甘蔗中的糖分化验分析

甘蔗中的糖分化验分析

摘要阐述了甘蔗糖分化验分析工作在甘蔗新品种选育试验中的重要性,以及甘蔗化验工作中应该注意的环节及工作程序,并介绍了旋光仪的使用步骤,特别强调了化验人员应先培训后上岗,先理论学习再实践体会的必要性。

关键词甘蔗;糖分分析;人员培训;化验;旋光仪

广西每年的甘蔗种植面积约96万hm2左右,年产糖量约占全国年产蔗糖总量的2/3,糖料甘蔗的安全生产在广西农业产业中起到举足轻重的作用,因此每年都投入相当大的人力、物力、财力进行甘蔗新品种的研究试验、开发来确保糖料甘蔗生产的连续性、稳定性[1]。在甘蔗新品种的研究、试验中,某一甘蔗新材料、新品种的含糖量高低,是决定该甘蔗品种研发成败的重要因素之一[2-3]。各级甘蔗研究试验、开发机构都把甘蔗糖分检测、化验、分析作为一个重要的组成部分设置。但是在地、市一级甘蔗科研单位,因为科研经费有限,建立的甘蔗糖分析验室的工作人员大都是兼职化验员,他们是基层单位甘蔗新品种的研究、试验技术工作者,同时也是甘蔗化验室的化验员。下面将多年的糖分化验分析工作经验及体会总结如下。

1人员培训

参加化验的工作人员需要短期系统的岗前培训。首先要充分认识化验工作的重要性,一是化验结果决定了一个甘蔗新品种在面上生产的成败,二是要充分认识化验工作的危险性,因为在化验工作中部分药品具有极强的腐蚀性,操作不慎就可能造成烫伤,严重的会危及生命,三是化验室要订有规章制度,化验人员要按章操作,待熟练操作规程后方可上岗。

2化验前的准备

2.1仪器查缺、查修

化验前要检查旋光仪的工作情况是否需要检修,各种玻璃器皿是否齐全,有无备用,如不足必须采购补齐,避免在化验工作中出现因某种玻璃器皿缺损造成化验暂停或样品报废现象。

2.2药品的配制

先用专用炉烧煮10 kg左右的蒸馏水,备用。把化验需用的药品如盐酸、氯化钠、碳酸钠等药品按比例分别配制成适用的溶液备用。视每次化验样品的多少,每次药品溶液可配制250～500 mL不等。

2.3确保用电顺畅

在局部供电不正常的地方(化验室所在地),在每期甘蔗样品化验前,最好能够与当地供电部门沟通,了解近几日是否有无线路检修需要停电,白天停电或者是晚上停电,保持试验区用电顺畅可避免在化验途中停电样品报废,以免造成不必要的人力物力浪费。

3采样

甘蔗样品采样时要选取无虫、无病有代表性的健康植株,按主苗、分蘖苗植株比例采取,一般以采2根主茎、1根分蘖茎较适宜。采样时宜在晴天或下雨之前,如果样品较多则要分批采取,视能在2 d内化验完成为宜。样品砍伐后,从植株尾部肥厚带往下30 cm,即鸡蛋黄以下15 cm处砍掉,剥净蔗叶气根(不伤蔗芽),以标签标记,样品拿回室内核对无误后方可排好备用。

4压榨

在榨前先要调匀压轴,洗净压蔗槽,准备好蔗汁桶、蔗渣框(箩),小蔗渣桶。先用2～3根甘蔗压榨试机洗机,待压榨机正常工作后方可使用。压榨样品前先把样品称重量,记录在专用的记录本上,然后用利刀砍取2段待压榨样品先压榨洗机(每榨一个新样品时均需如此操作),然后正式压榨,每一个样品一般榨2～3次即可(视压榨机调制的松紧程度而定)。压榨完一个样品,先把样品蔗渣迅速称重,记录,取200 g样品蔗渣放入小桶内挂上与蔗汁桶编号相同的标签,送化验室待用。

5化验

5.1蔗渣样品

先烧约4 kg水至70 ℃备用。再将用于蒸煮蔗渣的热水准备充分。称取每个样品蔗渣100 g放在已称重的铜盅内,每个样品蔗渣加入5%碳酸钠溶液5 mL、70 ℃温水495 mL,再轻压一次使蔗渣没入水中,即把蔗渣蒸煮铜盅放入已烧开的蒸锅中。

