实验十四糖化酶活力的测定
测定糖化酶活性的方法

酶活力单位(U/ml)=(B-A)×10-3 ×(N/2)× (8/5)×106×2 ×(1/10) 式中符号与前式相同, 其中: 10-3—— ml换算成L。 106—— μ mol换算成mol。
反应试剂配制方法
(1)2%可溶性淀粉 称取可溶性淀粉2g(预先100℃烘干约2h至恒重),用少量 蒸馏水调匀,徐徐倾入巳沸的蒸馏水中,煮沸至透明,冷却定容至 l00ml,此溶液需当天配制。 (2)0.2mol/L pH4.6 醋酸钠缓冲液 称取醋酸钠(CH3COONa·3H2O)2.722g,用蒸馏水溶解,定容 至100m1。冰醋酸(CH3COOH) 1.17m1定容至100ml。分别取醋酸钠49ml 和醋酸51ml混匀。缓冲液以酸度计或精密试纸校正pH。 (3)0.1mol/L碘液 称取13g碘及35g碘化钾,溶于100mL水中,稀释定容至1000mL, 摇匀,贮存于棕色瓶中。
操作步骤
1. 取7个带塞的试管(其中3个测今年批次的酶 活、另外3个测去年批次的酶活、1个作空白 对照),分别吸取2%可溶性淀粉液5ml,加 入pH4.6醋酸缓冲液2.5ml,混匀后于40 ℃水 浴中预热10min。 2. 加入酶液0.5ml(空白对照组以煮沸失活的酶 液代替)于40 ℃,反应10min;反应结束时, 立即于沸水浴加热5min使酶失活(此时应将试 管的塞子打开)。
糖化酶是由一系列微生物分泌的具有外切酶活性的胞外 酶。糖化酶的主要作用是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的 非还原性末端(整个碳链只有一个还原端,与之相对的都 是非还原端)依次水解a- 1,4 糖苷键, 切下一个个葡萄糖 单元,并像β- 淀粉酶一样, 使水解下来的葡萄糖发生构型 变化,形成β- D- 葡萄糖。对于支链淀粉,当遇到分支点 时,它也可以水解a- 1,6 糖苷键,由此将支链淀粉全部水 解成葡萄糖。糖化酶也能微弱水解a- 1,3 连接的碳链,但 水解a- 1,4 糖苷键的速度最快,它一般都能将淀粉百分之 百地水解生成葡萄糖。
糖化酶发酵、提取及活力测定

SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY发酵工艺学实验报告糖化酶发酵、提取及活力测定实验学院:生命科学学院专业班级:生物工程1602项目组成员:刘松良、张金中、蔡超、何建雨、周钻钻指导教师:王丽娟2018年6月糖化酶发酵、提取及活力测定实验何健雨王丽娟生命科学学院生工1602班1. 实验目的(1)了解黑曲霉生长特性,学习糖化酶发酵工艺;(2)了解黑曲霉生长特性,学习糖化酶发酵工艺。
(3)学习并掌握糖化酶活力测定方法2. 实验原理葡萄糖淀粉酶( glucoamylase,EC.3.3.13)系统名为淀粉a-1,4-葡聚糖葡萄糖水解酶,俗称糖化酶,是国内酶制剂中产量最大的品种。
糖化酶对淀粉分子的作用是从非还原性末端切开a-1,4键,也能切开a-1,3键和a-1,6键,生成葡萄糖。
生产糖化酶常用的菌种是黑曲霉,将活化好的黑曲霉制成孢子悬浮液,转接接到三角瓶直接进行发酵,或转接到三角瓶作为种子,进行一次扩大培养后,再转接到发酵罐进行糖化酶发酵。
黑曲霉糖化酶是一种胞外酶。
首先采用过滤法将菌体等杂质除去,继而对滤液进行浓缩,最后用有机溶剂如乙醇将酶沉淀出来,对沉淀物进行干燥,加工成成品。
糖化酶有催化淀粉水解的作用,能从淀粉分子非还原性末端开始,分解a-1,4键,生成葡萄糖。
葡萄糖分子中含有的醛基能被次碘酸钠氧化,过量的次碘酸钠钠,酸化后析出碘,再用硫代硫酸钠标准溶液标定,计算酶活力。
酶活力定义:1g固体酶粉(或1mL液体酶),于559CpH4.6的条件下,1h分解可溶性淀粉产生1mg葡萄糖,即为一个酶活力单位,以U/mL(U/g)表示。
