目前,測定棉纖維含糖的方法,主要有日本的比色法、德國不萊梅苔黑素試驗法、美國的色譜法和紅外完譜法等。國內(nèi)有參照日本比色法進行的目視比色測定、參照德國不萊梅苔黑素試驗法進行的定量法試驗等。我國對色譜法及紅外完譜法也進行了探究和研究。
一、還原糖分別檢測法
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)貝氏液測定法
國內(nèi)稱貝氏液測定法為目視比色測定法,是參照日本比色法的一種測定方法,可直接稱為比色法。根據(jù)GB/T13785—1992標準,本方法是用比色法快速評定棉纖維含糖程度的一種試驗方法。
1.測定原理
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。還原性糖的分子結構中含有的醛基和酮基具有還原性,能和貝氏試劑反應,而非還原性糖的分子結構中不含有醛基和酮基,不能和貝氏試劑反應。
貝氏試劑由檸檬酸三鈉、無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色絡合物。將含糖的棉纖維加入藍色貝氏試劑加熱共沸,溶液中二價銅離子逐漸被還原成紅色的氧化亞銅。溶液中天藍色銅絡合物、二價銅離子還原生成的紅色氧化亞銅的成分比率隨化學反應而不斷變化,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、綠、草綠、橙黃、茶紅五種顏色。然后將溶液顏色和標準色卡或蒙賽爾色譜色標目測比色,定性地確定棉纖維含糖的高低,見表5-5。

2.儀器和試劑
(1)3～4聯(lián)并聯(lián)調(diào)溫電爐1臺。
(2)分度值為0.01g的天平1臺。
(3)標準比色樣卡或蒙賽爾色譜色標。
(4)1000mL、250mL燒杯各1個;150mL燒杯20個;1000mL、50mL量筒各1個;1000mL容量瓶2個;10mL定量加液管1個;50mL比色管20支;比色架2個。
(5)試劑:分析純或化學純無水碳酸鈉、分析純或化學純檸檬酸鈉和分析純或化學純結晶硫酸銅。
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,應蓋好瓶蓋,放在常溫背陰處保存,以防失效。使用前先搖動若干下,使溶液充分混合后再用。
4.試驗試樣打算
實驗室樣品按GB6097—1985的規(guī)定,從批樣中抽取。至少抽取32叢、每叢約300mg,構成8～10g的試驗樣品;將試驗樣品中的棉子、子屑、葉屑、塵土等雜質去除,充分混勻,從中取出5個試驗試樣。每個試驗試樣重1.00g±0.01g。余樣備用。
5.測定步驟
(1)空白測定: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”的標樣(此標樣必須每天配制1次)。
(2)試驗試樣測定:將稱準的5個試驗試樣分別放入5個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,利用自然完線進行目視比色。
6.含糖判定
根據(jù)溶液呈現(xiàn)的顏色,對比標準色卡或蒙賽爾色譜色標和空白試樣,分別定出每個試驗試樣的含糖程度(表5-5)。
五個測定結果中,上下兩檔中有兩個及兩個以上的下檔,則定為下檔,否則定為上檔。測定結果中的大和小超過兩檔,如無、微量、少量和稍多應增刪1～2個試驗試樣。若全部測定結果的小檔有兩個及兩個以上者,則定為小檔,否則定為上一檔。
貝氏液測定法的特點是操作簡便,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,無法用分完完度計進行定量比色。
為解決顏色穩(wěn)定性差的問題,有人研究利用貝氏試劑和還原糖反應后,再和磷鉬酸反應能生成顯色絡合物的特性,開發(fā)了用儀器比色法測定棉纖維中還原糖的方法。此法雖為定量測定棉纖維中還原糖提供了可能,但還沒有得到普及。
(二)斐林氏液測定法
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;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,生成天藍色的氫氧化銅沉淀后,馬上和酒石酸鉀鈉起反應,生成深藍色的氧化銅和酒石酸鉀鈉的絡合物———酒石酸鉀鈉銅,反應式如下式所示。

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。用藍色次甲基藍作指示劑,當斐林氏液中的銅全部被糖還原后,還原糖馬上使次甲基藍還原為無色,說明已經(jīng)中和。通過計算即可得到含糖量。
斐林氏液測定法不僅能測出棉纖維中的總糖量,還能測出還原糖的量。和其他方法比,斐林氏液測定法是測定棉纖維含糖精確的方法。但實驗操作要求嚴格,測定時間長。