发酵过程葡萄糖在线检测系统的研制

高学金 刘广生 程丽 耿凌霄 薛吉星 贾之阳 齐咏生 王普

引用本文: 高学金, 刘广生, 程丽, 耿凌霄, 薛吉星, 贾之阳, 齐咏生, 王普. 发酵过程葡萄糖在线检测系统的研制[J]. 分析化学, 2012, 40(12): 1945-1949. doi: 10.3724/SP.J.1096.2012.20352 shu
Citation:  GAO Xue-Jin, LIU Guang-Sheng, CHENG Li, GENG Ling-Xiao, XUE Ji-Xing, JIA Zhi-Yang, QI Yong-Sheng, WANG Pu. Development of Glucose On-line Detection System for Fermentation Process[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2012, 40(12): 1945-1949. doi: 10.3724/SP.J.1096.2012.20352 shu

发酵过程葡萄糖在线检测系统的研制

    通讯作者: 高学金
  • 基金项目:

    本文系国家自然科学基金(Nos.61174109,60974133) (Nos.61174109,60974133)

    北京市教委科技计划面上项目(No.KM201210005002)资助项目 (No.KM201210005002)

摘要: 发酵工艺中的高温蒸气灭菌过程使得传统"酶膜"方式葡萄糖生物传感器不能在线使用,导致不能实时控制葡萄糖的补加量,进而影响发酵的质量和产率。为了解决这一问题,本研究构建了一套用于发酵过程的葡萄糖在线检测系统。利用研制的耐高温的"酶液"方式葡萄糖生物传感器解决了"酶膜"方式传感器高温后无法正常工作的问题;利用研制的耐高温的透析取样系统解决了在线取样难题。实验表明:本传感器对葡萄糖的灵敏度达到0.259 nA/(mg/L);检出限为0.7 mg/L。对于500 mg/L葡萄糖浓度测量结果的相对标准偏差为2.02%;在0-1000 mg/L范围内,系统响应信号与葡萄糖浓度呈线性关系;本系统与商品化SBA-40E生物传感分析仪离线测量结果相比,呈现显著的线性相关关系。且线性相关方程的斜率k≈1。利用此检测系统对大肠杆菌发酵过程中的葡萄糖浓度进行了在线测量,并与SBA-40E生物传感分析仪离线测量结果进行了对比,变化趋势基本一致。

English

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    1. [1]

      1 SHI Zhong-Ping, PAN Feng. Fermentation Process Analysis, Control and Detection Technology. Beijing: Beijing Chemical Industry Press, 2005: 11-121 SHI Zhong-Ping, PAN Feng. Fermentation Process Analysis, Control and Detection Technology. Beijing: Beijing Chemical Industry Press, 2005: 11-12

    2. [2]

      史仲平, 潘 丰. 发酵过程解析、控制与检测技术. 北京: 北京化工出版社, 2005: 11-12史仲平, 潘 丰. 发酵过程解析、控制与检测技术. 北京: 北京化工出版社, 2005: 11-12

    3. [3]

      2 Jiang Z L, Huang Y J, Liang A H, Pan H C, Liu Q Y. Biosensors and Bioelectronics, 2009, 24(6): 1674-16782 Jiang Z L, Huang Y J, Liang A H, Pan H C, Liu Q Y. Biosensors and Bioelectronics, 2009, 24(6): 1674-1678

    4. [4]

      3 YU Yang-Chun, WANG Xiao-Hao, ZHOU Zhao-Ying, CHEN Zhen-Cheng, LIU Ran. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2003, 24(S1): 289-2903 YU Yang-Chun, WANG Xiao-Hao, ZHOU Zhao-Ying, CHEN Zhen-Cheng, LIU Ran. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2003, 24(S1): 289-290

    5. [5]

