專利名稱：一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，還涉及一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，適用于檢測(cè)厭氧發(fā)酵時(shí)排放氣體。
背景技術(shù)：
體外胃腸道微生物厭氧發(fā)酵技術(shù)是反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要研究手段，因其方法簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、快速而被廣泛的應(yīng)用于飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼料添加的評(píng)價(jià)。長(zhǎng)期以前，人們對(duì)該技術(shù)研究主要集中的總氣體上，因?yàn)榭倸怏w在一定程度上可以反映瘤胃對(duì)碳水化合物的利用情況，也可用于估測(cè)飼草的消化代謝能。最近，因溫室氣體累積所致的全球氣候變暖已成為人類的共識(shí)，反芻動(dòng)物溫室氣體排放(特別是CH4)受到各國(guó)政府和科學(xué)界的普遍關(guān)注。2006年美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)在關(guān)于《全球非C02溫室氣體減排》報(bào)告中指出全球家畜胃腸道排放的CH4占人類活動(dòng)甲烷排放總量的30%，其中主要來自反芻家畜(包·括牛、羊和駱駝)的瘤胃發(fā)酵，其瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的CH4占所有家畜胃腸道CH4排放總量的80%以上。因此，體外胃腸道微生物發(fā)酵技術(shù)不僅要關(guān)注于其發(fā)酵氣體總量，其氣體各組分研究對(duì)于環(huán)境保護(hù)、家畜溫室氣體減排和家畜能量利用效率非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種體外胃腸道微生物厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，還提供一種體外胃腸道微生物厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，擴(kuò)展了厭氧發(fā)酵技術(shù)在溫室氣體研究上的應(yīng)用，為研究厭氧發(fā)酵溫室氣體生成機(jī)制提供新的技術(shù)及配套方法。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，包括設(shè)置有胃腸道微生物和發(fā)酵培養(yǎng)底物的發(fā)酵瓶，還包括用于給發(fā)酵瓶進(jìn)行加熱保溫的水浴鍋、用于吸收發(fā)酵瓶排除氣體的真空樣品瓶、用于連通真空樣品瓶和發(fā)酵瓶的導(dǎo)管、用于控制導(dǎo)管通斷的電磁閥和用于檢測(cè)發(fā)酵瓶?jī)?nèi)氣壓并控制電磁閥的壓力檢測(cè)裝置。如上所述的壓力檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)發(fā)酵瓶?jī)?nèi)氣壓的壓力傳感器、用于讀取壓力傳感器數(shù)據(jù)并根據(jù)壓力傳感器數(shù)據(jù)輸出控制信號(hào)的氣體數(shù)據(jù)讀取裝置和用于對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換并輸出到電磁閥的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。如上所述的導(dǎo)管為兩根，所述的電磁閥為兩通電磁閥。