纤维素、半纤维素、木质素测定
纤维素、半纤维素、木质素测定
纤维素含量的计算：纤维素=ADF（%）－经72%硫酸处理后的残渣（%）酸性洗涤木质素（ADL）含量的计算：ADL（%）=残渣（%）－灰分（硅酸盐,%）酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA）测定的优化：把酸性洗涤纤维置于50ml烧杯中，加入5ml 72%硫酸，20℃水解3h，然后加水45ml，室温过夜，次日用已称恒重的3号砂芯漏斗过滤，水洗残渣至pH6.5，于60℃烘干，称重。
把剩余残渣在马福炉中550℃经2.5h灰化，测得灰分重量。
洗涤优化：经过实际试验，发现中性洗涤纤维测定和酸性洗涤纤维测定中用丙酮冲洗这步效果不大，测量精度要求不高时，可省略。
方法一：化学滴定法（我们测定出来的结果较文献报道偏低）（一）纤维素含量的测定1.0.1N2.K（2）（3）（4）（5）（6）（7）定，用去（8）（9）1. 0.5%淀粉，2.（1）（2）5min （3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）移液管吸取10mL滤液，加入10mL碱性铜试剂，盖好在沸水中煮15min（10）冷却，加入5mL草酸-硫酸混合液，加入0.5mL 0.5%淀粉，用0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去b mL（11）取10mL碱性铜试剂，加5mL草酸-硫酸混合液，再加10mL滤液，加入0.5mL 0.5%的淀粉，0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去a mL（12）生物质中半纤维素的含量计算公式x% = 0.9×100 [ 248－（a－b）]（a－b）/10000×10×n（三）木质素含量的测定1. 所需溶液1%醋酸，丙酮，73%硫酸，10%氯化钡溶液，0.5N重铬酸钾溶液，浓硫酸，0.1 N硫酸亚铁铵溶液，试亚铁灵指示剂。
2. 实验步骤（1）标定新配的0.1N硫酸亚铁铵溶液, 滴定度为K（2）称取自然风干的生物质粉末0.05-0.1g，数值为n（3）装入离心管，加入10mL 1％醋酸，摇动5min混匀（4）离心，用5mL 1％醋酸洗沉淀（5）加丙酮3-4mL，在摇荡的情况下浸泡3min，洗三次（6）用玻璃棒将沉淀沿管壁分散开，将离心管放热水中使沉淀充分干燥（7）在干燥沉淀中加入73％硫酸3mL，用玻璃棒搅匀，挤压成均匀的浆液（8）室温下放置一夜（9）加入10mL蒸馏水，搅匀，置沸水中5min（10）冷却，加入0.5mL 10%氯化钡溶液，搅匀，离心，倒出清液，分别用10mL蒸馏水冲洗沉淀两次，每次要混匀原理：生物质（浒苔、锯末和玉米秸秆）在加热的情况下用醋酸和硝酸的混合液处理，在这种情况下，细胞间的物质被溶解，纤维素也分解成单个的纤维，木质素、半纤维素和其它的物质也被除去。
纤维素半纤维素木质素含量测定
纤维素半纤维素木质素含量测定
纤维素半纤维素木质素测定是研究木材结构和生理性质重要方面，也是该分析行业最常用的测定之一。
木材中纤维素，半纤维素和木质素是木质工程材料的重要组成部分，它们的特性影响着材料的性能，因此知道它们的相对含量是非常重要的。
纤维素、半纤维素和木质素的测定可以采用雷蒙德-福特法，也是众多分析实验中最常用的方法。
该方法的原理是用蒸馏水分解木材组成，将得到的溶液浓缩时间控制和酸处理，然后测定残余物中含有的有机物，从而计算纤维素、半纤维素和木质素的百分含量。
实验步骤如下：
（1）首先，将2 g木材样品用一定量（常用容量为50ml）清水加热（离心搅拌），搅拌30min；
（2）离心中滤，50mL SuperECO 设备或阿诺德滤筒滤液，收集滤液并浓缩大约1/10；（3）用蒸馏水冲洗滤滤器上的残渣，加水至20 ml；
