CN116698774A - 一种适用于烟草原料的木质素测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于烟草原料木质素测定方法，通过乙酰溴法测定烟草原料木质素含量，主要通过以下步骤实现，(1)把烟叶或烟梗磨碎，用烘箱烘干，称取6.0mg左右的烟叶或烟梗粉末于25ml具塞玻璃管中；(2)配置木质素标准溶液；(3)通过优化乙酰溴体积分数、反应温度、反应时间、高氯酸添加量等获取最有反应条件。本方法具有步骤简单，配置木质素标准液可使用一个月，操作迅速，测定准确，重复性高，适用于大批量测定样品等优点。
Description
技术领域
本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种适用于烟草原料的木质素测定方法。
背景技术
烟草细胞壁物质是烟草的重要组成成分，其中木质素是烟草细胞壁物质的重要组分之一，木质素与纤维素、半纤维素、果胶共同构建了烟草细胞壁的骨架。木质素的元素在不同类型、产地、部位的烟草原料中的含量不同，一般来讲，木质素主要含碳、氢、氧3种元素，质量分数分别约为60％、6％和30％，此外还含有少量的氮元素。
测定木质素含量的方法较多，有Klason法、紫外分光光度法、浊度法、红外光谱定量分析法和同位素法等。最常用的测定方法是Klason法，其基本方法是将样品置于质量分数为72％的硫酸中，使其中的多糖类物质发生水解溶除，留下的残渣为酸不溶木质素，经过滤除去糖类化合物，对剩余残渣进行水洗、干燥和称量得到木质素的含量定误差较大，且具有一定局限性。烟草行业采用的标准《烟草及烟草制品中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸洗木质素的测定洗涤剂法》是改进后的Klason法，是在Klason法的前面加上用酸性洗涤剂去除糖类、蛋白质、半纤维素及脂肪等成分这一步骤。但硫酸处理会使部门木质素降解，导致测定结果偏小，并且操作步骤多，费时。乙酰溴法也是测定木质素含量的一种重要方法，具有所需样品量少，测定过程简单易行、迅速准确的特点。其基本原理是将样品置于乙酰溴-冰醋酸的混合溶液中，木质素中的酚羟基发生乙酰化，形成的乙酰化木质素溶液在280nm处有最大紫外吸收峰，通过测量该处的紫外吸收值可以定量判断木质素的含量。测定过程中加入高氯酸可提高木质素乙酰化的速度。因此，开发适用于烟草原料木质素测定的乙酰溴法很重要。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种适用于烟草原料的木质素测定方法，本发明可以简化测定步骤、缩短测定时间，快速获得准确可靠的木质素含量。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种适用于烟草原料的木质素测定方法，包括以下步骤：
步骤1，把烟叶或烟梗磨碎，用烘箱烘干，称取6.0mg左右的烟叶或烟梗粉末于25ml具塞玻璃管中；
步骤2，配置木质素标准溶液；分别为准确配置3.0g/L、2.7g/L、2.4g/L、2.1g/L、1.8g/L、1.5g/L的木质素标准品；
步骤3，在步骤1的玻璃管中加入5mL体积分数为10％～40％乙酰溴的冰醋酸溶液和质量浓度为0～0.91mol/L的高氯酸，盖好试管塞，在40～90℃恒温水浴下反应15～180min；然后，将反应液移入装有10mL 2mol/L氢氧化钠和10mL冰醋酸溶液的容量瓶中终止反应；
步骤4，测定吸光度：充分混匀，用冰醋酸稀释至50mL，以冰醋酸为空白溶液，测定并比较不同反应条件下产物在280nm处的紫外吸收值；
步骤5，设定梯度乙酰溴体积分数分别为15％、20％、25％、30％、35％，吸光度高说明反应更充分，选择吸光度高的乙酰溴体积分数；
步骤6，设定反应温度分别为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃，选择吸光度高的反应温度；
步骤7，设定反应时间分别为20min、30min、40min、50min、60min，选择吸光度高的反应时间；
步骤8，设定高氯酸添加量分别为0.1ml、0.15ml、0.2ml、0.25ml、0.3ml，选择吸光度高的高氯酸添加量。
进一步方案为，所述步骤2中木质素标准品采用的是sigema，货号：471003。
进一步方案为，所述步骤2中，木质素标准品不易溶于冰醋酸，需要在600rpm转速下搅拌1h溶解，且木质素溶解过程中密封。
进一步方案为，所述步骤2中，木质素标准品有效期一个月，储存在4℃冰箱中。