一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，包括以下步驟步驟I、在發(fā)酵瓶?jī)?nèi)放置發(fā)酵培養(yǎng)底物和胃腸道微生物，發(fā)酵瓶通過導(dǎo)管連接壓力傳感器，將發(fā)酵瓶通過電磁閥與真空樣品瓶連通；步驟2、測(cè)量發(fā)酵瓶?jī)?nèi)的氣壓值，通過測(cè)得的氣壓值計(jì)算胃腸道微生物產(chǎn)生的發(fā)酵氣體；步驟3、控制電磁閥將發(fā)酵瓶?jī)?nèi)的發(fā)酵氣體排放到真空樣品瓶直至發(fā)酵瓶?jī)?nèi)的氣壓恢復(fù)大氣壓，若排氣后，發(fā)酵過程被終止，根據(jù)氣體排放次數(shù)、發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)生的發(fā)酵氣體體積和各真空樣品瓶中的甲烷、氫氣和二氧化碳的含量計(jì)算發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)生的甲烷、氫氣和二氧化碳的體積；若排氣后，發(fā)酵過程沒有結(jié)束，則更換真空樣品瓶，返回步驟2。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，功能更強(qiáng)；2、各部件容易獲取，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了溫室氣體生成的實(shí)時(shí)檢測(cè)；3、實(shí)現(xiàn)氣體樣品的自動(dòng)采樣，自動(dòng)記錄，數(shù)據(jù)更精確；4、排氣壓力得以控制，減少發(fā)酵瓶的壓力對(duì)微生物活性的影響。


圖I為本發(fā)明裝置的原理示意圖；·圖2為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為胃腸道微生物生成的體積與壓力之間的關(guān)系圖表，其中橫坐標(biāo)為真空樣品瓶氣體壓力(P，kPa)，縱坐標(biāo)為氣體體積(V，ml)；圖4本發(fā)明方法的控制框架圖。圖中1-胃腸道微生物；2_發(fā)酵培養(yǎng)底物；3_發(fā)酵瓶；4_水浴鍋；5_真空樣品瓶；6-導(dǎo)管；7_電磁閥；8_壓力傳感器；9_氣體數(shù)據(jù)讀取裝置；10_數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例I如圖f圖4所示，一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，包括設(shè)置有胃腸道微生物I和發(fā)酵培養(yǎng)底物2的發(fā)酵瓶3，還包括用于給發(fā)酵瓶3進(jìn)行加熱保溫的水浴鍋4、用于吸收發(fā)酵瓶3排除氣體的真空樣品瓶5、用于連通真空樣品瓶5和發(fā)酵瓶3的導(dǎo)管6、用于控制導(dǎo)管6通斷的電磁閥7和用于檢測(cè)發(fā)酵瓶3內(nèi)氣壓并控制電磁閥7的壓力檢測(cè)裝置。壓力檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)發(fā)酵瓶3內(nèi)氣壓的壓力傳感器8、用于讀取壓力傳感器數(shù)據(jù)并根據(jù)壓力傳感器數(shù)據(jù)輸出控制信號(hào)的氣體數(shù)據(jù)讀取裝置9和用于對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換并輸出到電磁閥7的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置10。導(dǎo)管6為兩根，所述的電磁閥7為兩通電磁閥。一種體外胃腸道微生物發(fā)酵氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，包括以下步驟步驟I、在發(fā)酵瓶3內(nèi)放置發(fā)酵培養(yǎng)底物2和胃腸道微生物1，發(fā)酵瓶3通過導(dǎo)管連接壓力傳感器8，將發(fā)酵瓶3通過電磁閥7與真空樣品瓶5連通；步驟2、測(cè)量發(fā)酵瓶3內(nèi)的氣壓值，通過測(cè)得的氣壓值計(jì)算胃腸道微生物產(chǎn)生的發(fā)酵氣體；對(duì)利用氣壓值計(jì)算氣體產(chǎn)量計(jì)算方法及氣體數(shù)據(jù)讀取裝置基本參數(shù)的設(shè)定方法的詳細(xì)解釋如下發(fā)酵氣體生成量是通過測(cè)定發(fā)酵瓶3的相對(duì)壓力(即發(fā)酵瓶3的壓力與大氣壓之間的差值)來推算，發(fā)酵瓶中3的壓力取決于胃腸道微生物利用發(fā)酵底物所產(chǎn)生的氣體量。