[發(fā)明專(zhuān)利]森林可燃物中脂溶性抽提物的提取、測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410288981.4
• 申請(qǐng)日: 2014-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104101509A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鳳君;劉乃安;田曉瑞;舒立福;劉曉東;王明玉;何誠(chéng);趙璠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/02;G01N5/00;G01N5/02
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;丁金玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抽提物的提取、測(cè)量方法，特別是涉及一種森林可燃物中脂溶性抽提物的提取、測(cè)量方法。

背景技術(shù)

森林火災(zāi)往往導(dǎo)致重大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和把握森林火行為的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而制定出合理高效的撲火策略，可最大程度地降低由火災(zāi)導(dǎo)致的損失和傷亡。森林火行為的發(fā)展和變化除與氣象和地形條件密切相關(guān)外，與可燃物自身的理化性質(zhì)更是密不可分。

盡管森林可燃物的形態(tài)千差萬(wàn)別，但其化學(xué)組分相似，可歸結(jié)為5大類(lèi)：纖維素(38～50％)、半纖維素(7～26％)、木質(zhì)素(23～24％)、抽提物(<15％)、礦物質(zhì)(<1％)。纖維素和半纖維素的熱學(xué)性質(zhì)差別不大，熱值為16.13MJ/kg，木質(zhì)素的熱值為24.53MJ/kg。

抽提物是指可以用水(熱水、冷水)、有機(jī)溶劑(醚、苯醇等)或稀酸、稀堿水液抽提出來(lái)的物質(zhì)的總稱(chēng)。抽提物是影響可燃物燃燒過(guò)程的重要化學(xué)組分，因?yàn)樗梢约铀倩鹁€的燃燒。可燃物抽提物含量是研究森林燃燒性、樹(shù)種燃燒性及抗火性的重要理化指標(biāo)，也是林火管理的基本依據(jù)。

抽提物組成復(fù)雜，主要有2類(lèi)化合物對(duì)燃燒和火行為的影響較大，第1類(lèi)是脂溶性組分(脂肪和蠟)，主要存在于木質(zhì)部和樹(shù)皮中，俗稱(chēng)“粗脂肪”；第2類(lèi)是萜烯類(lèi)化合物，主要存在于樹(shù)木的小枝和葉片中，以針葉樹(shù)種葉片中含量最大，俗稱(chēng)“揮發(fā)油”。

脂溶性抽提物是一種成分很復(fù)雜的易燃物，不易揮發(fā)，不溶于水，一般為脂肪、游離脂肪酸、蠟、磷脂、固醇、芳香油、色素等脂溶性物質(zhì)的混合物，多存在于新鮮的可燃物中，死可燃物中較少。不同植物和同一植物不同部位的粗脂肪含量不同，含量越高的樹(shù)種易燃性越強(qiáng)。“粗脂肪”熱值為35～40MJ/kg，為可燃物化學(xué)組分中熱值最高的。粗脂肪含量是衡量樹(shù)種易燃性的重要指標(biāo)，抽提物含量低于2％時(shí)，為低油脂含量，3％～5％為中油脂含量，6％以上為高油脂含量。

索氏提取器，又稱(chēng)脂肪抽取器或脂肪抽出器(如圖1所示)。索氏提取器是由提取瓶、提取管、冷凝器三部分組成的，提取管兩側(cè)分別有虹吸管和連接管，各部分連接處要嚴(yán)密不能漏氣。提取時(shí)，將待測(cè)樣品包在脫脂濾紙包內(nèi)，放入提取管內(nèi)。提取瓶?jī)?nèi)加入石油醚，加熱提取瓶，石油醚氣化，由連接管上升進(jìn)入冷凝器，凝成液體滴入提取管內(nèi)，浸提樣品中的脂類(lèi)物質(zhì)。待提取管內(nèi)石油醚液面達(dá)到一定高度，溶有粗脂肪的石油醚經(jīng)虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶?jī)?nèi)的石油醚繼續(xù)被加熱氣化、上升、冷凝，滴入提取管內(nèi)，如此循環(huán)往復(fù)，直到抽提完全為止。

萃取前先將固體物質(zhì)研碎，以增加固液接觸的面積。然后，將固體物質(zhì)放在濾紙包內(nèi)，置于提取器中，提取器的下端與盛有浸出溶劑的圓底燒瓶相連，上面接回流冷凝管。加熱圓底燒瓶，使溶劑沸騰，蒸氣通過(guò)連接管上升，進(jìn)入到冷凝管中，被冷凝后滴入提取器中，溶劑和固體接觸進(jìn)行萃取，當(dāng)提取器中溶劑液面達(dá)到虹吸管的最高處時(shí)，含有萃取物的溶劑虹吸回到燒瓶，因而萃取出一部分物質(zhì)。然后圓底燒瓶中的浸出溶劑繼續(xù)蒸發(fā)、冷凝、浸出、回流，如此重復(fù)，使固體物質(zhì)不斷為純的浸出溶劑所萃取，將萃取出的物質(zhì)富集在燒瓶中。液—固萃取是利用溶劑對(duì)固體混合物中所需成分的溶解度大,對(duì)雜質(zhì)的溶解度小來(lái)達(dá)到提取分離的目的。

現(xiàn)有萃取方法的缺點(diǎn)是1.耗時(shí)長(zhǎng)，抽提過(guò)程就需6-8小時(shí)；其后還有抽出物的回收、蒸發(fā)、烘干等過(guò)程。2.脂溶性溶劑(乙醚、苯醇、石油醚等)用量大。3.脂溶性抽出物為液體，需經(jīng)過(guò)回收、蒸發(fā)、烘干等程序，才能獲得抽提物含量的數(shù)據(jù)。4.操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)便易行、抽提物提取效率高、含量測(cè)量準(zhǔn)確、能夠直接獲得森林可燃物中脂溶性抽提物的提取、測(cè)量方法。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明一種森林可燃物中脂溶性抽提物的提取、測(cè)量方法，包括以下步驟：

(1)可燃物樣品的采集：采集生長(zhǎng)健康，未有病蟲(chóng)危害的可燃物樣品，用大的牛皮紙信封裝取，在烘干前放置于實(shí)驗(yàn)室陰涼干燥處，以避免霉變；

(2)可燃物樣品的烘干：把裝有可燃物樣品的牛皮紙信封放置恒溫烘箱中，烘箱溫度設(shè)定在75-85℃，可燃物樣品烘至恒重；

(3)可燃物樣品的粉碎：烘干后的可燃物樣品用植物粉碎機(jī)粉碎，過(guò)40-60目篩，存于封口袋中備用；