范式法测定纤维素

原理

采用范氏（Van Soest）的洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）原理: 植物性饲料经中性洗涤剂煮沸处理，不溶解的残渣为中性洗涤纤维，主要为细胞壁成分，其中包括半纤维素、纤维素、木质素和硅酸盐。植物性饲料经酸性洗涤剂处理，剩余的残渣为酸性洗涤纤维，其中包括纤维素、木质素和硅酸盐。酸性洗涤纤维经72%硫酸处理后的残渣为木质素和硅酸盐，从酸性洗涤纤维值中减去72%硫酸处理后的残渣为饲料的纤维素含量。将72%硫酸处理后的残渣灰化，在

灰化过程中逸出的部分为酸性洗涤木质素（ADL）的含量。

试剂的配制

中性洗涤剂（3%十二烷基硫酸钠）：准确称取18.6g乙二胺四乙酸二钠（EDTA，C10H14O8Na2•2H2O，分析纯）和6.8g硼酸钠（Na2B4O7•10H2O，分析纯）放入烧杯中，加入少量蒸馏水，加热溶解后，

再加入30g十二烷基硫酸钠（C12H25NaO4S，分析纯）和 10ml乙二醇乙醚（C4H10O2，分析纯）；再称取4.56 g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4，分析纯）置于另一烧杯中，加入少量蒸馏水微微加热溶解后，倒入前一个烧杯中，在容量瓶中稀释至1000ml，其中pH 值约为6.9~7.1（pH值一般勿需调整）； 1N 硫酸：量取约27.87 ml浓硫酸（分析纯，比重1.84，98%），徐徐加入已装有500ml蒸馏水的烧杯中，冷却后注入1000ml容量瓶定容，标定；酸性洗涤剂（2%十六烷三甲基溴化铵）：称取20g十六烷三甲基溴化铵（CTAB，分析纯）溶于1000ml1N硫酸，必要时过滤；

中性洗涤纤维测定

准确称取1.0000g样品（通过40目筛）置于直筒烧杯中，加入100ml中性洗涤剂和数滴十氢化萘及0.5g无水亚硫酸钠。将烧杯套上冷凝装置于电炉上，在5~10min内煮沸，并持续保持微沸60min。煮沸完毕后，取下直筒烧杯，将烧杯中溶液倒入安装在抽滤瓶上的已知重量的玻璃坩埚中进行过滤，将烧杯中的残渣全部移入，并用沸水冲洗玻璃坩埚与残渣，直洗至滤液呈中性为止。用20ml丙酮冲洗二次，抽滤。将玻璃坩埚置于105℃烘箱中烘2h后，在干燥器中冷却30 min称重，直称至恒重。

酸性洗涤纤维测定

准确称取1.0000g样品（通过40目筛）置于直筒烧杯中，加入100 ml酸性洗涤剂和数滴十氢化萘及0.5g无水亚硫酸钠。将烧杯套上冷凝装置于电炉上，在5~10min内煮沸，并持续保持微沸60min。趁热用已知重量的玻璃坩埚抽滤，并用沸水反复冲洗玻璃坩埚及残渣至滤液呈中性为止。用少量丙酮冲洗残渣至抽下的丙酮液呈无色为止，并抽净丙酮。将玻璃坩埚置于105℃烘箱中烘2h后，在干燥器中冷却30 min称重，直称至恒重。

酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA）测定将酸性洗涤纤维加入72%硫酸，在20℃消化

3h后过滤，并冲洗至中性。消化过程中溶解部分为纤维素，不溶解的残渣为酸性洗涤木质素和酸不溶灰分，将残渣烘干并灼烧灰化后即可得出酸性洗涤木质素和酸不溶灰分的含量。

结果计算

中性洗涤纤维含量的计算：NDF（%）=（W1－W2）/ W×100

式中：

W1—玻璃坩埚和NDF重（gW2—玻璃坩埚重（g） W—试样重（g）

酸性洗涤纤维含量的计算：ADF（%）=（G1－G2）/G×100

式中：

G1—玻璃坩埚和ADF重（g） G2—玻璃坩埚重（g） W—试样重（g）

半纤维素含量的计算：半纤维素（%）=NDF（%）－ADF（%）

纤维素含量的计算：纤维素=ADF（%）－经72%硫酸处理后的残渣（%）

酸性洗涤木质素（ADL）含量的计算：ADL（%）=残渣（%）－灰分（硅酸盐,%）

酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA）测定的优化：把酸性洗涤纤维置于50ml烧杯中，加入5ml 72%硫酸，20℃水解3h，然后加水45ml，室温过夜，次日用已称恒重的3号砂芯漏斗过滤，水洗残渣至pH6.5，于60℃烘干，称重。把剩余残渣在马福炉中550℃经2.5h灰化，测得灰分重量。