壓力傳感器8，使用其具有輸出電子信號(hào)功能的壓力傳感器。目前，市場(chǎng)上常用電子輸出信號(hào)有0-5V、4-20mA等。氣體數(shù)據(jù)讀取裝置9，使用能夠?qū)㈦娮有盘?hào)轉(zhuǎn)化為具體數(shù)字和記憶儲(chǔ)存功能的儀表或者計(jì)算機(jī)，目前市場(chǎng)上常用的有無(wú)紙記錄儀及個(gè)人電腦。壓力傳感器8可以用于測(cè)定發(fā)酵瓶中的相對(duì)壓力，并轉(zhuǎn)化為0-5V電子信號(hào)。因?yàn)楫?dāng)發(fā)酵瓶3相對(duì)壓力大于IOkPa時(shí)，胃腸道微生物發(fā)酵的正常過程將會(huì)受到影響。為此，選用的壓力傳感器量程(Pmax)為50kPa。當(dāng)發(fā)酵瓶3相對(duì)壓力為O時(shí)，輸出的電子信號(hào)為OV ；當(dāng)發(fā)酵瓶相對(duì)壓力為50kPa時(shí),輸出的電子信號(hào)為5V。電子信號(hào)強(qiáng)度(I)與發(fā)酵瓶的相對(duì)
壓力(Pt)關(guān)系可以表示為
τ_η 51 — P' Jy~
腿(I)·該公式中，I為電子信號(hào)強(qiáng)度(V)，Pt為發(fā)酵瓶中的相對(duì)壓力(kPa)，Pmax為壓力傳感器最大量程(kPa)。壓力傳感器8所測(cè)定的相對(duì)壓力大小與微生物發(fā)酵所產(chǎn)生的氣體量有強(qiáng)正相關(guān)性。根據(jù)博伊爾定律(Boyle’s law):—定溫度下，一定質(zhì)量的氣體壓力與其體積成反比關(guān)系。在本裝置中，壓力傳感器8所讀出的相對(duì)壓力(Pt)與發(fā)酵生成氣體體積(Vt)之間數(shù)學(xué)關(guān)系為(Pt+Pa)Vh = Pa(Vh+Vt)(2)公式2中，Pt為發(fā)酵瓶3中的相對(duì)壓力(kPa)，Pa為I個(gè)大氣壓壓力(一般為IOOkPa), Vt發(fā)酵生成氣體體積(ml)，Vh發(fā)酵瓶3頂部空間的體積(ml)。公式2的解為= l>-卞
O)公式3中，Vt發(fā)酵生成氣體體積(ml)，Pt為發(fā)酵瓶3中的相對(duì)壓力(kPa)，Pa為I個(gè)大氣壓壓力(一般為lOOkPa)，Vh發(fā)酵瓶3頂部空間的體積(ml)。因此，微生物發(fā)酵氣體生成體積與測(cè)定壓力有強(qiáng)正比例關(guān)系。當(dāng)頂部空間為75ml和發(fā)酵瓶溫室37°C時(shí)，圖3顯示了微生物發(fā)酵生成體積與測(cè)定壓力實(shí)測(cè)關(guān)系圖，即Vt = O. 606Pt(4)公式4中，Vt發(fā)酵生成氣體體積(ml), Pt為發(fā)酵瓶中的相對(duì)壓力(kPa)。在些基礎(chǔ)上，計(jì)算氣體數(shù)據(jù)讀取裝置的最大量程(Vmax)，即
v =P 5lmax max p
^(Μ公式5中，Vniax為氣體數(shù)據(jù)讀取裝置的最大量程(ml)，Vh發(fā)酵瓶頂部空間的體枳(ml)，Pa為I個(gè)大氣壓壓力(一般為lOOkPa)，Pfflax為壓力傳感器最大量程(kPa)。如果設(shè)定Pmax=50kPa，Vh/Pa=0. 606的情況下，氣體數(shù)據(jù)讀取裝置9的最大量程Vmax=30. 3ml。