棉花儲(chǔ)藏期間主要纖維素伴生物動(dòng)態(tài)變化探究

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1、棉花儲(chǔ)藏期間主要纖維素伴生物動(dòng)態(tài)變化探究　　摘要：在兩年儲(chǔ)藏期間內(nèi)，每半個(gè)月取樣一次，同時(shí)檢測(cè)皮棉樣品的纖維品質(zhì)和5種纖維素伴生物的含量。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，蠟質(zhì)、單寧、果膠和色素含量呈下降趨勢(shì)，糖含量呈上升趨勢(shì)。棉纖維樣品的伸長率、黃度與蠟質(zhì)、單寧、果膠、色素均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，與糖呈正相關(guān)；反射率、比強(qiáng)度與蠟質(zhì)、單寧、果膠、色素均呈正相關(guān)，與糖呈負(fù)相關(guān)。高溫高濕處理能加速棉花的劣變，而抽真空和充填惰性氣體處理，有利于棉花儲(chǔ)藏期間質(zhì)量的保持。關(guān)鍵詞：棉花；儲(chǔ)藏；纖維素伴生物；動(dòng)態(tài)變化7成熟棉花纖維的主要化學(xué)

2、成分是纖維素，約占94%，其余為纖維素伴生物。目前已知的纖維素伴生物有蠟質(zhì)和脂肪、果膠類物質(zhì)、糖類物質(zhì)、含氮物質(zhì)、色素類物質(zhì)、單寧類物質(zhì)和灰分等。盡管纖維素伴生物含量不高，但卻對(duì)棉花纖維的物理、化學(xué)和紡織、印染性能有很大的影響。纖維素是高分子化合物，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在正常條件下不易發(fā)生變化。而纖維素伴生物則是比較活躍的成分，在棉花儲(chǔ)藏過程中易受環(huán)境影響而發(fā)生反應(yīng)，并導(dǎo)致皮棉色澤和纖維品質(zhì)的下降。因此，開展纖維素伴生物的研究，可以說是從根源上深入了解棉花儲(chǔ)藏過程中質(zhì)量變化的基礎(chǔ)。前文[1]中我們對(duì)棉花儲(chǔ)藏期間主要纖維品質(zhì)

3、指標(biāo)的變化進(jìn)行了報(bào)道，本文則重點(diǎn)介紹在兩年的儲(chǔ)藏時(shí)間內(nèi)蠟質(zhì)、單寧、果膠、色素和總糖等5種主要纖維素伴生物的動(dòng)態(tài)變化情況與分析結(jié)果。1材料與方法1.1材料從河北威縣、湖北黃岡、新疆石河子和庫爾勒購置的2～5級(jí)皮棉，分別在威縣、黃岡、石河子、庫爾勒與河南安陽5個(gè)地點(diǎn)的倉庫內(nèi)自然存放。自2010年12月1日起，每半個(gè)月取樣一次。各儲(chǔ)藏點(diǎn)將樣品寄至安陽，由農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心分樣后，分別進(jìn)行8項(xiàng)纖維品質(zhì)指標(biāo)和5種纖維素伴生物含量的測(cè)定。1.2方法1.2.1蠟質(zhì)的測(cè)定方法參見文獻(xiàn)[2]。1.2.2單寧的測(cè)定方法參

4、見文獻(xiàn)[3]。1.2.3果膠的測(cè)定方法參見文獻(xiàn)[4]。試驗(yàn)中，對(duì)棉纖維中果膠的提取方法進(jìn)行了改良和優(yōu)化，確定的最佳工藝條件為：液料比10∶1，提取液pH值=1，提取溫度80℃，浸提時(shí)間3h。1.2.4色素的測(cè)定方法參見文獻(xiàn)[5]。71.2.5總糖的測(cè)定按GB/T16258—2008《棉纖維含糖試驗(yàn)方法定量法》的規(guī)定進(jìn)行。1.2.6數(shù)據(jù)處理用Excel和DPS（數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果與分析2.1不同產(chǎn)地和品級(jí)樣品之間纖維素伴生物含量的差異對(duì)同一產(chǎn)地、不同品級(jí)的樣品和不同產(chǎn)地、同一品級(jí)棉花樣品中

