纖維素、半纖維素、木質(zhì)素檢測(cè)

纖維素、半纖維素、木質(zhì)素（范氏洗滌法）三素檢測(cè)

（一）儀器和試劑

1、儀器

ANKOM220纖維分析儀；封口機(jī)；干燥器；電子天平；馬弗爐（中心實(shí)驗(yàn)室儀器）；烘箱；熱水器；玻璃棒。

2、試劑、耗材

乙二胺四乙酸二鈉、四硼酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三甘油、無水磷酸二氫鈉、無水亞硫酸鈉、丙酮、十六烷三甲基溴化胺、濃硫酸；

F57專用濾袋、專用記號(hào)筆、燒杯、紙。

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（二）實(shí)驗(yàn)操作

1、中性洗滌纖維（Neutraldetergent fibre，NDF）測(cè)定

（1）試劑準(zhǔn)備

中性洗滌液：稱取18.610 g乙二胺四乙酸二鈉和6.810 g四硼酸鈉同時(shí)放入1000 mL燒杯中，加少量水加熱溶解后，再加入30.000 g十二烷基硫酸鈉和10.0 mL三甘油。稱取4.560 g無水磷酸二氫鈉，置于另一燒杯中，加少量水，微微加熱溶解后傾入第一個(gè)燒杯中，用蒸餾水稀釋至1000 mL。

耐高溫α淀粉酶：17400 U·mL^-1的活性

（2）測(cè)定步驟

裝袋：稱取濾袋質(zhì)量m₁（稱重精確到0.1 mg）。稱取約0.5g（精確到0.1 mg）風(fēng)干樣品（樣品需粉碎通過1 mm篩孔），記為M，裝入濾袋（避免樣品沾到濾袋邊緣）。同時(shí)稱取空白濾袋質(zhì)量C₁。距濾袋邊緣4 mm處封口（空白濾袋內(nèi)不裝樣品封口，其處理步驟同其它樣品）。

脫脂：將盛有樣品并封口的濾袋至于500 mL的廣口瓶中，加入丙酮沒過樣品，搖動(dòng)10次，浸提10min，棄去丙酮，用新鮮丙酮重復(fù)此操作至脫脂完全（重復(fù)2－3次）。將盛有樣品的濾袋風(fēng)干（約5 min），然后均勻地鋪展濾袋中的樣品，放到樣品架上。

消煮：將樣品架（每次消煮最多24個(gè)樣）放入ANKOM220纖維分析儀的消煮罐中，確保每個(gè)托盤放3個(gè)，加入1900-2000mL中性洗滌液，如果一批消煮的樣品數(shù)量少于20個(gè)，每個(gè)樣品加入100 mL中性洗滌劑（為保證洗滌液完全浸沒濾袋，至少應(yīng)加入1500 mL洗滌液）。然后加入無水亞硫酸鈉（0.5 g/50 mL ND）和4.0 mL 的耐高溫α淀粉酶。打開電源開關(guān)，用溫度控制器的“▲”“▼”鍵，設(shè)定蒸煮溫度為100 ℃（此值一般已經(jīng)設(shè)定，無需更改），用“H”“M”“S”鍵分別設(shè)定時(shí)、分和秒，定時(shí)75 min。按下攪拌和加熱按扭，觀察攪拌器，確保攪拌良好后鎖緊上蓋。待溫度上升到設(shè)定溫度時(shí)，再按“START 啟動(dòng)定時(shí)器，倒計(jì)時(shí)。

水洗：待定時(shí)器鳴叫后，再次按下“AGITATE”（藍(lán)燈滅）和“HEAT”（紅燈滅）鍵，停止攪拌和加熱，慢慢打開排液閥將洗滌液排出（注意：一定要先排液后開蓋）。關(guān)閉排液閥，打開上蓋，加入1900～2000mL熱蒸餾水（70～90℃）和4mL的耐高溫α淀粉酶，鎖好上蓋，攪拌5 min，排液，重復(fù)3次以上。

丙酮洗：取出樣品，輕輕擠壓使水流出，置樣品于250 mL廣口瓶中，加入丙酮沒過樣品，浸泡3-5 min取出，輕輕擠壓使丙酮流出，風(fēng)干樣品。

注意：放入烘箱前應(yīng)確保丙酮揮發(fā)干凈，以免引起火災(zāi)。

烘干稱重：將風(fēng)干后的樣品于102±2 ℃的烘箱干燥2-4h，取出置于干燥袋中冷卻后稱重記為m₂，空白濾袋稱重記為C₂。

（3）結(jié)果計(jì)算

NDF（%）＝[(m₂-m₁)+（C₁-C₂）]÷M×100   （公式中符號(hào)見表14）

2、酸性洗滌纖維（Aciddetergent fibre, ADF）的測(cè)定

（1）試劑

酸性洗滌劑溶液：稱取20 g十六烷三甲基溴化胺（CTAB），溶于1 L已標(biāo)定過的0.50mol·L^-1硫酸溶液中，加熱攪拌使其溶解。

0.50 mol·L^-1硫酸溶液：取49 g（約27mL）濃硫酸，慢慢加入已裝有500 mL水的燒杯中，冷卻后注入1000 mL容量瓶中，加水至刻度，標(biāo)定。