3. 实验材料优质大麦芽粉、大米粉、酒花;耐高温-α淀粉酶、糖化酶;乳酸(磷酸);0.025 mol/L碘液;温度计(100℃)、恒温水浴锅、糖度计、布氏漏斗、分析天平、纱布、玻璃仪器。
4. 方法步骤待测酶液的制备:称取酶粉1-2g,精确至0.0002g,先用少量的乙酸缓冲液溶解,并用玻璃棒捣研,将上请液小心倾入容量瓶中。
糖化酶活力测定(精)

糖化酶活力测定1. 定义1g 固体酶粉(或 1ml 液体酶,于 40℃、 pH 值为 4.6的条件下, 1h 分解可溶性淀粉产生 1mg 葡萄糖,即为 1个酶活力单位,以 u/g(u/ml表示。
2. 原理糖化酶有催化淀粉水解的作用,能从淀粉分子非还原性末端开始,分解α-1,4-葡萄糖苷键生成葡萄糖。
葡萄糖分子中含有醛基, 能被次碘酸钠氧化, 过量的次碘酸钠酸化后析出碘,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定,计算酶活力。
3. 试剂和溶液(1乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH 为 4.6。
称取乙酸钠(CH3COONa·3H2O 6.7g ,溶于水中,加冰乙酸(CH3COOH 2.6ml ,用水定容至 1000ml 。
配好后用 pH 计校正。
(2硫代硫酸钠标准溶液(Na2S2O3, 0.05mol/L。
(3碘溶液(1/2I2, 0.1mol/L。
(4氢氧化钠溶液(NaOH , 0.1mol/L。
(5 200g/L可溶性氢氧化钠溶液。
(6硫酸溶液(2mol/L。
(7 20g/L可溶性淀粉溶液。
(8 10g/L淀粉指示液。
4. 仪器和设备恒温水浴锅、秒表、比色管、玻璃仪器。
5. 步骤(1 待测酶液的制备称取酶粉 1~2g , 精确至 0.0002g (或吸取液体酶 1.00ml , 先用少量的乙酸缓冲液溶解, 并用玻璃棒捣研, 将上清液小心倾入容量瓶中。
沉渣部分再加入少量缓冲液,如此捣研 3~4次,最后全部移入容量瓶中,用缓冲液定容至刻度(估计酶活力在 100~250u/ml范围内,摇匀。
通过 4层纱布过滤,滤液供测定用。
(2测定于甲、乙两支 50ml 比色管中,分别加入可溶性淀粉 25ml 及缓冲液 5ml ,摇匀后,于 40℃恒温水浴中预热 5min 。
在甲管(样品中加入待测酶液 2ml , 立刻摇匀, 在此温度下准确反应 30min , 立刻各加入氢氧化钠溶液 0.2ml , 摇匀,将两管取出迅速冷却,并于乙管(空白中补加待测酶液 2ml ,吸取上述反应液与空白液 5ml ,分别置于碘量瓶中,准确加入碘溶液 10ml ,再加氢氧化钠溶液 15ml ,摇匀,密塞,于暗处反应15min 。
酶活力测定方法

空白和对照试验: 空白试验:是指杂质反应和自发反应引起
的变化量,它提供的是未知因素的影响。空 白值可以通过不加酶,或不加底物,或二者 都加(酶预先经过失效处理)。
对照试验:是指用纯酶或标准酶制剂测得 的结果,主要作为比较或标定的标准。
3)测定方法:
取样测定法:
酶变性剂:5% 三氯醋酸 3% 高氯酸 其它酸、碱、醇类
A1 - A2
0.003 : 1 =
:X
T
A1 - A2 0.003T
每mg供试品中含胰蛋白酶单位数为
A1 - A2
0.003TW
A1—A 2 P=
0.003 T W
重组人白细胞介素 11的胰蛋白酶切肽 图分析
肽图分析是评价重组产品蛋白质结构及其 生产工艺稳定性的重要方法,目前常用的方 法有CNBr裂解SDS-PAGE微量肽 图法和胰蛋白酶切RP HPLC肽图法。返回练习与思考
1.何谓:生化药物、生物技术药物、 基因工程药物和生物制品? 2.生化药物和基因工程药物各分哪 几种? 3.与化学合成药物的分析相比,生 物药物的分析有何特点?
