生物质化学分析技术

第1篇 生物质化学实验技术基础

1.1 化学实验室安全使用规则

1.2 化学实验意外事故的紧急处理

1.3 实验室安全用电与灭火常识

1.3.1 实验室安全用电

1.3.2 实验室灭火常识

1.4 危险化学品的使用

1.4.1 危险化学品分类

1.4.2 危险化学品储存

1.5 实验室废弃物的处理

1.5.1 实验室废弃物的收集、存放

1.5.2 实验室废弃物的处理方法

2.1 常用玻璃仪器

2.1.1 玻璃仪器种类

2.1.2 玻璃仪器洗涤

2.1.3 玻璃仪器干燥与存放

2.2 常用实验设备

2.2.1 电子天平

2.2.2 搅拌器

2.2.3 加热设备

2.2.4 循环水真空泵

2.2.5 pH计

2.2.6 干燥箱

2.2.7 粉碎机

2.2.8 离心机

2.2.9 马弗炉

2.2.1 0超声波清洗器

2.2.1 1高压灭菌锅

2.2.1 2恒温摇床

2.2.1 3恒温恒湿培养箱

2.2.1 4超净工作台

2.2.1 5光学显微镜

2.3 化学试剂一般知识

2.3.1 试剂分类

2.3.2 试剂包装与储存

2.3.3 试剂取用方法

2.4 水和常用气体

2.4.1 实验室用水

2.4.2 气体的获得与纯化

3.1 配制标准溶液

3.1.1 配制原料

3.1.2 使用仪器

3.1.3 配制步骤

3.1.4 注意事项

3.2 加热与冷却

3.2.1 加热方法

3.2.2 冷却方法

3.3 溶解、蒸发和结晶

3.3.1 溶解

3.3.2 蒸发

3.3.3 结晶

3.4 过滤和洗涤

3.4.1 普通过滤

3.4.2 减压过滤

3.4.3 保温过滤

3.4.4 离心分离

3.5 烘干和灼烧

3.6 蒸馏

3.6.1 常压蒸馏

3.6.2 减压蒸馏

3.6.3 水蒸气蒸馏

3.6.4 分馏

3.7 萃取

3.7.1 液.液萃取

3.7.2 液.固萃取

3.8 滴定分析

3.8.1 仪器装置

3.8.2 操作方法

3.8.3 注意事项

4.1 固体试样的采集与制备

4.1.1 采样目的

4.1.2 采样原则

4.1.3 采样方案

4.1.4 固体试样的制备

4.2 液体试样的采集

4.2.1 液体试样采集的有关知识

4.2.2 液体试样的采集方法

4.3 气体试样的采集

4.3.1 气体试样采集的器具

4.3.2 气体试样的采集方法

5.1 数据记录与处理

5.1.1 实验数据表达方式

5.1.2 有效数字及运算法则

5.1.3 误差及表征

5.2 计算机软件在数据处理中的应用

5.2.1 Excel在数据处理中的应用

5.2.2 Origin在数据处理中的应用

5.2.3 ChemOffice在数据处理中的应用

5.2.4 Design.Expert在响应曲面法中的应用

参考文献

第2篇 生物质化学实验与分析技术

6.1 针阔叶材的细胞形态

6.1.1 木材纤维原料的生物结构及细胞形态

6.1.2 实验技术

6.2 木材细胞的分离和纤维细胞的测定

6.2.1 实验目的

6.2.2 实验材料

6.2.3 实验方法

6.2.4 纤维细胞长度和宽度

6.2.5 绘制试材纤维细胞形态图

6.3 生物质试材采集及分析用试样的制备

6.3.1 试材的采集

6.3.2 试样的制备

6.3.3 生物质分析实验

6.4 生物质水分测定

6.4.1 水分测定目的

6.4.2 水分测定原理

6.4.3 测定仪器和试剂

6.4.4 测定方法和计算

6.5 生物质灰分测定

6.5.1 灰分测定目的

6.5.2 灰分测定原理

6.5.3 测定仪器和试剂

6.5.4 灰分测定方法和计算

6.5.5 灰分测定注意事项

6.6 甲苯.醇抽提物测定

6.6.1 抽提物实验目的

6.6.2 抽提原理

6.6.3 实验仪器和试剂

6.6.4 测定方法和计算

6.6.5 注意事项

6.7 纤维素含量测定

6.7.1 纤维素含量测定实验目的

6.7.2 纤维素含量测定原理

6.7.3 实验仪器和试剂

6.7.4 测定方法及计算

6.7.5 注意事项

6.8 综纤维素含量测定

6.8.1 综纤维素含量测定目的

