溫度為24°C到小于 26°C，26°C到小于 28°C，28°C到小于 30。。和 30-33。。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4和6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，該方法還包括，測定賴氨酸發(fā)酵液待測樣品的溫度，并根據(jù)該溫度所在溫度范圍內(nèi)的所述多元線性回歸方程，分別計(jì)算得到所述賴氨酸發(fā)酵液待測樣品中賴氨酸的含量、發(fā)酵菌種的OD值、還原糖的含量和氨基氮的含量。
【文檔編號(hào)】G01N21/3577GK103487398SQ201310461690
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】熊結(jié)青, 盧宗梅, 陳影, 沈愛芳 申請(qǐng)人:中糧生物化學(xué)（安徽）股份有限公司