步驟3、控制電磁閥7將發(fā)酵瓶3內(nèi)的發(fā)酵氣體排放到真空樣品瓶5直至發(fā)酵瓶3內(nèi)的氣壓恢復(fù)大氣壓，若排氣后，發(fā)酵過程被終止，根據(jù)氣體排放次數(shù)、發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)生的發(fā)酵氣體體積和各真空樣品瓶5中的甲烷、氫氣和二氧化碳的含量計(jì)算發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)生的甲烷、氫氣和二氧化碳的體積；若排氣后，發(fā)酵過程沒有結(jié)束，則更換真空樣品瓶5，返回步驟20其中，對(duì)排氣原理的解釋如下發(fā)酵瓶3中累積的氣體壓力升高會(huì)影響胃腸道微生物區(qū)系和活性，保持合理的發(fā)酵瓶3氣體壓力對(duì)維持正常的胃腸道微生物發(fā)酵過程至關(guān)重要。因此，通過設(shè)定電磁閥7開閉條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵瓶3進(jìn)行間斷性的排氣，以保持發(fā)酵瓶3中穩(wěn)定的氣體壓力。經(jīng)電磁閥7排出的氣體直接接入真空樣品瓶5，真空樣品瓶5氣體用于氣體甲烷、氫氣等組分分析。通過控制電磁閥7動(dòng)作確保了發(fā)酵瓶維持相對(duì)穩(wěn)定的壓力，避免了過高壓力對(duì)胃腸道微生物正常繁殖代謝的影響。數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的功能解決壓力傳感器8輸出的電子信號(hào)與控制電磁閥7的電子信號(hào)不一致性，實(shí)現(xiàn)通過壓力傳感器8控制電磁閥7的功能。數(shù)字信號(hào)2a為壓力傳感器輸出的電子信號(hào)，一般為4-20mA和0-5V等。數(shù)字信號(hào)2b為繼電器工作的電壓信號(hào),可為12V和24V等。通過設(shè)置信號(hào)轉(zhuǎn)化點(diǎn)，數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置10可將數(shù)據(jù)信號(hào)2a轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)2b。繼電器通過對(duì)電磁閥7供電一段時(shí)間，實(shí)現(xiàn)完全放氣。通常情況下，繼電器處于常開狀態(tài)。當(dāng)繼電器接收到數(shù)據(jù)信號(hào)2b，繼電器關(guān)閉并持續(xù)小段時(shí)間(例如10秒)，電磁閥7通電并閥體接通，發(fā)酵瓶氣體通過電磁閥7進(jìn)入真空樣品瓶5中，發(fā)酵瓶3壓力減少至O。實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的功能有兩種方式方式I、單獨(dú)購(gòu)買數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置10和繼電器；方式2、將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換功能嵌入到氣體數(shù)據(jù)讀取裝置9中。以方式2實(shí)現(xiàn)壓力傳感器8控制電磁閥7為例，實(shí)現(xiàn)該功能。嵌入有數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換功能的無(wú)紙記錄儀來自于昆山雙橋傳感器測(cè)控技術(shù)有限公司。設(shè)定發(fā)酵瓶3相對(duì)壓力達(dá)一定值(P，IOkPa),發(fā)酵瓶3須放氣，電磁閥7的閥體關(guān)閉。利用公式1，計(jì)算電磁閥7開啟的電子信號(hào)強(qiáng)度為IV。當(dāng)壓力傳感器8輸出信號(hào)為IV，無(wú)紙記錄儀輸出電壓5V信號(hào)。電磁閥7通電，電磁閥7的閥體接通，發(fā)酵瓶3氣體通過電磁閥7進(jìn)入真空樣品瓶中。無(wú)紙記錄儀可內(nèi)嵌一個(gè)持續(xù)輸出電壓5V信號(hào)的延遲時(shí)間(例如10秒)，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵瓶中氣體完全釋放，發(fā)酵瓶相對(duì)壓力減小到O。由于真空樣品瓶被抽真空，其處于負(fù)壓狀態(tài)，發(fā)酵瓶氣體容易通過二通電磁閥進(jìn)入真空樣品瓶中。