6.8.2 综纤维素含量测定原理

6.8.3 实验仪器和试剂

6.8.4 测定方法和计算

6.8.5 注意事项

6.9 木质素含量测定

6.9.1 木质素含量测定目的

6.9.2 木质素含量测定原理

6.9.3 实验仪器和试剂

6.9.4 测定方法和计算

6.9.5 注意事项

6.10木质素显色反应

6.10.1 木质素显色反应实验目的

6.10.2 木质素显色反应原理

6.10.3 实验仪器和试剂

6.10.4 测定方法

6.11戊聚糖含量测定

6.11.1 戊聚糖含量测定目的

6.11.2 戊聚糖含量测定原理

6.11.3 实验仪器和试剂

6.11.4 测定方法和计算

6.11.5 注意事项

6.12生物质pH值测定

6.12.1 生物质pH值测定目的

6.12.2 生物质pH值测定原理

6.12.3 实验仪器和试剂

6.12.4 测定方法

6.12.5 注意事项

6.13黏度法测定植物纤维素聚合度

6.13.1 植物纤维素聚合度测定目的

6.13.2 植物纤维素聚合度测定原理

6.13.3 实验仪器和试剂

6.13.4 测定方法与计算

6.13.5 注意事项

6.1 4可溶性木质素含量测定方法

6.1 4.1 可溶性木质素测定原理

6.1 4.2 可溶性木质素测定步骤

7.1 植物细胞内含物有效组分的定性预试

7.1.1 定性预试验目的

7.1.2 定性预试验原理

7.1.3 实验仪器和试剂

7.1.4 实验方法

7.2 松香、松节油国标测定

7.2.1 松香松节油测定实验目的

7.2.2 松香松节油测定原理

7.2.3 松香、松节油质量指标

7.2.4 实验仪器和试剂

7.3 松油醇、紫罗兰酮的制备

7.3.1 松油醇的制备

7.3.2 紫罗兰酮的制备

7.4 化学法单离丁香酚香料

7.4.1 单离丁香酚实验目的

7.4.2 单离丁香酚原理

7.4.3 仪器与试剂

7.4.4 实验步骤

7.4.5 实验要求

7.5 蒎烯合成诺卜醇

7.5.1 蒎烯合成诺卜醇实验目的

7.5.2 反应方程式

7.5.3 仪器与试剂

7.5.4 实验步骤

7.6 樟脑合成樟脑醌

7.6.1 樟脑合成樟脑醌实验目的

7.6.2 反应方程式

7.6.3 实验步骤

7.7 糠酸甲酯合成

7.7.1 糠酸甲酯合成实验目的

7.7.2 糠酸甲酯合成反应方程式

7.7.3 实验仪器和试剂

7.7.4 实验步骤

7.8 果胶提取和果酱制备

7.8.1 果胶的性质与应用

7.8.2 实验技术

7.9 从番茄中提取番茄红素和胡萝卜素

7.9.1 提取番茄红素和胡萝卜素实验目的

7.9.2 提取番茄红素和胡萝卜素实验原理

7.9.3 实验仪器和试剂

7.9.4 实验步骤

7.9.5 注意事项

7.10色素性能实验

7.10.1 色素性能实验目的

7.10.2 实验仪器和试剂

7.10.3 实验步骤

7.11落叶松缩合单宁含量测定

7.11.1 单宁含量测定实验目的

7.11.2 单宁含量测定原理

7.11.3 实验仪器和试剂

7.11.4 实验方法

7.12壳聚糖脱乙酰度测定

7.12.1 壳聚糖脱乙酰度测定实验目的

7.12.2 壳聚糖脱乙酰度测定原理

7.12.3 实验仪器和试剂

7.12.4 实验方法

7.13活性炭吸附性能测定

7.13.1 活性炭吸附性能测定实验目的

7.13.2 活性炭吸附性能测定原理

7.13.3 实验试剂和仪器

7.13.4 实验步骤

7.13.5 注意事项

7.14各种表面活性剂复配护肤、洗涤用品

7.14.1 实验目的

7.14.2 实验原理和反应方程式

7.14.3 实验仪器和试剂

7.14.4 实验操作步骤

7.15易水解糖和难水解多糖含量测定

7.15.1 多糖含量测定实验目的

7.15.2 多糖含量测定原理

7.15.3 实验试剂与仪器

7.15.4 实验步骤

7.15.5 注意事项

7.16总还原物（糖）测定

7.16.1 总还原物测定实验目的

7.16.2 总还原物测定原理

7.16.3 实验试剂与仪器

7.16.4 实验步骤

7.16.5 注意事项

7.17酵母蛋白质含量测定——微量凯氏定氮法

