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纤维素半纤维素木质素含量测定方法


10. 将瓶子放入高压灭菌锅中,于 121 ℃下保温 60 min,待温度降为室温的时候打开瓶盖。 11. 用烘干至恒重在干燥器中冷却并记录其重量的砂芯坩埚抽滤,所得滤液用来分析纤维素
半纤维素含量及酸溶性木质素,残渣则用来分析酸不溶性木质素。
12. 将坩埚放入 105 ℃烘箱中烘干至恒重(重量精确到 0.1 mg),再放入 575±25℃ 马弗炉 中烧 24±6 h。马弗炉的程序升温条件为:从室温升至 105 ℃,保持 12min,以 10 ℃ /min 的速率升至 250 ℃ 保持 30 min,以 20 ℃/min 的速率升至 575 ℃保持 180 min。 待温度降至 105 ℃的时候将坩埚取出放入干燥器中冷却并称重。(总灰分与酸不溶木素 灰分不同,这一步要测)
8. 将管中的物料转移到一个带盖的瓶子中,稀释酸的浓度至 4% ,所加蒸馏水包括冲洗水 在内共 84.00±0.04 mL 。
9. 移取糖回收标准液(SRS)10.00 mL 于另一瓶中,加入 348 µL 72% 硫酸。糖回收标准液: 即为单糖的 4% 稀硫酸溶液,用于折算糖稀酸、高温水解过程中变成其他物质,如糠醛 等的损失率。精确称取一定量的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖于 100mL 容量瓶中,分装成 10 份,每份 10 mL,放入‐80℃ 超低温冰箱中保存,用时溶解后加入 348 µL 72% 硫酸溶液 即可。(可先测样品浓度,再回去参照该浓度配样算回收率)
6. 抽提完成后风干物料(如果湿,40℃同前条件预干燥) 7. 将物料加入带盖的管中(20mL 具塞试管),加入 3.00±0.01mL 的 72% 硫酸溶液并搅拌
1 min,将管盖好后放入 30±3 ℃的水浴锅中温浴 60±5 min,每隔 5-10 min 搅拌一
次,搅拌过程中保持管在水浴锅中。(全过程磁力搅拌就好)
实验结果:
标准单糖回收率葡萄糖
. .
1.034 标准单糖回收率木糖
. .
1.149
标准单糖回收率阿拉伯糖
. .
1.084
纤维素含量 . / .
. .
. . 35.61% (其中 0.9673 为稀释倍数)
半纤维素含量 .
.
.
.
.

.
. . 21.68% (其中 0.9673 为稀释倍数)
木质素含量=酸溶性木质素+酸不溶性木质素=3.67%+23.56%=27.23%
13. 酸溶性木质素的测定(6 h 以内测定)。取滤液稀释适当倍数后用分光光度计测其 OD 值
(0.7‐1),4%硫酸作为参比和稀释液。
14. 滤液用碳酸钙中和后进行 HPLC 法分析结构糖含量。用 Biorad Aminex HPX‐87H 柱对样品
进行分析的条件为:流动相为 0.005M 硫酸, 流速为 0.6 mL / min,进样量为 20 µL,柱
保留时间/min 8.857 9.472
单糖类别 葡萄糖 木糖
10.404 样品 2:
阿拉伯糖
MV
38.00 36.00 34.00 32.00 30.00 28.00 26.00 24.00 22.00 20.00 18.00 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 -2.00
温为 55 ℃,检测器温度为 30 ℃,监测器为示差折光检测器,运行时间为 20 min。
15. 根据标准曲线算得样品中糖的浓度,进而算的纤维素半纤维素的含量。
16.
计算方法:W =W ‐W 酸不溶性木质素
坩埚+滤渣干燥后重量
马弗炉烧后坩埚重量
%酸溶性木质素
UVabs 0.08673 稀释倍数 ε 物料重 光程长
(其中ε为生物质在特定波长的吸收
能力,可查)
单糖浓度 C
CHPLC 稀释倍数 .
标准单糖平均回收率 Rave.sugar=稀 稀酸 酸处 处理 理前 后糖 糖液 液浓 浓度 度
纤维素%=C1g0l0u0
86.73 L 0.90 W 物料重量
100%
半纤维素%=(Cxyl100C0araW)物料86重.7量3L 0.88 100%
HPLC 图:
样 1:
MV
40.00 38.00 36.00 34.00 32.00 30.00 28.00 26.00 24.00 22.00 20.00 18.00 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 -2.00
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 分钟
3. 粉碎物料,取 40 目‐60 目之间的木质纤维素。称取 300±10.0 mg,用滤纸包好放入索氏 抽提提取管中,使其低于虹吸管最高处。
4. 水抽:水溶性物质有无机物质;非结构性糖;含氮物质等,用索氏抽提法抽提 6‐24 h。 (根据木质纤维素特点决定需不需要进行水抽)
5. 醇抽:(水抽后将水倒干净后加入 95% 乙醇进行醇抽)醇溶性物质有叶绿素;蜡类或其 他微量组分,用索氏抽提法抽提 16‐24 h。(5g:200mL,看物料密度和抽提器高度)
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 分钟
NREL 测纤维素、半纤维素和木质素的含量的步骤
1. 测木质纤维素中的水分。用烘箱在 105℃下烘干至恒重(至少烘 4 h)测其含水量。 2. 如果木质纤维素中含有的水分高于 10%则需风干,在空气湿度较大或物料较湿的情况下
于不高于 40℃的烘箱内烘(恒重),如果含水量低于 10%则无需处理而进行粉碎,粉碎时 机器会产生热量对生物质有影响,所以一次粉碎时间不宜过长。
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