黨阿麗,陳立娟,王玉文,張恩波,杜世彧
(1.黑龍江省科學(xué)院微生物研究所,哈爾濱150010;2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院,哈爾濱150001)
在金針菇深層發(fā)酵過程中,應(yīng)對其發(fā)酵液進(jìn)行糖量檢查,以便有針對性地進(jìn)行管理和控制。糖量化學(xué)分析測定方法有很多,如碘量法、3,5-二硝基水楊酸比色法、蒽酮比色法、斐林氏法等。其中,斐林氏法是生產(chǎn)實踐中常用的快速定糖方法。為此,筆者根據(jù)自己的試驗條件進(jìn)行如下的糖量測定。
(1)材料
測定樣液:我們從20株中篩選出的一個適于液體培養(yǎng)的金針菇菌株之深層發(fā)酵液。
(2)儀器
適宜的吸管、容量瓶、燒杯、三角燒瓶、滴定管等玻璃儀器;電爐、天平、離心機等。
(3)試劑
硫酸銅、次甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀、葡萄糖、醋酸鉛、硫酸鈉等。
2.1 試劑溶液的配制[1,2]
(1)斐林試劑:甲液,稱取15g硫酸銅(CuSO4·5H2O)和0.05g次甲基藍(lán),用蒸餾水定容至1L。乙液,稱取50g酒石酸鉀鈉、54g氫氧化鈉和4g亞鐵氰化鉀,用蒸餾水定容至1L。
(2)0.1%標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液:準(zhǔn)確稱取干燥恒重的葡萄糖1.00g,先用少量蒸餾水使之溶解,加8mL濃鹽酸以防微生物生長,再用蒸餾水定容至1L。
(3)10%醋酸鉛溶液:稱取10g醋酸鉛溶于100mL蒸餾水中即可。
(4)6N鹽酸:以等體積的蒸餾水稀釋試劑鹽酸。
(5)6N氫氧化鈉溶液:250g氫氧化鈉溶于1L蒸餾水中即可。
2.2 還原糖的測定
(1)樣品處理
除蛋白:將適量的金針菇發(fā)酵液于2 500rpm離心10min,取其上清液25mL,加入2.5mL10%醋酸鉛溶液,用蒸餾水定容至50mL,混勻。然后1 000rpm離心5min。
除剩余Pb2+:取上述除蛋白之上清液10mL于一小三角瓶內(nèi),加入0.5g硫酸鈉,振搖,離心之。棄去沉淀,再用蒸餾水使其上清液補足10mL,待測定。
(2)樣品測定
取經(jīng)處理的樣液及其它試劑按表1加入三角瓶中。
表1 樣液和試劑加法及加量Tab.1 Reagents addition and addition dosage of the sample solution
按斐林氏熱滴定裝置測定[1]。
(3)計算
發(fā)酵液中還原糖含量的計算公式為:
Ve是樣液3次平行測定所耗用糖液總毫升數(shù)的平均值。
在該測定中,上式可簡化為:
2.3 總糖的測定
(1)樣品處理
量取15mL混勻的發(fā)酵液于一小玻璃容器中,加入適量的6N鹽酸,水浴加熱30min,再用6N氫氧化鈉中和酸,用蒸餾水稀釋至60mL,離心之。取其上清液25mL,加入12.5mL10%醋酸鉛溶液,其余操作與還原糖的測定相同。
(2)樣品測定
與還原糖的測定相同。
(3)計算
在該測定中發(fā)酵液中總糖含量的計算公式為:
3.1 試驗測定結(jié)果見表2[3]
3.2 討論
(1)本方法的關(guān)鍵是在保證試驗操作各項條件一致性情況下的快速滴定,即在沸騰狀態(tài)下3min之內(nèi)將不到2.00mL的剩余糖液以4~5秒一滴的速度滴至終點。為此,應(yīng)根據(jù)預(yù)測定試驗在未滴定之前預(yù)先加入V體積糖液。否則,滴定速度過慢,一方面會使反應(yīng)液蒸發(fā)過多而改變?nèi)芤簼舛鹊葪l件;另一方面,在接近滴定終點時,由于還原型的次甲基藍(lán)遇到空氣后又能轉(zhuǎn)為氧化型的次甲基藍(lán)而導(dǎo)致滴定終點判斷的錯誤,影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
表2 金針菇菌絲體發(fā)酵液分析測定結(jié)果Tab.2 Analysis results of Flammulina velutipes in fermented mycelium liquid
(2)滴定終點的判斷:肉眼觀察到藍(lán)色消失而出現(xiàn)黃色時即為滴定終點。
(3)通過對還原糖測定數(shù)據(jù)的分析,可知只要嚴(yán)格操作(包括各試劑的準(zhǔn)確量取及其條件的一致)該法就有較高的精密度,這說明該法有很好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。但若要提高總糖測定的準(zhǔn)確性,我們認(rèn)為取樣是很重要的,必須從混合均勻的發(fā)酵液中取出具有代表性的樣液進(jìn)行測定,結(jié)果才有意義。
(4)在測定之前,必須對樣品進(jìn)行處理,因為如果不除去發(fā)酵液中的蛋白質(zhì),則在沸騰時會產(chǎn)生泡沫而帶起部分反應(yīng)液,這樣在一定程度上就會影響反應(yīng)正常進(jìn)行。剩余鉛離子的存在也會影響滴定終點的判斷,從而導(dǎo)致錯誤結(jié)果。
(5)按上述公式計算所得的糖含量實際上指的是發(fā)酵液經(jīng)離心除去其中的沉積物后之上清液的糖含量,如果說這可達(dá)到測定目的及滿足要求,則可將其視為發(fā)酵液的糖含量。但上清液的糖含量與發(fā)酵液的糖含量在數(shù)值和含意上是不同的,所以,從嚴(yán)格意義上講,計算發(fā)酵液中糖的百分含量時應(yīng)將式中吸取測定樣品毫升數(shù)折算成相應(yīng)的發(fā)酵液體積(毫升數(shù))即可。
[1]朱儉.生物化學(xué)實驗[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1981:4-8.
[2]洪震,卯曉嵐.食用藥用菌實驗技術(shù)及發(fā)酵生產(chǎn)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1992:233-236.
[3]杜世彧,黨阿麗,王鳳云.金針菇菌絲體的深層培養(yǎng)及多糖制?。跩].生物技術(shù),1996,6(6):41 -44.