7.17.1 蛋白质含量测定实验目的

7.17.2 蛋白质含量测定原理

7.17.3 实验试剂与仪器

7.17.4 实验步骤

7.17.5 注意事项

7.18天然皂素紫外可见分光光度法定量测定

7.18.1 皂素含量测定实验目的

7.18.2 香草醛.浓硫酸显色机理

7.18.3 实验试剂与仪器

7.18.4 最大吸收波长

7.18.5 显色温度和显色时间

7.18.6 稳定性

7.18.7 标准曲线

7.18.8 加标回收率

8.1 DNS法测定总还原糖

8.1.1 测定总还原糖实验目的

8.1.2 总还原糖测定原理

8.1.3 实验试剂和仪器

8.1.4 实验步骤

8.2 纤维素酶活评价与分析

8.2.1 纤维素酶结构与性质

8.2.2 酶活分析基本原理

8.2.3 酶活分析用试剂和仪器

8.2.4 纤维素酶滤纸酶活性的测定

8.2.5 纤维素酶二糖酶（葡萄糖苷酶）活力的测定

8.2.6 纤维素酶内切酶活力的测定

8.2.7 纤维素酶外切酶活力的测定

8.2.8 纤维素酶溶液中蛋白浓度的测定

8.3 生物质酶解糖化过程实验

8.3.1 生物质糖化实验目的

8.3.2 糖化实验试剂与仪器

8.3.3 实验程序

8.3.4 糖化率数据计算

8.3.5 注意事项

9.1 纤维素乙醇概述

9.2 培养基配制

9.2.1 培养基配制实验目的

9.2.2 实验仪器和试剂

9.2.3 培养基配方

9.2.4 培养基配制操作步骤

9.3 灭菌

9.3.1 实验目的

9.3.2 灭菌原理

9.3.3 实验仪器和试剂

9.3.4 实验操作步骤

9.3.5 注意事项

9.4 酵母菌形态观察

9.4.1 酵母菌形态观察实验目的

9.4.2 酵母菌形态观察实验原理

9.4.3 实验仪器和试剂

9.4.4 实验操作步骤

9.4.5 注意事项

9.5 纤维原料同步糖化发酵生产乙醇

9.5.1 实验目的

9.5.2 实验仪器与试剂

9.5.3 实验程序

9.5.4 乙醇转化率的计算

9.5.5 注意事项

9.6 液相色谱法分析纤维原料及发酵液糖组成

9.6.1 糖组成分析实验目的

9.6.2 糖组成分析原理

9.6.3 分析仪器和试剂

9.6.4 分析方法

9.7 液相色谱法分析纤维原料处理液及发酵液乙醇、抑制物和副产物

9.7.1 乙醇等分析实验目的

9.7.2 乙醇等分析原理

9.7.3 实验仪器和试剂

9.7.4 实验方法

9.8 变性燃料乙醇国家标准与测定

9.8.1 变性燃料乙醇技术要求

9.8.2 燃料乙醇密度

9.8.3 变性燃料乙醇外观

9.8.4 变性燃料乙醇中乙醇、甲醇含量的测定方法（气相色谱法）

9.8.5 变性燃料乙醇中水分含量的测定方法（卡尔.费休滴定法）

9.8.6 变性燃料乙醇中氯离子含量的测定方法（电位滴定法）

9.8.7 变性燃料乙醇酸度的测定方法

9.8.8 变性燃料乙醇中铜含量的测定方法（原子吸收石墨炉法）

9.8.9 变性燃料乙醇pHe值的测定方法

10.1 生物柴油概述

10.1.1 生物柴油特点及生产应用现状

10.1.2 木本油脂是未来发展生物柴油的理想原料

10.1.3 生物柴油转化工艺

10.2 生物柴油原料油预处理

10.2.1 原料预处理

10.2.2 油脂提取

10.2.3 油脂精炼

10.3 生物柴油原料油性质分析

10.3.1 相对密度的测定

10.3.2 油脂化学常数酸值的测定

10.3.3 皂化值的测定

10.3.4 植物油平均相对分子质量的计算

10.3.5 油脂组成定性定量分析

10.4 液体碱催化生物柴油转化实验

10.4.1 碱催化转化生物柴油实验目的

10.4.2 实验试剂与仪器

10.4.3 实验程序

10.4.4 生物柴油转化率计算

10.4.5 注意事项

10.5 负载型固体碱催化剂制备生物柴油

10.5.1 固体碱催化转化生物柴油实验目的

10.5.2 固体碱催化原理

10.5.3 实验步骤

10.6 气相色谱法分析生物柴油脂肪酸甲酯组成

10.6.1 气相色谱法分析生物柴油实验目的

10.6.2 气相色谱法生物柴油分析原理

10.6.3 实验仪器和试剂

10.6.4 实验方法

10.6.5 分析方法特点