      于杨春, 王晓浩, 周兆英, 陈真诚, 刘 冉. 仪器仪表学报, 2003, 24(S1): 289-290于杨春, 王晓浩, 周兆英, 陈真诚, 刘 冉. 仪器仪表学报, 2003, 24(S1): 289-290

    6. [6]

      4 REN Qing, ZHANG Yang. Chinese J. Anal. Chem., 2003, 31(9): 1119-11224 REN Qing, ZHANG Yang. Chinese J. Anal. Chem., 2003, 31(9): 1119-1122

    7. [7]

      任 清, 张 阳. 分析化学, 2003, 31(9): 1119-1122任 清, 张 阳. 分析化学, 2003, 31(9): 1119-1122

    8. [8]

      5 YUAN Wen-Jie, KONG Liang, ZI Li-Han, BAI Feng-Wu. Chinese J. Anal. Chem., 2009, 37(6): 850-8545 YUAN Wen-Jie, KONG Liang, ZI Li-Han, BAI Feng-Wu. Chinese J. Anal. Chem., 2009, 37(6): 850-854

    9. [9]

      袁文杰, 孔 亮, 孜力汗, 白凤武. 分析化学, 2009, 37(6): 850-854袁文杰, 孔 亮, 孜力汗, 白凤武. 分析化学, 2009, 37(6): 850-854

    10. [10]

      6 DENG Yong-Zhi, LI Wen-Quan, YUAN Dong-Xing. Chinese J. Anal. Chem., 2006, 34(12): 1697-17016 DENG Yong-Zhi, LI Wen-Quan, YUAN Dong-Xing. Chinese J. Anal. Chem., 2006, 34(12): 1697-1701

    11. [11]

      邓永智, 李文权, 袁东星. 分析化学, 2006, 34(12): 1697-1701邓永智, 李文权, 袁东星. 分析化学, 2006, 34(12): 1697-1701

    12. [12]

      7 Clark L C Jr, Lyons C. Ann. N. Y. Acad. Sci., 1962, 102: 29-457 Clark L C Jr, Lyons C. Ann. N. Y. Acad. Sci., 1962, 102: 29-45

    13. [13]

      8 Updike S J, Hicks G P. Nature, 1967, 214(6): 986-9888 Updike S J, Hicks G P. Nature, 1967, 214(6): 986-988

    14. [14]

      9 JIA Wen-Juan, CUI Miao, ZHANG Yan, SHUANG Shao-Min. Chinese J. Anal. Chem., 2011, 39(9): 1423-14269 JIA Wen-Juan, CUI Miao, ZHANG Yan, SHUANG Shao-Min. Chinese J. Anal. Chem., 2011, 39(9): 1423-1426

    15. [15]

      贾文娟, 崔 淼, 张 彦, 双少敏. 分析化学,2011, 39(9): 1423-1426贾文娟, 崔 淼, 张 彦, 双少敏. 分析化学,2011, 39(9): 1423-1426

    16. [16]

      10 Joseph W. Chem. Rev., 2008, 108(2): 814-82510 Joseph W. Chem. Rev., 2008, 108(2): 814-825

    17. [17]

      11 ZENG Qi, LU Wei-Hong, XIN Ping, GUAN Shuang-Hong. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2006, 27(12): 1746-174811 ZENG Qi, LU Wei-Hong, XIN Ping, GUAN Shuang-Hong. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2006, 27(12): 1746-1748

    18. [18]

      郑 琦, 卢卫红, 辛 平, 关双红. 仪器仪表学报, 2006, 27(12): 1746-1748郑 琦, 卢卫红, 辛 平, 关双红. 仪器仪表学报, 2006, 27(12): 1746-1748

    19. [19]

      12 Dario K, Annika J. Biosensors and Bioelectronics, 1996, 11(12): 1259-126512 Dario K, Annika J. Biosensors and Bioelectronics, 1996, 11(12): 1259-1265

    20. [20]

