纖維素測定裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種纖維素測定裝置，其主要技術特征：砂芯坩堝上端通過連接套件連接有上套管，砂芯坩堝下通過連接套件連接有下套管；上套管上連接有冷凝管，冷凝管頂部有加液口；下套管下連接有錐形瓶，錐形瓶上有真空或壓縮空氣接口。本實用新型的有益效果在于：結構簡單合理、占地面積小、使用靈活，生產成本低，可滿足教學科研的多樣化需求。此外，本裝置中的冷凝管與錐形瓶組合后還可以作為回流浸提裝置使用，可較好地降低實驗經費投入。本實用新型的玻璃儀器既可單組應用，也可多組同時并聯(lián)使用，可滿足教學中開多組實驗的需求和科研中樣品測定多樣化的需求。
【專利說明】纖維素測定裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種纖維素測定裝置，尤其適用于對飼料和食品中粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質素、膳食纖維等纖維類物質含量的測定。
【背景技術】
[0002]纖維類物質是植物性食品、飼料的主要成分之一，廣泛存在于各種植物體內，其含量隨食品、飼料種類的不同而異。在食品、飼料的生產與開發(fā)中，常需測定這類物質的含量。食品、飼料中提出最早、應用最廣泛的纖維類物質測定指標是粗纖維，此外還有中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質素、膳食纖維等。
[0003]粗纖維是不能被稀酸、稀堿所溶解，不能為人體所消化利用的物質。粗纖維在化學上不是單一組分的物質，而是包括纖維素、半纖維素、木素等多種組分的混合物。
[0004]粗纖維的測定原理:在熱的稀硫酸作用下，樣品中的糖、淀粉、果膠等物質經水解而除去,再用熱的氫氧化鉀(鈉)溶液處理，使蛋白質溶解、脂肪皂化而除去。然后用乙醇和乙醚處理除去單寧、色素及殘余的脂肪，所得殘渣為粗纖維與灰分之和；再將所得殘渣在高溫條件下灼燒，殘余部分為灰分，即可推出粗纖維的質量。
[0005]中性洗滌纖維(GB/T20806-2006)、酸性洗滌纖維(NY/T1259-2007)、酸性洗滌木質素(GB/520805-2006)、膳食纖維的測定原理同上述粗纖維相類似:均需要多次浸提、過濾等過程。在現(xiàn)有的生物工程、食品等專業(yè)的實驗教學與科研工作中，常常需要開展以上纖維類物質的測定。
[0006]目前，實現(xiàn)上述纖維類物質測定的裝置分為手工操作法(GB/T20806-2006，GB/T6434-2006/IS06865:2000, GB/T20805-2006)、自動化儀器設備。
[0007]手工操作法是采用的錐形瓶、冷凝管、玻璃砂芯漏斗、抽濾裝置、燒杯等器皿，需經過消煮、過濾、洗滌、沖洗等多個步驟。以飼料中中性洗滌纖維(NDF)的測定(GB/T20806-2006)為例。先將稱重的樣品放入由錐形瓶和冷凝管連接而成的消煮器中，加入中性洗滌劑、正辛醇、α -高溫淀粉酶等，在微沸狀態(tài)下消煮。然后用玻璃砂芯漏斗將消煮好的試樣趁熱倒入抽濾，用熱水沖洗三角瓶中的殘余物，直至濾出液清澈無泡沫為止，抽干后用丙酮沖洗剩余物3次，確保剩余物與丙酮充分混合，至濾出液無色為止。將玻璃砂芯漏斗和剩余物放入105°C烘箱內烘干3-4h至恒重，在干燥器內冷卻后稱量。再烘干30min，冷卻，稱量，計算中性洗滌纖維的含量。對于脂肪含量高的樣品還需要預先脫脂。飼料中粗纖維的測定(GB/T6434-2006)采用兩次消煮，操作更復雜。由此可見，采用普通玻璃器皿的手工測定方法程序復雜，步驟繁瑣。此外，操作過程中由消煮裝置的錐形瓶轉移到抽濾裝置中抽濾，需要多人配合，勞動強度大，轉移過程中粘附在砂芯濾板表面的纖維常常難于轉移到下一步驟的容器中，很大地增加了檢測的誤差，導致檢測結果誤差大。過濾過程中砂芯濾板也易堵塞，影響工作效率?？偟膩碚f，普通器皿手工操作法，實驗誤差大、耗時長、結果準確度差，較大地影響教學和科研效果。
