單醣與纖維雙醣含量(Monomeric sugars/Cellobiose content) Facebook Plurk Twitter

        構成生質物料主要成分之碳水化合物(Carbohydrates)為一種由葡萄糖(Glucose)、木糖(Xylose)、阿拉伯糖(Arabinose)、半乳糖(Galactose)、甘露糖(Mannose)等單醣(Monosaccharides)分子聚合而成之多醣體(Polysaccharides)。

        生質物料內之多醣體可藉由物理、物理式化學、化學或生物等前處理方法與酵素之作用而分解成可溶解醣(Soluble sugars),釋入前處理液與水解液中,故藉由高效率液態層析儀(High performance liquid chromatography,HPLC)搭配葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖與纖維雙醣檢量線,從前處理液、水解液與醱酵液測定葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖及纖維雙醣(Cellobiose)等待測成分(Components to be quantified)之濃度,即可進一步探討評估前處理、酵素水解與醱酵階段之效果,其步驟如下:

  • 充分攪拌待測之樣品,並取一小部分樣品檢測其pH值。
  • 若pH值低於5或高於9則利用CaCO3中和待測樣品之pH值至5~6。
  • 依需要稀釋樣品之濃度,務使樣品內之醣濃度落在檢量線之線性範圍(Linear range)。
  • 以HPLC級之水調配出系列濃度(1.2~24.0 mg/mL)之葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖與纖維雙醣標準溶液,據以建立葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖與纖維雙醣之檢量線(Calibraton line)。若使用HPX-87C column,則可採用濃度0.2~12.0 mg/mL之葡萄糖、木糖與阿拉伯糖混合標準溶液,以建立葡萄糖、木糖與阿拉伯糖之檢量線。若使用HPX-87H column,則可採用濃度0.2~12.0 mg/mL之葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖與纖維雙醣混合標準溶液,以建立葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖與纖維雙醣之檢量線。
  • 針對標準溶液,另準備一個來源不同、量已知之葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖與纖維雙醣所組成之檢量線查核標準溶液(Calibration verification standard,CVS),用來查核標準檢量線之品質。在標準檢量線建立後,HPLC使用期間,穿插測定CVS之成分濃度與回收率,若發現與標準檢量線相對偏差過大,則應考慮重新製備標準檢量線。
  • 於同一批待測樣品中,選定一代表性樣品(體積Vsample),加入已知量之特定成分(Components of interest),於執行測定分析期間,每隔一定數量之樣品測定後,即穿插測定加料後樣品之特定成分濃度與回收率,藉以發展出品質管制計畫。加料後樣品之特定成分濃度應落在標準檢量線之線性範圍。若測定之結果無法被接受,則必須重新分析;若重新分析結果仍無法被接受,則最後一次與可接受結果之間之樣品皆必須重新分析。
  • 以具0.2 µm濾片(Filter)之注射器(Syringe)過濾取樣,放入HPLC之自動取樣瓶(Autosampler vials)。
  • 搭配待測成分之標準檢量線,利用HPLC測定CVS之、樣品與加料後樣品(Spiked sample)內所含待測或特定成分之濃度(mg/mL)。
  • 計算樣品內待測成分之含量Csample。
  • 計算CVS之成分回收率(Recovery of each sugars in the CVS):% CVSrecovered=Concentration detected by HPLC×100%÷Known concentration of CVS before HPLC analysis。
  • 修正加料後樣品之特定成分之濃度:
    • Vsample=選定之樣品加料前之體積(mL)。
    • Vfinal=選定之樣品加料後之體積(mL)。
    • Csample=選定之樣品加料前,利用HPLC測得之特定成分濃度(mg/mL)。
    • Ccorrected=選定之樣品加料後,修正之特定成分濃度(mg/mL)。
  • 計算特定成分回收率(Recovery of spike):
    • Cactual=選定之樣品加料後,利用HPLC測得之特定成分濃度(mg/mL)。
    • Ccorrected=選定之樣品加料後,修正之特定成分濃度(mg/mL)。
    • Cspike=添加至選定之樣品之特定成分濃度(mg/mL)。
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