进一步方案为，所述步骤3中，在25ml试管中参与化学反应，试管应盖上塞子。
进一步方案为，所述步骤8中，紫外分光光度计采用的普析1810。
进一步方案为，烟草样品木质素测量的最优条件为：乙酰溴体积分数20％，反应温度80℃，反应时间40min，高氯酸添加量0.25ml。
本发明的有益效果在于：
(1)步骤简单，配置木质素标准液可使用一个月，操作迅速。
(2)测定准确，重复性高。
(3)适用于大批量测定样品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明木质素含量标准曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
(1)优化乙酰溴体积分数。设定梯度乙酰溴体积分数分别为15％、20％、25％、30％、35％。结果如表1，可以看出，20％乙酰溴体积分数的吸光度最高，优选20％吸光度。
| 乙酰溴含量 | 样品1吸光度 | 样品2吸光度 | 吸光度平均值 |
| 15％ | 0.626 | 0.615 | 0.620 |
| 20％ | 0.647 | 0.646 | 0.646 |
| 25％ | 0.590 | 0.601 | 0.596 |
| 30％ | 0.578 | 0.580 | 0.579 |
| 35％ | 0.598 | 0.602 | 0.600 |
(2)优化反应温度。设定反应温度分别为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃。实验结果如表2所示，可以看出，80℃和90℃吸光度较高，因90℃温度太高，试管塞有爆出风险，因此优选80℃。
| 反应温度 | 样品1吸光度 | 样品2吸光度 | 吸光度平均值 |
| 50℃ | 0.290 | 0.290 | 0.290 |
| 60℃ | 0.286 | 0.285 | 0.286 |
| 70℃ | 0.320 | 0.319 | 0.320 |
| 80℃ | 0.392 | 0.395 | 0.394 |
| 90℃ | 0.406 | 0.403 | 0.405 |
(3)优化反应时间。设定反应时间分别为20min、30min、40min、50min、60min。实验结果如表所示，可以看出，40min时吸光度较高，且两个样品吸光度差距小，因此优选40min。
| 反应时间 | 样品1吸光度 | 样品2吸光度 | 吸光度平均值 |
| 20min | 0.354 | 0.327 | 0.341 |
| 30min | 0.388 | 0.357 | 0.373 |
| 40min | 0.419 | 0.426 | 0.423 |
| 50min | 0.426 | 0.424 | 0.425 |
| 60min | 0.469 | 0.459 | 0.464 |
(4)优化高氯酸添加量。设定高氯酸添加量分别为0.1ml、0.15ml、0.2ml、0.25ml、0.3ml。实验结果如表所示，可以看出，0.25ml时吸光度最高且两个样品吸光度差距较小，因此优选0.25ml高氯酸。
| 反应时间 | 样品1吸光度 | 样品2吸光度 | 吸光度平均值 |
| 0.1ml | 0.358 | 0.355 | 0.357 |
| 0.15ml | 0.378 | 0.372 | 0.375 |
| 0.2ml | 0.400 | 0.398 | 0.399 |
| 0.25ml | 0.434 | 0.419 | 0.427 |
| 0.3ml | 0.418 | 0.419 | 0.419 |
综上所述，烟草样品木质素测量的优化条件为：乙酰溴体积分数20％，反应温度80℃，反应时间40min，高氯酸添加量0.25ml。
(5)方法重复性
采用上述方法测定同一个样品5次，每个样品平行测两次吸光度，可以看出5个样品的标准偏差为1.08％，误差很小，说明样品测定的重复性好。
| 吸光度 | 吸光度1 | 吸光度2 | 平均值 |
| 样品1 | 0.297 | 0.307 | 0.302 |
| 样品2 | 0.293 | 0.299 | 0.296 |
| 样品3 | 0.309 | 0.319 | 0.314 |
| 样品4 | 0.286 | 0.289 | 0.288 |
| 样品5 | 0.288 | 0.290 | 0.289 |
| 标准偏差 | 0.91％ | 1.25％ | 1.08％ |
实施例2
以烟梗为例测定烟梗木质素含量。首先把烟梗磨碎，然后把烟梗粉末烘干，取6.0mg样品于25ml具塞试管中待用。
