林业生物质原料分析方法不可溶性糖测定

林业生物质原料分析方法不可溶性糖测定

国家标准 GB/T36058一2018 林业生物质原料分析方法 不可溶性糖测定 Methodlforanalysisofforestrybiomas Determinatioofinsolublesaccharidescontent 2018-03-15发布 2018-10-01实施 中华人民共利国国家质量监督检验检疙总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/36058一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由国家林业局提出 本标准由全国林业生物质材料标准化技术委员会(SAC/TC416)归口 本标准起草单位;福建农林大学 本标准主要起草人:曹石林、胡会超、马晓娟、黄六莲、陈礼辉
GB/36058一2018 林业生物质原料分析方法 不可溶性糖测定 范围 本标准规定了测定林业生物质原料中不可溶性糖含量的术语和定义、原理、试剂和材料、仪器设备、 样品制备、试验步骤、试验数据处理、精密度要求和试验报告 本标准适用于林业生物质原料中不可溶性糖含量的测定 当进样量为20L时,本方法的检出限(信噪比s/N>3)分别为葡萄糖8mg/L、木糖14mg/L 阿拉伯糖28mg/1.半乳糖10mg/L甘露糖1Gmg/几 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2677.6-1994造纸原料有机溶剂抽出物含量的测定 GB/T30366一2013生物质术语 GB/T358142018林业生物质原料分析方法样品处理方法 GB/T358202018林业生物质原料分析方法取样方法 GB/T36055一2018林业生物质原料分析方法含水率测定 术语和定义 GB/T30336-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件 为了便于使用,以下重复列出了 GB/T303662013中的某些术语和定义 3.1 林业生物质ftoretrybomas 林业生产和加工过程中产生的生物质 主要包括林产品(如木材、竹材藤材等、林业剩余物(如枝 丫,锯末,木屑、梢头、板皮和截头,果壳和果核等采伐剩余物和加工剩余物,造纸废弃物以及废弃木材、 能源林等 [GB/T303362013,定义2.1.3] 3.2 不可溶性糖insolblesaecharides 林业生物质原料中不溶于(热)水的碳水化合物,包括纤维素和大部分半纤维素 原理 林业生物质原料中的不可溶性糖,通过两段硫酸水解可转化为相应的单糖 采用高效液相色谱谐法 HPLC)检测单糖的含量后,可计算得到林业生物质原料中不可溶性糖的含量
GB/T36058一2018 5 试剂和材料 5.1浓硫酸;分析纯,浓度95%一98% 5.2乙腊:色谱纯 5.3三乙胺:色谱纯 5.4碳酸钙:分析纯,粉末状 5.5糖标准品;纯度>98% 葡萄糖、木糖、半乳糖、,阿拉伯糖、甘露糖,均在45士3下烘干至恒重 5.6硫酸溶液(72士0.1)%,质量分数;在冰水浴及充分搅拌的条件下,将665mL浓硫酸(5.1)慢慢倾 人300mL水中;待溶液冷却至20C时,加水至总体积为1000mlL 倾倒部分此溶液于500mL量筒 中,用精密密度计(6.4)测定该硫酸溶液密度,若其密度不在(1.6338士0.0012)g/ml范围内,相应地加 人适量浓硫酸或水进行调整,直至符合上述密度要求 糖标准贮备液;分别准确称取 g(精确至0.1nmg)的葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖,甘露糖 5.7 5.5).