專利名稱：一種纖維消煮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維消煮裝置，該纖維消煮裝置可用于測定大量能源植物、牧草及飼料中粗纖維、中性洗滌纖維(NDF)與酸性洗滌纖維(ADF)含量。
背景技術(shù)：
纖維素和半纖維素都是世界上極豐富的天然有機(jī)高分子化合物，是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分，它們不僅是植物界，也是所有生物分子(植物或動(dòng)物)最豐富的胞外結(jié)構(gòu)多糖。纖維素和半纖維素不僅是將來重要的清潔能源，更是造紙工業(yè)、紡織工業(yè)和纖維化工的重要原料。因此，纖維素和半纖維素含量的準(zhǔn)確、快速的測定是一項(xiàng)重要的工作。纖維素和半纖維素含量的準(zhǔn)確測定是通過NDF和ADF的準(zhǔn)確測定來完成。中性洗滌纖維(NDF)包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、硅酸鹽和很少量的蛋白質(zhì)，酸性洗滌纖維 (ADF)包括纖維素、木質(zhì)素和硅酸鹽。研究表明，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF) 是評(píng)價(jià)牧草及粗飼料營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)生物質(zhì)能源預(yù)處理效果的重要指標(biāo)之一。傳統(tǒng)的NDF和ADF測定方法較多，如近紅外漫反射光譜法、Van Soset分析法、 FOSS纖維分析法、CAU濾袋法和ANKOM濾袋法，每種方法都存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。近紅外漫反射光譜法(OTRQ可以快速、批量測定纖維類物質(zhì)，但其對(duì)樣品的均勻度要求較高，建模時(shí)需要高中低不同含量樣品均存在以保證模型的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，且若要保持模型的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，對(duì)模型的維護(hù)是一項(xiàng)長期和持續(xù)的工作，在實(shí)際應(yīng)用的過程中若模型預(yù)測能力下降，還需加入新的有代表性的樣品進(jìn)行建模矯正，NIRS作為一種間接分析技術(shù)還受到很多因素的影響，例如收集光譜室樣品的均勻度、樣品的化學(xué)分析精度、樣品的代表性以及環(huán)境變化等，所以難以得到廣泛推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的范氏(Van Soset)分析法和FOSS纖維分析法均采用玻璃坩堝作為熱水抽濾器，雖然FOSS纖維分析儀是半自動(dòng)的裝置，但是與范氏法存在著共同弊端，由于樣品中含有較多的樹脂、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)，在抽濾分離的過程中這些細(xì)小的顆粒容易在玻璃砂芯濾板表面形成致密層，或者直接堵住濾板細(xì)孔，阻礙過濾過程，明顯延長過濾時(shí)間，甚至難以過濾，導(dǎo)致測定失敗，且FOSS纖維分析儀的成本較高，范氏法實(shí)驗(yàn)步驟瑣碎，難以在實(shí)驗(yàn)室得到推廣，二者還有一個(gè)共同的缺點(diǎn)即難以完成大量樣品的快速、準(zhǔn)確的測定，以上兩種方法每次所能處理的樣品數(shù)目極少，對(duì)于大量樣品纖維含量的測定難以行得通，如范氏分析法和FOSS纖維分析儀每批次可處理NDF或ADF樣品數(shù)為6個(gè)，但整個(gè)過程，從坩堝的浸泡、恒重到樣品與坩堝的恒重過程，需1周時(shí)間，如果有 600個(gè)樣品連續(xù)測定也將耗時(shí)2年多，所以這是一項(xiàng)工作量極大，耗時(shí)極長的工作。因此，對(duì)于大量樣品的NDF與ADF的測定用上述兩種方法顯然行不通。由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)肉牛研究中心研制的CAU纖維濾袋和美國ANKOM公司的ANKOM F57濾袋以及配套設(shè)備，具備測定結(jié)果準(zhǔn)確、測定效率高等特點(diǎn)，受到眾多實(shí)驗(yàn)室和研究者的親來，但這兩種方法的測定過程中所需的配套設(shè)備價(jià)格高，在條件一般的實(shí)驗(yàn)室難以普及。因此提供一臺(tái)簡便、易操作、低成本的實(shí)驗(yàn)室小型纖維消煮裝置成為當(dāng)前的迫切任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種纖維消煮裝置，以用于能源植物、牧草及飼料等領(lǐng)域的大量纖維(粗纖維、中性洗滌纖維或酸性洗滌纖維)快速、準(zhǔn)確、低成本測定。