（4）将1N HCl或硝酸注入反应槽，增加滤液中的酸，保持恒定的pH值；
（5）将溶液加热至90℃，维持此温度15min；
（6）放置冷却，把所有有机物沉淀，并将浓度提高至20 mL；
（7）将沉淀物抽滤，用烘干后放入110℃高温烘箱烘干，直至恒定重量。
最后，用烘干的物质的重量和木材样品的重量来计算储存集的百分率。
实验得出的数据一般可用于研究木材的结构和组成，分析不同木材品种的差异，以及确定木材结构变化后其用途和性能上的影响。
以上是纤维素半纤维素木质素含量测定原理和步骤。
通过精心实施，可以得到准确准确的数据，为以后应用提供基础性数据，提高分析效率和可靠性。
纤维素、半纤维素、木质素测定
原理采用范氏（Van Soest）的洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）原理: 植物性饲料经中性洗涤剂煮沸处理，不溶解的残渣为中性洗涤纤维，主要为细胞壁成分，其中包括半纤维素、纤维素、木质素和硅酸盐。
植物性饲料经酸性洗涤剂处理，剩余的残渣为酸性洗涤纤维，其中包括纤维素、木质素和硅酸盐。
酸性洗涤纤维经72%硫酸处理后的残渣为木质素和硅酸盐，从酸性洗涤纤维值中减去72%硫酸处理后的残渣为饲料的纤维素含量。
将72%硫酸处理后的残渣灰化，在灰化过程中逸出的部分为酸性洗涤木质素（ADL）的含量。
试剂的配制中性洗涤剂（3%十二烷基硫酸钠）：准确称取18.6g乙二胺四乙酸二钠（EDTA，C10H14O8Na2?2H2O，分析纯）和6.8g硼酸钠（Na2B4O7?10H2O，分析纯）放入烧杯中，加入少量蒸馏水，加热溶解后，再加入30g十二烷基硫酸钠（C12H25NaO4S，分析纯）和 10ml乙二醇乙醚（C4H10O2，分析纯）；再称取4.56 g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4，分析纯）置于另一烧杯中，加入少量蒸馏水微微加热溶解后，倒入前一个烧杯中，在容量瓶中稀释至1000ml，其中pH 值约为6.9~7.1（pH值一般勿需调整）； 1N 硫酸：量取约27.87 ml浓硫酸（分析纯，比重1.84，98%），徐徐加入已装有500ml蒸馏水的烧杯中，冷却后注入1000ml容量瓶定容，标定；酸性洗涤剂（2%十六烷三甲基溴化铵）：称取20g十六烷三甲基溴化铵（CTAB，分析纯）溶于1000ml1N硫酸，必要时过滤；中性洗涤纤维测定准确称取1.0000g样品（通过40目筛）置于直筒烧杯中，加入100ml中性洗涤剂和数滴十氢化萘及0.5g无水亚硫酸钠。
将烧杯套上冷凝装置于电炉上，在5~10min内煮沸，并持续保持微沸60min。
煮沸完毕后，取下直筒烧杯，将烧杯中溶液倒入安装在抽滤瓶上的已知重量的玻璃坩埚中进行过滤，将烧杯中的残渣全部移入，并用沸水冲洗玻璃坩埚与残渣，直洗至滤液呈中性为止。
美国能源部NREL-测三素标准
NREL法测定纤维素、半纤维素及木质素的含量（版本日期：2008-4-25）一、准备工作1、72 %（w/w）硫酸的配制（100 g）98 %的浓硫酸：72 / 98 % = 73.5 g水：100 −73.5 = 26.5 g注意：先加水后加硫酸！2、器皿125 mL白口瓶（72 %硫酸）水解瓶（配橡胶盖、铝盖）G3玻砂漏斗二、测定步骤1、称取0.3000 ± 0.001 g的绝干原料加入水解瓶，标记，做平行样；2、加入3.00 ± 0.01 mL的72 %硫酸，搅拌至原料充分混合。
混匀后置于30 ± 3 ℃的水浴中保温60 ± 5 min，每5~10 min搅拌一次；3、取出加入84 ± 0.04 mL去离子水稀释到4 %，盖紧旋钮，颠倒混匀；4、做sugar recovery standards （SRS）校正糖在酸解时的损失。
配制糖溶液，包括：葡萄糖，木糖（浓度越接近酸解样品中的糖浓度越好）。
