[發明專利]快速測定半纖維素提取液中戊糖和己糖含量的方法

無效

• 申請號: 200910037365.0
• 申請日: 2009-02-24
• 公開（公告）號: CN101493420A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 張曾;遲聰聰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種快速測定植物原料半纖維素提取液中糖類組分含量的新方法，采用雙波長技術實現對總糖和戊糖、己糖含量的同時測定，非常適合于聚戊糖含量較高的半纖維素(如闊葉木半纖維素和草類原料半纖維素)提取液中混合糖含量的同時分析測定。

背景技術

目前，資源短缺與能源危機是全球發展所共同面臨的焦點問題。生物質資源作為一種巨大的可再生資源，也越來越得到世界的廣泛關注。制漿造紙工業作為生物質資源的巨大消耗者，必然面臨著嚴峻挑戰?！吧镔|精煉”已成為近幾年國內外研究的方向和熱點，國外一批學者提出了“聯合林產品的生物質精煉(簡稱IFBR)”的構想，其主要是在制漿前增加預處理段，提取木片中的半纖維素聚糖或單糖，用于后續轉化加工生產高附加值產品。其中，提取液中主要糖類組分含量的測定，對于優化預提取工藝、確定糖的發酵條件以及提高研究效率具有重要意義。

現有的用于多糖含量的分析方法主要有兩大類。第一類是傳統的分析方法，用于測總還原糖含量的方法如3，5-二硝基水楊酸鹽比色法，該方法準確度和可靠性不高；利用多糖在強酸性條件下脫水生成糠醛或其衍生物，然后再與酚類化合物縮合生成有特殊顏色的物質，如地衣酚-硫酸法、苯酚-硫酸法和間苯三酚-冰醋酸顯色法，盡管上述方法操作簡單，但不能實現戊糖和己糖的同時測定，且前兩種方法所測結果的重復性較差。第二類是現代儀器分析方法，主要包括氣相色譜法、高效液相色譜法和離子色譜法，盡管分析結果準確度高，但所使用的儀器設備和糖分析柱價格昂貴、儀器操作和維護成本很高，且分析前樣品的處理操作程序復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種快速測定半纖維素提取液中戊糖和己糖含量的方法，克服目前分析糖類組分的方法所存在的各種弊端，該方法可以實現快速測定，分析結果準確度高且不需要昂貴儀器。

本發明的一種快速測定半纖維素提取液中戊糖和己糖含量的方法如下：使提取液中的糖與間苯三酚產生顯色反應，然后測定總糖在等摩爾吸收波長425nm及戊糖在553nm處的吸光度標準曲線求得總糖和戊糖含量，進而求得己糖含量。

總糖在425nm處的吸光度與摩爾濃度之間的標準曲線為y＝0.1016x(R²＝0.9976)，y指總糖在425nm處的吸光度，x指總糖的摩爾濃度(單位mmol/L)，R²為相關系數。

戊糖在553nm處的吸光度與摩爾濃度之間的標準曲線為y₁＝0.6628x(R²＝0.9986)，y₁是指戊糖在553nm處的吸光度，x是指戊糖的摩爾濃度(單位mmol/L)，R²為相關系數。

糖與間苯三酚產生顯色反應包括如下步驟：

(1)在盛有間苯三酚的試劑瓶中依次加入冰醋酸、濃鹽酸、無水乙醇，充分搖勻使間苯三酚溶解完全；間苯三酚、冰醋酸、濃鹽酸、無水乙醇的用量比依次為1克∶55毫升∶1毫升∶5毫升；

(2)分別移取上述不同濃度的單糖及混合糖標準溶液1mL于25mL比色管中，加入10mL顯色反應試劑混合均勻，在沸水浴中反應10min，反應結束后立即冷卻，待進行光譜分析；

(3)將步驟(2)中反應結束后的溶液于紫外可見分光光度計中進行全波長掃描，記錄波長425nm和553nm處的吸光度值，然后以空白樣進行上述相同的顯色反應作為參比。

本發明的原理是利用顯色反應試劑(冰醋酸和濃鹽酸)中的酸性介質，在高溫條件下將待測樣品中的聚戊糖和聚己糖分別水解為戊糖和己糖，然后經脫水分別轉變為糠醛和羥甲基糠醛，再與間苯三酚發生顯色反應生成相應的有色化合物。圖1顯示了D-木糖和D-葡萄糖顯色反應后的可見光譜，木糖和葡萄糖在波長553nm和410nm處分別有最大吸收，但戊糖在410nm處也有吸收。為了進一步實現本發明的目的，采用幾組相同摩爾濃度的戊糖和己糖進行相同的反應，如圖2所示，二者在425nm處具有相同的吸光度，即該波長為二者的等摩爾吸收波長。因此，利用戊糖和己糖在425nm和553nm處的吸光度與已知相應的糖濃度可求得標準曲線，然后根據標準曲線求得樣品中的總糖和戊糖含量，己糖含量等于總糖與戊糖含量之差。并且，提取液中的木素和葡萄糖醛酸均對本方法的測定結果無影響。本方法所測總糖、木糖和葡萄糖的回收率均較高，為(100±3)％，可以實現對總糖和戊糖、己糖含量的準確測定。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

(1)對顯色反應試劑的配制方法進行改進，不加入葡萄糖溶液從而實現對戊糖和己糖含量的同時測定。