ICS 27.010 F 13 NB 备案号：59879—2017 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 34057.52017 木质纤维素类生物质原料 化学成分的测定 第5部分：纤维素、半纤维素、果胶 和木质素的测定 Determination of chemical componentsin lignocellulosicfeedstocks- Part 5:Determination of cellulose,hemicellulose, pectin and lignin 2017-08-02发布 2017-12-01实施 国家能源局发布 NB/T34057.5—2017 前 言 NB/T34057《木质纤维素类生物质原料化学成分的测定》分为9个部分： -第1部分：标准样品的制备； 第2部分：标准样品的纯化； 第3部分：水分的测定； 第4部分：可溶性糖的测定； 第5部分：纤维素、半纤维素、果胶和木质素的测定； 第6部分：灰分的测定； 第7部分：淀粉的测定； 第8部分：蛋白质的测定； 第9部分：脂类的测定。 本部分为NB/T34057的第5部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由能源行业非粮生物质原料标准化技术委员会（NEA/TC24)归口。 本部分起草单位：中国农业大学、北京荷园科技有限责任公司。 本部分主要起草人：李蒙、谢光辉、任兰天、汪军、李晓辉。 I NB/T34057.5—2017 木质纤维素类生物质原料化学成分的测定 第5部分：纤维素、半纤维素、果胶和木质素的测定 1范围 本部分规定了木质纤维素类生物质原料成分测定的术语和定义、原理、仪器设备、试剂、试验步骤、 试验数据处理以及精密度。 本部分适用于如农林废弃物、能源植物等各类草本或木本木质纤维素类生物质原料标准样品（包括 衍生材料）。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。 NB/T34029—2015非粮生物质原料名词术语 NB/T34057.1木质纤维素类生物质原料化学成分的测定第1部分：标准样品的制备 NB/T34057.2木质纤维素类生物质原料化学成分的测定第2部分：标准样品的纯化 NB/T34057.3木质纤维素类生物质原料化学成分的测定第3部分：水分的测定 NB/T34057.6木质纤维素类生物质原料化学成分的测定 第6部分：灰分的测定 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 纤维素cellulose 由D-葡萄糖通过β-1，4-葡萄糖苷键连接形成的具有晶体结构的线性直链高分子多糖，氧元素含 量较高，聚合度高。 [NB/T34029—2015,定义4.11.1] 3. 2 半纤维素hemicellulose 由戊糖和已糖及部分糖醛酸等结构单元构成的带有支链结构的高分子多糖，聚合度较低，带有分支 结构。 [NB/T34029—2015,定义4.11.2] 3. 3 果胶pectin 由D-半乳糖醛酸通过α-1，4-糖苷键构成的酸性高分子多糖，聚合度高，呈线性结构。 3. 4 木质素lignin 由苯丙烷及其衍生物为基本结构单元聚合而成、具有高度复杂的三维立体空间结构的非晶体高分 子无定型碳水化合物。 [NB/T34029—2015,定义4.11.3］ NB/T34057.5—2017 3. 5 酸解acidolysis 木质纤维素类生物质原料中纤维素、半纤维素和果胶等结构性多糖在硫酸的作用下逐步分解为单 糖的水解过程。 4原理 纯化后的标准样品经过两步酸解，其中的纤维素、半纤维素和果胶等结构性多糖被水解为单糖的形 式并溶解于水解液中，在规定的条件下定量测定。 5仪器设备 5.1烘箱：可以维持(105士3)℃的条件。 5.2红外水分测定仪。 5.3分析天平：精密度达士0.0001g。 5.4干燥器及干燥剂。 5.5100mL压力瓶。 