满足烟草中ADF、ADL分析准确度的同步测定方法

摘要

本发明公开了一种满足烟草中ADF、ADL分析准确度的同步测定方法，当需要用范氏洗涤法同时测定烟草中ADF与ADL时，利用ADL中的硅酸盐含量对ADL分析步骤中得到的未经灰化校正的ADF结果进行校正，使灰分含量不同的烟草类型样品中ADF和纤维素的测定结果与烟草行业标准中经过灰化校正得到的测定结果间的偏差控制在5%以内，满足或高于现有行业标准的偏差要求，省略了ADF单独测定的分析步骤。

权利要求

1.一种满足烟草中ADF、ADL分析准确度的同步测定方法 ，其特征在于：当需要用范氏洗涤法同时测定烟草中ADF与ADL时，利用ADL中的硅酸盐含量对ADL分析步骤中得到的未经灰化校正的ADF结果进行校正，使灰分含量不同的烟草类型样品中ADF和纤维素的测定结果与烟草行业标准中经过灰化校正得到的测定结果间的偏差控制在5%以内，满足或高于现有行业标准的偏差要求，省略了ADF单独测定的分析步骤；ADL中硅酸盐含量的计算采用灰化前ADL与灰化后ADLom的差值得到，所述的利用ADL中的硅酸盐含量对ADL分析步骤中得到的未经灰化校正的ADF结果进行校正是指用未经灰化得到的ADF测定值减去ADL中的硅酸盐含量。

2.根据权利要求1所述的满足烟草中ADF、ADL分析准确度的同步测定方法，其特征在于：在灰分含量不同的烟草类型样品中，ADF硅酸盐含量与样品中的灰分及ADL中硅酸盐含量均呈极显著正相关。

说明书

满足烟草中ADF、ADL分析准确度的同步测定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能满足行业分析偏差要求并实现烟草中ADF、ADL同时测定的分析方法，属于测定烟草中ADF、ADL方法的技术领域。

背景技术

[0002] 纤维素、半纤维素和木质素是构成植物细胞壁的主要物质，不仅对烟叶品质有很大的影响，也在造纸、饲料、生物能源等方面有很大的利用价值，因此其测定方法一直以来都是很多行业的研究重点。

[0003] 为提高同时测定烟草中酸性洗涤纤维(ADF)、酸洗木质素(ADL)的分析效率，目前烟草行业采用了20世纪60年代美国农业部Van Soest研发的范氏洗涤法（(YC/T 347-2010，重量法)作为烟草中细胞壁类物质的标准分析方法。因测定准确、且成本较低，该方法也是国际标准化组织(ISO)、国际分析师协会(AOAC)和我国饲料等行业的标准分析方法。其分析原理如图1，由图1可见，经过洗涤剂洗涤后(NDS：中性洗涤剂；ADS：酸性洗涤剂)的残余物中不仅包括细胞壁类物质，还有一部分不能被洗涤剂溶解带走的硅酸盐。显然，通过灰化校正除去硅酸盐对测定结果的影响，所得到的分析结果最为准确。

[0004] 在NDF的测定中，为了区别于NDS洗后的剩余不溶物含量(NDF)，ISO16472:2006将经过灰化校正得到的结果标记为NDFom(om：organic matter)；当仅需要对ADF进行测定时，ISO 13906:2008同样通过灰化校正得到更准确的分析结果，但当需要同时测定ADF与ADL时，与我国烟草行业标准不同，ISO分析方法用ADL分析步骤中得到的未经灰化校正的ADF代替了ADFom作为最终的分析结果(图1)。由于洗涤法需要经历干燥、洗涤、灰化等耗时很长的分析步骤(12h以上)，当需要同时测定ADF和ADL的结果时，显然ISO13906:2008的分析方法比烟草行业的分别测定更加简便高效。但该方法因未考虑硅酸盐含量对ADFom造成的正偏差的大小，对一些精度要求较高的行业来说，往往无法达到行业标准的精度要求。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种既能大大提高分析效率、节约分析成本，又能使所测得的结果满足行业分析偏差要求的同时测定烟草中ADF、ADL的分析方法，克服了现有分析技术无法兼顾这两点的不足。

[0006] 本发明的技术方案是：满足烟草中ADF、ADL分析准确度的同步测定方法 ，当需要用范氏洗涤法同时测定烟草中ADF与ADL时，利用ADL中的硅酸盐含量对ADL分析步骤中得到的未经灰化校正的ADF结果进行校正，使灰分含量不同的烟草类型样品中ADF和纤维素的测定结果与烟草行业标准中经过灰化校正得到的测定结果间的偏差控制在5%以内，满足或高于现有行业标准的偏差要求，省略了ADF单独测定的分析步骤。