丙酮（分析純）

（2）測(cè)定步驟

酸煮：將樣品擺放到樣品架上，放入ANKOM220纖維分析儀的消煮罐中，加入1900～2000mL的硫酸溶液，如果一批消煮的樣品數(shù)量少于20個(gè)，每個(gè)樣品加入100 mL中性洗滌劑（為保證洗滌液完全浸沒濾袋，至少應(yīng)加入1500 mL洗滌液）。設(shè)定消煮溫度為100 ℃，按下攪拌和加熱按鈕，確保攪拌良好，鎖緊上蓋，待溫度上升到100 ℃時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)60 min。

水洗(同前)

丙酮洗（同前）

烘干稱重：102±2 ℃烘干2-4 h，稱重m₃，同時(shí)稱取空白質(zhì)量C₃。

（3）結(jié)果計(jì)算

ADF（%）＝[(m₃-m₁)+(C₁-C₃)]÷M×100%   （公式中符號(hào)見表14）

3、酸性洗滌木質(zhì)素（Aciddetergent lignin, ADL）的測(cè)定

（1）試劑

72％硫酸，配制方法如下：

濃硫酸（98%）：水（體積比為）=1.4:1（配置1 L溶液：583mL濃硫酸，倒入417 mL水）。

（2）步驟

酸泡：測(cè)定ADF后，將干的濾袋放入300 mL的燒杯中，加72 ％硫酸沒過樣品（約250mL）。放一個(gè)200 mL的燒杯于其中，上下按動(dòng)攪動(dòng)樣品30min，浸泡3h。

水洗（方法同前）

丙酮洗（方法同前）

烘干稱重：將酸泡后的濾袋和樣品在102±2 ℃條件下烘干2-4h，稱重m₄，空白濾袋重記C₄。

灰化：將干燥稱重后的樣品至于預(yù)先恒重（105 ℃烘2小時(shí)）的坩堝中（坩堝重記為m₅），空白所用坩堝重為C₅，具體步驟如下：

①把樣品放入馬弗爐（不要貼近馬弗爐壁），設(shè)置馬弗爐溫度105 ℃，當(dāng)溫度升到105 ℃時(shí)，計(jì)時(shí)12分鐘；

②以每分鐘升溫10 ℃對(duì)馬弗爐進(jìn)行升溫（每隔1分鐘調(diào)節(jié)一次溫度，每次溫度調(diào)升10 ℃，第15次設(shè)置為250 ℃）；

③當(dāng)溫度達(dá)到250℃后，計(jì)時(shí)30分鐘；

④以每分鐘升溫20 ℃對(duì)馬弗爐進(jìn)行升溫（每隔1分鐘調(diào)節(jié)一次溫度，每次溫度調(diào)升20 ℃，第16次設(shè)置為575 ℃）；

⑤當(dāng)溫度達(dá)到575℃后，計(jì)時(shí)3小時(shí)；

⑥調(diào)節(jié)馬弗爐溫度為105 ℃，當(dāng)溫度降至105℃后，關(guān)閉馬弗爐，迅速把坩堝移至干燥器中冷卻至溫室稱重m₆，裝有空白樣品的坩堝和灰分重記為C₆。

（3）結(jié)果計(jì)算

灰分（%）=[(m₆-m₅)-(C₆-C₅)]÷M×100

ADL（%）＝[(m₄+m₅-m₆)-(C₄+C₅-C₆)]÷M×100

公式中符號(hào)見表14。

（三）結(jié)果分析與計(jì)算

1、分析

中性洗滌液：洗掉糖、淀粉、脂肪等可溶性物質(zhì)，剩余NDF（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和灰分）

酸性洗滌液：洗掉半纖維素，剩余ADF（纖維素、木質(zhì)素和灰分）

酸泡：洗掉纖維素，剩余ADL（木質(zhì)素）和灰分

灰化：燒盡木質(zhì)素，剩余灰分

2、按照以下公式計(jì)算纖維素、半纖維素和木質(zhì)素：

半纖維素＝NDF-ADF

纖維素＝ADF-（ADL+灰分）

木質(zhì)素＝ADL

方法來源