溶解于少量水(5.9)中,再用水定容至25mL,并用一次性0.22Am水相滤头将其过滤,可得糖标 准贮备液 每毫升糖标准贮备液分别相当于40mg葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖 糖标准 贮备液放置于冰箱4C温度下密封保存,可贮藏一个月 5.8糖标准工作液;分别准确吸取糖标准贮备液(5.7)1ml,按照相应比例用水(5.9)进行稀释,分别得 到8个浓度水平(0.050mg/mL0.10mg/ /mL、0.20 /mL mg/ml.0.40mg/ml,0.80mg/ml、l.60mg/ 3.20mg/mL、4.0mg/mL)的糖标准溶液 5.9水;除非特别说明,本标准所用水为新制备的电导率大于18.0MQem去离子水,并经过0.45m 微孔滤膜过滤和真空抽气梨脱气处理 仪器设备 6 6.1高效液相色谐仪;应配备蒸发光散射检测器或示差折光检测器 6.2色谐柱;氨基色谱柱(4.6mm×250mm×3.54m),或其他一次进样能充分分离葡萄糖、木糖、阿拉 伯糖,半乳糖、甘露糖的色谱柱 6.3分析天平;精度0.1mg 6.4精密密度计:量程范围1.600g/em~1.650 g/em,分度值0.0005g/cm 6.5高压反应器:可控制温度(121土3)C,其他能达到控温要求的设备,如灭菌锅(Autoclave)等均可 6.6水浴锅:可控制温度(30士1)C 6.7玻璃血清瓶:容量为125mL,具备耐腐蚀橡胶密封塞和铝制密封圈,也可用其他具有耐高温、耐高 压、耐腐蚀性的可严密密封的容器 样品制备 7.1原料预处理 按照GB/T358202018所述方法,对林业生物质原料进行试样的采取,得到不少于100g(绝干质 量)的林业生物质原料;然后,按照GB/T358142018所述方法,对林业生物质原料进行试样的处理， 得到不少于50g绝干质量)的粒度在80目一20目之间的林业生物质原料 再按照GB/T36055 2018所述方法,测定林业生物质原料的湿基含水率;并按照GB/T2677.6一1994所述方法,用苯/乙醉 溶剂抽提林业生物质原料,去除原料中的树脂、蜡、脂肪、单宁,色素等有机抽出物,得到林业生物质原料 的有机抽出物质量百分含量(r,以绝干质量计算);气(风)干后,得到不少于10g(绝干质量)的不含有
GB/36058一2018 机抽出物的林业生物质原料 7.2硫酸水解 7.2.1准确称取(300士10)mg(绝干质量,精确至0.1mg)不含有机抽出物的林业生物质原料(7.1),置 于10ml玻璃试管中,准确加人72%硫酸(5.6)(3.00士0.01)ml,用玻棒搅拌使固液混合均匀(玻棒放 置在试管中) 将试管置于温度为(30士1)C水浴锅中,水解1h一4h,并间隔5min~10min搅拌- 次,直至水解后的林业生物质原料呈絮状 其中,对于果壳、藤材等林业生物质原料,水解时间为1h 2h;对于木材、竹材,能源林、林业剩余物等林业生物质原料,水解时间为3h4h. 同时,按照GB/T360552018所述方法,测定不含有机抽出物的林业生物质原料的湿基含水 率,w' 7.2.2将72%硫酸水解后的林业生物质原料及水解液转移至玻璃血清瓶,并用约84mL水(5.9)稀释 在转移、稀释过程中,采用多次洗涤方式将林业生物质原料水解后的固体残渣及水解液全部转移至玻璃 血清瓶,使其总体积为86.73mL 再用橡胶塞和铝盖密封玻璃血清瓶,置于高压反应器内,在(121士 3)C温度下水解1h温度达到121C后,开始计时) 水解完成后,将玻璃血清瓶取出,冷却至室温 7.3中和与过滤 开启玻璃血清瓶的密封铝盖及橡胶塞,移取20ml.水解液至50mL锥形瓶中,并缓慢加人少许粉 末状碳酸钙,用pH试纸检测水解液pH值,直至pH值为5~6,即得水解液样品 将此水解液样品置 于冰箱4C温度下,可保存3天一4天 一次性注射器配合0.22m水相针式滤头吸取水 用3ml容积- 解液样品的上清液部分,过逃至进样瓶(容积为mL)中,体积约1.50nL.进行高效液相色谱仅测定 如果水解液样品中的单糖浓度过高,可先将滤液按高效液相色谱仪的测定要求进行稀释(稀释比例记为 D),再移取至进样瓶中 测定步骤 8 8.1高效液相色谱仪操作条件 8.1.1淋洗液;淋洗液A:乙睛/水/三乙胺(体积比为80:20:0.2),淋洗液B;乙睛/水/三乙胺(体积比 为30:70: 0.2). min--10min--15min--25min-30min--35 8.1.2梯度洗脱程序;时间梯度为0 min,相应的淋洗液 浓度梯度为100%-80%一40%一40%-100%-100%(淋洗液A) 8.1.3淋洗液流速:l.0ml/min mm×250mm×3.5Mnm 1 8.1.4糖分离柱;氨基分离柱(4.6 ),或其他一次进样能充分分离葡萄糖,木糖、 阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖的分离柱 检测器;燕发光散射检测器(雾化温度50C,喷雾温度90C,载气为高纯氮气,氮气流速为 8.1.5 1.0mL/min,增益为1),或示差折光检测器(用体积比为78:22的乙睛/水溶液为淋洗液进行等度洗 脱,淋洗液流速1.0mL/min,检测池温度35C) 8.1.6进样量;204L 8.1.7柱温:35C 8.2糖标准溶液测定 对于具有自动进样器的高效液相色谱仪,用移液枪分别吸取前述8个浓度水平的糖标准溶液(5.8) 各约1.50ml,分装至各进样瓶中,在上述操作条件(8.1)下进行糖含量测定,记录不同浓度糖标准溶液 S 的液相色谱响应信号值(峰面积) 若需手动进样,用一次性平头微量注射器吸取约1ml 2m糖标
