4.5 饲料中粗纤维的测定

纤维素是由葡萄糖分子通过β－D－葡萄糖以β－1,4－糖苷 键连接而成的多糖或天然高分子化合物。（淀粉：α－葡萄 糖以α－1,4－糖苷键）。两者分子通式均为(C6H10O5)n 。
特性：
纤维素不溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂，也不溶于稀酸和稀
碱。但与硫酸或盐酸共热时可水解为α-葡萄糖。
一、概述
半纤维素（hemicellulose）
黄褐色无定形粉末，不溶于水，可溶于强碱和亚硫酸盐。 非碳水化合物；动物不能消化，除作填充剂外，对动物没有营 养价值。
二、饲料中粗纤维的测定（酸碱法）
方法标准：GB/T 6364-2006
与GB/T 6364-1994相比主要技术差异： KOH替代NaOH；
海沙或硅藻土代替酸洗石棉；
消煮液体积由200ml改为150ml； 洗液由乙醇改为丙酮；
增加了试样预先脱脂和除去碳酸盐步骤
灰化温度由550±25℃改为500±25℃； 称样量由1～2g改为1g； 规定了测量范围。
二、饲料中粗纤维的测定（酸碱法）
（一）原理
用固定量的浓度准确的热酸和热碱，在特定条件 （强制条件）下消煮样品，再用醚、丙酮除去可溶物， 经高温灼烧扣除矿物质的量，余量为粗纤维。 不是一个确切的化学实体，只是在公认强制规定的 条件下测出的概略养分。以纤维素为主，还含少量半 纤维素和木质素。
（2）用本方法测定的结果为什么称为“粗纤维”？
二、饲料中粗纤维的测定（酸碱法）
（五）方法评价
测定结果以纤维素为主，还包括少量半纤维素以及木质素；


测定结果低于实际含量（为什么呢？）；
计算得出的无氮浸出物含量高于实际含量； 粗纤维不是一种纯化合物。
鉴于上述原因，Van Soest提出了中性洗涤纤维(Neutral detergent fibre, NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fibre, ADF) 的测定方法。
二、饲料中粗纤维的测定（酸碱法）
（三）结果计算
粗纤维（％）=（m1－m2）/m
式中： m1─130℃烘干后坩埚及试样残渣重，g； m2─550℃（或500℃）灼烧后坩埚及试样残渣 重，g； m─试样（未脱脂）质量，g。
每个试样取两平行样进行测定，以算术平均值为结果。
粗纤维含量在10％以下，绝对值相差0.4。粗纤维含量在10％以上，相 对偏差为4％。
二、饲料中粗纤维的测定（酸碱法）
（二）仪器和设备
粉碎设备


分析天平
滤锅 陶瓷筛板 灰化皿 干燥器 马福炉 消煮器
二、饲料中粗纤维的测定（酸碱法）
1g样品＋150ml 0.13 mol/L硫酸＋1滴正辛醇
（三）测定步骤
（1）酸处理：目的
微沸30min（保持硫酸浓度不变）图 过滤，沸蒸馏水洗涤至中性（蓝色石蕊试纸不变色）
一、概述
半纤维素（hemicellulose）
特性：
不溶于水，但吸水后溶胀形成粘性物质。溶苯、二氯乙烷等。
在稀碱溶液中加热易水解。
一、概述
木质素（lignose）
木质素是由苯丙烷单元通过醚键和碳碳键连接而成的 聚酚类三维网状高分子化合物。无定形。 特性：
三、范氏（Van Soest）中性洗涤纤维 （NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）的测定
（一）原理
十二烷基硫酸钠（ SDS，离子型去垢 剂）——去除中性洗涤剂溶解物（NDS，包 括蛋白质、脂肪、淀粉、糖），余下的即为 中性洗涤纤维（NDF） 。 酸性洗涤剂（十六烷甲基溴化铵）： 去除酸性洗涤溶解物（ADS），包括 NDS和半纤维素。剩下的则为酸性 洗涤纤维（ADF）。 纤维素被72％硫酸水解，剩下的 为木质素和硅酸盐。
4.5 粗纤维的测定
江西农业大学
引导题
用本方法测定的结果为什么称为“粗纤维”？ 在测定为中为什么必须严格控制实验条件。
在本测定中哪些因素是影响测定结果的主要 因素？
一、概述

纤维素（cellulose）
植物细胞壁的主要成分，对植物体有支持和保护作用。天然 纤维素常同木质素、半纤维素、树脂等伴生在一起。
二、饲料中粗纤维的测定（酸碱法）
（四）操作中应注意的事项

样品粒度的大小将影响分析结果，通常将样品研磨成粒度为1mm 左右为宜； 在酸煮后和碱煮后冲洗至中性过程中，最好用热蒸馏水，易于过 滤； 含脂肪小于1%的样本可不脱脂；含脂肪1%～10%的样本不是必须 的, 但建议脱脂；含脂肪在10%以上的则必须脱脂, 或用测脂后的 试样残渣；
残渣＋150ml 0.23 mol/L KOH＋1滴正辛醇
（2）碱处理：目的
微沸30min（保持KOH浓度不变）图 过滤，沸蒸馏水洗涤至中性（红色石蕊试纸不变色）
（3）抽滤和有机溶剂处 理:目的
（4）烘干、灰化
对（2）处理后的样品进行抽滤，酸洗 和沸蒸馏水洗至中性，而后95％乙醇、 乙醚或丙酮洗涤数次，抽干，转移至坩 埚 烘干（130℃） 称重 （坩埚+纤维素+灰分， m1） 灰化（500℃） 称重（坩埚+灰分，m2） (两次称重的重量差即为粗纤维)


测定过程复杂，处理过程中利用热的强酸强碱，必须注意安全！
问题讨论：（大家思考）
（1）在本测定中哪些因素是影响测定结果的主要因素？在 测定为中为什么必须严格控制实验条件？ 答：从酸碱处理所去除的成分考虑，酸碱浓度、酸碱处理 时间、乙醇洗涤次数等。纤维素与高浓度硫酸或盐酸共 热时可水解为α-葡萄糖。
半纤维素一般为非葡萄糖聚合而成的多糖，没有化学通式。 半纤维索的种类很多，结构十分复杂，而且随植物种类的不同而有较大差 异.根据其化学组成中主要单糖的成分，可以分为以下主要几个大类：
甘露聚糖 该类半纤维素的主链由甘露糖以β-1,4糖苷键连接而成。甘露聚 糖是针叶树半纤维素的主要成分。 木聚糖 是由β-1,4糖苷键连成的木糖链状分子，大约每10个木糖残基有7个 乙酰化。蕨类、裸子、被子植物均含有这类半纤维素。 半乳聚糖 该类半纤维素的主要代表是阿拉伯半乳聚糖。落叶松中存在着丰 富的阿拉伯半乳聚糖。 木葡聚糖 该类半纤维素分子包括象纤维素那样的β-1,4链的葡聚糖骨架， 在糖苷键6位上接了很多木糖侧链。