[0007] 上述的满足烟草中ADF、ADL分析准确度的同步测定方法是，在灰分含量不同的烟草类型样品中，ADF硅酸盐含量与样品中的灰分及ADL中硅酸盐含量均呈极显著正相关。

[0008] 前述的满足烟草中ADF、ADL分析准确度的同步测定方法是，所述的利用ADL中的硅酸盐含量未经灰化校正的ADF结果进行校正是指用未经灰化得到的ADF测定值减去ADL中的硅酸盐含量。

[0009] 本发明根据酸性洗涤法测定ADL的分析步骤中包含ADF的分析步骤这一特点，利用ADL中的硅酸盐含量对ADF中的硅酸盐含量进行校正，实现满足实验分析偏差的ADF、ADL快速同时测定。

[0010] 为验证上述校正结果在烟草样品测定中的适用性，申请进行了以下证明试验，比较了灰化校正对不同灰分含量类型的烟草样品中ADF测定结果的影响以及ADF与ADL中残余硅酸盐含量的相互关系。

[0011] （1）灰化校正对不同类型烟草样品ADF测定结果的影响

[0012] ADF中未被溶解的硅酸盐来自烟草对土壤中矿物元素的吸收，因此其含量与该样品的灰分有关。 根据文献报道，不同类型的烟草灰分含量差异较大，烤烟中灰分含量在10%-15%之间，香料烟灰分在15%左右，白肋烟较高可达20%以上。因此实验根据烤烟、香料烟、白肋烟样品中不同的灰分含量范围，考察了灰化校正对不同灰分含量、产地、品种和部位的不同类型的烟草样品中ADF测定结果的影响(表1)。

[0013] 由表1可以看出：1)虽然原样品中灰分含量较高，但是在ADS的洗涤过程中，大部分无机元素都溶解在洗涤剂中被带走，其中烤烟类样品残留在ADF中的不溶性硅酸盐只占原样品总灰分中非常少的一部分(＜5%)，即使是灰分含量高的云南烤烟，其灰化前后的结果相对偏差依然在5%以内，满足行业分析偏差要求(测定结果小于10%的，偏差要求不大于10%)，灰化校正对结果的影响差异不大。而香料烟和白肋烟样品ADF中残余硅酸盐的含量较高，灰化校正对ADF的测定结果的准确性影响较大(相对偏差＞5%)。2)灰化校正可以排除ADF中不溶性硅酸盐对结果造成的正偏差(ADFom＜ADF)。随着灰分的增加，ADF中的残余硅酸盐的含量有所增加，灰化校正对测定结果的偏差也增加。3)烟草类型是超过产地、品种，影响ADF中无机硅酸盐含量的决定性因素(不同类型间灰分及ADF中硅酸盐含量差异明显)，可见不同烟草类型对土壤中无机物的选择性吸差异较大。

[0014] 表1 灰化校正对不同灰分含量烟草样品ADF测定结果的影响(%)

[0015]

[0016] （2）ADF与ADL中残余硅酸盐的含量关系

[0017] 由图1可知，ADL中残余硅酸盐来自ADF中的硅酸盐，为了不通过灰化步骤破坏ADF组成，实现ADF与ADL的同时测定，实验考察了以上上述13个样品ADF与ADL中残余硅酸盐含量的相互关系(ADL中硅酸盐的计算同样采用灰化前ADL与灰化后ADLom的差值得到)，结果见表2。

[0018] 由表2可知：1)ADF在经过72%硫酸洗涤后，不仅纤维素被洗涤剂水解，还有部分ADS不溶性硅酸盐溶解于72%硫酸中而被带走损失(ADL中硅酸盐含量不同程度地低于ADF中硅酸盐含量)。2)除部分灰分含量较低的烟草样品(<11%)其自身ADF、ADL中由于硅酸盐含量较低，受其他操作误差、系统误差影响较大，导致ADL灰化计算得到的硅酸盐含量损失差异较大外，其他高灰分含量样品的ADL中硅酸盐含量依旧可以达到ADF中的约一半以上。

[0019] 表2不同类型烟草样品ADF、ADL中灰分含量对比(%)

[0020]

