纤维素_半纤维素_木质素等植物组成成分的测定

纤维素测定：纤维素是植物细胞壁的主要成分之一，纤维素含量的多少，关系到植物细胞机械组织发达与否。

因而影响作物的抗倒伏，抗病虫害能力的强弱。

测定粮食、蔬菜及纤维作物产品中纤维素含量是鉴定其品质好坏的重要指标。

一、原理纤维素（cellulose）为β－葡萄糖残基组成的多糖，在酸性条件下加热能分解成β－葡萄糖。

β－葡萄糖在强酸作用下，可脱水生成β－糠醛类化合物。

β－糠醛类化合物与蒽酮脱水缩合，生成黄色的糠醛衍生物。

颜色的深浅可间接定量测定纤维素含量。

二．材料、仪器设备及试剂（一）材料：烘干的米、面粉或风干的棉、麻纤维。

（二）仪器设备：1. 小试管；2. 量筒；3. 烧杯；4. 移液管；5. 容量瓶；6. 布氏漏斗；7. 分析天平；8. 水浴锅；9. 电炉；10. 分光光度计。

（三）试剂：1. 60％H2SO4溶液；2. 浓H2SO4（AR）；3. 2％蒽酮试剂：将2g蒽酮溶解于100ml乙酸乙酯中，贮放于棕色试剂瓶中；4. 纤维素标准液：准确称取100mg纯纤维素，放入100ml量瓶中，将量瓶放入冰浴中，然后加冷的60％H2SO460～70ml，在冷的条件下消化处理20～30min；然后用60％H2SO4稀释至刻度，摇匀。

吸取此液5.0ml放入另一50ml量瓶中，将量瓶放入冰浴中，加蒸馏水稀释至刻度，则每ml含100μg纤维素。

三.实验步骤（一）求测纤维素标准回归方程1. 6支小试管，分别放入0，0.40，0.80，1.20，1.60，2.00ml纤维素标准液，然后分别加入2.00，1.60，1.20，0.80，0.40，0ml蒸馏水，摇匀，则每管依次含纤维素0，40，80，120，160，200μg。

2. 向每管加0.5ml2％蒽酮，再沿管壁加5.0ml浓H2SO4，塞上塞子、摇匀，静置1min。

然后在620nm下，求测不同含量纤维素溶液的吸光度。

3. 以测得的吸光度为Y值，对应的纤维素含量为X值，求得Y随X而变的回归方程。

（二）样品纤维素含量的测定1. 称取风干的棉花纤维0.2g于烧杯中，将烧杯置冷水浴中，加入60％H2SO460ml，并消化30min，然后将消化好的纤维素溶液转入100ml容量瓶，并用60％H2SO4定容至刻度，摇匀后用布氏漏斗过滤于另一烧杯中。

2. 取上述滤液5ml放入100ml容量瓶中，在冷水浴上加蒸馏水稀释至刻度，摇匀后用。

3. 取2中的溶液2ml于具塞试管中，加入0.5ml 2％蒽酮试剂，并沿管壁加5ml浓H2SO4，塞上塞子，摇匀，静置12min，然后在620nm波长下，求测吸光度。

四、结果与分析根据测得的吸光度按回归方程求出纤维素的量，然后按下式计算样品纤维素的含量：Y(%)＝X×10-6×a×100 /W式中：X－按回归方程计算出纤维素含量（μg）。

W－样品重（g）。

10-6－将μg换算成g的系数。

A－样品稀释倍数。

Y－样品中纤维素含量（％）。

测定方法具体有两种：1.间接法：一种测定非纤维素各部分，一种用强酸水解纤维素使其成还原糖，根据该含量换算成纤维素含量。

2.直接法：用化学试剂容出木素。

半纤，抽提物，的纤维素。

最为常用的是硝酸——乙醇法1.试剂：800ml乙醇（95％）于干的1000ml烧杯，徐徐加入200ml硝酸（密度1.42g/cm3，）每次加入10ml，搅拌匀后在加，备好后放载棕色瓶中，硝酸要缓慢加入，否则可能发生爆炸。

2.步骤1g（精确到0.0001g）式样于250ml干净锥形瓶中（另取一份测定水分），加入25ml硝酸——乙醇混合液，装上回流冷凝器，放载沸水浴上加热1小时，加热过程中，随时振荡，以防式样跳动。

移去冷凝器，取下锥形瓶静置。

用倾斜法用G2玻沙漏斗滤出液体，用真空将滤器中滤液吸干，在用以上方法反复几次，直到式样成白色。

最后将锥形瓶中式样全部移入滤器，用10ml硝酸——乙醇混合液洗涤，在用热水洗涤用甲基橙试之不呈酸性为止，最后用乙醇洗涤两次。

吸干洗液，在105＋－3度烘干至恒重。

木素测定常用的有72％硫酸Tappi标准法和80％硫酸法（更适合非木材原料）1.1g（精确到0.0001g）式样，用定性滤纸包好，用线扎主，用索氏抽提器，苯醇混合液（2：1）抽提6小时，同时另取一份测定水份。

