棉纖維含糖測量法 還原糖分離檢測法

目前,測定棉纖維含糖的方法,主要有日本的比色法、德國不萊梅苔黑素試驗法、美國的色譜法和紅外光譜法等。國內有參照日本比色法進行的目視比色測定、參照德國不萊梅苔黑素試驗法進行的定量法試驗等。我國對色譜法及紅外光譜法也進行了探索和研究。
一、還原糖分離檢測法
將棉纖維放在沸水中或浸泡萃取其中糖分,溶液采用貝氏(Behedict)、斐林氏(Fehing２Mas２sat)等試劑,主要檢測棉纖維外源糖與內源糖總和中的還原糖含量。
(一)貝氏液測定法
國內稱貝氏液測定法為目視比色測定法,是參照日本比色法的一種測定方法,可直接稱為比色法。根據GB/T13785—1992標準,本方法是用比色法快速評定棉纖維含糖程度的一種試驗方法。
1.測定原理
棉纖維含糖的主要成分是葡萄糖、果糖和蔗糖。這些糖分還原性和非還原性兩類。還原性糖的分子結構中含有的醛基和酮基具有還原性,能與貝氏試劑反應,而非還原性糖的分子結構中不含有醛基和酮基,不能與貝氏試劑反應。
貝氏試劑由檸檬酸三鈉、無水碳酸鈉和硫酸銅組成。兩液混合後,檸檬酸三鈉在堿性溶液中生成藍色絡合物。將含糖的棉纖維加入藍色貝氏試劑加熱共沸,溶液中二價銅離子逐漸被還原成紅色的氧化亞銅。溶液中天藍色銅絡合物、二價銅離子還原生成的紅色氧化亞銅的成分比率隨化學反應而不斷變化,溶液呈現各種顏色。由於棉纖維中糖分含量不同,溶液分別顯示出藍、綠、草綠、橙黃、茶紅五種顏色。然後將溶液顏色與標準色卡或蒙賽爾色譜色標目測比色,定性地確定棉纖維含糖的高低,見表5-5。

2.儀器與試劑
(1)3～4聯並聯調溫電爐1台。
(2)分度值為0.01g的天平1台。
(3)標準比色樣卡或蒙賽爾色譜色標。
(4)1000mL、250mL燒杯各1個;150mL燒杯20個;1000mL、50mL量筒各1個;1000mL容量瓶2個;10mL定量加液管1個;50mL比色管20支;比色架2個。
(5)試劑:分析純或化學純無水碳酸鈉、分析純或化學純檸檬酸鈉和分析純或化學純結晶硫酸銅。
3.貝氏試劑配製
甲液:檸檬酸鈉193g、碳酸鈉100g溶於800mL蒸餾水中。
乙液:硫酸銅17.3g溶於100mL蒸餾水中。
將甲、乙兩液混合稀釋至1000mL,即為貝氏試劑。配製好的試劑如不用時,應蓋好瓶蓋,放在常溫背陰處保存,以防失效。使用前先搖動若幹下,使溶液充分混合後再用。
4.試驗試樣準備
實驗室樣品按GB6097—1985的規定,從批樣中抽取。至少抽取32叢、每叢約300mg,構成8～10g的試驗樣品;將試驗樣品中的棉子、子屑、葉屑、塵土等雜質去除,充分混勻,從中取出5個試驗試樣。每個試驗試樣重1.00g±0.01g。餘樣備用。
5.測定步驟
(1)空白測定:在150mL燒杯中,加40mL蒸餾水和10mL貝氏試劑,加熱煮沸1～2min,倒入比色管中作為含糖“無”的標樣(此標樣必須每天配製1次)。
(2)試驗試樣測定:將稱準的5個試驗試樣分別放入5個150mL的燒杯中,各加40mL蒸餾水、10mL貝氏試劑,放在電爐上加熱,煮沸1～2min,並不斷攪拌。取下燒杯,用鑷子將棉樣擠幹取出,把剩下的約30mL溶液倒入比色管中。
(3)目視比色:在比色管架後麵貼上一張白紙,利用自然光線進行目視比色。
6.含糖判定
根據溶液呈現的顏色,對照標準色卡或蒙賽爾色譜色標與空白試樣,分別定出每個試驗試樣的含糖程度(表5-5)。
五個測定結果中,上下兩檔中有兩個及兩個以上的下檔,則定為下檔,否則定為上檔。測定結果中的最大與最小超過兩檔,如無、微量、少量與稍多應增刪1～2個試驗試樣。若全部測定結果的最小檔有兩個及兩個以上者,則定為最小檔,否則定為上一檔。
貝氏液測定法的特點是操作簡便,易於掌握。但由於氧化亞銅沉澱很快,故該法顏色穩定性差,無法用分光光度計進行定量比色。
為解決顏色穩定性差的問題,有人研究利用貝氏試劑與還原糖反應後,再與磷鉬酸反應能生成顯色絡合物的特性,開發了用儀器比色法測定棉纖維中還原糖的方法。此法雖為定量測定棉纖維中還原糖提供了可能,但還沒有得到普及。
(二)斐林氏液測定法
斐林氏液是一種氧化劑,分A液和B液。A液中含有硫酸銅和次甲基藍;B液中含有酒石酸鉀鈉和黃血鹽。在堿性溶液中,硫酸銅與氫氧化鈉作用,生成天藍色的氫氧化銅沉澱後,立即與酒石酸鉀鈉起反應,生成深藍色的氧化銅和酒石酸鉀鈉的絡合物———酒石酸鉀鈉銅,反應式如下式所示。

紅色的氧化亞銅沉澱與斐林氏液中的黃血鹽生成可溶性化合物。用藍色次甲基藍作指示劑,當斐林氏液中的銅全部被糖還原後,還原糖立即使次甲基藍還原為無色,說明已經中和。通過計算即可得到含糖量。
斐林氏液測定法不僅能測出棉纖維中的總糖量,還能測出還原糖的量。與其他方法比,斐林氏液測定法是測定棉纖維含糖最準確的方法。但實驗操作要求嚴格,測定時間長。