配置木质素标准品溶液。以冰醋酸为溶剂，准确配置3.0g/L、2.7g/L、2.4g/L、2.1g/L、1.8g/L、1.5g/L的木质素标准品，绘制出木质素含量标准曲线图。
在具塞试管中加入5mL体积分数为20％乙酰溴的冰醋酸溶液和0.25ml的高氯酸，盖好试管塞，在80℃恒温水浴下反应40min，然后将反应液移入装有10mL 2mol/L氢氧化钠和10mL冰醋酸溶液的容量瓶中终止反应。充分混匀，用冰醋酸稀释至50mL，以冰醋酸为空白溶液，测定并比较不同反应条件下产物在280nm处的紫外吸收值。
如图1所示，木质素含量标准曲线为y＝0.2014x+0.0534，R2≥0.99，说明拟合度很好。样品测定吸光度分别为0.545、0.531、0.558，标偏1.3％。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.一种适用于烟草原料的木质素测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，把烟叶或烟梗磨碎，用烘箱烘干，称取6.0mg左右的烟叶或烟梗粉末于25ml具塞玻璃管中；
步骤2，配置木质素标准溶液；分别为准确配置3.0g/L、2.7g/L、2.4g/L、2.1g/L、1.8g/L、1.5g/L的木质素标准品；
步骤3，在步骤1的玻璃管中加入5mL体积分数为10％～40％乙酰溴的冰醋酸溶液和质量浓度为0～0.91mol/L的高氯酸，盖好试管塞，在40～90℃恒温水浴下反应15～180min；然后，将反应液移入装有10mL 2mol/L氢氧化钠和10mL冰醋酸溶液的容量瓶中终止反应；
步骤4，测定吸光度：充分混匀，用冰醋酸稀释至50mL，以冰醋酸为空白溶液，测定并比较不同反应条件下产物在280nm处的紫外吸收值；
步骤5，设定梯度乙酰溴体积分数分别为15％、20％、25％、30％、35％，吸光度高说明反应更充分，选择吸光度高的乙酰溴体积分数；
步骤6，设定反应温度分别为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃，选择吸光度高的反应温度；
步骤7，设定反应时间分别为20min、30min、40min、50min、60min，选择吸光度高的反应时间；
步骤8，设定高氯酸添加量分别为0.1ml、0.15ml、0.2ml、0.25ml、0.3ml，选择吸光度高的高氯酸添加量。
2.如权利要求1所述的一种适用于烟草原料的木质素测定方法，其特征在于，所述步骤2中木质素标准品采用的是sigema，货号：471003。
3.如权利要求1所述的一种适用于烟草原料的木质素测定方法，其特征在于，所述步骤2中，木质素标准品不易溶于冰醋酸，需要在600rpm转速下搅拌1h溶解，且木质素溶解过程中密封。
4.如权利要求1所述的一种适用于烟草原料的木质素测定方法，其特征在于，所述步骤2中，木质素标准品有效期一个月，储存在4℃冰箱中。
5.如权利要求1所述的一种适用于烟草原料的木质素测定方法，其特征在于，所述步骤3中，在25ml试管中参与化学反应，试管应盖上塞子。
6.如权利要求1所述的一种适用于烟草原料的木质素测定方法，其特征在于，所述步骤8中，紫外分光光度计采用的普析1810。
7.如权利要求1所述的一种适用于烟草原料的木质素测定方法，其特征在于，烟草样品木质素测量的最优条件为：乙酰溴体积分数20％，反应温度80℃，反应时间40min，高氯酸添加量0.25ml。
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| CN202310599237.5A CN116698774A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 一种适用于烟草原料的木质素测定方法 |
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| CN202310599237.5A Pending CN116698774A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 一种适用于烟草原料的木质素测定方法 |
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2023
- 2023-05-25 CN CN202310599237.5A patent/CN116698774A/zh active Pending
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