本發(fā)明提供的一種纖維消煮裝置包括設(shè)有開口的瓶體和與所述瓶體密封配合的容器；所述容器的底部設(shè)于所述瓶體的腔體內(nèi)，其頂部設(shè)于所述瓶體的腔體外；所述容器的頂部設(shè)有進(jìn)水口以及與該進(jìn)水口相配合的蓋子；所述容器的側(cè)壁的上端部設(shè)有出水口以及與該出水口相配合的出水口閥門，所述出水口設(shè)于所述瓶體的腔體外；所述瓶體的底部設(shè)有固定架；所述固定架的支柱上設(shè)有若干個(gè)固定盤，所述若干個(gè)固定盤之間沿所述支柱的軸向方向設(shè)有間距；所述若干個(gè)固定盤的邊緣處均設(shè)有至少一個(gè)夾子。上述的纖維消煮裝置中，所述瓶體、容器和固定架均可為耐高溫的玻璃材質(zhì)或耐高溫、高腐蝕合金鋼材質(zhì)。上述的纖維消煮裝置中，所述蓋子與所述進(jìn)水口可為螺紋密封配合；所述出水口閥門可為旋轉(zhuǎn)閥門。上述的纖維消煮裝置中，所述瓶體與所述容器之間可通過磨砂面密封配合或螺紋密封配合，以保證所述消煮裝置的良好密封性，從而保證消煮過程洗液的充分回流，穩(wěn)定所述瓶體內(nèi)部壓力以及大大減少操作過程對(duì)操作人員身體造成的傷害。上述的纖維消煮裝置中，所述固定架與所述瓶體可通過螺栓固定連接。上述的纖維消煮裝置中，所述瓶體的底部至其頂部的方向上，所述若干個(gè)固定盤的內(nèi)徑依次減小，保證消煮過程中上下兩層濾袋間有足夠的運(yùn)動(dòng)空間以及保證濾袋充分與洗液接觸，確保測定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。上述的纖維消煮裝置中，所述夾子可通過至少一個(gè)鏈環(huán)與所述固定盤連接，以保證液體沸騰時(shí)所述夾子固定的布袋具有一定的運(yùn)動(dòng)空間，從而使消煮過程中樣品充分與液體接觸，起到攪拌作用。上述的纖維消煮裝置中，所述固定盤上設(shè)有若干個(gè)對(duì)稱的夾子，可根據(jù)實(shí)際需要和所述瓶體的容積大小確定所述夾子的個(gè)數(shù)。上述的纖維消煮裝置中，所述若干個(gè)固定盤上的夾子沿所述支柱的軸向方向呈交錯(cuò)分布，可保證每個(gè)所述夾子上的濾袋均能得到充分的消煮。使用上述纖維消煮裝置時(shí)，所述容器中通入冷水或加入冰塊進(jìn)行消煮過程的冷卻，確保消煮液的回流，穩(wěn)定所述瓶體中的壓力，確保恒溫，保證每個(gè)樣品受到相同的壓力
與溫度。本發(fā)明提供的纖維消煮裝置進(jìn)行纖維素的測定，不僅省去抽濾步驟，而且可進(jìn)行樣品的批量測定；且冷卻方便，耗能少，具備精度高，準(zhǔn)確性好，分析成本低，效率高，操作簡單，適合各實(shí)驗(yàn)室廣泛使用以及結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用性極高等特點(diǎn)，可廣泛的應(yīng)用于能源植物、牧草和飼草等領(lǐng)域的大量粗纖維，中性洗滌纖維或酸性洗滌纖維含量的測定。


圖1為本發(fā)明的纖維消煮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的纖維消煮裝置的固定架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標(biāo)記如下1瓶體、2容器、3進(jìn)水口、4蓋子、5出水口、6旋轉(zhuǎn)閥門、7支柱、 8a,8b固定盤、9鏈環(huán)、10夾子。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。本發(fā)明提供的纖維消煮裝置包括設(shè)有開口的瓶體1以及與該瓶體1密封配合的容器2 ；瓶體1作為消煮器，容器2作為冷卻器；瓶體1和容器2均由耐高溫玻璃材質(zhì)制成；瓶體1與容器2之間通過磨砂面密封配合(圖中未示出)，可保證瓶體1的腔體內(nèi)的良好密封性；容器2的底部設(shè)于瓶體1的腔體內(nèi)，其頂部設(shè)于瓶體1的腔體外；容器2的頂部上設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口 3以及與該進(jìn)水口 3密封配合的蓋子4 ；蓋子4與進(jìn)水口 3之間通過螺紋密封配合(圖中未示出)，用于冷卻的冷水或冰塊可通過進(jìn)水口 3進(jìn)入至容器2中；容器2的側(cè)壁的上端部設(shè)有一個(gè)出水口 5，出水口 5設(shè)于瓶體1的腔體外，該出水口 5上設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥門 6，用于控制容器2中的冷卻水的流出；瓶體1的底部上設(shè)有固定架，其由耐高溫、高腐蝕合金鋼材質(zhì)制成；該固定架的支柱7上設(shè)有2個(gè)沿其軸向方向分布的圓形固定盤8a和8b ；該固定架通過螺栓與瓶體1的底部固定連接(圖中未示出)；固定盤8b的直徑小于固定盤8a 的直徑；固定盤8a和固定盤8b的邊緣處均設(shè)有12對(duì)對(duì)稱分布的鏈環(huán)9，每對(duì)鏈環(huán)9中的一個(gè)用于與固定盤8a和8b固定，另一個(gè)用于連接夾子10，可保證液體沸騰時(shí)夾子10上的布袋具有一定的運(yùn)動(dòng)空間，使消煮過程樣品充分與液體接觸，起到攪拌作用；固定盤8a上的鏈環(huán)9與固定盤8b上的鏈環(huán)9沿支柱7的軸向方向上呈交錯(cuò)分布，可保證每個(gè)夾子10上的濾袋均能得到充分的消煮。