10.7 液相色谱法分析生物柴油及甘油

10.7.1 液相色谱法分析生物柴油实验目的

10.7.2 液相色谱法生物柴油分析原理

10.7.3 实验仪器和试剂

10.7.4 实验方法

10.7.5 分析方法特点

10.8 生物柴油质量标准

10.8.1 生物柴油主要性能指标

10.8.2 生物柴油质量标准

10.9 生物柴油主要指标测定方法

10.9.1 生物柴油指标测定实验目的

10.9.2 实验仪器与试剂

10.9.3 运动黏度

10.9.4 十六烷指数

10.9.5 凝点

10.9.6 倾点

10.9.7 浊点

10.9.8 冷滤点

10.9.9 馏程

10.9.10闪点和燃点

10.9.11相对密度

11.1 生物质热解概述

11.2 生物质快速热解反应器冷态实验

11.2.1 反应器冷态实验目的

11.2.2 实验原理

11.2.3 实验装置

11.2.4 实验操作步骤

11.3 生物质热解实验

11.3.1 生物质热解实验目的

11.3.2 生物质热解实验原理

11.3.3 实验装置

11.3.4 实验操作步骤

11.4 热解油产品分离实验

11.4.1 热解油分离实验目的

11.4.2 热解油分离意义

11.4.3 实验仪器

11.4.4 实验步骤

11.4.5 注意事项

11.5 热解油及主要产品指标测定

11.5.1 热解油测定实验目的

11.5.2 热解油测定内容

11.5.3 气相色谱法测量热解油组成

11.5.4 其他指标及测量仪器

参考文献

第3篇 现代仪器与生物质化学分析

12.1 概述

12.2 金属元素分析方法

12.2.1 原子吸收光谱法

12.2.2 原子发射光谱法

12.2.3 原子荧光光谱法

12.2.4 有机元素分析法

12.3 样品前处理

12.3.1 分析一般过程

12.3.2 采集

12.3.3 预处理中的富集

12.4 元素含量分析技术在生物质化学分析领域的应用

12.4.1 生物质中金属元素分析

12.4.2 生物质产品中金属元素分析

12.4.3 氮元素含量及形态分析

12.4.4 元素表面形态分析

13.1 有机化合物的UV吸收光谱

13.1.1 跃迁类型

13.1.2 不同类型有机物紫外可见吸收

13.2 紫外.可见分光光度计

13.3 紫外可见光谱法的分析基础

13.3.1 定量分析

13.3.2 显色反应及其测量方法

13.3.3 定性分析

13.4 分析条件的选择

13.4.1 溶剂的选择

13.4.2 参比的选择

13.4.3 检测波长的选择

13.4.4 待测样品浓度范围

13.4.5 显色反应的条件

13.5 分光光度法在生物质化学分析领域的应用

13.5.1 离子浓度及形态的分析

13.5.2 生物质中有机物含量分析

13.5.3 还原糖的测定以及基于还原糖测定的酶活评价

13.5.4 对蛋白含量的测定

13.5.5 其他仪器分析的检测手段

14.1 红外光谱的概述

14.1.1 基本概念

14.1.2 红外光谱谱图的表示方法

14.1.3 红外光谱波长范围

14.1.4 红外光谱的主要特点

14.2 红外光谱的基本原理

14.2.1 双原子分子振动

14.2.2 多原子分子振动

14.3 红外吸收峰及其影响因素

14.3.1 峰数

14.3.2 红外光谱的吸收强度

14.4 红外光谱与分子结构

14.4.1 红外光谱的分区

14.4.2 影响基团频率的因素

14.5 红外光谱的定性定量分析

14.6 红外光谱仪

14.6.1 色散型红外光谱仪

14.6.2 傅里叶变换红外光谱仪

14.7 样品制备

14.7.1 固体样品

14.7.2 液体样品

14.7.3 气体样品

14.7.4 压片法制样的注意事项

14.8 傅里叶红外光谱在生物质化学中的应用

14.8.1 红外光谱法对木质素的表征

14.8.2 红外光谱对纤维素的表征

14.8.3 用于天然改性产品的表征

14.9 近红外光谱分析

14.9.1 近红外光谱概述

14.9.2 近红外光谱在生物质化学分析中的应用

14.10远红外光谱分析

14.11拉曼光谱法

14.11.1 拉曼光谱法概述

