CN219957328U - 一种用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析*** - Google Patents

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李高卫
孟范胜
司敬沛
未敏
郭启悦
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  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,包括气液驱动***、化学反应***、光学检测***;所述气液驱动***包括自动进样装置、采样针、蠕动泵、第一泵管、第二泵管、第三泵管、第四泵管、第五泵管、第六泵管、第七泵管、第八泵管、第九泵管;所述化学反应***包括第一反应流路及第二反应流路;所述自动进样装置通过所述采样针与所述蠕动泵连接,所述蠕动泵与所述第一反应流路、第二反应流路连接。本实用新型采用连续流动分析技术,可批量检测、分析速度快、准确度高、重复性好、检出限低,试剂和样品消耗量少、可完全替代传统化学分析方法的还原糖和可溶性总糖分析***。

Description

一种用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***
技术领域
本实用新型属于还原性糖和水溶性总糖含量测定技术领域,尤其涉及一种用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***。
背景技术
目前,食品、植物等物质中的还原糖和水溶性总糖含量的测定,多依靠手工方法,但存在操作过程繁琐、分析速度慢、工作时间长、样品和试剂消耗量大、试剂频繁操作对人体伤害大等问题。LC-MS/MS和IC-PAD前处理简单、灵敏和快速,但该方法仪器较为昂贵,且使用和维护费用较高;GC-MS分析水溶性糖需对其进行衍生化,该过程较为繁琐;近红外光谱分析法具备前处理简单、分析速率快,但是灵敏度低,且前期建立模型需要大量的数据和较高的技术要求,运用过程中仍需适时维护。(张凤侠.一种快速测定烟用香料中总糖和还原糖的方法[J].安徽农业科学,2019,47(20):3.)。
流动注射法和连续流动法,均是自动化程度高的仪器分析方法,现有技术中采用流动注射技术的仪器是在反应在非平衡状态下检测,由于其技术原理的局限性,反应管路细,容易堵塞,仅用于干净基质中还原糖和水溶性总糖的测定,适用范围窄,仪器设计更为复杂,对测试中的反应条件要求严格,测试所用试剂需脱气处理,极大地增加了工作量。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,以解决现有化学分析法操作过程繁琐、分析速度慢、工作时间长、样品和试剂消耗量大的问题,同时,克服流动注射技术分析方式管路易堵、对反应条件要求严格、试剂需过滤和脱气等弊端。
本实用新型提供了一种用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,包括气液驱动***、化学反应***、光学检测***;
所述气液驱动***包括自动进样装置、采样针、蠕动泵、第一泵管、第二泵管、第三泵管、第四泵管、第五泵管、第六泵管、第七泵管、第八泵管、第九泵管;
所述化学反应***包括第一反应流路及第二反应流路;
所述自动进样装置通过所述采样针与所述蠕动泵连接,所述蠕动泵与所述第一反应流路、第二反应流路连接;
所述第一反应流路包括依次连接的第一三通接头、第一气泡注入装置、第一在线混合圈、第一在线加热装置、第二在线混合圈及在线透析装置;第二泵管及第三泵管一端均与所述第一三通接头连接,所述第二泵管另一端通过管线与盛装有水溶液的R1试剂瓶连接,所述第三泵管另一端通过管线与盛装有盐酸溶液的R2试剂瓶连接;所述第一泵管及第四泵管一端均与所述第一气泡注入装置连接,所述第四泵管另一端悬放于空气中,所述第一泵管另一端通过管线依次连接所述采样针及自动进样装置;所述第一泵管、第二泵管、第三泵管、第四泵管经过所述蠕动泵;