5.6 恒温摇床：可以维持（30士3)℃。 5.7100mL自动分液器。 5.8100mL容量瓶。 5. 9 10mL移液管。 5.10 500μL移液器。 5. 11 高压灭菌锅：可维持(121士3)℃。 5. 12 30mL高温漏斗。 5.13 马弗炉：可以维持（575士25）℃，并可设置温度梯度。 5.14 真空泵及抽滤瓶。 5.15 5100mL烧杯。 5.16广泛pH试纸：范围4~9。 5.175mL一次性注射器。 5. 18 30.22μm耐酸微孔滤膜。 9紫外分光光度计。 5. 19 5.20 ）高效液相色谱仪：配有示差折光检测器。 5.21糖分析柱及保护柱。 5. 22 色谱瓶。 5. 23 冰箱：可维持（4士1)℃。 6试剂 所用试剂除注明外，均为分析纯。所用水均为去离子水。 6.172%(w/w)硫酸。 6.2碳酸钙。 6.3色谱级标准样品：D(十)-纤维二糖、D(十)-葡萄糖、D(十)-木糖、D(十)-阿拉伯糖、D(十)-半乳糖 醛酸。 2 NB/T34057.5—2017 7试验步骤 7.1标准样品的制备和纯化 7.1.1标准样品的制备方法按照NB/T34057.1的规定执行。 7.1.2所采用水分除注明外，均为相对含水量，水分的测定方法引用NB/T34057.3的规定执行。 7.1.3标准样品的纯化方法按照NB/T34057.2的规定执行。 7.1.4标准样品和校正样品灰分的测定方法按照NB/T34057.6的规定执行。 7.2标准样品的酸解 7.2.1分步酸解 7.2.1.1第一步酸解 称取0.3000g标准样品，精确到0.0001g，记录为W。将称量后的标准样品移入100mL压力瓶 中，并用移液管加人72%硫酸溶液3mL，盖紧盖子，水平振荡，使样品全部被硫酸浸润。将振荡后的压 力瓶放入恒温摇床在（30士3）℃和150r/min条件下振荡（60士5）min，完成第一步酸解。 7.2.1.2第二步酸解 用100mL自动分液器量取（84士0.04）mL去离子水，注人装有第一步酸解后标准样品的压力瓶中 振荡混匀，随后将压力瓶密封并移入高压灭菌锅中。 用100mL容量瓶配制一定浓度的色谱级标准样品D（十）-葡萄糖、D（十)-木糖、D（十）-阿拉伯糖和 D(十）-半乳糖醛酸的混合液，精确到0.0001g/L，即色谱校正标样。用10mL移液管吸取10.0mL色 力瓶一同放人高压灭菌锅中在（121士3)℃的条件下反应（60士5）min，完成第二步酸解。 反应后，分别将装有样品酸解液的压力瓶和装有色谱校正标样的压力瓶放置于预先设置好（4土 1)℃的冰箱中冷却1h，并移除密封盖。 7.2.2固液分离 将高温漏斗置于马弗炉中，在（575士25)℃条件下加热至少4h。加热完成后，立即将高温漏斗取出 并放人干燥器中，冷却1h，称量冷却后的高温漏斗，精确到0.0001g，并记为Go。 将样品酸解液分数次倒入高温漏斗，用真空泵抽提收集溶液5mL于100mL烧杯中，并用碳酸钙 将样品酸解液调节至中性。用5mL一次性注射器和0.22μm耐酸微孔滤膜过滤中性水解液，待测。随 后，用去离子水和真空泵多次抽洗高温漏斗中剩余的样品酸解残渣，待测。 7.3木质素的测定 7.3.1酸溶木质素的测定 取适量过滤后的中性水解液，通过紫外分光光度计测定其320nm下吸光度，记为U。 7.3.2酸不溶木质素的测定 将盛有样品酸解残渣的高温漏斗放人烘箱中，在（105土3)℃条件下烘干24h。称量前，需将高温漏 斗移入干燥器内冷却30min，用分析天平记录质量为G，精确到0.0001g。随后，将称量后的高温漏斗 移入马弗炉，按如下设置： a）以每分钟10℃的速度升至105℃，并保持12min； b）以每分钟10℃的速率升至250℃，并保持30min； c) 以每分钟20℃的速率升至575℃，并保持180min d）停止加热，使温度自然降至105℃，并保持直至样品被移出。 将高温漏斗小心取出后立即放人干燥器中，冷却至室温并称量质量，精确到0.0001g，并记为G2。 7.4纤维素、半纤维素和果胶的测定 3