洗涤优化：经过实际试验，发现中性洗涤纤维测定和酸性洗涤纤维测定中用丙酮冲洗这步效果不大，测量精度要求不高时，可省略。

方法一：化学滴定法（我们测定出来的结果较文献报道偏低）

（一）纤维素含量的测定

1. 所需溶液硝酸和醋酸的混合液，0.5N重铬酸钾溶液，试亚铁灵指示剂

0.1N硫酸亚铁铵溶液，浓硫酸，0.1N重铬酸钾溶液。

2. 实验步骤（1）配制所需的各种溶液，硫酸亚铁铵溶液在使用的一周内准备，并在使用当天测定其滴定度K。用该硫酸亚铁铵溶液滴定25mL 0.1N的重铬酸钾溶液，用去m mL。K= 25×0.1/m

（2）称取自然风干的生物质粉末0.05-0.06g，数值为n

（3）装入离心管内，加入硝酸和醋酸的混合液5mL

（4）塞住离心管，在沸水中煮沸25min，并定期搅拌

（5）离心，倒去清液，加入蒸馏水离心洗涤沉淀，共洗三次

（6）加入10mL 0.5N的重铬酸钾溶液和8mL浓硫酸，搅匀，放入开水中10min，并定期搅拌

（7）冷却，倒入锥形瓶中，用少许蒸馏水冲洗沉淀，滴入3滴试亚铁灵试剂，用0.1N的硫酸亚铁铵溶液滴定，用去b mL，由黄色经黄绿色至红褐色为终点

（8）用0.1N的硫酸亚铁铵溶液单独滴定加入8mL浓硫酸和10mL 0.5N重铬酸钾溶液，用去a mL （9）生物质中纤维素的含量计算公式x% = 0.675×K（a－b）/n

（二）半纤维素含量的测定

1. 所需溶液80%硝酸钙溶液，2N盐酸，酚酞指示剂，2N氢氧化钠溶液，碱性铜试剂，草酸-硫酸混合液，0.5%淀粉，0.01N硫代硫酸钠溶液。

2. 实验步骤

（1）称取自然风干的生物质粉末0.1-0.2g，数值为n

（2）装入小烧杯中，加入15mL 80%的硝酸钙溶液，盖好加热至沸腾，在慢慢沸腾的情况下加热5min （3）分步离心，分别用10mL热水洗涤沉淀三次

（4）在沉淀中加入10mL 2N的盐酸，搅匀，沸水浴中搅拌情况下微沸45min

（5）离心，残渣分别用10mL蒸馏水冲洗三次，冲洗后的水溶液合并在离心液中

（6）加入1滴酚酞，用2N氢氧化钠溶液中和到显橙红色

（7）转入100mL的容量瓶，稀释到刻度

（8）用干燥滤纸过滤到干燥烧杯中

（9）移液管吸取10mL滤液，加入10mL碱性铜试剂，盖好在沸水中煮15min

（10）冷却，加入5mL草酸-硫酸混合液，加入0.5mL 0.5%淀粉，用0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去b mL

（11）取10mL碱性铜试剂，加5mL草酸-硫酸混合液，再加10mL滤液，加入0.5mL 0.5%的淀粉，0.01N 硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去a mL

（12）生物质中半纤维素的含量计算公式x% = 0.9×100 [ 248－（a－b）]（a－b）/10000×10×n （三）木质素含量的测定

1. 所需溶液1%醋酸，丙酮，73%硫酸，10%氯化钡溶液，0.5N重铬酸钾溶液，浓硫酸，0.1 N硫酸亚铁铵溶液，试亚铁灵指示剂。

2. 实验步骤

（1）标定新配的0.1N硫酸亚铁铵溶液, 滴定度为K