所述第一反应流路包括依次连接的第二气泡注入装置、第二三通接头、第三在线混合圈、在线透析装置、第二在线加热装置、第四在线混合圈、第三三通接头、第五在线混合圈、在线排气装置;所述第五泵管、第六泵管一端均与所述第二气泡注入装置连接,所述第五泵管另一端悬放于空气中,所述第六泵管另一端通过管线与盛装有对羟基苯甲酸酰肼溶液的R3试剂瓶连接;所述第七泵管一端与所述第二三通接头连接,另一端通过管线与盛装有氢氧化钠溶液的R4试剂瓶连接;所述第八泵管一端与所述第三三通接头连接,另一端通过管线与盛装有氯化钙溶液的R5试剂瓶连接;所述在线排气装置上端出口与废液瓶连接;所述第五泵管、第六泵管、第七泵管、第八泵管经过所述蠕动泵;
所述光学检测***包括流通池、光源、检测器;所述在线排气装置下端出口与所述流通池入口端连接,所述流通池出口端通过第九泵管与废液瓶连接;所述流通池两端分别连接有所述光源及检测器;所述第九泵管经过所述蠕动泵。
进一步地,该***还包括数据处理***及电路控制***;所述数据处理***与所述光学检测***的检测器连接,用于处理所述检测器的数据;所述电路控制***与所述气液驱动***、化学反应***、光学检测***、数据处理***连接,用于所述气液驱动***、化学反应***、光学检测***、数据处理***的电路控制。
进一步地,所述在线透析装置由上压块及下压块组成,所述上压块及下压块上均设有U型槽,所述上压块、下压块之间设有透析膜,形成U型流路;所述在线透析装置的上压块出口端通过管线与废液瓶连接。
进一步地,所述第一在线混合圈、第二在线混合圈、第三在线混合圈、第四在线混合圈、第五在线混合圈的管内径为1.8~2.0mm。
进一步地,所述第一在线混合圈、第二在线混合圈、第三在线混合圈、第四在线混合圈、第五在线混合圈为玻璃材质。
借由上述方案,通过用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,采用连续流动分析技术,可批量检测、分析速度快、准确度高、重复性好、检出限低,试剂和样品消耗量少、可完全替代传统化学分析方法的还原糖和可溶性总糖分析***。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本实用新型用于还原糖和可溶性总糖的化学分析***的结构框图;
图2为本实用新型用于还原糖和可溶性总糖的化学分析***的结构示意图。
图中标号:
1-自动进样装置;2-采样针;3-蠕动泵;401-第一泵管;402-第二泵管;403-第三泵管;404-第四泵管;405-第五泵管;406-第六泵管;407-第七泵管;408-第八泵管;409-第九泵管;5-第一三通接头;6-第一气泡注入装置;7-第一在线混合圈;8-第一在线加热装置;9-第二在线混合圈;10-在线透析装置;11-第二气泡注入装置;12-第二三通接头;13-第三在线混合圈;14-第二在线加热装置;15-第四在线混合圈;16-第三三通接头;17-第五在线混合圈;18-在线排气装置;19-流通池;20-光源;21-检测器;22-R1试剂瓶;23-R2试剂瓶;24-R3试剂瓶;25-R4试剂瓶;26-R5试剂瓶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
参图1、图2所示,本实施例提供了一种用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,其特征在于,包括气液驱动***、化学反应***、光学检测***、数据处理***、电路控制***;
气液驱动***包括自动进样装置1、采样针2、蠕动泵3、第一泵管401、第二泵管402、第三泵管403、第四泵管404、第五泵管405、第六泵管406、第七泵管407、第八泵管408、第九泵管409;
化学反应***包括第一反应流路及第二反应流路;
自动进样装置1通过采样针2与蠕动泵3连接,蠕动泵3与第一反应流路、第二反应流路连接;
第一反应流路包括依次连接的第一三通接头5、第一气泡注入装置6、第一在线混合圈7、第一在线加热装置8、第二在线混合圈9及在线透析装置10;第二泵管402及第三泵管403一端均与所述第一三通接头5连接,第二泵管402另一端通过管线与盛装有水溶液的R1试剂瓶22连接,第三泵管403另一端通过管线与盛装有盐酸溶液的R2试剂瓶23连接,分别引入试剂水溶液R1和盐酸溶液R2;第一泵管401及第四泵管404一端均与第一气泡注入装置6连接,第四泵管404另一端悬放于空气G中,第一泵管401另一端通过管线依次连接采样针2及自动进样装置1;第一泵管401、第二泵管402、第三泵管403、第四泵管404经过蠕动泵3;
