核心提示：棉纖維的含糖量直接影響棉花質(zhì)量和紡紗工藝，本文綜述了國(guó)內(nèi)外棉纖維含糖量的測(cè)試方法及其研究進(jìn)展，提出了其測(cè)定方法研究的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
棉纖維的含糖量直接影響棉花質(zhì)量和紡紗工藝，本文綜述了國(guó)內(nèi)外棉纖維含糖量的測(cè)試方法及其研究進(jìn)展，提出了其測(cè)定方法研究的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
原棉中的糖分為生理糖和昆蟲(chóng)蜜露糖。生理糖由于棉纖維是一種喜光植物，棉纖維中的纖維素經(jīng)過(guò)光合作用，葉綠素合成的葡萄糖等還原糖，進(jìn)入棉纖維細(xì)胞里, 再經(jīng)聚合，形成雙糖和單糖,表現(xiàn)為果糖、葡萄糖和蔗糖。昆蟲(chóng)蜜露糖是棉作物長(zhǎng)有蚜蟲(chóng)、紅鈴蟲(chóng)等昆蟲(chóng)后, 昆蟲(chóng)的分泌物粘附并干涸于吐絮后的棉纖維上稱(chēng)為外源糖而棉作物被害蟲(chóng)嚙食, 傷口流出的愈傷性粘液, 從生長(zhǎng)期及位置上皆無(wú)法粘附于成熟吐絮后的棉纖維上[1]，產(chǎn)生的糖主要為海藻糖、松三糖、果糖、蔗糖和葡萄糖等[2]
棉纖維的含糖量直接影響棉花質(zhì)量和紡紗工藝,高含糖量引起的黏性不但直接影響棉花的加工速度和質(zhì)量(包括皮輥軋花和鋸齒軋花)， 而且對(duì)紡紗質(zhì)量和效率的影響也非常重大。棉纖維含糖量過(guò)高會(huì)使其粘著于紡織機(jī)械表面，影響工作效率，降低紡織性能;棉纖維含糖量過(guò)高，粘性很強(qiáng)，會(huì)粘結(jié)成塊，容易導(dǎo)致形成極易斷裂的不均勻的棉紗，還可能聚集起來(lái)，造成紡織機(jī)械和輸送管道的堵塞;發(fā)生“三繞” 現(xiàn)象(繞皮輥、繞羅拉、 繞皮圈)，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致生產(chǎn)中斷[3]。對(duì)棉纖維含糖量的研究, 已引起人們普遍的重視。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外棉纖維含糖量主要測(cè)試方法的分析、比較，提出了其測(cè)定方法研究的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
1 、基于酮基和醛基還原性的氧化還原法
棉纖維中含有生理糖和昆蟲(chóng)蜜露糖，具體可分為果糖、葡萄糖、蔗糖，海藻糖、松三糖等，根據(jù)它們的特性，可分為還原糖和非還原糖。還原糖大多含有還原性基團(tuán)，例如果糖中含有酮基(-R-CO-R’)，葡萄糖中含有醛基(-CHO)。由于醛基和酮基具有還原性，因而根據(jù)此特性測(cè)試棉纖維中的含糖量，主要可分為還原糖測(cè)試和非還原糖測(cè)試兩大類(lèi)：
1.1 還原糖測(cè)試法
(1)Benedict定性法[4-5]。Benedict定性法利用含有二價(jià)銅離子(Cu2+)的顯色劑溶液與棉纖維中果糖和葡萄糖含有的酮基和醛基進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成氧化亞銅沉淀以及相關(guān)絡(luò)合物。由于生成的氧化亞銅含量不同，溶液顯示不同顏色。溶液最終顯示呈現(xiàn)5種顏色，即天藍(lán)色、淺草綠色、綠色、黃綠色和茶色，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)色卡目視比色，確定含糖等級(jí)。由于氧化亞銅沉淀很快沉降，故該法顏色穩(wěn)定性差， 適合于定性研究。