称取各种糖精确至0.1 mg至水解瓶，加入10 mL去离子水，加入348 μL的72 %硫酸，旋紧旋钮。
和酸解样品灭菌锅121 ℃，1 h，取出冷却后打开；5、酸水解后使用G3玻璃器皿真空过滤，取50 mL滤液测量酸溶木质素，纤维素和木聚糖含量；6、使用热的去离子水洗涤过滤后残渣到中性，在烘箱105 ± 3 ℃，干燥至绝干，称量记录。
干燥后转移到马弗炉中，575 ± 25 ℃灼烧24 ± 6 h测量灰分。
取出冷却至室温后称重记录。
每个样品取平行对照。
由此得到酸不溶木质素的含量：酸不溶木素含量(AIL %) = (G2−G1) × (1−Extra%) / [ G (1−W) ] × 100 %其中：G2为过滤后残渣和玻璃滤器的绝干重量g，G1为灼烧后的灰分和玻璃滤器的重量g，G为水解样品质量g，W为水分含量，Extra %代表抽提物的含量。
玉米秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的测定
（ ． ｓｉ ｔ ｆ ｅ ｉｉｅａ ｄＬ ｆ ｃｅ ｃ ｓ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｉａ ， ｉａ ５ ０ ２ Ｃｈｎ ； １Ｉ ｔ ｕｅｏ ｄｃｎ ｎ ｉｅＳ ｉｎ ｅ， ｉｅｓｔ ｏ ｎ ｎ Ｊｎ ｎ２ ０ ２ ， ｉ ａ） ｎ ｔ Ｍ ｙ Ｊ
（ ． ｈ ｎ ｏ ｇＺ ｏ ｇ ｉ Ｒ ｅｔｒ ｆ ｏ ｄＡ ｄｔ ｅ， ｉ ｎ２ ０ １， ｈｎ ） ２ Ｓ ａ ｄ ｎ ｈ ｎ ｘｅ ＆Ｄ Ｃ ｎｅ Ｆ ｏ ｄ ｉｖ ｓＪ ａ ５ ０ ３ Ｃ ｉａ ｏ ｉ ｎ
能 源 。怎 样充 分 利 用秸 秆 就 成 了迫 切 要解 决 的问
题 。玉 米秸 秆 主 要 由植 物 细胞 壁 组 成 ，基 本 成 分
和 聚木 糖 硫 酸 酯 ；木 质 素是 由 四种 醇单 体 （ 香 对
豆醇、松柏醇 、５羟基松柏醇、芥子醇 ）形成 的 一
一
种 复 杂 酚类 聚合 物 ，可用 作 混凝 土减 水剂 、 陶
ｃ ｌｕ ｏ ｅ ｈ ｍｉｅ ｌ ｏ ｅａ ｄ ｌｇ ｉ ｏ ｔ ｎ ｓ３２ ， ７．２％ ａ ４ ｅｌｌｓ ， ｅ ｃ ｌ ｕｌ ｓ ｉ ｎ ｎ ｃ ｎ ｅ ｔｉ ％ ２ ８ ｎ ｎｄ １ ２％，Ｓ ｈａ ｏ ｌ ｍａ ｕｌ ｕ ｅｏ ｏ ５。 ｏ ｔ ｔｗｅｃ ｕ ｄ ｋｅｆ ｌ ｓ ｆｃ ｒ ｎ ｓａ ｋ ． ｔ ｌ ｓ
摘 要 为 了解决大量玉米秸秆被 焚烧或堆砌在 田头，既污染环境又浪 费能源的Ｉ￣ ，对原有的测定纤维素、半纤维素和 ＇ － － １ 木质 素含 量的方法进行试验创新 ，得 出 了更准确 、 简便的测定方 法；测得 玉米秸秆 中纤维素 半纤 维素和木质素含量 的
质 量 分数 分 别 为 ３％、 ２ ．２ 和 １ ．２ ２ ７ ８ ％ ４％，进 而 能充 分 利 用 玉 米 秸秆 。 ５
纤维素半纤维素木质素含量测定方法
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
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
（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%
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）
秸秆中纤维素_半纤维素和木质素的几种测定方法对比
秸秆中纤维素/半纤维素和木质素的几种测定方法对比陈贤情 商晋 宋慧芳 郭康权（西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌西农路22号，712100）摘 要：农作物秸秆的基本物理化学特性是的其综合利用重要依据。
秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，其测定方法各有利弊。
本文对比了几种不同测试方法和测试手段，从耗时、操作难易程度和数据可靠性等方面对纤维素、半纤维素和木质素的测定方法进行综合比较，给出了各测试方法的优缺点，并对几种改进方法作了介绍。
其中，Van Soest方法比较简单实用，一般实验室都能进行，但结果准确性低并且过滤困难；王玉万法可以同时进行多个试样的分析，但测定纤维素含量偏高，半纤维素含量偏低；高效液相色谱法数据可靠，重复性好，但仪器贵，测试成本较高。
关键词：秸秆，纤维素，半纤维素，木质素0 引 言中国秸秆资源丰富，但是大部分被当作肥料直接还田或者被当作燃料烧掉，随着科技的发展，一些较深层次的秸秆加工技术应运而生，如秸秆生物质气化技术、颗粒炭化技术、秸秆纤维的生物转化等。
农作物秸秆的基本物理化学特性是的其综合利用重要依据，秸秆的基本组织是纤维素、半纤维素和木质素，其含量的多少为其综合利用提供重要依据。
纤维素、半纤维素和木质素的测定方法有多种。
Van Soest于1967年提出纤维素、半纤维素、木质素的测定程序，得到研究学者的普遍应用； 1987年王玉万等提出了木质纤维素固体基质发酵物中半纤维素、纤维素和木质素的定量测定分析程序；Van Soest于1991年对其方法进行了改进；李华针对Van Soest法进行了进一步改进，取得了良好的效果；国际可再生能源实验室发布了高效液相色谱法测定纤维素、半纤维素、木质素，测定结果比较可靠。
本文对纤维素、半纤维素、木质素的几种测定方法进行了对比分析，旨在为测定秸秆中的纤维素、半纤维素、木质素提供方法参考，为不同检测目的的学者提供选择依据。
1 方法原理1.1 Van Soest法Van Soest法在国内又称范式法，它是将样品经中性洗涤剂煮沸处理，不溶解的残渣为中性洗涤纤维，主要为细胞壁成分，其中包括半纤维素、纤维素、酸不溶木质素和硅酸盐。
703-《烟草与烟草制品中纤维素、半纤维素、木质素的测定洗涤剂法》
《烟草与烟草制品中纤维素、半纤维素、木质素的测定洗涤剂法》试验报告一. 概述纤维素、半纤维素和木质素是构成植物细胞壁的主要物质，占植物所有多糖的50%以上，以往的研究表明，各等级烟叶总细胞壁物质含量在20％～30％左右，在烟梗和烟草薄片中甚至要占到总质量的三分之一以上。
他们对于烟叶的燃烧性能和烟丝的填充值以及卷烟的香吃味都有很直接的影响，例如，纤维素会对卷烟燃吸品质产生副作用，会产生一种尖刺的刺激性和一种“烧纸”的气味。
另外，对他们的测定为进一步加强对烟草及其制品的认识，对提高烟叶原料品质评价水平、加强对卷烟、梗丝和造纸法薄片制造工艺研究等具有较大的指导意义。
对于纤维素、半纤维素和木质素的分析测定工作大致可以分为三个阶段：粗纤维法、纤维洗涤剂法和酶法，当然还有其他一些方法和最新的方法，各国各行业采用的标准主要还是这三类方法。
这三类方法有一个共同点，就是它们的基本原理都是基于纤维素、半纤维素和木质素的化学性质，使其与试样中的其他物质分离而进行测定。
100多年前德国科学家Henneberg和Stohmann提出的粗纤维法，是采用稀酸稀碱的一系列浸提、干燥后得到的纤维总量，由于通过这种方法测定出来的粗纤维是一个比较模糊的概念，里面包含着大部分的纤维素以及部分的半纤维素和木质素，是一个“粗”的总量。
但由于其分析过程较为简单，所以一些行业现在仍然也还在使用粗纤维法。
1963年，美国人V an Soest提出了纤维洗涤剂法，也叫凡氏方法，提出了中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）及酸性洗涤木质素（ADL）的概念，一般认为，用中性洗涤剂洗涤已被有机溶剂提取过的样品，样品中的糖、淀粉、蛋白质、果胶等物质被溶解除去，不能消化的残渣为NDF，主要包括几乎全部的纤维素、半纤维素和木质素和少量的蛋白质。
