滤袋法测定红麻、黄麻韧皮纤维主要成分的方法检验

杨喜爱，肖爱平，冷鹃，廖丽萍，刘亮亮

(中国农业科学院麻类研究所，长沙 410205)



滤袋法测定红麻、黄麻韧皮纤维主要成分的方法检验

杨喜爱，肖爱平，冷鹃，廖丽萍，刘亮亮

(中国农业科学院麻类研究所，长沙 410205)

根据国家标准方法“GB/T 5889-1986 苎麻化学成分定量分析方法”和“GB/T 6434-2006 饲料中粗纤维测定方法—过滤法”的提取反应原理，应用滤袋对红麻、黄麻韧皮纤维的主要化学成分水溶物、果胶、半纤维素和粗纤维进行检测分析方法的改进，并对国标方法和滤袋法的检测结果进行差异比较分析，“配对t—检验”统计分析结果表明两种检测方法无显著差异。由此，确立了一种应用滤袋快速准确测定黄麻、红麻韧皮纤维主要化学成分的新方法。

红麻；黄麻；韧皮纤维；化学成分检验

目前红/黄麻化学成分的分析测定一直参考“GB/T 5889-1986 苎麻化学成分定量分析方法”进行[1]，还没有红/黄麻化学成分分析的标准检测方法；与苎麻原麻不同，红/黄麻原麻皮厚，纤维粗硬，检测时难以扎成麻球，提取剂也不容易渗透，因此红/黄麻原麻需要粉碎或者剪碎后再加入提取剂进行高温煮提。每一成分提取结束还需将样品从反应瓶中转移到玻璃砂芯坩埚进行抽滤清洗，抽滤洗净后的样品再转移到反应瓶中进行下一步的成分提取，如此反复。样品在坩埚中抽滤洗净平均需要3～5 h，完成每个成分的分析平均需要1 d的时间。由于果胶分解物的粘稠性会堵塞坩埚滤孔，果胶分解结束后的抽滤清洗尤为费时。完成一个样品的测试需要7 d左右的时间，检测效率极低。在多次转移的过程中，样品也容易损失，导致结果不准。粗纤维的测试分析则采用“GB/T 6434-2006 饲料中粗纤维测定方法—过滤法”[2]，酸碱分解结束都需要经过过滤和洗涤过程，转移过程中容易造成样品的损失，坩埚过滤耗时很长，检测效率不高。根据传统国标方法的反应原理，本方法对国标法中部分参数进行适当改进，应用滤袋对红麻、黄麻韧皮纤维中水溶物、果胶、半纤维素和粗纤维进行测定分析，通过国标法对该方法的检测结果进行检验，采用“配对t—检验”[3]判断其检测结果的准确性和可靠性，以期为红麻、黄麻化学成分检测标准的制订奠定技术基础。

1 材料与方法

1.1 材料

样品：3个不同品种红麻和3个不同品种黄麻韧皮纤维来源于农业部麻类产品质量监督检验测试中心委托检验存留样品。

滤袋：12μm孔径滤袋，购于中国农业大学肉牛研究中心。

试剂：① 3 g/L草酸铵溶液：称取3.00 g草酸铵溶解在一定量的蒸馏水中，定容至1 L。② 12 g/L氢氧化钠溶液：称取12.00 g氢氧化钠在一定量的蒸馏水中，定容至1 L。③ 1.25%硫酸溶液：称取1.25 g浓硫酸溶解到100 mL蒸馏水中。④ 1.25%氢氧化钠溶液：称取1.25 g氢氧化钠溶解到100 mL蒸馏水中。

设备：带冷凝回流装置可加热玻璃杯(1000 mL，FOSS)；纤维切割刀；封口机(50 Hz～60 Hz，ANKOM)；电热板(室温～300 ℃，LabTech)；分析天平(感量0.1 mg，METTLER)；电热恒温干燥箱(室温～200 ℃，LabTech)；高速植物样品粉碎机(24000 r/min，FW177，北京永光明医疗仪器厂)；耐酸碱记号笔(ANKOM)。

1.2 方法

1.2.1 国标法：水溶物、果胶、半纤维素的测定按“GB/T 5889-1986”进行。

1.2.2 国标法：粗纤维的测定按“GB/T 6434-2006”进行。

1.2.3 滤袋法

1.2.3.1 试样处理与烘干重

将红麻和黄麻韧皮纤维样品折中对折，剪取中间约占整个样品1/3长的部位，拣出麻骨、麻皮以及其他杂质，混合理直平铺于台面上，随机选取3个抽样点，每点抽取一束(50 g～100 g)，切割刀切成长约2 mm的碎段，混匀备用[4-6]。