(2)Fhelin-Massat法,是國(guó)際上常采用的一種棉花含糖量的測(cè)定方法[6],用羅氏鹽(C4O6H4KNa)與Cu2+形成絡(luò)合物。試劑由溶液A(硫酸銅+ 次甲基藍(lán))、溶液B(氫氧化鈉+ 羅氏鹽+ 亞鐵氰化鉀)兩種溶液組成[7-8]， 當(dāng)A、B兩溶液混合時(shí)，硫酸銅與氫氧化鈉形成天藍(lán)色的氫氧化銅沉淀， 羅氏鹽與沉淀的氫氧化銅作用形成了可溶性的絡(luò)合物，用棉纖維的還原糖溶液進(jìn)行熱滴定。由于次甲基藍(lán)的指示特性，當(dāng)溶液中的銅全部被還原后，次甲基藍(lán)變?yōu)闊o(wú)色溶液，表示反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)， 即可計(jì)算出棉纖維中糖的含量。
(3)DNS比色定性法[7-10]。與Benedict法相似，Marsh等通過(guò)顯色劑3,5-二羥基水楊酸(DNS)與還原糖共熱反應(yīng)生成棕紅色的3-氨基-5硝基水楊酸的顯色特性，在一定范圍內(nèi)，還原糖的濃度與最后生成的3-氨基-5硝基水楊酸溶液的顏色強(qiáng)度呈一定比例，則可通過(guò)比色法來(lái)判斷棉纖維中的含糖量。不過(guò)，Perkins[11]認(rèn)為該方法受提取背景顏色、樣品中分解的氧、顏色穩(wěn)定性變化的干擾，方法的靈敏度有限。
(4)鐵氰化鉀定量法。鐵氰化鉀測(cè)試法又叫Perkins [2]法，利用鐵氰化鉀(K3Fe[CN]6)與棉纖維中的還原糖(果糖、葡萄糖)中的酮基和醛基進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成亞鐵氰化鉀(K4Fe[CN]6)溶液，在鄰菲夠琳一硫酸亞鐵指示劑下，用標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鈰酸性溶液滴定亞鐵氰化鉀溶液，終點(diǎn)溶液由棕紅色突變?yōu)辄S綠色,測(cè)定亞鐵氰化鉀的量，因?yàn)閬嗚F氰化鉀與可氧化還原性糖的含量成比例，由此可計(jì)算出原棉中的含糖量[12]。由于棉花糖分中非還原性糖如蔗糖、松三糖等無(wú)法測(cè)量，非還原性糖在蚜蟲(chóng)污染的棉花中含量較高，占總含糖量的35%～40%，而粉虱污染和未污染的棉花中含量比較少(20%左右)，所以這種方法用來(lái)測(cè)粉虱污染和未污染的棉花準(zhǔn)確性高，而用來(lái)測(cè)蚜蟲(chóng)污染的棉花準(zhǔn)確性就大大降低[13]。
(5)DNS可見(jiàn)光分光光度計(jì)定量法。范雪榮等人[14]通過(guò)顯色劑3,5-二羥基水楊酸(DNS)的顯色特性，通過(guò)與棉纖維中還原糖進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成棕紅色的3-氨基-5硝基水楊酸，再基于分光光度法的Lambert-Beer定律[15]中溶液吸光度與溶液濃度的線(xiàn)性關(guān)系，根據(jù)待測(cè)溶液的吸光度，運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)求出還原糖的濃度。
1.2 非還原糖的測(cè)試法
蔣利人等人[16]將棉花中的非還原性糖通過(guò)強(qiáng)酸的作用下進(jìn)行水解轉(zhuǎn)化成還原性糖(果糖和葡萄糖), 然后用等量的堿中和，再用Benedict法測(cè)定棉花中含糖的量。通過(guò)該方法可以計(jì)算出棉纖維的總含糖量。
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