植酸酶產(chǎn)品近紅外指紋圖譜庫(kù)的構(gòu)建與應(yīng)用研究.pdf

1、伴隨著生物學(xué)、發(fā)酵工程等基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展,具有高效、強(qiáng)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(diǎn),其生產(chǎn)使用規(guī)模也不斷擴(kuò)大.針對(duì)生物制品安全風(fēng)險(xiǎn)具有隱蔽性強(qiáng)、潛伏期長(zhǎng)和危害性大等特點(diǎn),如何確保和提高飼用酶制劑的安全水平,以及如何科學(xué)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(dòng)飼料工業(yè)和畜牧業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的技術(shù)優(yōu)勢(shì)已成為亟待解決的問(wèn)題.本論文主要收集來(lái)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(gè)和吸附干燥植酸酶樣本121個(gè),在950-1650nm譜區(qū)范圍內(nèi),對(duì)試驗(yàn)樣本進(jìn)行了近紅外光譜掃描,通過(guò)構(gòu)建植酸酶的近紅外光譜指紋圖譜庫(kù),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(yù)測(cè)模型,研究探索將近紅外光譜指紋圖譜庫(kù)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(hù)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(chǎng)植酸酶整體安全水平.同時(shí),本論文還利用高效液相色譜、差示掃描量

3、熱儀,以及設(shè)計(jì)開(kāi)展植酸酶噴霧干燥實(shí)驗(yàn)、恒溫恒濕儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn),研究分析了不同植酸酶產(chǎn)品的成分組成和功能特性,進(jìn)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(guān)鍵指標(biāo)之間的關(guān)系.具體研究結(jié)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(kù),為植酸酶產(chǎn)品的真?zhèn)舞b別和品牌保護(hù)提供科學(xué)合理的技術(shù)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(lái)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(jié)果表明,在不同的模式中,前兩個(gè)主成分對(duì)信息量的累積貢獻(xiàn)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(lèi);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(duì)15個(gè)未知樣品進(jìn)行判別,準(zhǔn)確率均達(dá)到100﹪,說(shuō)明應(yīng)用主成分分析所建立的定性分析模型可用來(lái)定性判別植酸酶產(chǎn)品的真?zhèn)?通過(guò)馬氏距離法結(jié)

5、合設(shè)定相應(yīng)的閾值,還可以對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量的好環(huán)和穩(wěn)定性作進(jìn)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(dǎo)數(shù)和平滑組合為光譜預(yù)處理方法,采用內(nèi)部交互驗(yàn)證法驗(yàn)證,根據(jù)定標(biāo)集交互驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)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(xué)分析值與NIRS定標(biāo)模型預(yù)測(cè)值之間的決定系數(shù)R<'2>達(dá)到0.90以上,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差RSD