5、5種纖維素伴生物的含量進(jìn)行了比較，表1和表2是2011年3月16日取樣的檢測(cè)結(jié)果。數(shù)據(jù)顯示，同一產(chǎn)地不同品級(jí)的樣品之間、不同產(chǎn)地同一品級(jí)之間的樣品之間的主要纖維素伴生物含量的差別較大。2.2主要纖維素伴生物隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化從2010年12月1日至2012年12月31日共25個(gè)月的時(shí)間，除2011年春節(jié)期間停止取樣一次外，共對(duì)儲(chǔ)藏棉花取樣49次。每次有42個(gè)樣品。5種化學(xué)成分的變化趨勢(shì)如圖1—圖5?？傮w看來，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，蠟質(zhì)、單寧、果膠和色素含量呈下降趨勢(shì)，糖含量則呈上升趨勢(shì)。2.3幾種化學(xué)成分之間的相關(guān)關(guān)

6、系7對(duì)5種纖維素伴生物之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，如表3。結(jié)果顯示，糖與其他4種成分均呈負(fù)相關(guān)，并與果膠達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)；色素與蠟質(zhì)和果膠達(dá)顯著正相關(guān)，與單寧達(dá)極顯著正相關(guān)；果膠與蠟質(zhì)和單寧均呈正相關(guān)，與蠟質(zhì)達(dá)顯著正相關(guān)；單寧與蠟質(zhì)也呈正相關(guān)，但未達(dá)到顯著水平。2.4纖維素伴生物與纖維品質(zhì)之間的相關(guān)關(guān)系對(duì)纖維品質(zhì)指標(biāo)與纖維素伴生物之間的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表4。伸長率、黃度與蠟質(zhì)、單寧、果膠、色素均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，與糖則呈正相關(guān)；反射率、比強(qiáng)度與蠟質(zhì)、單寧、果膠、色素均呈正相關(guān)，與糖呈負(fù)相關(guān)。值得指出的是，糖與

7、4項(xiàng)纖維品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性，同其他4種纖維素伴生物與4項(xiàng)纖維品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性正好是相反的。通常認(rèn)為，作為纖維素伴生物的蠟質(zhì)能保護(hù)棉纖維不易受潮并增潤棉纖維的光澤[6]，可見蠟質(zhì)的存在是有利于棉花儲(chǔ)藏的。單寧、果膠、色素與纖維品質(zhì)的關(guān)系尚未見報(bào)道，從本研究數(shù)據(jù)看，也是有利的。在我們的想象中，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，品級(jí)下降、反射率降低、黃度升高，色素似乎應(yīng)該增加，但檢測(cè)結(jié)果卻恰恰相反，這反映出試驗(yàn)中測(cè)定的色素是棉纖維所固有的伴生物質(zhì)，與皮棉品級(jí)下降所產(chǎn)生的顏色加深沒有內(nèi)在的關(guān)系，因而兩者的吸光波長也是不一樣的。3討論7棉

8、花的纖維素伴生物很多，本研究根據(jù)調(diào)研和咨詢結(jié)果選擇了5種。這5種纖維素伴生物，基本上都是某一類物質(zhì)的混合物，化學(xué)成分十分復(fù)雜。研究中所采用的試驗(yàn)方法主要有重量法和分光光度法，測(cè)定的也是這5類物質(zhì)各自的混合物的總和，對(duì)其中有效成分的深入了解有待進(jìn)一步研究。從檢測(cè)與分析結(jié)果看，各類纖維素伴生物在棉花儲(chǔ)藏過程中呈現(xiàn)出較強(qiáng)的趨向性，并與纖維品質(zhì)之間存在著很高的相關(guān)性。纖維素伴生物