14.11.2 拉曼光谱的应用

15.1 色谱基础知识

15.1.1 色谱法的分类

15.1.2 色谱常用术语

15.1.3 色谱分析的基本理论

15.1.4 色谱分离效能及其影响因素

15.1.5 影响柱效能的因素

15.2 气相色谱仪

15.2.1 气相色谱仪

15.2.2 气相色谱固定相

15.2.3 气相色谱检测器

15.3 液相色谱仪

15.3.1 高压输液系统

15.3.2 进样系统

15.3.3 分离系统

15.3.4 检测系统

15.4 色谱分析方法的建立

15.4.1 气相分析方法的确立

15.4.2 液相分析方法的确立

15.5 色谱分析方法在生物质化学分析领域的应用

15.5.1 气相色谱用于油料生物质脂肪酸的检测

15.5.2 气相色谱用于生物柴油组分的检测

15.5.3 液相色谱用于糖及其转化产物分析

15.5.4 液相色谱用于高分子物质分子量的测定

16.1 质谱仪器结构与工作原理

16.1.1 进样系统

16.1.2 离子源

16.1.3 质量分析器

16.1.4 检测器和记录系统

16.1.5 质谱仪的主要技术参数

16.2 有机质谱解析

16.2.1 EI源质谱

16.2.2 CI源质谱

16.2.3 FAB源质谱

16.2.4 EL和APCI源质谱

16.3 质谱联用技术

16.3.1 GC.MS分析方法

16.3.2 LC.MS分析方法

16.3.3 质谱联用

16.4 质谱分析技术在生物质化学分析领域的应用

16.4.1 GC.MS在松节油改性产品中的应用

16.4.2 GC.MS测定植物低沸点物质

16.4.3 GC.MS测定生物柴油制备过程

16.4.4 GC.MS对生物质热解产物的表征

16.4.5 LC.MS用于低聚糖的检测

17.1 基本原理

17.1.1 原子核的自旋和磁矩

17.1.2 外磁场中的磁性核

17.1.3 核磁共振

17.1.4 饱和和弛豫

17.2 核磁共振波谱仪

17.3 核磁共振波谱

17.3.1 化学位移

17.3.2 影响化学位移的因素

17.3.3 化学位移与分子结构的关系

17.3.4 自旋.自旋偶合

17.3.5 谱图解析

17.4 核磁共振波谱分析在生物质化学分析领域的应用

17.4.1 纤维素核磁共振分析

17.4.2 半纤维素核磁共振分析

17.4.3 木质素核磁共振分析

17.4.4 糖类的核磁共振谱

17.4.5 木质素.碳水化合物复合体的核磁共振分析

17.4.6 二维核磁共振分析

18.1 其他现代分析技术

18.1.1 X射线衍生技术

18.1.2 热分析技术

18.1.3 扫描电子显微镜和电子探针微分析

18.1.4 透射电子显微镜

18.1.5 扫描探针显微技术

18.1.6 X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）

18.1.7 比表面积及孔径测定技术

18.2 X射线衍射仪测定纤维原料的结晶度

18.3 X射线衍射仪表征催化剂晶体特征

18.4 木质素的热重分析

18.5 电子扫描电镜用于表面形态的观察

18.6 比表面积仪对固体催化剂的表征

参考文献

《生物质化学分析技术》分为3篇18章。第1篇生物质化学实验技术基础，介绍了与生物质紧密相关的化学实验室安全与防护，仪器和试剂，实验基本操作，试样采集与制备，数据记录与处理。第2篇生物质化学实验与分析技术，介绍了生物质资源化学分析技术含纤维素、半纤维素和木质素的分析，生物质化工综合实验技术含植物提取物、树脂、香料、多糖、蛋白质及天然日化产品的定性定量分析，并且还重点介绍了生物质糖化、纤维乙醇、生物柴油和生物热解油的实验过程及分析手段。第3篇现代仪器与生物质化学分析，主要介绍了元素分析、紫外可见光、红外光谱、色谱分析、质谱分析、核磁共振波谱分析、X射线衍射、热重/差热分析、电子扫描电镜和比表面积等分析技术原理、分析方法及在生物质领域的应用。
　　《生物质化学分析技术》可用作高等院校与生物质相关专业（如能源工程、制浆造纸、林产化工、生物工程、化学工程、应用化学）的本科生或研究生教材，也适用于从事生物质产业研发的科研人员，以及从事生物质能源及化学品生产的技术人员参考阅读。