對(duì)如何根據(jù)氣體排放次數(shù)和發(fā)酵瓶3內(nèi)的氣壓值計(jì)算發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)生的氣體相關(guān)方法時(shí)行說明如下當(dāng)壓力傳感器8測(cè)定發(fā)酵瓶3中氣體的相對(duì)壓力為Pt，經(jīng)公式3計(jì)算轉(zhuǎn)化成為氣體的體積(Vt)。設(shè)定電磁閥的閥體打開時(shí)發(fā)酵瓶中氣體壓力(P ),并通過公式I計(jì)算閥體打開的電子信號(hào)強(qiáng)度。由于發(fā)酵氣體被釋放，發(fā)酵瓶3中氣體壓力迅速減少。當(dāng)發(fā)酵瓶3中氣體釋放一定時(shí)間直到壓力為O時(shí)，電磁閥的閥體關(guān)閉。由公式3計(jì)算經(jīng)電磁閥7釋放的氣體體積(Vr)。例如，當(dāng)頂部空間為75ml時(shí)，兩通電磁閥的閥體打開時(shí)發(fā)酵瓶3的相對(duì)壓力為IOkPa,用公式4計(jì)算釋放的氣體體積為6. 06ml。然后反復(fù)重復(fù)電磁閥的閥體開與關(guān)，直到發(fā)酵底物被胃腸道微生物利用完全，發(fā)酵終止。時(shí)間t時(shí)，累積氣體量(Vat)可由以下公式計(jì)算Kt = ^y + nK
a (6)該公式中，Vat為發(fā)酵累積氣體量(ml)，Pt為發(fā)酵瓶中的相對(duì)壓力(kPa)，Vh發(fā)酵瓶頂部空間的體積(1111)，匕為1個(gè)大氣壓(一般為100砂&)，？_為壓力傳感器最大量程(砂&)，η為經(jīng)兩通電磁閥釋放氣體的次數(shù)。當(dāng)頂部空間為75ml時(shí)，電磁閥7的閥體打開時(shí)發(fā)酵瓶3的相對(duì)壓力為IOkPa,實(shí)時(shí)累積氣體量(Va)可由以下公式計(jì)算Vat = Vt+6. 06n(7)該公式中，Vat為發(fā)酵累積氣體量(ml)，Vt為t時(shí)間點(diǎn)的發(fā)酵實(shí)時(shí)氣體量(ml)，η為經(jīng)電磁閥釋放氣體的次數(shù)。對(duì)如何根據(jù)氣體排放次數(shù)和真空樣品瓶中的甲烷、氫氣和二氧化碳各組分含量計(jì)算發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)生的甲烷、氫氣和二氧化碳各組分體積說明如下對(duì)真空樣品瓶中的氣體組分進(jìn)行分析，測(cè)定其中的甲烷、二氧化碳、氫氣等含量。時(shí)間t時(shí)，累積氣體組分X (Vxat)可由以下公式計(jì)算VXat = (Pt-^- + Vh )CXt + Σ Ch··
1 (8)其中，Vxat為發(fā)酵氣體組分X累積氣體量(ml)，Pt為發(fā)酵瓶中的相對(duì)壓力(kPa)，Vh發(fā)酵瓶頂部空間的體積(ml)，Pa為I個(gè)大氣壓(一般為lOOkPa)，Cxt為t時(shí)刻點(diǎn)時(shí)發(fā)酵氣體組分X的含量，Cxi為第i次放氣時(shí)發(fā)酵氣體組分X的含量；n為經(jīng)兩通電磁閥釋放氣體的次數(shù)。當(dāng)頂部空間為75ml時(shí)，電磁閥的閥體打開時(shí)發(fā)酵瓶的相對(duì)壓力為IOkPa,時(shí)間t時(shí)，累積氣體組分X (VXat)可由以下公式計(jì)算Vxat = (K + 75)CW + g6.06Cy