[0008]自動化儀器設備，雖然能夠克服手工操作法的一些缺點，但是儀器設備價格昂貴，占用空間大，砂芯坩堝也是廠家專門定制的尺寸，價格十分昂貴，使得實驗成本非常高，且一旦有一個損壞則不能開展實驗。另一方面，一臺自動化纖維素測定儀通常只能夠一次測定6個樣品，而實踐教學與科研中通常需要同時開展幾十個組，且不同組的進度會有一定差異。自動化設備不能夠滿足實驗教學的多樣性要求。如果多購置幾臺設備，實驗成本則更高。因此，開發(fā)一種價格低廉、易于裝配、產品配件易購買的裝置，對推動實驗教學與科研有較大益處。

【發(fā)明內容】

[0009]本實用新型的目的是提供一種結構簡單合理、制造成本低、易于拆裝、占用空間小的纖維素測定裝置，以彌補現(xiàn)有技術之不足。
[0010]本實用新型為實現(xiàn)目的采用的技術方案:
[0011]纖維素測定裝置，包括砂芯坩堝，其特征是:砂芯坩堝上端通過連接套件連接有上套管，砂芯坩堝下通過連接套件連接有下套管；上套管上連接有冷凝管，冷凝管頂部有加液口 ；下套管下端連接有錐形瓶，錐形瓶上有真空或壓縮空氣接口。
[0012]優(yōu)化的:所述的上套管下端與砂芯坩堝的連接部位設置有上套管沿邊，所述的下套管上端與砂芯坩堝的連接部位設置有下套管沿邊；連接套件包括膠墊、金屬固定片和固定工具；砂芯坩堝上部的連接固定順序為:砂芯坩堝上部、膠墊、上套管沿邊、膠墊、金屬固定片；砂芯坩堝下部的連接順序為:砂芯坩堝下部、膠墊、下套管沿邊、膠墊、金屬固定片；兩個金屬固定片之間用固定工具固定。
[0013]優(yōu)化的，所述的固定工具為螺栓和螺母，在兩個金屬固定片上開孔，螺栓穿過兩個孔，再用螺母擰緊固定。
[0014]優(yōu)化的，所述的固定工具為夾具，直接夾住兩個金屬固定片的外端面即可。
[0015]優(yōu)化的，上套管和冷凝管的接觸部分均有磨砂密封接口 ；下套管和錐形瓶的接觸部分均有磨砂密封接口。
[0016]本實用新型的有益效果在于:結構簡單合理、占地面積小、組裝方便、制造成本低、使用靈活；本裝置中的冷凝管與錐形瓶組合可以作為回流浸提裝置使用，可較好地降低實驗經費投入。本實用新型的玻璃儀器既可單組應用，也可多組同時并聯(lián)使用，可滿足教學中同時開展幾十組實驗的需求，達到每一組學生一臺裝置的要求，更好地提高教學效果，促進學生的技能學習。該裝置也能夠滿足科研工作中樣品測定多樣化的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；
[0018]圖2為砂芯坩堝連接方式示意圖。
[0019]圖3是本實用新型另一個實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1:
[0021]I是砂芯坩堝，2是上套管，3是下套管，4錐形瓶，5是真空(或壓縮空氣)接口，6是上套管沿邊，7是下套管沿邊，8是膠墊，9是金屬固定片，10是螺栓，11是螺母，13是孔，14是磨砂部位；15是冷凝管，16是加液口，17為砂芯濾板。
[0022]使用之前，將待測定樣品放置于砂芯坩堝I的砂芯濾板17上，再將砂芯坩堝I連接上套管2和下套管3。
[0023]連接上套管2具體方式:因為玻璃制品之間直接接觸不能密封，所以在砂芯坩堝I上部和上套管沿邊6之間放置膠墊8，起到保護和氣密性的要求；由于金屬固定片9與玻璃直接接觸，在外界加壓下，易使玻璃破碎，所以在上套管沿邊6和金屬固定片9之間也有膠墊8。
[0024]連接下套管3的具體方式和原理與上述方式相同。
[0025]連接好以后，將螺栓10穿過兩個金屬固定片9的孔，再旋上螺母11，這樣，就將砂芯坩堝1、上套管2、下套管3固定完成。
