NB NB/T 10762-2021 ICS 27.010 F 13 备案号： 中华人民共和国能源行业标准 富含淀粉材料的木质纤维素成分测定方法： 纤维素、半纤维素和酸不溶木质素的测定 Determination of Chemical Components in Starchy Lignocellulosic Feedstocks: Determination of Cellulose, Hemicellulose and Acid Insoluble Lignin 2021-11-16发布 2022-05-16实施 国家能源局 发布 NB/T 10762- 2021 前 言 本文件按照GB/T 1.1―2020 《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的 规则起草。 本文件由国家能源局提出。 本文件由能源行业非粮生物质原料标准化技术委员 会(NEA/TC 24 )归口。 本文件起草单位： 广西大学、 中国农业大学 。 本文件主要起草人： 韦茂贵、杨慰贤、 谢光辉、薛鸣星 、张佳佳 。 本文件为首次制定。 NB/T 10762- 2021 3 富含淀粉材料的木质纤维素成分测定方法：纤维素、半纤维素 和酸不溶木质素的测定 1 范围 本文件规定了富含淀粉材料的 木质纤维素成分 测定的术语和定义、原理、仪器设备、 试验试剂、试 验步骤，以及纤维素、半纤维素和 酸不溶木质素含量的计算方法以及 精密度。 本文件适用于淀粉含量占干基 5%~50%的农林废弃物、能源植物等各类草本或木本木质纤维素生物 质原料（包括衍生材料） 。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的 条款。凡是注日期的引用文件， 仅该日期 对应版本适用于本文件 ；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/T 34029 非粮生物质原料名词术语 NB/T 34057.1 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/T 34057.3 木质纤维素类生物质原料化学成分的测定 第1部分：水分的测定 NB/T 34057 .5 木质纤维素类生物质原料化学成分的测定 第1部分：纤维素、半纤维素、果胶和木 质素的测定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 水溶性物质 water -soluble substance 标准待测 样品中包含的无机盐、可溶性糖和含氮化合物等可溶于水的物质。 3.2 醇溶性物质 alcohol -soluble substance 标准待测 样品中包含的叶绿素、脂质和蜡质等可溶于乙醇的物质。 3.3 样品的纯化 standard sample purification 去除标准待测 样品中可溶性物质和淀粉的制样过程。 3.4 淀粉 starch NB/T 10762- 2021 由葡萄糖分子聚合而成的高聚体，分为直链淀粉和支链淀粉两类； 直连淀粉为 α-1,4-糖苷键构成的 无分支螺旋结构，支链淀粉 以24-30个葡萄糖残基以 α-1,4-糖苷键首尾相连而成，在支链处为 α-1,6-糖 苷键。 3.5 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。 3.6 半纤维素 hemicellulose 由戊糖和己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。 3.7 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。 3.8酸不溶木质素 acid insoluble lignin 生物质原料经过淀粉酸解及纯化后样品酸解后， 保留在过滤坩埚上的残留物， 用酸不溶性灰分校正。 3.9酸解 acidolysis 木质纤维素类生物质原料中淀粉、 纤维素和半纤维素等结构性多糖在高氯酸或 硫酸的作用下逐步 分解为单糖的水解过程。 4 方法原理 各类生物质原料标准待测样品在进行化学成分测定之前，均需要对其进行超纯水抽提和乙醇抽提 两个步骤 ，去除水溶性和醇溶性干扰物质。若材料富含淀粉，将无法通过水抽提或有机溶剂抽提的方式 去除淀粉对纤维素含量测定的干扰。 浓度为 4.6 mol/L的高氯酸溶液在 室温条件下无法水解半纤维素， 但却可将糊化的淀粉水解成葡萄糖。 结合超纯水抽提 洗去酸和葡萄糖，可有效去除淀粉的干扰。 去杂后 的样品经过两 步酸解，其中的纤维素 和半纤维素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±3)℃的条件。 NB/T 10762- 2021 5 5.2 红外水分测定仪。 5.3 分析天平 ：精密度达± 0.0001 g。 5.4 干燥器及干燥剂 。 5.5 索氏抽提器及冷凝器： 85 mL。 5.6 圆底烧瓶：500 mL ； 5.7 量筒：500 mL ； 5.8 圆底烧瓶加热器； 5.9 镊子； 5.10 吸水纸； 5.11 100 mL压力瓶； 5.12 恒温摇床 ：可以维持( 30±3)℃； 5.13 100 mL自动分液器； 5.14 100 mL 容量瓶； 5.15 10 mL移液管； 5.16 500 µL移液器； 5.17 高压灭菌锅：可维持( 121±3)℃； 5.18 30 mL高温漏斗 ； 5.19 马弗炉：可以维持( 575±25)℃，并可设置温度梯度； 5.20 真空泵及抽滤瓶； 5.21不同型号的 烧杯； 5.22玻璃棒； 5.23 广泛 pH试纸：范围 4~9； 5.24 5 mL 一次性注射器； 5.25 0.22 µm耐酸微孔滤膜； 5.26 紫外分光光度计； 5.27 高效液相色谱仪 ：配有示差折光检测器 ； 5.28 糖分析柱 及保护柱 ； 5.29 色谱瓶； 5.30 冰箱：可维持( 4±1)℃； 5.31 F57 纤维素滤袋。 NB/T 10762- 2021 6 试验试剂 6.1 70% ~72 %(w/w)高氯酸； 6.2 72 %(w/w)硫酸； 6.3 95%乙醇； 6.4 碳酸钙； 6.5 色谱级标准样品：D(+) -纤维二糖， D(+)-葡萄糖， D(+) -木糖， D(+)-阿拉伯糖 ，D(+)-半乳糖醛酸 。 注：所用试剂除注明外，均为分析纯。 若无特别说明， 所用水均为超纯水 。 7 试验步骤 7.1 标准待测样品的制备和纯化 7.1.1 标准待测样品的制备 参照标准 NB/T 34057.1- 2017的规定执行。 7.1.2 水分的测定 将标准待测样品置于 (45±3) ℃条件下烘干至恒重 (在第 1 h内的样品质量变化不大于 1 %)，随后用 水分分析仪测定其相对含水量，确保相对含水量不超过 10 %，记为 Mr。具体参照标准 NB/T 34057.3 - 2017的规定执行 。 7.1.3 标准待测样品的纯化方法 7.1.3.1纯化前的准备 将F57滤袋在 (45±3)℃烘干 24 h以内至恒重 ，烘干后放入干燥器中冷却至室温， 称重，精确至 0.0001 g，记为 Wb。用 2B铅笔作标记。 7.1.3.2淀粉的糊化 称量标准 待测样品 1.2000~1.5000 g，精确至 0.0001 g，记为 Wr。称样量根据样品淀粉含量高低调 整，若淀粉含量高，称样量相应 减少。将标准样品转移至 F57滤袋，做好标记后，用封口机封好滤袋。 将滤袋放置烧杯中，加入足量的蒸馏水， 固液体积比为 1:3~5，沸 水 浴糊化 20 min， 同时用玻璃棒 搅拌， 确保样品中的淀粉糊化完全。随后将滤袋取出，冷却至室温 。 7.1.3.3淀粉的酸解 用吸水纸吸干 滤袋表面的水， 重新把滤袋放置烧杯中， 按照标准 待测样品总重量 加入适量 4.6 mol/ L 高氯酸（样品总重量：酸体积= 1 g: 20 mL），室温水解 15 min，同时用玻璃棒搅拌 ；弃去酸液， 再次加