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加热:使酶失效
酶反应
不同的时间取样
终止反应
测定
连续测定法:在反应过程中对反应系统进 行直接连续检测。
检测方法: 紫外-可见分光光度法 旋光法 荧光分光光度法 电化学测定法 酶偶联测定法 离子选择性电极测定法等。
示例:胰蛋白酶效价测定 胰蛋白酶 肽键、酰氨键、酯键(碱性氨基酸) 水解速率:酯键﹥酰氨键﹥肽键 供试品溶液:50~60单位/ml 底物溶液:N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯
2.酶活力测定法
1)基本原理: 酶活力是指酶催化一定化学反应的能力。酶
活力测定实质上是测定一个被酶所催化的化学 反应速度。酶反应速度越快所表示的酶活力越 高。
实验十四糖化酶活力的测定

实验十四糖化酶活力的测定一、实验目的1、学习糖化型淀粉酶(或液体曲)酶活力的测定方法。
2、了解糖化型淀粉酶活力大小对工艺生产的指导意义。
二、实验原理糖化型淀粉酶可催化淀粉水解生成葡萄糖。
本实验在一定条件下用一定量的糖化型淀粉酶作用于淀粉,然后用碘量法测定所生成的葡萄糖的含量来计算淀粉酶的活力。
碘量法定糖原理:淀粉经糖化酶水解生成葡萄糖,葡萄搪具有还原性,其羰基易被弱氧化剂次碘酸钠所氧化:I2+2NaOH=NaIO+NaI+H2ONaIO+C6H12O6=NaI+CH2OH(CHOH)4COOH+NaI体系中加入过量的碘,氧化反应完成后用硫代替硫酸钠滴定过量的碘,即可推算出酶的活力。
I2+2Na2S2O3 = Na2S4O6+2NaI三、仪器、原料和试剂仪器吸管(25mL,5mL,2mL,10mL)、定碘瓶(500mL)、碱式滴定管、烧杯、恒温水浴锅、分析天平。
原料:AS3.4309黑曲霉斜面试管菌;麸皮、稻壳。
试剂1. 2%可溶性淀粉溶液:准确称取2克可溶性淀粉(预先于100~105℃烘干至恒重约2小时),加少量蒸馏水调匀。
倾入80毫升左右的沸蒸馏水中,继续煮沸至透明,冷却后用水定容至100毫升。
2. 0.05 mol/L碘液:称取25克碘化钾溶于少量水中,加入12.7克碘,溶解后定容至1000毫升。
3. pH4.5的1mol/L醋酸缓冲液:称取8.204克无水醋酸钠,先在少量水中溶解,定容至1000毫升。
取分析纯冰醋酸5.78毫升定容至1000毫升。
以上两种溶液按醋酸和醋酸钠的体积比为25:22混合即为所要求之缓冲液。
4. 0.1 mol/L氢氧化钠溶液:称取分析纯氢氧化钠4克溶解并定容至1000毫升。
5. 1 mol/L硫酸:吸取分析纯浓硫酸(比重1.84)55.5毫升,缓缓如入944.5毫升水定容至1000毫升。
6. 0.01 mol/L硫代硫酸钠:称取26克硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和0.4克碳酸钠,用煮沸冷却的蒸馏水溶解并定容至1000毫升,配制后放置三天再标定。
测定糖化酶活性的方法

对照组
I2 NaIO
完全歧化反应, 无葡萄糖
NaIO3 I2
实验组
I2
NaIO
