[发明专利]用于测定农作物秸秆中结构性碳水化合物和木质素含量的农作物秸秆除杂方法

说明书

本发明公开了用于测定农作物秸秆中结构性碳水化合物和木质素含量的农作物秸秆除杂方法。它包括如下步骤：1)将粉碎的农作物秸秆与体积分数80％乙醇混合，置于80℃中水浴30～60min萃取；2)经步骤1)萃取后的体系除去溶剂，取滤渣烘干至恒重，即得到用于测定农作物秸秆中结构性碳水化合物和木质素含量的除杂后的农作物秸秆。本发明操作性强，简单易行，大大减少提取时间且能够同时进行批量试验，且结果准确有效，用于测定农作物秸秆样品的纤维素、半纤维素和木质素含量均无显著性差异，结果也相对稳定。

技术领域

本发明涉及一种用于测定农作物秸秆中结构性碳水化合物和木质素含量的农作物秸秆除杂方法，属于农业技术领域。

背景技术

农作物秸秆是重要的有机物和能源资源。随着石油、化石燃料等不可再生资源的不断消耗，人们正在寻找可再生能源来满足逐渐增长的能源需求，这使得农作物秸秆资源化利用受到了前所未有的重视。纤维素、半纤维素和木质素是组成农作物秸秆的三个主要成分。在利用农作物秸秆生产燃料乙醇的过程中，纤维素、半纤维素以及木质素的含量的多少与最终的产物产量以及品质密切相关。

萃取除杂过程对于农作物秸秆的纤维素、半纤维素和木质素含量的准确测定是必要的。因为农作物秸秆样品除了这三种主要组分外，还包含可溶性碳水化化合物、蜡质、色素、果胶等杂质。当下测定结构性碳水化合物和木质素含量的方法需要将农作物秸秆进行酸水解，然后根据酸水解后溶液中糖的含量和残渣质量等的变化，进而分别计算得结构性碳水化合物和木质素含量。上述杂质的存在，会使得酸水解后溶液中糖含量和残渣质量与真值偏离，进而影响测定的准确性。

国际上广泛采用的测定农作物秸秆中三组分含量的方法是美国国家能源部可再生能源试验室制定的《生物质中结构性碳水化合物和木质素的准确测定》。该方法的主要缺点是前期萃取除杂过程用时长，一个样品的萃取除杂过程包括水提6-24h、醇提16-24h，且其能耗大、无法批量进行提取。

目前常用的萃取除杂方法除了上述水提和醇提两步提取法外还有95％乙醇提取、苯乙醇和丙酮两步提取和80％乙醇和轻石油醚两步提取等提取方法。提取方法虽多，但大都耗能耗时且无法进行批量试验，或是操作步骤繁琐。如95％乙醇提取需用时6h，苯乙醇和丙酮两步提取需用时4h，80％乙醇和轻石油醚两步提取方法操作繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测定农作物秸秆中结构性碳水化合物和木质素含量的农作物秸秆除杂方法，本发明操作性强，简单易行，重复性好。

本发明提供的一种用于测定农作物秸秆中结构性碳水化合物和木质素含量的农作物秸秆除杂方法，包括如下步骤：1)将粉碎的农作物秸秆与体积浓度80％乙醇溶液混合，置于80℃中水浴30～60min萃取；

2)经步骤1)萃取后的体系除去溶剂，取滤渣烘干至恒重，即得到用于测定农作物秸秆中结构性碳水化合物和木质素含量的除杂后的农作物秸秆。

本发明中，所述结构性碳水化合物为纤维素和半纤维素。

上述的方法中，所述粉碎的农作物秸秆的粒径可为40～80目；

所述农作物秸秆与所述体积浓度80％乙醇溶液的固液比可为10.0～12.5mg/mL，具体可为10.0mg/mL、12.5mg/mL。

上述的方法中，所述水浴过程中每隔5～6min将体系振荡20～30s，目的在于搅拌均匀。

上述的方法中，所述烘干的温度可为45～60℃，具体可为60℃。

上述的方法中，所述体系除去溶剂采用真空泵抽滤。

本发明中，步骤1)中所述萃取的条件具体可为80℃中水浴60min、80℃中水浴30min。