第一反应流路包括依次连接的第二气泡注入装置11、第二三通接头12、第三在线混合圈13、在线透析装置10、第二在线加热装置14、第四在线混合圈15、第三三通接头16、第五在线混合圈17、在线排气装置18;第五泵管405、第六泵管406一端均与第二气泡注入装置11连接,第五泵管405另一端悬放于空气G中,第六泵管406另一端通过管线与盛装有对羟基苯甲酸酰肼溶液的R3试剂瓶24连接;第七泵管407一端与第二三通接头12连接,另一端通过管线与盛装有氢氧化钠溶液的R4试剂瓶25连接,引入氢氧化钠溶液R4;第八泵管408一端与第三三通接头16连接,另一端通过管线与盛装有氯化钙溶液的R5试剂瓶26连接,引入氯化钙溶液R5;在线排气装置18上端出口与废液瓶连接;第五泵管405、第六泵管406、第七泵管407、第八泵管408经过蠕动泵3;
光学检测***包括流通池19(待测样品从中经过)、光源20、检测器21(用于接收待测样品吸收光后产生的信号);在线排气装置18下端出口与流通池19入口端连接,流通池19出口端通过第九泵管409与废液瓶连接;流通池19两端分别连接有光源20及检测器21;第九泵管409经过蠕动泵3。
该***还包括数据处理***及电路控制***;数据处理***与光学检测***的检测器21连接,用于处理所述检测器21的数据;电路控制***与气液驱动***、化学反应***、光学检测***、数据处理***连接,用于气液驱动***、化学反应***、光学检测***、数据处理***的电路控制。
W1、W2、W3为废液,最后均流入废液瓶。R1试剂瓶22、R2试剂瓶23、R3试剂瓶24、R4试剂瓶25、R5试剂瓶26分别装有水溶液R1、盐酸溶液R2、对羟基苯甲酸酰肼溶液R3、氢氧化钠溶液R4、氯化钙溶液R5。
本***通过自动进样装置1的采样针2采集样品S,样品S与试剂(R1~R5)通过泵管(401~409)在蠕动泵3的推动下进入化学反应***,在密闭的管路中连续流动,并发生显色反应。其中:蠕动泵3上第四泵管404和第五泵管405分别引入空气G,空气进入液体管路形成气泡,形成样品S和试剂(R1~R5)被空气气泡按一定间隔规律地隔开的反应流路。
样品S中的水溶性总糖在第三泵管403引入的盐酸溶液R2在加热的条件下分解成还原糖(测还原糖时将加热关闭),通过在线透析装置10后,将样品中大分子和颗粒杂质等排出反应***,在第七泵管407引入的氢氧化钠溶液R4的碱性条件下,还原糖与第六泵管406引入的试剂对羟基苯甲酸酰肼溶液R3加热,与第八泵管408引入的试剂氯化钙溶液R5反应生成黄色的偶氮化合物,该有色化合物通过流通池19,在光源20作用下,在波长410nm处有最大吸收,采用检测器21测定生成物的吸光度,由数据处理***处理数据,即可得出样品中还原糖或水溶性总糖的含量。
在本实施例中,在线透析装置10由上压块及下压块组成,上压块及下压块上均设有U型槽,上压块、下压块之间设有透析膜,形成U型流路;在线透析装置10的上压块出口端通过管线与废液瓶连接。
在本实施例中,第一在线混合圈7、第二在线混合圈9、第三在线混合圈13、第四在线混合圈15、第五在线混合圈17的管内径为1.8~2.0mm。
在本实施例中,第一在线混合圈7、第二在线混合圈9、第三在线混合圈13、第四在线混合圈15、第五在线混合圈17为玻璃材质。
本***采用连续流动技术,是在反应平衡的状态下检测,即物理混合和化学反应均发生完全的状态,该***在化学反应***中注入气泡,使反应更充分,可达最大的灵敏度,样品浓度亦达到持续最大值,并可有效减少样品残留,反应环境的微小变化不会影响测试结果,测试准确度高、重复性好、检出限低,由于其(在线混合圈)管内径设计大(1.8~2.0mm),适用范围更为广泛。
通过该用于还原糖和水溶性总糖的化学分析***可批量检测样品、分析速度快、准确度高、重复性好、检出限低,试剂和样品消耗量少、可完全替代传统的化学分析方法,具体包括如下技术效果:
1、本***采用气泡注入技术,气泡的存在可使样品完全反应,可以显著减少管道中的样品残留,可以避免不同样品的相互干扰;
2、本***采用的是在全稳态检测(即完全反应),准确度高,可靠性强;
3、完全在线的还原糖和水溶性总糖样品处理工作,功能全面,涵盖在线加样、混合、透析、加热等功能;
4、本***中的在线混合圈采用大管径的玻璃材质,具有很好的通过性和化学惰性,管路截面积是流动注射技术应用管路的5~10倍,管路截面积大不易堵塞,对于复杂样品有很好的通过性,使用中更容易维护;
