目前,測(cè)定棉纖維含糖的方法,主要有日本的比色法、德國(guó)不萊梅苔黑素試驗(yàn)法、美國(guó)的色譜法和紅外完譜法等。國(guó)內(nèi)有參照日本比色法進(jìn)行的目視比色測(cè)定、參照德國(guó)不萊梅苔黑素試驗(yàn)法進(jìn)行的定量法試驗(yàn)等。我國(guó)對(duì)色譜法及紅外完譜法也進(jìn)行了探究和研究。
一、還原糖分別檢測(cè)法
將棉纖維放在沸水中或浸泡萃取其中糖分,溶液采納貝氏(Behedict)、斐林氏(Fehing２Mas２sat)等試劑,主要檢測(cè)棉纖維外源糖和內(nèi)源糖總和中的還原糖含量。
(一)貝氏液測(cè)定法
國(guó)內(nèi)稱貝氏液測(cè)定法為目視比色測(cè)定法,是參照日本比色法的一種測(cè)定方法,可直接稱為比色法。根據(jù)GB/T13785—1992標(biāo)準(zhǔn),本方法是用比色法快速評(píng)定棉纖維含糖程度的一種試驗(yàn)方法。
1.測(cè)定原理
棉纖維含糖的主要成分是葡萄糖、果糖和蔗糖。這些糖分還原性和非還原性兩類。還原性糖的分子結(jié)構(gòu)中含有的醛基和酮基具有還原性,能和貝氏試劑反應(yīng),而非還原性糖的分子結(jié)構(gòu)中不含有醛基和酮基,不能和貝氏試劑反應(yīng)。
貝氏試劑由檸檬酸三鈉、無(wú)水碳酸鈉和硫酸銅組成。兩液混合后,檸檬酸三鈉在堿性溶液中生成藍(lán)色絡(luò)合物。將含糖的棉纖維加入藍(lán)色貝氏試劑加熱共沸,溶液中二價(jià)銅離子逐漸被還原成紅色的氧化亞銅。溶液中天藍(lán)色銅絡(luò)合物、二價(jià)銅離子還原生成的紅色氧化亞銅的成分比率隨化學(xué)反應(yīng)而不斷變化,溶液呈現(xiàn)各種顏色。由于棉纖維中糖分含量不同,溶液分別顯示出藍(lán)、綠、草綠、橙黃、茶紅五種顏色。然后將溶液顏色和標(biāo)準(zhǔn)色卡或蒙賽爾色譜色標(biāo)目測(cè)比色,定性地確定棉纖維含糖的高低,見(jiàn)表5-5。

2.儀器和試劑
(1)3～4聯(lián)并聯(lián)調(diào)溫電爐1臺(tái)。
(2)分度值為0.01g的天平1臺(tái)。
(3)標(biāo)準(zhǔn)比色樣卡或蒙賽爾色譜色標(biāo)。
(4)1000mL、250mL燒杯各1個(gè);150mL燒杯20個(gè);1000mL、50mL量筒各1個(gè);1000mL容量瓶2個(gè);10mL定量加液管1個(gè);50mL比色管20支;比色架2個(gè)。
(5)試劑:分析純或化學(xué)純無(wú)水碳酸鈉、分析純或化學(xué)純檸檬酸鈉和分析純或化學(xué)純結(jié)晶硫酸銅。
3.貝氏試劑配制
甲液:檸檬酸鈉193g、碳酸鈉100g溶于800mL蒸餾水中。
乙液:硫酸銅17.3g溶于100mL蒸餾水中。
將甲、乙兩液混合稀釋至1000mL,即為貝氏試劑。配制好的試劑如不用時(shí),應(yīng)蓋好瓶蓋,放在常溫背陰處保存,以防失效。使用前先搖動(dòng)若干下,使溶液充分混合后再用。
4.試驗(yàn)試樣打算