NaIO另一部分 歧化反应 生成NaIO3
NaIO一部分与 葡萄糖反应
I2
试剂与器材
1.糖化酶试剂;
2.微量滴定管、滴定台、试剂瓶、试管、三角瓶、 pH计、电子天平;
3.试剂
2%可溶性淀粉溶液;pH4.6、0.1mol/L的醋 酸缓冲液; 0.1mol/L碘液;0.1mol/L氢氧化钠 溶液; 2mol/L硫酸溶液; 0.1N硫代硫酸钠溶 液;0.5%淀粉指示剂。
式中:
B——空白滴定消耗的硫代硫酸钠毫升(ml)数;
A——酶液滴定消耗的硫代硫酸钠毫升(ml)数(取3次滴定的平 均值);
N——硫代硫酸钠的当量浓度。
180.1——葡萄糖的摩尔质量。
8/5——表示从8ml酶反应体系取出5ml反应液。
2——所加酶液为0.5ml,按定义为1ml。
60/10——表示酶反应时间为10min,按定义为1h。
(2)在上述条件下, 1ml酶液每分钟催化2% 淀粉溶液水解生成1μmol葡萄糖的酶量定义 为1个酶活力单位(U):
酶活力单位(U/ml)=(B-A)×10-3 ×(N/2)× (8/5)×106×2 ×(1/10)
式中符号与前式相同,
其中:
10-3—— ml换算成L。
106—— μmol换算成mol。
4.以0.5%可溶性淀粉为指示剂(4-5滴即可), 用0.1N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失为终 点。记录0.1N硫代硫酸钠消耗的毫升数:酶 液样品(A)、空白对照(B);
计算
(1)在上述条件下,1ml酶液每小时催化2%淀粉溶液生 成1mg葡萄糖的酶量定义为1个酶活力单位:
糖化酶活力测定

次碘酸钠法: 次碘酸钠法:
碘 与 NaOH 作 用 能 生成 NaIO , 而 葡 萄 糖 能 定 量地(1:1)被NaIO氧化 在酸性条件下,未与 C6H12O6 作 用 的 NaIO可 转变成I2 析出,因此只 要用Na2S2O3 标准溶液 滴定析出的I2 ,便可 计算出 未 参 与 反 应 的 NaIO ,由此推导出糖 化酶催化所产生的 C6H12O6 的含量。 1.I2 与 NaOH作用: NaOH作用: I2 +2 NaOH=NaIO +NaI +H2O 2.C6H12O6 与NaIO定量作用: NaIO定量作用: C6H12O6 +NaIO =C6H12O7 + NaI 3. C6H12O6反应完后,剩余的NaIO 反应完后,剩余的 碱性条件下发生歧化反应: 在碱性条件下发生歧化反应: 3 NaIO=NaIO3 +2 NaI 4.歧化产物在酸性条件下进一步 歧化产物在酸性条件下进一步 作用生成I 作用生成I2: NaIO3 +5NaI +6H2SO4=3I2 +6Na2SO4+3H2O 5.析出的I2 可用标准Na2S2O3 溶液 析出的I 可用标准Na 滴定之: 滴定之: I2 +2Na2S2O3 =Na2S4O6 +2NaI
实验三
糖化酶活力的测定
指导老师: 孙运军 研 究 生: 赵 渊 徐 妙
一、目的和内容
目的:学习测定糖化酶活力的原理并掌握 测定糖化酶活力的方法 内容:1. 内容:1. 学习糖化酶活力的原理. 2. 测定并计算糖化酶活力.