i=I(9)該公式中，Vxat為發(fā)酵氣體組分X累積氣體量(ml)，Vt為t時(shí)間點(diǎn)的發(fā)酵實(shí)時(shí)氣體量(ml),Cxt為t時(shí)刻點(diǎn)時(shí)發(fā)酵氣體組分X的含量，Cxi為第i次放氣時(shí)發(fā)酵氣體組分X的含量；n為經(jīng)兩通電磁閥釋放氣體的次數(shù)。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，包括設(shè)置有胃腸道微生物(I)和發(fā)酵培養(yǎng)底物(2)的發(fā)酵瓶(3)，其特征在于還包括用于給發(fā)酵瓶(3)進(jìn)行加熱保溫的水浴鍋(4)、用于吸收發(fā)酵瓶(3)排除氣體的真空樣品瓶(5)、用于連通真空樣品瓶(5)和發(fā)酵瓶(3)的導(dǎo)管(6)、用于控制導(dǎo)管(6)通斷的電磁閥(7)和用于檢測(cè)發(fā)酵瓶(3)內(nèi)氣壓并控制電磁閥(7)的壓力檢測(cè)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，其特征在于所述的壓力檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)發(fā)酵瓶(3)內(nèi)氣壓的壓力傳感器(8)、用于讀取壓力傳感器數(shù)據(jù)并根據(jù)壓力傳感器數(shù)據(jù)輸出控制信號(hào)的氣體數(shù)據(jù)讀取裝置(9)和用于對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換并輸出到電磁閥(7 )的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置(10 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，其特征在于所述的導(dǎo)管(6)為兩根，所述的電磁閥(7)為兩通電磁閥。
4.一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I、在發(fā)酵瓶(3 )內(nèi)放置發(fā)酵培養(yǎng)底物(2 )和胃腸道微生物(I)，發(fā)酵瓶(3 )通過導(dǎo)管連接壓力傳感器(8)，將發(fā)酵瓶(3)通過電磁閥(7)與真空樣品瓶(5)連通； 步驟2、測(cè)量發(fā)酵瓶(3)內(nèi)的氣壓值，通過測(cè)得的氣壓值計(jì)算胃腸道微生物產(chǎn)生的發(fā)酵氣體； 步驟3、控制電磁閥(7)將發(fā)酵瓶(3)內(nèi)的發(fā)酵氣體排放到真空樣品瓶(5)直至發(fā)酵瓶(3)內(nèi)的氣壓恢復(fù)大氣壓，若排氣后，發(fā)酵過程被終止，根據(jù)氣體排放次數(shù)、發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)生的發(fā)酵氣體體積和各真空樣品瓶(5)中的甲烷、氫氣和二氧化碳的含量計(jì)算發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)生的甲烷、氫氣和二氧化碳的體積；若排氣后，發(fā)酵過程沒有結(jié)束，則更換真空樣品瓶(5)，返回步驟2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，包括胃腸道微生物、發(fā)酵培養(yǎng)底物和發(fā)酵瓶，還包括用于給發(fā)酵瓶進(jìn)行加熱保溫的水浴鍋、用于吸收發(fā)酵瓶排除氣體的真空樣品瓶、用于連通真空樣品瓶和發(fā)酵瓶的導(dǎo)管、用于控制導(dǎo)管通斷的電磁閥和用于檢測(cè)發(fā)酵瓶?jī)?nèi)氣壓并控制電磁閥的壓力檢測(cè)裝置。還公開了一種體外厭氧發(fā)酵溫室氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，通過測(cè)量發(fā)酵瓶?jī)?nèi)的氣壓值計(jì)算體外厭氧發(fā)酵氣體產(chǎn)量；控制電磁閥排放氣體到樣品瓶直至發(fā)酵瓶?jī)?nèi)的氣壓恢復(fù)大氣壓；厭氧發(fā)酵反應(yīng)完成后計(jì)算發(fā)酵產(chǎn)生的氣體總體積及甲烷和氫氣等各組分體積。
文檔編號(hào)C12M1/34GK102787067SQ20121028492
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者湯少勛, 王敏, 譚支良 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究院