5.2蒸煮

每份蔗渣样品蒸煮1 h,蒸煮30 min后进行第1次轻压,之后每间隔15 min轻压1次。第3次轻压后取出蔗渣样品铜盅冷却,冷却后,抹干称重,分别记录在专用的记录本上。再把已经过蒸煮的蔗渣样品压出100 g的蒸煮液放入锥口瓶内,加入0.5 g糖用醋酸铅粉摇匀、过滤、测蔗渣转光度,计算蔗渣糖分[4]。

5.3蔗汁样品

先把每个样品蔗汁液用500 mL或1 000 mL量筒盛满,放入糖用锤度计、温度计,把上层蔗汁的泡沫吹净,再徐徐倒入备用蔗汁,待锤度计和温度计在汁液中

静止30 s后,方可把锤度计上的蔗汁锤度数和蔗汁液温度数分别记录在专用记录本上。之后用锥口瓶盛约300 mL蔗汁液,加入3～5 g糖用醋酸铅粉,充分摇匀,用快速定性滤纸过滤后,取2份各50 mL蔗汁液盛在锥口瓶内。取1份50 mL样品蔗汁液加入10 mL氯化钠溶液,定容、摇匀、过滤,取滤液观测蔗汁的直接转光度。取另1份50 mL样品蔗汁液加入10 mL盐酸溶液,置于容量瓶中,插1根温度计,将装有样品溶液和温度计的容量瓶于水浴中准确加热至60 ℃,并在此温度下保持10 min,在前5 min应不停摇动,再进行冷却、定容、摇匀,过滤后取滤液观测蔗汁的转化转光度。

6旋光仪的使用和观测

测糖用旋光仪使用时要提前20 min开机预热,使钠灯光稳定正常后,打开“测量”开关,此时仪器已可进行测量,按操作标准使用仪器。

6.1打开“直流”开关

开关板向上,即由“起辉”、“保持”转向”直流”,此时钠灯由交流供电转向直流供电,使读数更为稳定,此时仪器处于最佳的测量状态之中。

6.2调零

在准备好的试管中注入蒸馏水或空白溶剂,放入仪器试样室的试样槽中,转动调零手轮,使投影屏上的指示值为零。

6.3测试

除去空白溶液,注入待测量样品,将试管放入试样室的试槽中,食品伺服系统动作,投影屏上将显示读数值,读取读数。在投影屏上可以看到在暗背景下的明亮的度盘刻线像和游标刻线像,2像之间有暗带隔开,当某一游标刻线对准某1°盘线时,将有一明亮的标线把2者连接起来,直观地显示游标读数值,当度盘字数为“+”时,用“+”游标,当度盘字数为“-”时,用“-”游标。

6.4复测

分别按左、右复测按钮,并读取读数,取几次测量的平均值作为测量结果。

6.5保持

一次样品测量完毕后,若需间隔一段时间再测,可将开关“直流”转向“起辉”、“保持”,接着按开关使自动平衡停止工作,使钠灯在交流电下保持点燃,这样可节约重新点燃钠灯所需的约20 min时间,并且可以延长钠灯寿命。如果样品份数多,间隔时间较短,不必进行上述保护性操作。试验期间要保持仪器的清洁、干燥。

7数据汇总

一是记录并汇总样品的甘蔗重量、蔗渣重量、蔗渣蒸煮后水重量、转光度,蔗渣煮后溶液锤度等数据。二是将蔗汁液锤度、蔗汁液直接转光度、转化转光度、室内温度等数据汇总计算,观测锤度温度改正表和蒸煮后溶液连蔗渣重量表,以用锤度赏数分别进行计算、汇总即可。

8参考文献

[1] 戚荣.我国原料甘蔗收购按质论价现状及存在问题[J].甘蔗糖业,2003(6):42-45.

[2] 朱秋珍,王维赞.早熟、高糖、丰产甘蔗新品种桂引9号的引进及试验[J].广西蔗糖,2005(2):22-23,29.

[3] 肖广江,万忠,张艳,等.2009年广东省甘蔗等能源作物产业发展现状分析[J].广东农业科学,2010,37(4):279-281.

[4] 覃波,兰芳.一种新的甘蔗蔗糖分测定方法[J].广西蔗糖,2008(2):30-33.

[5] 谭芳,杨荣仲,李松,等.几种甘蔗蔗糖分分析方法比较[J].西南农业学报,2010,23(2):502-507.