二、糖化酶简介以及其活性的测定原理
① 糖化酶的应用及生产 ② 糖化酶的催化原理 ③ 酶活测定方法
(2)在上述条件下, 1ml酶液每分钟催化2%淀 1ml酶液每分钟催化2%淀 粉溶液水解生成1 mol葡萄糖的酶量定义为1 粉溶液水解生成1μmol葡萄糖的酶量定义为1个 酶活力单位(U 酶活力单位(U):
糖化酶实验报告

一、实验目的1. 了解糖化酶的特性和催化机理。
2. 掌握糖化酶的固定化技术。
3. 学习通过实验测定糖化酶的活力和半衰期。
二、实验原理糖化酶是一种内切酶,能够将淀粉分子水解成葡萄糖。
固定化酶技术是将酶固定在固体载体上,以提高酶的稳定性和重复使用性。
本实验采用戊二醛交联法固定糖化酶,并通过测定固定化酶的活力和半衰期来评估固定化效果。
三、实验材料与仪器材料:1. 马铃薯淀粉2. 葡萄糖3. 戊二醛4. 交联剂5. 硫酸铵6. 碳酸钠7. pH试纸8. 红外测温枪9. 试管10. 烧杯11. 移液器仪器:1. 研钵2. 恒温水浴锅3. 酶标仪4. 分析天平四、实验步骤1. 酶的制备:1.1 称取适量糖化酶粉末,加入适量蒸馏水溶解。
1.2 将溶解后的酶液加入戊二醛,交联剂和硫酸铵,进行固定化处理。
1.3 将固定化酶用碳酸钠溶液洗涤,去除未固定的酶和杂质。
2. 酶活力测定:2.1 准备一定浓度的淀粉溶液,加入固定化酶,在恒温水浴锅中反应。
2.2 定时取样,用碘液检测淀粉浓度,计算酶活力。
2.3 重复实验,求平均值。
3. 半衰期测定:3.1 在恒温水浴锅中,将固定化酶与淀粉溶液混合,定时取样,测定酶活力。
3.2 以酶活力为纵坐标,时间(min)为横坐标,绘制酶活力随时间变化的曲线。
3.3 根据曲线计算半衰期。
五、实验结果与分析1. 酶活力测定结果:实验结果显示,固定化酶的活力与未固定化酶相近,说明固定化过程对酶活力影响较小。
2. 半衰期测定结果:实验结果显示,固定化酶的半衰期为30min,明显高于未固定化酶,说明固定化技术提高了酶的稳定性。
六、结论1. 糖化酶固定化技术是一种提高酶稳定性和重复使用性的有效方法。
2. 本实验中,戊二醛交联法成功固定了糖化酶,固定化酶的活力和稳定性均得到了提高。
七、实验讨论1. 实验过程中,固定化酶的活力和稳定性与固定化条件(如交联剂浓度、交联时间等)密切相关。
2. 在实际应用中,可根据需要选择合适的固定化方法和条件,以获得最佳的固定化效果。
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实验十四糖化酶活力的测定
一、实验目的
1、学习糖化型淀粉酶(或液体曲)酶活力的测定方法。
2、了解糖化型淀粉酶活力大小对工艺生产的指导意义。
二、实验原理
糖化型淀粉酶可催化淀粉水解生成葡萄糖。
本实验在一定条件下用一定量的糖化型淀粉酶作用于淀粉,然后用碘量法测定所生成的葡萄糖的含量来计算淀粉酶的活力。
碘量法定糖原理:
淀粉经糖化酶水解生成葡萄糖,葡萄搪具有还原性,其羰基易被弱氧化剂次碘酸钠所氧化:
I2+2NaOH=NaIO+NaI+H2O
NaIO+C6H12O6=NaI+CH2OH(CHOH)4COOH+NaI
体系中加入过量的碘,氧化反应完成后用硫代替硫酸钠滴定过量的碘,即可推算出酶的活力。
I2+2Na2S2O3 = Na2S4O6+2NaI
三、仪器、原料和试剂
仪器
吸管(25mL,5mL,2mL,10mL)、定碘瓶(500mL)、碱式滴定管、烧杯、恒温水浴锅、分析天平。
原料:AS3.4309黑曲霉斜面试管菌;麸皮、稻壳。
试剂
1. 2%可溶性淀粉溶液:准确称取2克可溶性淀粉(预先于100~105℃烘干至恒重约2小时),加少量蒸馏水调匀。
倾入80毫升左右的沸蒸馏水中,继续煮沸至透明,冷却后用水定容至100毫升。
2. 0.05 mol/L碘液:称取25克碘化钾溶于少量水中,加入12.7克碘,溶解后定容至1000毫升。
3. pH
4.5的1mol/L醋酸缓冲液:称取8.204克无水醋酸钠,先在少量水中溶解,定容至1000毫升。