[0021] （3）相关性分析

[0022]  1)实验首先对以上13个样品的灰分含量和ADF中的硅酸盐含量进行了相关性分析，结果表明其在0.01水平上呈极显著相关，相关系数为0.847，因此ADF中硅酸盐含量的多少与烟草中灰分含量成正比。

[0023] 2)对这13个样品ADF和ADL中硅酸盐含量进行了相关分析，发现其在0.01水平上呈极显著正相关，相关系数为0.984。因此可以根据ADL中的硅酸盐含量推测该样品灰化校正对ADF测定值的影响。实验表明，当用ADL中硅酸盐对ADF测定结果进行校正时，均可缩小不同类型烟草样品测定结果的正偏差，并控制在5%以内(表3)。

[0024] 3)一般认为纤维素的含量可以通过计算ADFom与ADLom的差值得到[12]，实验比较了三种不同计算方法得到的纤维素含量(表3)。其中灰化校正得到的测定结果最为准确(纤维素1，测定结果最低)；ISO 13906:2008的计算方法偏差最大且无法适用于除烤烟外的高灰分含量的烟草样品(纤维素3)；而通过ADL中的灰分对ADF进行校正，可以减小纤维素测定结果正偏差并将全部样品的分析偏差控制在5%以内，满足实验要求(纤维素2)。

[0025] 表3不同计算方法得到纤维素含量间比较(%)

[0026]

[0027] ADF*om：ADF-(ADL-ADLom）；纤维素1：ADFom-ADLom；纤维素2：ADF*om-ADLom；纤维素3：ADF-ADLom

[0028] 因此由上述实验可证实本申请的技术方案，克服了现有行业标准和ISO分析方法的不足，提供一种可兼顾分析效率、成本和准确度要求的同时测定烟草中ADF、ADL的快速分析方法。

[0029] 本发明与现有技术相比，达到的有益效果：

[0030] 为了提高烟草中同时测定ADF和ADL的分析效率，本发明根据酸性洗涤法测定ADL的分析步骤中包含ADF的分析步骤这一特点，比较了灰化校正对不同灰分含量类型的烟草样品中ADF测定结果的影响以及ADF与ADL中残余硅酸盐含量的相互关系，提出了确保结果更加准确的同时测定ADF、ADL的高效分析方法。即当需要用范氏洗涤法同时测定烟草中ADF与ADL时，利用ADL中的硅酸盐含量对ADL分析步骤中得到的未经灰化校正的ADF结果进行校正，这样在提高样品分析效率的同时，减少了硅酸盐含量带来的正偏差并使不同类型烟草样品中ADF和纤维素的测定结果与经过灰化校正后得到的结果偏差都控制在5%以内，满足了行业偏差要求。

附图说明

[0031] 图1是本发明所讨论的纤维测定原理示意图。

具体实施方式

[0032] 按以下要求准备材料并按相关规定进行测定

[0033] 1 仪器与试剂

[0034] Fibertec 2010型纤维素测定仪(包括热浸提和冷浸提单元)(丹麦FOSS公司)；CWF1100型马弗炉(英国Carbolite公司)；FED240型电热恒温箱(德国宾得公司)；AB104-S型电子天平(瑞士Merrier Toledo仪器公司)；艾柯Exceed-Ad-08型纯水机(成都唐氏康宁科技发展有限公司)；试验筛：40目；干燥器：变色硅胶为干燥剂。

[0035] 十六烷基三甲基溴化铵，98%浓硫酸，石英砂，丙酮(国药集团化学试剂有限公司，分析纯)；正辛醇(消泡剂)(成都市科龙化工试剂厂，分析纯)。

[0036] 样品的制备及测定

[0037] 实验总共选取了13个不同灰分含量和产地的样品，其中烤烟、香料烟采集于云南、贵州产区，白肋烟采集于四川产区。

[0038] ADF、ADL的测定参照YC/T 347-2010的方法，每个项目样品平行测定两次，取平均值。由于ISO 13906:2008分析方法中作为消泡剂的正辛醇的加入量为2-4滴，而行业标准加入量为1mL，但实际试验中发现两种加入量的消泡差异不明显，本着节约试剂的目的，实验采用了2-4滴的加入量。

[0039] 按照YC/T 427-2012的方法测定样品灰分。

[0040] 数据分析和结果分析

[0041] 采用Excel 2003和SPSS10.0进行相关数据处理和统计分析。

[0042] 实施例1-13按上述方法测量ADF经ADL中硅酸盐含量修正后ADF*om，ADF*om：ADF-ADL中硅酸盐含量。

[0043]