5、本反应***采用的元件体积小巧轻便、整个反应***的结构紧凑、布局安排合理、便于日常维护和观察。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,其特征在于,包括气液驱动***、化学反应***、光学检测***;
所述气液驱动***包括自动进样装置(1)、采样针(2)、蠕动泵(3)、第一泵管(401)、第二泵管(402)、第三泵管(403)、第四泵管(404)、第五泵管(405)、第六泵管(406)、第七泵管(407)、第八泵管(408)、第九泵管(409);
所述化学反应***包括第一反应流路及第二反应流路;
所述自动进样装置(1)通过所述采样针(2)与所述蠕动泵(3)连接,所述蠕动泵(3)与所述第一反应流路、第二反应流路连接;
所述第一反应流路包括依次连接的第一三通接头(5)、第一气泡注入装置(6)、第一在线混合圈(7)、第一在线加热装置(8)、第二在线混合圈(9)及在线透析装置(10);第二泵管(402)及第三泵管(403)一端均与所述第一三通接头(5)连接,所述第二泵管(402)另一端通过管线与盛装有水溶液的R1试剂瓶(22)连接,所述第三泵管(403)另一端通过管线与盛装有盐酸溶液的R2试剂瓶(23)连接;所述第一泵管(401)及第四泵管(404)一端均与所述第一气泡注入装置(6)连接,所述第四泵管(404)另一端悬放于空气中,所述第一泵管(401)另一端通过管线依次连接所述采样针(2)及自动进样装置(1);所述第一泵管(401)、第二泵管(402)、第三泵管(403)、第四泵管(404)经过所述蠕动泵(3);
所述第一反应流路包括依次连接的第二气泡注入装置(11)、第二三通接头(12)、第三在线混合圈(13)、在线透析装置(10)、第二在线加热装置(14)、第四在线混合圈(15)、第三三通接头(16)、第五在线混合圈(17)、在线排气装置(18);所述第五泵管(405)、第六泵管(406)一端均与所述第二气泡注入装置(11)连接,所述第五泵管(405)另一端悬放于空气中,所述第六泵管(406)另一端通过管线与盛装有对羟基苯甲酸酰肼溶液的R3试剂瓶(24)连接;所述第七泵管(407)一端与所述第二三通接头(12)连接,另一端通过管线与盛装有氢氧化钠溶液的R4试剂瓶(25)连接;所述第八泵管(408)一端与所述第三三通接头(16)连接,另一端通过管线与盛装有氯化钙溶液的R5试剂瓶(26)连接;所述在线排气装置(18)上端出口与废液瓶连接;所述第五泵管(405)、第六泵管(406)、第七泵管(407)、第八泵管(408)经过所述蠕动泵(3);
所述光学检测***包括流通池(19)、光源(20)、检测器(21);所述在线排气装置(18)下端出口与所述流通池(19)入口端连接,所述流通池(19)出口端通过第九泵管(409)与废液瓶连接;所述流通池(19)两端分别连接有所述光源(20)及检测器(21);所述第九泵管(409)经过所述蠕动泵(3)。
2.根据权利要求1所述的用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,其特征在于,还包括数据处理***及电路控制***;所述数据处理***与所述光学检测***的检测器(21)连接,用于处理所述检测器(21)的数据;所述电路控制***与所述气液驱动***、化学反应***、光学检测***、数据处理***连接,用于所述气液驱动***、化学反应***、光学检测***、数据处理***的电路控制。
3.根据权利要求1所述的用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,其特征在于,所述在线透析装置(10)由上压块及下压块组成,所述上压块及下压块上均设有U型槽,所述上压块、下压块之间设有透析膜,形成U型流路;所述在线透析装置(10)的上压块出口端通过管线与废液瓶连接。
4.根据权利要求1所述的用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,其特征在于,所述第一在线混合圈(7)、第二在线混合圈(9)、第三在线混合圈(13)、第四在线混合圈(15)、第五在线混合圈(17)的管内径为1.8~2.0mm。
5.根据权利要求4所述的用于还原性糖和水溶性总糖的化学分析***,其特征在于,所述第一在线混合圈(7)、第二在线混合圈(9)、第三在线混合圈(13)、第四在线混合圈(15)、第五在线混合圈(17)为玻璃材质。
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