[發明專利]一種毛竹中半纖維素含量的檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201510547748.8
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105223165B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 李曉麗;周瑞清;何勇;聶鵬程;孫嬋駿;周斌雄
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種毛竹中半纖維素含量的檢測系統及方法，該檢測系統包括透明樣品槽，其側壁外周的底部均勻設有22個透過波長不同的濾光片，可旋轉工作臺，用于承載所述透明樣品槽；光源，用于照射預設檢測點；檢測器，用于檢測在光源照射下預設檢測點處的漫反射率；控制單元，用于控制可旋轉工作臺轉動使透明樣品槽側壁外周的濾光片轉動至預設檢測點處，并獲取檢測器檢測到的漫反射率以計算毛竹中半纖維素含量。本發明的檢測系統和方法可快速有效地實現毛竹中半纖維素含量的快速、無損、低成本、環保地檢測，這為快速獲取毛竹組成成分的信息，指導后期毛竹的利用加工起著巨大的作用，且系統結構簡單，易于操作，維護成本低廉。

技術領域

本發明涉及半纖維素含量檢測技術領域，具體涉及一種毛竹中半纖維素含量的檢測系統及方法。

背景技術

半纖維素和纖維素、木質素等一起構成了高等植物的細胞壁，并且和蛋白質及酚類化合物之間存在化學鍵連接。半纖維素糖類可以被用于發酵酒精，利用這一生物技術，可用植物纖維作原料制取酒精。同時，半纖維素也是竹漿的主要成分之一。以毛竹為原料提取的竹漿纖維成分中包含了半纖維素，具備良好的可紡性和服用性能，尤其是具有抗菌、抑菌、防紫外線和易于生物降解等特性。但是半纖維素含量因植物種屬、成熟程度、細胞類型及其形態學部位的不同而有很大差異。因此快速準確的測出毛竹中半纖維素含量具有實際意義。

目前植物中半纖維素含量的測量方法主要有：

1、采用范氏(Van Soest)的洗滌纖維分析法

原理：粉末狀待測樣本經中性洗滌劑煮沸處理，不溶解的殘渣為中性洗滌纖維，主要為細胞壁成分，其中包括半纖維素、纖維素、木質素和硅酸鹽。再經酸性洗滌劑處理，剩余的殘渣為酸性洗滌纖維，其中包括纖維素、木質素和硅酸鹽。兩步驟殘渣質量相減即為樣本中半纖維素的質量，進而求出半纖維素含量。

2、堿抽提法

原理：半纖維素可以用KOH或NaOH等堿的水溶液從竹材綜纖維素中抽提出來，為了減少還原性末端基的堿降解，在抽提時可加入一定量的硼氫化鈉或硼氫化鉀。為使半纖維素沉淀，每次抽提后應加入乙酸(KOH)或6M HCl(NaOH)中和溶液中的堿，在已經中和并過濾后的溶液中加入乙醇或其它中性有機溶劑，使半纖維素進一步沉淀析出。

以上方法都是通過抽提半纖維素物質后，析出半纖維素或者計算質量差進而間接推斷出含量，但是在處理過程中，無法排除測量過程中造成的損失。并且用以上傳統的濕化學方法檢測時需要用到大量的試劑進行前處理，非常耗時且需要大量勞力，過程繁瑣，無法做到快速實時的檢測。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種的毛竹中竹半纖維素含量的檢測系統集方法，實現確定毛竹中半纖維素含量的快速、無損、低成本檢測。

一種毛竹中半纖維素含量的檢測系統，包括：

透明樣品槽，其側壁外周沿周向均勻設有22個透過波長不同的濾光片，

可旋轉工作臺，用于承載所述透明樣品槽；

光源，用于照射預設檢測點；

檢測器，用于檢測在光源照射下預設檢測點處的漫反射率；

控制單元，用于控制可旋轉工作臺轉動使透明樣品槽側壁外周的濾光片轉動至預設檢測點處，并獲取檢測器檢測到的漫反射率以計算毛竹中半纖維素含量。

本發明中光源為線光源，發出的光線為平行光束，沿水平方向照射透明樣品槽的側壁。進一步優選，所述光源為近紅外光源。控制單元多通過計算機實現。

本發明中檢測器可采用常見的光電探測器，獲取從預設檢測點射出的光線的強度，該光線實際上為置于透明樣品槽中的樣品對光源的漫反射光線，根據光源的強度，即可得到漫反射率。