[0026]再將冷凝管15放置在上套管2上開口內，兩者的磨砂部位14實現(xiàn)緊合。
[0027]再將下套管3下部放置在錐形瓶4的開口內，兩者的磨砂部位14實現(xiàn)緊合。
[0028]使用時:從加液口 16加入酸、堿等試劑，并下落到砂芯坩堝I內，按相關條件，和待測定物品反應。砂芯坩堝I的砂芯濾板17是依據(jù)標準方法選定的過濾介質，在抽真空條件下，過濾除去溶解物質。砂芯濾板17結構密實，在錐形瓶4的真空接口 5密封、不抽真空的條件下，砂芯坩堝I內的液體不會下落到錐形瓶4內。
[0029]在接口 5處接上真空泵，由于組件都具有氣密性，所以負壓可以幫助液體順利下落。當砂芯濾板17被纖維堵住時，可連接壓縮氣體，將堵住過濾孔的物質去除，從而加速過濾，提聞實驗效率。
[0030]可以看出，氣密性是實現(xiàn)目的的必須要求，之前設置的膠墊8、磨砂部位14的結構都是為了實現(xiàn)本套裝置的氣密性。
[0031]但是由于尺寸的原因，砂芯坩堝I本身不能設置磨砂部位14，所以我們巧妙的利用外接的上套管2和下套管3實現(xiàn)了磨砂部位14.[0032]冷凝管15的作用是在消煮過程中，冷凝回流酸或堿溶液中蒸發(fā)液體，保持溶液的濃度。
[0033]反應完畢后，逆動作拆卸組件，將砂芯坩堝I送入干燥設備中干燥，可得到纖維類物質與灰分的質量之和，將烘干后的砂芯坩堝送到馬弗爐內灼燒后稱得灰分，即可計算得到扣除灰分后的纖維類物質的質量。
[0034]上述過程中，通過類似電熱吹風機的裝置，使高溫空氣加熱砂芯坩堝I和上套管2，可以達到加熱砂芯坩堝內部液體，加速反應的目的。
[0035]自冷凝管15頂部的加液口16可以加入消煮液、洗滌溶劑等。樣品的消煮過程與抽濾均在連接好的裝置中進行，不需由一個容器換到另一個容器，既避免了因待測樣轉移導致的誤差，又使操作更佳便捷。針對抽濾過程中砂芯濾板17堵塞，可以通過充入壓縮空氣，反吹，使砂芯濾板17有較好的過濾效果。
[0036]采用的玻璃砂芯坩堝I,能耐受500-650°C的高溫，可直接進入馬弗爐中灼燒，可以滿足粗纖維測定過程中測定灰分的要求，也避免了一些繁瑣的操作。
[0037]實施例2:
[0038]同實施例1類似，不同之處在于使用夾具18代替螺栓10和螺母11，保持砂芯坩堝I與上下套管連接的密封性。
【權利要求】
1.纖維素測定裝置，包括砂芯坩堝，其特征是:砂芯坩堝上端通過連接套件連接有上套管，砂芯坩堝下通過連接套件連接有下套管；上套管上連接有冷凝管，冷凝管頂部有加液口 ；下套管下連接有錐形瓶，錐形瓶上有真空或壓縮空氣接口。
2.如權利要求1所述的纖維素測定裝置，其特征是:所述的上套管下端與砂芯坩堝的連接部位設置有上套管沿邊，所述的下套管上端與砂芯坩堝的連接部位設置有下套管沿邊；連接套件包括膠墊、金屬固定片和固定工具；砂芯坩堝上部的連接固定順序為:砂芯坩堝上部、膠墊、上套管沿邊、膠墊、金屬固定片；砂芯坩堝下部的連接順序為:砂芯坩堝下部、膠墊、下套管沿邊、膠墊、金屬固定片；兩個金屬固定片之間用固定工具固定。
3.如權利要求2所述的纖維素測定裝置，其特征是:所述的固定工具為螺栓和螺母，在兩個金屬固定片上開孔，螺栓穿過兩個孔，再用螺母擰緊固定。
4.如權利要求2所述的纖維素測定裝置，其特征是:所述的固定工具為夾具，直接夾住兩個金屬固定片的外端面即可。
5.如權利要求1或2或3或4所述的纖維素測定裝置，其特征是:上套管和冷凝管的接觸部分均有磨砂密封接口 ；下套管和錐形瓶的接觸部分均有磨砂密封接口。
【文檔編號】G01N5/04GK203811498SQ201420033870
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權日:2014年1月20日
【發(fā)明者】尹禮國 申請人:宜賓學院