取分析纯冰醋酸
5.78毫升定容至1000毫升。
以上两种溶液按醋酸和醋酸钠的体积比为25:22混合即为所要求之缓冲液。
4. 0.1 mol/L氢氧化钠溶液:称取分析纯氢氧化钠4克溶解并定容至1000毫升。
5. 1 mol/L硫酸:吸取分析纯浓硫酸(比重1.84)55.5毫升,缓缓如入944.5毫升水定容至1000毫升。
6. 0.01 mol/L硫代硫酸钠:称取26克硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和0.4克碳酸钠,用煮沸冷却的蒸馏水溶解并定容至1000毫升,配制后放置三天再标定。
四、操作步骤
1糖化曲制备(以浅盘麸曲为例)
(1)菌种的活化
无菌操作取原试管菌一环接入察氏培养基斜面,或用无菌水稀释法接种,31℃保温培养4~7天,取出,备用。
(2)三角瓶种曲培养
称取一定量的麸皮,加入70%~80%水,搅拌均匀,润料1h,装瓶,料厚约1.0~1.5cm,包扎,在9.8×104Pa压力下灭菌40min。
冷却后接种,31~32℃培养,待瓶内麸皮已结成饼时,进行扣瓶,继续培养3~4天即成熟。
要求成熟种曲孢子稠密、整齐。
(3)糖化曲制备
a配料
称取一定量的麸皮,加入5%稻皮,加入原料量70%水,搅拌均匀。
b蒸料
园气后蒸煮40~60min。
时间过短,料蒸不透对曲质量有影响;过长,麸皮易发粘。
c接种
将蒸料冷却,打散结块,当料冷至40℃时,接入0.25~0.35%(按干料计)三角瓶种曲,搅拌均匀,将其平摊在灭过菌的瓷盘中,料厚约1~2cm。
(4)前期管理
将接种好的料放入培养箱中培养,为防止水分蒸发过快,可在料面上覆盖灭菌纱布。
这段时间为孢子膨胀发芽期,料醅不发热,控制温度30℃左右。
约8~10h,孢子已发芽,开始蔓延菌丝,控制品温32~35℃。
若温度过高,则水分蒸发过快,影响菌丝生长(5)中期管理
这时菌丝生长旺盛,呼吸作用较强,放热量大,品温迅速上升。
应控制品温不超过
35~37℃。
(6)后期管理
这阶段菌丝生长缓慢,故放出热量少,品温开始下降,应降低湿度,提高培养温度,将品温提高到37~38℃,以利于水分排除。
这是制曲很重要的排潮阶段,对酶的形成和成品曲的保存都很重要。
出曲水分应控制在25%以下。
总培养时间约24h左右。
(7)糖化曲感官鉴定
要求菌丝粗壮浓密,无干皮或“夹心”,没有怪味或酸味,曲呈米黄色,孢子尚未形成,有曲清香味,曲块结实。
2. 糖化酶活力测定
(1)浸出液的制备
称取5.0g固体曲(干重),置入250ml烧杯中,加90ml水和10ml pH4.6乙酸-乙酸钠缓冲液,摇匀,于40℃水浴中保温1h,每隔15min搅拌一次。
用脱脂棉过滤,滤液为5%固体曲浸出液。
(2)糖化酶活力的测定
取2%可溶性淀粉溶液25毫升加pH4.5醋酸缓冲液5毫升混匀,在40℃恒温水浴中预热5-10分钟加入待测酶液2毫升(空白以蒸馏水代替酶液)准确计时1小时。
取出加入4滴20%NaOH终止酶反应,冷却至室温。
取上述反应液5毫升于定容瓶中,先加入0.05mol/L 碘液10毫升,再加0.1 mol/LNaOH 10毫升,摇匀暗处静置15分钟。
加入2N硫酸2毫升。
用0.05硫代硫酸钠滴定至无色。
其与空白消耗硫代硫酸钠毫升数的差值应在4~6之间,否则要适当调整酶液的稀释倍数。
五、计算:
A—空白所消耗的Na2S2O3的毫升数;
B—样品所消耗的Na2S2O3的毫升数;
90.05—1毫升1N的Na2S2O3相当的葡萄糖毫克数;
V1—酶液的体积(2毫升);
V2—反应液总体积(32.20豪升);
V3—吸取反应液样品体积(5毫升);
N—酶液稀释倍数;
N—Na2S2O3的当量浓度(0.01mol/L)。
六、结果
1. 记录制曲过程中观察到的现象。
2. 酶活力测定结果列表记录。
七、思考题
1. 固体曲和液体曲相比,各有何优缺点?
2 糖化酶活力测定中应注意哪些因素?。