将式样取出风干，用洁净毛笔仔细将抽提风干后式样刷入250ml磨口锥形瓶重，加入12～15度的72％硫酸15ml，摇荡1min，将锥形瓶放入18～20度的恒温水浴锅中，2～2.5小时，随时摇动锥形瓶。

2.将锥形瓶中式样完全移入1000ml锥形瓶中，加水量（包括漂洗小锥形瓶的水）总体积为560ml。

回流冷凝，煮沸4小时。

用恒重G3玻沙漏斗滤出式样，热水多次洗滤。

在105＋－3度烘干至恒重。

若是非木材原料需减去原料中的灰份量。

半纤维素的测定:一般采用间接法，即测定综纤维素的含量，减去纤维素的含量即为半纤维素的含量。

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 （NO 3）2溶液、2mol/L 盐酸、6%苯酚、浓硫酸1.2实验步骤称取黄姜粉0.2g 装入100ml 烧杯，加入80%的Ca （NO 3）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=%10012⨯W W式中： X ：半纤维素的百分含量（%）W 1:黄姜粉的重量（g ）W 2：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、HNO 3溶液、0.25mol/LK 2Cr 2O 7-H 2SO 4溶液、0.25mol/LK 2Cr 2O 7-H 2SO 4溶液、淀粉溶液、0.05mol/L 的Na 2S 2O 3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HNO 3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/LK 2Cr 2O 7-H 2SO 4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 K 2Cr 2O 7-H 2SO 4溶液50ml 和几滴淀粉溶液，用0.05mol/L 的Na 2S 2O 3体积。

按下面的公式计算纤维素的百分含量（%）X=%100)(675.0⨯-⨯W b a K式中：X ：纤维素百分含量（%）K ：Na 2S 2O 3滴定度a ：滴定10ml K 2Cr 2O 7-H 2SO 4对照液所用去Na 2S 2O 3的体积（ml ）b ：测定纤维素所用去Na 2S 2O 3的体积W:黄姜粉的重量（g ）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H 2SO 4溶液、10%的BaCl 2、0.25 mol ／L K 2Cr 2O 7-H 2SO 4溶液、0.1 mol ／LKI 溶液、淀粉溶液。

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H 2SO 4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BaCl 20.5ml ，搅匀，离心分离，沉淀用蒸馏水洗2次。

向沉淀中加0.25 mol ／L K 2Cr 2O 7-H 2SO 4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0.1 mol ／LKI 溶液50ml 和几滴淀粉溶液，用0.05 mol ／L Na 2S 2O 3 滴定至蓝绿色，记下滴定用Na 2S 2O 3体积。

按下面的公式计算木质素的百分含量（%）X=%100)(675.0⨯-⨯W b a K式中：X ：木质素的百分含量（%）K ：Na 2S 2O 3滴定度a ：滴定10ml K 2Cr 2O 7-H 2SO 4对照液所用去Na 2SO 3的体积（ml ）b ：测定木质素所用去0.05 mol ／L Na 2SO 3的体积（ml ）W ：黄姜粉的重量（g ）0.433：木质素的滴定度乘100.果胶含量的测定4.1实验仪器及试剂250ml 三角烧瓶、电炉、回流柱、1000ml 烧杯、玻棒、玻璃砂芯漏斗、0.05mol ／L 盐酸、0.1mol ／LNaOH 、1mol ／LHAc 、0.1mol ／LCaCl 2、2mol ／L CaCl 2 、4.2实验方法称取黄姜粉5g ，装入250ml 三角烧瓶，加入150ml 经加热至沸的0.05mol ／L 盐酸，加热回流1h 后，冷却至室温，过滤，将滤液装入1000ml 烧杯中加水至300ml ，再加入0.1mol ／LNaOH100ml ，充分搅拌，放置过夜，以皂化。

然后加入1mol ／LHAc50ml ，5min 后，加入0.1mol ／LCaCl 225ml ，接着，一边滴加2mol ／L CaCl 225ml ，一边充分搅拌。

放置1h 后，加热煮沸5分钟，趁热过滤，用热水洗至不含氯化物。

然后用热水把滤纸上的沉淀无损失的洗入原来的烧杯中，加热煮沸数分钟后，用已知重量的玻璃砂芯漏斗（1G2）过滤，85℃烘至恒重。

用下面的公式计算果胶百分含量（%）X=%100)(9233.021⨯-⨯W W W K式中：X:果胶的百分含量（%）W 1:果胶酸重和玻璃砂芯漏斗重（g ）W ：黄姜粉的重量（g ）脂肪的含量测定5.1实验仪器及试纸筒、索氏提取器、黄姜粉、丙酮5.2实验步骤称取黄姜粉5g ，然后装入纸筒，用丙酮在索氏提取器中抽提12h 。