在酸性洗涤剂的作用下，除NDF 体系被除去的物质以外，半纤维素亦被去除得到ADF，ADF经过72％硫酸消化得到的不溶物即为ADL。
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半纤维素含量的测定
1.1实验仪器及试剂
100ml烧杯一只、电炉、离心机、玻棒、球形玻盖、分光光度计、80%的Ca（NO3）2溶液、2mol/L盐酸、6%苯酚、浓硫酸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.2实验步骤
称取黄姜粉0.2g装入100ml烧杯，加入80%的Ca（NO3）2溶液15ml，加热至沸，在微沸的条件下加热5min。稍冷后离心，用10ml热水洗涤，共洗涤离心3次。向装有沉降物的离心管中加入2mol/L盐酸10ml，盖好带有玻棒的球形玻盖，沸水中煮沸45min，同时要定时进行搅拌，随后过滤，收集滤液，待测。取待测样品和对照各2ml（含糖10~50μg），分别加入6%苯酚1.0ml及浓硫酸5.0ml，静止10min摇匀，室温放置20min后550nm测光密度。用预先以葡聚糖做好的标准曲线即可计算出样品中总糖的重量，再用下面的公式计算半纤维的百分含量（%）
X：纤维素百分含量（%）K：Na2S2O3滴定度W:黄姜粉的重量（g）
a：滴定10ml K2Cr2O7-H2SO4对照液所用去Na2S2O3的体积（ml）
b：测定纤维素所用去Na2S2O3的体积0.675：纤维素的滴定度乘100
木质素含量的测定
3.1实验仪器及试剂
离心机、电炉、玻棒、量筒、1%HAc、丙酮、72%的H2SO4溶液、10%的BaCl2、0.25mol／L K2Cr2O7-H2SO4溶液、0.1mol／LKI溶液、淀粉溶液。
2.2实验步骤
称取黄姜粉0.1g，装入离心管中，加入HAc和HNO3混合液10ml，盖上带有玻棒的球形玻盖，置沸水中煮沸25min，同时要定期进行搅拌。冷却后离心，弃上清。而后向沉降中加0.25mol/LK2Cr2O7-H2SO4溶液10ml，搅匀，将离心管放入开水中10min，并定时搅拌。冷却后将溶液倒入250ml烧杯中，同时用15ml蒸馏水冲洗沉淀。待溶液冷却后加入0.25mol/LK2 K2Cr2O7-H2SO4溶液50ml和几滴淀粉溶液，用0.05mol/L的Na2S2O3体积。按下面的公式计算纤维素的百分含量（%）
X：半纤维素的百分含量（%）W1:黄姜粉的重量（g）W2：半纤维素的重量（g）
纤维素含量的测定
2.1实验仪器及试剂
离心机、玻棒、球形玻盖、电炉、HAc溶液、HNO3溶液、0.25mol/LK2Cr2O7-H2SO4溶液、0.25mol/LK2Cr2O7-H2SO4溶液、淀粉溶液、0.05mol/L的Na2S2O3溶液
3.2实验步骤
称取黄姜粉0.1g，装入离心管中，加入1%HAc10ml，摇动5min，混匀，然后离心，倾出上清液，将沉降用1%HAc5ml洗一次，然后加丙酮3～4ml，在摇荡的情况下浸泡3min，共浸泡3次。将离心管放入开水中，待沉降充分干燥后，加入72%的H2SO4溶液3ml，用玻棒搅成匀浆。室温静置16h（一般放一夜），使目的物质木质素全溶。第二天向离心管中加10ml蒸馏水，搅匀，置沸水中5min，溶液冷却后加5ml蒸馏水和10%的BaCl20.5ml，搅匀，离心分离，沉淀用蒸馏水洗2次。向沉淀中加0.25mol／L K2Cr2O7-H2SO4溶液10ml，搅匀，将离心管放入沸水中15min，并定时搅拌。然后冷却，讲溶液倒入250ml烧杯中，同时用15ml蒸馏水冲洗沉淀。待溶液冷却后，加入0.1mol／LKI溶液50ml和几滴淀粉溶液，用0.05mol／L Na2S2O3滴定至蓝绿色，记下滴定用Na2S2O3体积。按下面的公式计算木质素的百分含量（%） X：木质素的百分含量（%）K：Na2S2O3滴定度W：黄姜粉的重量（g）