GB/T36058一2018 准溶液(5.8),注人手动进样阀的进样口,进行糖含量测定 8.3标准曲线绘制 分别以五种糖的浓度为横坐标、液相色谱响应信号值(峰面积)为纵坐标,绘制各种糖的标准曲线 利用线性回归工具拟合各种糖标准曲线图中的数据点,得到各种糖在一定浓度范围内的标准曲线函数 见式(1) c，=k,A，十b 式中 糖种类标识; 某糖在溶液中的浓度,单位为克每升g/L); c, 某糖的液相色谱响应信号值; A 某糖标准曲线的斜率 ， 某糖标准曲线的截距 8.4水解液样品测定 按照8.2所述方法测定水解液样品或其稀释液中各种糖的含量,记录各种糖的液相色谱响应信号 值A n.0o 8.5回收率 准确称取(300士10)mg(绝干质量,精确至0.lmg)五种糖标准品(5.5),分别置于10ml玻璃试管 中,按照7.2、7.3所述方法对糖标准品进行平行处理,并按照8.2所述方法测定各种糖标准品的液相色 谱响应信号值,将其代人式(1),得到各种糖标准品经两段酸水解后的实际糖浓度值 按照水解过程中 加人液体的总体积及测定前糖标准品溶液的稀释比例,计算出糖标准品的理论糖浓度值 两段酸水解 过程的糖回收率,可按式(2)计算， Cn,2 R ×100% C. 式中: -糖种类标识; R 某糖在两段酸水解中的回收率; 某糖在两段酸水解中的理论糖浓度值,单位为克每升g/L); , 某糖在两段酸水解中的实际糖浓度值,单位为克每升(g/L) C,？ 试验数据处理 9.1林业生物质糖含量计算 以绝干原料计,林业生物质原料中糖含量(以单糖表示)可用式(3)计算 Da一r k.A. b.×86.73 ×100% 000m一w)×R 以绝干原料计,林业生物质原料中糖含量(以聚糖表示)可用式(4)计算 D(1一.r)(k,A..十b.×86.73 <100% 1000m(1一w×R 以绝干原料计,林业生物质原料中糖含量(以总糖表示)可用式(5)计算
GB/36058一2018 8n.3、ak.A.土 D(l一.r×” X，= ×100% 5 mG w R 式中: 糖种类标识 X. -林业生物质原料中某糖的质量含量(以单糖表示),%; X. -林业生物质原料中某糖的质量含量(以聚糖表示),%; -林业生物质原料中碳水化合物的质量含量(以总糖表示),% x 水解液测定前的稀释倍数(7.3); 某糖标准曲线的斜率(8.5); 某糖标准曲线的截距(8.5); A. 水解液中某糖的液相色谱响应信号值(8.4); 86.73 水解液在室温下的总体积(7.2.2),单位为毫升(mL) -绝干林业生物质原料的有机抽出物质量百分含量(以绝干质量计算)(7.1),% 不含有机抽出物的林业生物质原料质量(7.2.1),单位为克(g); mn -不含有机抽出物的林业生物质原料的湿基含水率(7.2.1),%; w 某糖在两段酸水解中的回收率(8.5); -水解因子，五碳糖(如聚木糖、聚阿拉伯糖)为0.88,六碳糖如聚葡萄糖、聚半乳糖、聚甘 露糖)为0.90. 9.2结果的表示 林业生物质原料中各种糖(以单糖、聚糖,总糖表示)所占的质量百分比,平行测定结果用算术平均 值表示,计算结果表示到小数点后一位有效数字 10精密度 在同一实验室,由同一操作者使用相同设备按相同的测试方法,并在短时间内对同一被测对象相 互独立进行测试获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于这两个测定值的算术平均值的5%,以大 于这两个测定值的算术平均值的5%的情况不超过5%为前提 试验报告 试验报告应包括如下项目 样品信息:试验或测试样品的名称、种类、尺寸、数量、取样信息等 aa b 所使用的标准,包括标准名称、标准号; 所使用的试验方法; c d)试验结果 试验中观察到的异常现象; ee f 试验人员、日期