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。 3.粉碎物料,取40目‐60目之间的木质纤维素。称取300±10.0mg,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) 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1min,将管盖好后放入30±3℃的水浴锅中温浴60±5min,每隔5-10min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) 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) 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±6h。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) 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酸不溶性木质素=W坩埚+滤渣干燥后重量‐W马弗炉烧后坩埚重量 %酸溶性木质素UVabs0.08673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CCHPLC稀释倍数. 标准单糖平均回收率Rave.sugar=稀酸处理前糖液浓度稀酸处理后糖液浓度 纤维素%=Cglu86.73 L0.901000W物料重量100% 半纤维素%=(CxylCara)86.73L0.881000W物料重量100% 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% HPLC图: 样1: 保留时间/min 单糖类别 8.857 葡萄糖 9.472 木糖 MV-2.000.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.0030.0032.0034.0036.0038.0040.00分钟1.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.0011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.0018.0019.0020.0010.404 阿拉伯糖 样品2: MV-2.000.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.0030.0032.0034.0036.0038.00分钟1.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.0011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.0018.0019.0020.00