實(shí)驗(yàn)室樣品按GB6097—1985的規(guī)定,從批樣中抽取。至少抽取32叢、每叢約300mg,構(gòu)成8～10g的試驗(yàn)樣品;將試驗(yàn)樣品中的棉子、子屑、葉屑、塵土等雜質(zhì)去除,充分混勻,從中取出5個(gè)試驗(yàn)試樣。每個(gè)試驗(yàn)試樣重1.00g±0.01g。余樣備用。
5.測(cè)定步驟
(1)空白測(cè)定:在150mL燒杯中,加40mL蒸餾水和10mL貝氏試劑,加熱煮沸1～2min,倒入比色管中作為含糖“無(wú)”的標(biāo)樣(此標(biāo)樣必須每天配制1次)。
(2)試驗(yàn)試樣測(cè)定:將稱準(zhǔn)的5個(gè)試驗(yàn)試樣分別放入5個(gè)150mL的燒杯中,各加40mL蒸餾水、10mL貝氏試劑,放在電爐上加熱,煮沸1～2min,并不斷攪拌。取下燒杯,用鑷子將棉樣擠干取出,把剩下的約30mL溶液倒入比色管中。
(3)目視比色:在比色管架后面貼上一張白紙,利用自然完線進(jìn)行目視比色。
6.含糖判定
根據(jù)溶液呈現(xiàn)的顏色,對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)色卡或蒙賽爾色譜色標(biāo)和空白試樣,分別定出每個(gè)試驗(yàn)試樣的含糖程度(表5-5)。
五個(gè)測(cè)定結(jié)果中,上下兩檔中有兩個(gè)及兩個(gè)以上的下檔,則定為下檔,否則定為上檔。測(cè)定結(jié)果中的大和小超過(guò)兩檔,如無(wú)、微量、少量和稍多應(yīng)增刪1～2個(gè)試驗(yàn)試樣。若全部測(cè)定結(jié)果的小檔有兩個(gè)及兩個(gè)以上者,則定為小檔,否則定為上一檔。
貝氏液測(cè)定法的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便,易于把握。但由于氧化亞銅沉淀很快,故該法顏色穩(wěn)定性差,無(wú)法用分完完度計(jì)進(jìn)行定量比色。
為解決顏色穩(wěn)定性差的問(wèn)題,有人研究利用貝氏試劑和還原糖反應(yīng)后,再和磷鉬酸反應(yīng)能生成顯色絡(luò)合物的特性,開(kāi)發(fā)了用儀器比色法測(cè)定棉纖維中還原糖的方法。此法雖為定量測(cè)定棉纖維中還原糖提供了可能,但還沒(méi)有得到普及。
(二)斐林氏液測(cè)定法
斐林氏液是一種氧化劑,分A液和B液。A液中含有硫酸銅和次甲基藍(lán);B液中含有酒石酸鉀鈉和黃血鹽。在堿性溶液中,硫酸銅和氫氧化鈉作用,生成天藍(lán)色的氫氧化銅沉淀后,馬上和酒石酸鉀鈉起反應(yīng),生成深藍(lán)色的氧化銅和酒石酸鉀鈉的絡(luò)合物———酒石酸鉀鈉銅,反應(yīng)式如下式所示。

紅色的氧化亞銅沉淀和斐林氏液中的黃血鹽生成可溶性化合物。用藍(lán)色次甲基藍(lán)作指示劑,當(dāng)斐林氏液中的銅全部被糖還原后,還原糖馬上使次甲基藍(lán)還原為無(wú)色,說(shuō)明已經(jīng)中和。通過(guò)計(jì)算即可得到含糖量。
斐林氏液測(cè)定法不僅能測(cè)出棉纖維中的總糖量,還能測(cè)出還原糖的量。和其他方法比,斐林氏液測(cè)定法是測(cè)定棉纖維含糖精確的方法。但實(shí)驗(yàn)操作要求嚴(yán)格,測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)。