[发明专利]一种毛竹中半纤维素含量的检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种毛竹中半纤维素含量的检测系统及方法，该检测系统包括透明样品槽，其侧壁外周的底部均匀设有22个透过波长不同的滤光片，可旋转工作台，用于承载所述透明样品槽；光源，用于照射预设检测点；检测器，用于检测在光源照射下预设检测点处的漫反射率；控制单元，用于控制可旋转工作台转动使透明样品槽侧壁外周的滤光片转动至预设检测点处，并获取检测器检测到的漫反射率以计算毛竹中半纤维素含量。本发明的检测系统和方法可快速有效地实现毛竹中半纤维素含量的快速、无损、低成本、环保地检测，这为快速获取毛竹组成成分的信息，指导后期毛竹的利用加工起着巨大的作用，且系统结构简单，易于操作，维护成本低廉。

技术领域

本发明涉及半纤维素含量检测技术领域，具体涉及一种毛竹中半纤维素含量的检测系统及方法。

背景技术

半纤维素和纤维素、木质素等一起构成了高等植物的细胞壁，并且和蛋白质及酚类化合物之间存在化学键连接。半纤维素糖类可以被用于发酵酒精，利用这一生物技术，可用植物纤维作原料制取酒精。同时，半纤维素也是竹浆的主要成分之一。以毛竹为原料提取的竹浆纤维成分中包含了半纤维素，具备良好的可纺性和服用性能，尤其是具有抗菌、抑菌、防紫外线和易于生物降解等特性。但是半纤维素含量因植物种属、成熟程度、细胞类型及其形态学部位的不同而有很大差异。因此快速准确的测出毛竹中半纤维素含量具有实际意义。

目前植物中半纤维素含量的测量方法主要有：

1、采用范氏(Van Soest)的洗涤纤维分析法

原理：粉末状待测样本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。再经酸性洗涤剂处理，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。两步骤残渣质量相减即为样本中半纤维素的质量，进而求出半纤维素含量。

2、碱抽提法

原理：半纤维素可以用KOH或NaOH等碱的水溶液从竹材综纤维素中抽提出来，为了减少还原性末端基的碱降解，在抽提时可加入一定量的硼氢化钠或硼氢化钾。为使半纤维素沉淀，每次抽提后应加入乙酸(KOH)或6M HCl(NaOH)中和溶液中的碱，在已经中和并过滤后的溶液中加入乙醇或其它中性有机溶剂，使半纤维素进一步沉淀析出。

以上方法都是通过抽提半纤维素物质后，析出半纤维素或者计算质量差进而间接推断出含量，但是在处理过程中，无法排除测量过程中造成的损失。并且用以上传统的湿化学方法检测时需要用到大量的试剂进行前处理，非常耗时且需要大量劳力，过程繁琐，无法做到快速实时的检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种的毛竹中竹半纤维素含量的检测系统集方法，实现确定毛竹中半纤维素含量的快速、无损、低成本检测。

一种毛竹中半纤维素含量的检测系统，包括：

透明样品槽，其侧壁外周沿周向均匀设有22个透过波长不同的滤光片，

可旋转工作台，用于承载所述透明样品槽；

光源，用于照射预设检测点；

检测器，用于检测在光源照射下预设检测点处的漫反射率；

控制单元，用于控制可旋转工作台转动使透明样品槽侧壁外周的滤光片转动至预设检测点处，并获取检测器检测到的漫反射率以计算毛竹中半纤维素含量。

本发明中光源为线光源，发出的光线为平行光束，沿水平方向照射透明样品槽的侧壁。进一步优选，所述光源为近红外光源。控制单元多通过计算机实现。

本发明中检测器可采用常见的光电探测器，获取从预设检测点射出的光线的强度，该光线实际上为置于透明样品槽中的样品对光源的漫反射光线，根据光源的强度，即可得到漫反射率。