上述的纖維消煮裝置中，瓶體1和容器2的容積大小可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定；瓶體1與容器2之間還可通過螺紋等其它方式密封配合；進(jìn)水口 3與蓋子4之間還可通過磨砂面等其它方式密封配合；出水口 5處還可通過軟木塞閥門來調(diào)節(jié)出水量；支柱7上設(shè)置的固定盤的個(gè)數(shù)及其它們之間的間距可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定；每個(gè)固定盤上設(shè)置的鏈環(huán) 9的個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定；夾子10與固定盤之間還可通過其它方式進(jìn)行活動(dòng)式連接，如網(wǎng)兜；固定盤的形狀還可為方形等其它形狀。使用上述纖維消煮裝置時(shí)，將裝好待測樣品的濾袋固定在夾子10上，然后向瓶體 1中加入適量的消煮液，再將容器2與瓶體1密封配合；然后對(duì)瓶體1進(jìn)行加熱，從而使消煮液沸騰進(jìn)而對(duì)濾袋內(nèi)的樣品進(jìn)行消煮，同時(shí)向容器2內(nèi)循環(huán)通入冷水，以確保消煮液的回流，穩(wěn)定瓶體1中的壓力，確保恒溫，保證每個(gè)樣品受到相同的壓力與溫度。
權(quán)利要求
1.一種纖維消煮裝置，其特征在于所述纖維消煮裝置包括設(shè)有開口的瓶體和與所述瓶體密封配合的容器；所述容器的底部設(shè)于所述瓶體的腔體內(nèi)，其頂部設(shè)于所述瓶體的腔體外；所述容器的頂部設(shè)有進(jìn)水口以及與該進(jìn)水口相配合的蓋子；所述容器的側(cè)壁的上端部設(shè)有出水口以及與該出水口相配合的出水口閥門，所述出水口設(shè)于所述瓶體的腔體外； 所述瓶體的底部設(shè)有固定架；所述固定架的支柱上設(shè)有若干個(gè)固定盤，所述若干個(gè)固定盤之間沿所述支柱的軸向方向設(shè)有間距；所述若干個(gè)固定盤的邊緣處均設(shè)有至少一個(gè)夾子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消煮裝置，其特征在于所述瓶體、容器和固定架均為玻璃材質(zhì)或合金鋼材質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消煮裝置，其特征在于所述蓋子與所述進(jìn)水口為螺紋密封配合；所述出水口閥門為旋轉(zhuǎn)閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的消煮裝置，其特征在于所述瓶體與所述容器之間通過磨砂面密封配合或螺紋密封配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的消煮裝置，其特征在于所述固定架與所述瓶體通過螺栓固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的消煮裝置，其特征在于所述固定盤為圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的消煮裝置，其特征在于沿所述瓶體的底部至其頂部的方向上，所述若干個(gè)固定盤的內(nèi)徑依次減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的消煮裝置，其特征在于所述夾子通過至少一個(gè)鏈環(huán)與所述固定盤連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的消煮裝置，其特征在于所述固定盤上設(shè)有若干個(gè)對(duì)稱的夾子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一所述的消煮裝置，其特征在于所述若干個(gè)固定盤沿所述支柱的軸向方向均勻分布；所述若干個(gè)固定盤上的夾子沿所述支柱的軸向方向呈交錯(cuò)分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種纖維消煮裝置。所述纖維消煮裝置包括設(shè)有開口的瓶體和與所述瓶體密封配合的容器；所述容器的底部設(shè)于所述瓶體的腔體內(nèi)，其頂部設(shè)于所述瓶體的腔體外；所述容器的頂部設(shè)有進(jìn)水口以及與該進(jìn)水口相配合的蓋子；所述容器的側(cè)壁的上端部設(shè)有出水口以及與該出水口相配合的出水口閥門，所述出水口設(shè)于所述瓶體的腔體外；所述瓶體的底部設(shè)有固定架；所述固定架的支柱上設(shè)有若干個(gè)固定盤，所述若干個(gè)固定盤之間沿所述支柱的軸向方向設(shè)有間距；所述若干個(gè)固定盤的邊緣處均設(shè)有至少一個(gè)夾子。本發(fā)明的消煮裝置具有冷卻方便，耗能少，具備精度高，準(zhǔn)確性好，分析成本低，效率高，操作簡單，適合各實(shí)驗(yàn)室廣泛使用等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N1/44GK102323137SQ201110262478
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者劉斌, 孫啟忠, 高鳳芹 申請(qǐng)人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所