      13 Min R W, Vijay R, Niklas L, Lo G, Jordi P, Barbel H H. Anal. Chim. Acta, 1998, 366(1-3): 127-13513 Min R W, Vijay R, Niklas L, Lo G, Jordi P, Barbel H H. Anal. Chim. Acta, 1998, 366(1-3): 127-135

    21. [21]

      14 Min R W, Jens N, John V. Anal. Chim. Acta, 1996, 320(2-3): 199-20514 Min R W, Jens N, John V. Anal. Chim. Acta, 1996, 320(2-3): 199-205

    22. [22]

      15 Min R W, Jens N, John V. Anal. Chim. Acta, 1995, 312(2): 149-15615 Min R W, Jens N, John V. Anal. Chim. Acta, 1995, 312(2): 149-156

    23. [23]

      16 LIU Guang-Sheng, GAO Xue-Jin, JIA Zhi-Yang, CHENG Li, GENG Ling-Xiao, XUE Ji-Xing. Transducer and Microsystem Technologies, 2012, 31(7): 95-9716 LIU Guang-Sheng, GAO Xue-Jin, JIA Zhi-Yang, CHENG Li, GENG Ling-Xiao, XUE Ji-Xing. Transducer and Microsystem Technologies, 2012, 31(7): 95-97

    24. [24]

      刘广生, 高学金, 贾之阳, 程 丽, 耿凌霄, 薛吉星. 传感器与微系统, 2012 , 31(7): 95-97刘广生, 高学金, 贾之阳, 程 丽, 耿凌霄, 薛吉星. 传感器与微系统, 2012 , 31(7): 95-97

    25. [25]

      17 WANG Hai-Tao, ZHANG Yu-Min, Gao Shu-Juan, JIANG Xue-Ying, ZHU Zhi-Xin, ZHANG Heng-Bin, LI Ke-Chang, GENG Ai-Fang. Journal of Chemical Industry and Engineering (China), 2010, 61(S1): 82-8517 WANG Hai-Tao, ZHANG Yu-Min, Gao Shu-Juan, JIANG Xue-Ying, ZHU Zhi-Xin, ZHANG Heng-Bin, LI Ke-Chang, GENG Ai-Fang. Journal of Chemical Industry and Engineering (China), 2010, 61(S1): 82-85

    26. [26]

      王海涛, 张玉敏, 高淑娟, 姜雪莹, 朱志新, 张恒彬, 李克昌, 耿爱芳. 化工学报, 2010, 61(S1): 82-85王海涛, 张玉敏, 高淑娟, 姜雪莹, 朱志新, 张恒彬, 李克昌, 耿爱芳. 化工学报, 2010, 61(S1): 82-85

    27. [27]

      18 HAN Lei, SONG Shi-Zhe. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2008, 29(5): 903-90718 HAN Lei, SONG Shi-Zhe. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2008, 29(5): 903-907

    28. [28]

      韩 磊, 宋诗哲. 仪器仪表学报, 2008, 29(5): 903-907韩 磊, 宋诗哲. 仪器仪表学报, 2008, 29(5): 903-907

    29. [29]

      19 YAO Yu-Sheng, XIE Yong-Ping, WEN Tao. Instrument Technique and Sensor, 2009, 22(9): 23-2519 YAO Yu-Sheng, XIE Yong-Ping, WEN Tao. Instrument Technique and Sensor, 2009, 22(9): 23-25

    30. [30]

      姚毓升, 解永平, 文 涛. 仪表技术与传感器, 2009, 22(9): 23-25姚毓升, 解永平, 文 涛. 仪表技术与传感器, 2009, 22(9): 23-25

    31. [31]

      20 Lina L, Ola L, Margareta K, Dario K. Biosensors and Bioelectronics, 2006, 21(10): 2010-201320 Lina L, Ola L, Margareta K, Dario K. Biosensors and Bioelectronics, 2006, 21(10): 2010-2013

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  • 收稿日期:  2012-04-05
  • 网络出版日期:  2012-06-26
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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