每个滤袋称取试样约1 g，精确至0.1 mg，封口机热熔封口。电热恒温干燥箱103 ℃±2 ℃，烘干至恒重。

1.2.3.2 水溶物的测定

烘干称重后的3个试样滤袋放入加热烧杯中(每3个滤袋为1个处理)，加入蒸馏水150 mL，装好冷凝回流装置，煮沸1 h，热水清洗至洗涤水无色，稍沥水后再加入蒸馏水150 mL，煮沸2 h，清洗至洗涤水无色。同时设置另一个反应终止后不予以清洗的对照处理，比较清洗和不清洗两种终点处理方式的结果差异。将处理后的滤袋烘干，烘干温度、时间和结果计算方法同GB/T 5889-1986。

1.2.3.3 果胶的测定

测完水溶物的滤袋放回加热烧杯中，加入3 g/L草酸铵溶液150 mL，装好冷凝回流装置，煮沸3.5 h，热水清洗至洗涤水不混浊。滤袋烘干和结果计算方法同GB/T 5889-1986。

1.2.3.4 半纤维素的测定

测完果胶的滤袋放回加热烧杯中，加入12 g/L氢氧化钠溶液150 mL，装好冷凝回流装置，煮沸3.5 h，热水清洗至洗涤水无色。滤袋烘干和结果计算方法同GB/T 5889-1986。

1.2.3.5 粗纤维的测定

①稀酸稀碱处理：重新称取3个试样滤袋，每个滤袋试样称量约为1 g，准确至0.1 mg，热熔封口。烘干恒重后放入加热烧杯中，加入1.25%硫酸溶液150 mL，装好冷凝回流装置，微沸1.5 h，热水清洗至洗涤水无色，稍沥水后再用1.25%氢氧化钠溶液150 mL，装好冷凝回流装置，微沸1.5 h，热水清洗至洗涤水无色，烘干至恒重。②灰化：稀酸稀碱处理后的滤袋在预称重的坩埚中500 ℃±15 ℃加热灰化。

计算出稀酸稀碱处理后装样滤袋烘干总质量，减掉灰化残渣质量，即为损失的有机物质量。粗纤维含量按公式计算：W=[M2-(M1×C)]/M0×100%，式中W为粗纤维含量，单位为百分比(%)；M1—滤袋质量，单位为克(g)；M0—样品质量，单位为克(g)；M2—损失的有机物质量，单位为克(g)；C—灰分空白滤袋因素(空白滤袋灰化后质量/空白滤袋质量)。

2 结果与分析

2.1 水溶物

水溶物测定结果如表1，可以看出如果用滤袋法测水溶物不清洗，测定结果比国标法的结果平均下降约2%，因此不再做差异比较分析。采用“配对试验两个样本均数差异显著性检验-t检验”对清洗处理后的滤袋法和国标法测定结果进行差异比较分析，结果表明显著水平α=0.05情况下，|t|=0.435

传统国标法水溶物分析采用2次换蒸馏水煮沸，第一次煮完的蒸馏水直接倒掉，第二次煮完后在分样筛中将样品洗干净，然后烘干样品。但这个过程在完全开放的条件下进行，分样筛孔径较大，再加上第一次直接倾倒水溶液过程，容易将纤维碎屑等附着物质一并除掉，导致测定结果偏大。滤袋法测水溶物也经过2次蒸馏水煮沸过程，但如果没有经过适当的清洗，水溶物不能完全从滤袋中析出，会影响结果的准确性，导致水溶物结果偏小，影响后续的果胶测定。因此，滤袋法分析水溶物需要经过一个适当的清洗过程，清洗至洗涤液无色即可。

表1 水溶物测定终点处理方式与结果差异显著性比较

Tab.1 Final treatment and difference of testing results of water-soluble substance between filter-bag method and national standard method

编号滤袋法(不清洗)国标法d=x1-x2滤袋法(清洗)国标法d=x1-x2d214.656.63-6.926.630.290.084125.847.31-7.437.310.120.014437.628.54-7.978.54-0.570.3249411.3312.67-12.5612.67-0.110.0121511.6413.42-12.6713.42-0.750.5625614.7616.17-16.1816.170.010.0001总和50.9464.74-63.7364.74-1.010.9981平均8.4910.79-x1=10.62x2=10.79-0.17-差异标准误Sd0.163|t|值0.435显著水平α=0.05情况下,|t|=0.435

2.2 果胶

果胶测定结果如表2，可以看出显著水平α=0.05情况下，|t|=1.014

表2 果胶测定结果差异显著性比较

Tab.2 Difference of testing results of pectin between filter-bag method and national standard method

