植酸酶產(chǎn)品近紅外指紋圖譜庫的構建與應用研究.pdf

1、伴隨著生物學、發(fā)酵工程等基礎學科和應用技術的飛速發(fā)展,具有高效、強特異性生理功能的生物酶制劑已成為新型飼料添加劑的研發(fā)焦點,其生產(chǎn)使用規(guī)模也不斷擴大.針對生物制品安全風險具有隱蔽性強、潛伏期長和危害性大等特點,如何確保和提高飼用酶制劑的安全水平,以及如何科學利用飼用酶制劑顯著提升飼料工業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)效益空間、推動飼料工業(yè)和畜牧業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的技術優(yōu)勢已成為亟待解決的問題.本論文主要收集來自同一生產(chǎn)企業(yè)的植酸酶產(chǎn)品,其中噴霧干燥植酸酶樣

2、本134個和吸附干燥植酸酶樣本121個,在950-1650nm譜區(qū)范圍內(nèi),對試驗樣本進行了近紅外光譜掃描,通過構建植酸酶的近紅外光譜指紋圖譜庫,以及利用其建立的植酸酶產(chǎn)品真?zhèn)舞b別模型、植酸酶酶活和水分預測模型,研究探索將近紅外光譜指紋圖譜庫引入植酸酶質(zhì)量安全管理,發(fā)現(xiàn)其不僅利于生產(chǎn)者提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和保護產(chǎn)品品牌,而且利于管理者建立高效的植酸酶可追溯管理體系,確保提高市場植酸酶整體安全水平.同時,本論文還利用高效液相色譜、差示掃描量

3、熱儀,以及設計開展植酸酶噴霧干燥實驗、恒溫恒濕儲藏實驗,研究分析了不同植酸酶產(chǎn)品的成分組成和功能特性,進一步探討了植酸酶的近紅外光譜信息與監(jiān)控植酸酶質(zhì)量安全水平和鑒別區(qū)分植酸酶產(chǎn)品的關鍵指標之間的關系.具體研究結果如下: (1) 研究建立了能夠清晰區(qū)分不同生產(chǎn)企業(yè)、不同產(chǎn)品形式植酸酶產(chǎn)品的近紅外光譜指紋圖譜庫,為植酸酶產(chǎn)品的真?zhèn)舞b別和品牌保護提供科學合理的技術方法; (2) 利用主成分分析定性判別程序,在950-1650

4、nm范圍內(nèi)提取來自不同生產(chǎn)企業(yè),不同形態(tài)的植酸酶產(chǎn)品的漫反射近紅外光譜的主成分,取主成分1和主成分2作二維圖.結果表明,在不同的模式中,前兩個主成分對信息量的累積貢獻率均在90﹪以上;相同生產(chǎn)企業(yè),相同形態(tài)的植酸酶產(chǎn)品均能很好的聚為一類;采用主成分分析(PCA)所建立的噴霧干燥和吸附干燥植酸酶定性判別模型對15個未知樣品進行判別,準確率均達到100﹪,說明應用主成分分析所建立的定性分析模型可用來定性判別植酸酶產(chǎn)品的真?zhèn)?通過馬氏距離法結

5、合設定相應的閾值,還可以對其產(chǎn)品質(zhì)量的好環(huán)和穩(wěn)定性作進一步的判別. (3) 在最優(yōu)的波數(shù)范圍內(nèi),選擇MSC做散射校正處理、一階導數(shù)和平滑組合為光譜預處理方法,采用內(nèi)部交互驗證法驗證,根據(jù)定標集交互驗證的標準差RMSECV值,確定了最佳主因子數(shù),采用偏最小二乘法回歸的方法(PLS-1)從而建立了植酸酶酶活的NIRS定量分析模型.植酸酶酶活的化學分析值與NIRS定標模型預測值之間的決定系數(shù)R<'2>達到0.90以上,相對標準差RSD