编号滤袋法国标法d=x1-x2d217.877.99-0.120.014427.016.740.270.072936.357.03-0.680.462448.568.74-0.180.032457.347.61-0.270.072966.856.790.060.0036总和43.9844.90-0.920.6586平均x1=7.33x2=7.48-0.15-差异标准误Sd0.148|t|值1.014显著水平α=0.05情况下,|t|=1.014

2.3 半纤维素

半纤维测定结果如表3，可以看出显著水平α=0.05情况下，|t|=1.147

表3 半纤维素测定结果差异显著性比较

Tab.3 Difference of testing results of hemicellulose between filter-bag method and national standard method

编号滤袋法国标法d=x1-x2d2112.3712.75-0.380.1444213.6513.88-0.230.0529310.7110.350.360.1296410.1311.04-0.910.8281513.5813.97-0.390.1521611.3611.120.240.0576总和71.8073.11-1.311.3647平均x1=11.97x2=12.19-0.218-差异标准误Sd0.190|t|值1.147显著水平α=0.05情况下,|t|=1.147

2.4 粗纤维

粗纤维测定结果如表4，显著水平α=0.05情况下，|t|=0.818

表4 粗纤维测定结果差异显著性比较

Tab.4 Difference of testing results of crude fiber between filter-bag method and national standard method

编号滤袋法国标法d=x1-x2d2148.5848.99-0.410.1681243.1443.75-0.610.3721354.7954.700.090.0081451.4550.970.480.2304547.6447.560.080.0064646.3246.89-0.570.3249总和291.92292.86-0.941.11平均x1=48.65x2=48.81-0.157-差异标准误Sd0.192|t|值0.818显著水平α=0.05情况下,|t|=0.818

3 结论

通过对国标法“GB5889-1986 苎麻化学成分定量分析方法”和“GB/T 6434-2006 饲料中粗纤维测定方法—过滤法”中的试料形式和用量、提取试剂、浴比、处理时间以及终点处理等因素进行适当改进，应用滤袋测定红麻、黄麻中水溶物、果胶、半纤维素和粗纤维的检测结果准确可靠，可以作为一种快速准确的检测方法。该方法从反应开始到结束样品都在滤袋中，能有效避免短细纤维流失和样品损失等的问题，提高检测结果的准确性[7-8]。同时该方法可以一次处理多个样品，能极大地提高检测方法的效率和准确性。该方法材料和设备要求简单，容易操作，误差小，检测效率高，结果数据可为红麻、黄麻韧皮纤维化学成分检测标准的制订奠定技术基础。

[1] GB/T 5889-1986《苎麻化学成分定量分析方法》[S].北京：中国标准出版社.

[2] GB/T 6434-2006《饲料中粗纤维测定方法—过滤法》[S].北京：中国标准出版社.

[3] 明道绪.田间试验与统计分析[M].科学出版社，2005年.

[4] 张森，张媛媛，苏宇辰，等.饲料粒度及分布对国标法和滤袋法测定粗纤维的影响及两种方法的差异比较[J].粮食与饲料工业,2015,(9):62-66.

[5] 田雨佳，曹志军，李胜利*，等.不同粉碎粒度的饲料对滤袋法测定纤维物质含量的影响[J].动物营养学报，2013，25(2)：350-355.

[6] 魏时来，蔺淑琴，李典芬，等.饲粮样品粉碎粒度对ADF和NDF尼龙滤袋法测定值的影响[J].畜牧兽医杂志，2008，27(4)：3-5.

[7] 朱立涛，范志勇，杨丹丹，等.用滤袋测定饲料粗纤维含量的试验研究[J].饲料工业，2012，33(7)：55-56.

[8] 毛艳贞，罗彬月，侯国军，等.滤袋法测定棉籽粕中粗纤维含量的不确定度评定[J].中国饲料，2015，(18)：29-34.

Method Inspection on Testing Main Components in Kenaf and Jute Bast Fiber with Filter Bags

YANG Xiai，XIAO Aiping，LENG Juan，LIAO Liping，LIU Liangliang

(Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410205，China)

Based on the same extraction reaction theories of the two national standard methods, namely “GB/T 5889-1986” and “GB/T 6434-2006”, the new improved methods with filter bags to test the main components including water-soluble-substances, pectin, hemicellulose and crude fiber in kenaf and jute bast fiber were studied. The testing results of the new methods were compared to estimate the reliability and difference with national standard methods by t-inspection analysis. There was no significant difference between the filter-bag methods and national standard methods. Therefore, the rapid and reliable testing methods applied with filter bags are established to test the main components in kenaf and jute bast fiber.

kenaf; jute; bast fiber; main components inspection

1671-3532(2016)05-0207-05

2016-07-15

杨喜爱(1974-)，女，副研究员，主要从事农产品质量安全与标准技术研究。E-mail:648440468@qq.com

S563.5

A