茶籽粕中茶皂素的提取及其分離純化工藝的研究.pdf

1、我國(guó)茶資源豐富，油茶樹的種植面積廣闊，在采摘油茶果，進(jìn)行壓榨制取茶油之后，剩余的茶渣就是茶籽粕，茶籽粕含有一定的茶皂素是一種非常好的非離子表面活性劑。它不但具有很好的起泡性，優(yōu)異的乳化性，還具有殺滅細(xì)菌，病蟲害等功能。因此，茶皂素可以廣泛應(yīng)用于生活日用品、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品當(dāng)中。
　　目前，國(guó)內(nèi)及國(guó)外提取茶皂素的方法有很多種。其中有機(jī)溶劑法是目前使用較廣泛的提取方法，用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取，主要的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，可以使用現(xiàn)有的成熟技術(shù)大規(guī)模商

2、業(yè)化生產(chǎn)。但茶籽粕中含有脂肪、蛋白、糖類、纖維素等多種成分，用有機(jī)溶劑提取不能很好去除，加上有機(jī)溶劑的成本高和對(duì)環(huán)境污染作用。因此，經(jīng)參閱相關(guān)文獻(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)采用生物酶法，探討了脂肪酶、纖維素酶、蛋白酶對(duì)茶皂素提取效果的影響，旨在探索這種方法的可行性和最佳提取工藝條件。在水酶法提取的基礎(chǔ)之上，隨后開展茶皂素的進(jìn)一步純化研究。由于油茶皂苷的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成分眾多，形式多樣，以及茶皂素粗品和雜質(zhì)極性相近，難以去除及分離，使得油茶皂苷的單體分離和

3、純化都比較困難。本實(shí)驗(yàn)采用水酶法制得茶皂素粗提液，并用氧化鈣對(duì)粗提液進(jìn)行濃縮，經(jīng)S-8大孔樹脂純化得到茶皂素。試驗(yàn)中，我們對(duì)大孔樹脂純化茶皂素以及傳統(tǒng)氧化鈣綜合法提取茶皂素進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)將這兩種方法結(jié)合能夠很好的提高茶皂素的得率和純度。經(jīng)過(guò)對(duì)茶皂素的粗提，純化的研究，實(shí)驗(yàn)得到了一定純度的茶皂素。為了精確的測(cè)量和分析，采用高效液相色譜法對(duì)茶皂素的含量進(jìn)行探索，建立了高效液相色譜定量分析茶皂素的方法。在確定了茶皂素的含量之后，實(shí)驗(yàn)中對(duì)純度

4、比較高的組分進(jìn)行紅外光譜和質(zhì)譜鑒定。經(jīng)分析表明，實(shí)驗(yàn)所分離的茶皂素為山茶皂苷B1、B2、A4。最后，實(shí)驗(yàn)對(duì)茶皂素的起泡性能和去污性能進(jìn)行了分析，研究表明茶皂素具有豐富的起泡性和較溫和的去污能力，可以將茶皂素應(yīng)用于日用去污洗滌產(chǎn)品中。本研究主要得到以下幾個(gè)結(jié)論：
　　1.用生物酶法提取茶皂素的工藝，以水為浸提液，以茶皂素得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，綜合脂肪酶、纖維素酶、蛋白酶，經(jīng)單因素分析選擇料液比為1/20（M/V）、酶解時(shí)間為60 min，

5、振蕩速率為150 r/min，在單因素的基礎(chǔ)上重點(diǎn)考察了與茶皂素得率有重要影響的溫度、脂肪酶量、纖維素酶量和蛋白酶量等因素。經(jīng)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果表明，茶皂素提取的較優(yōu)工藝條件為提取溫度50℃、時(shí)間1 h、脂肪酶量0.31％、纖維素酶量0.32%、蛋白酶量0.36%，此時(shí)茶皂素得率為86.86%±0.92%，經(jīng) S-8大孔樹脂純化回收茶皂素，其純度為87.04%。
　　2.用大孔樹脂對(duì)粗茶皂素進(jìn)行分離純化，確定其分離純化的最優(yōu)條件。主要

6、通過(guò)考察不同極性的大孔樹脂 D-101、 AB-8、 S-8、 X-5、 HPD-100的性能，從中篩選出具有代表性的S-8大孔樹脂，對(duì)其吸附性和解析能力進(jìn)行綜合分析。確定了其飽和吸附量為1.12mg/ml，上樣液的最佳流速為3.03ml/min。以茶皂素得率為指標(biāo)，結(jié)合響應(yīng)面分析法確定了乙醇作為洗脫劑的洗脫條件，其洗脫最佳濃度為91.20%，流速為7.26ml/min，乙醇用量為101.31ml，茶皂素得率為86.30%。根據(jù)分析結(jié)果

7、，對(duì)含量為47.38%的茶皂素進(jìn)行分離純化，最終茶皂素得率為81.74%，回收率為78.29%，純度為85.36%。
　　3.用氧化鈣與S-8大孔樹脂純化茶皂素工藝。以水酶法浸提液為原料，以茶皂素得率和純度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，綜合分析了不同沉淀劑對(duì)茶皂素水酶提取液的去雜效果，經(jīng)單因素分析選擇出氧化鈣為最佳沉淀劑并結(jié)合S-8大孔樹脂對(duì)提取液進(jìn)行濃縮純化，正交分析其氧化鈣的最佳用量為溶液中茶皂素含量的2.5倍，轉(zhuǎn)化劑碳酸氫銨的用量為氧化鈣用量

8、的2倍；S-8大孔樹脂上樣量為100ml時(shí)，提取液上樣量為150ml，最佳洗脫液氫氧化鈉濃度為1%，用量為大孔樹脂體積的1.5倍，水的用量為大孔樹脂體積的1倍，經(jīng)150ml80%的乙醇洗脫，測(cè)得茶皂素得率為76.18%，純度為87.04%。
　　4.用水酶法制得茶皂素粗提液，經(jīng) S-8大孔樹脂吸附，用不同濃度的洗脫劑乙醇和堿液進(jìn)行洗脫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)制得茶皂素。經(jīng)紫外光譜進(jìn)行匹配性掃描，所得茶皂素與文獻(xiàn)報(bào)道的光譜類似。以Inertsil

9、 ODS C18(250mm×4.6 mm，5μm)作分析柱，以甲醇/水=95/5作流動(dòng)相，流速控制在0.5ml/min，檢測(cè)波長(zhǎng)215nm，柱溫35℃，建立茶皂素的分析方法，并對(duì)純化的茶皂素進(jìn)行分析。結(jié)果表明，此分析方法準(zhǔn)確度高，經(jīng)處理的茶皂素純度達(dá)到97.52%。對(duì)不同組分處理結(jié)果經(jīng)過(guò)薄層色譜（TLC）分析組分的純度。最后對(duì)分離純度比較高的一組進(jìn)行紅外光譜及LC-MS分析表明，實(shí)驗(yàn)所分離的茶皂素為山茶皂苷B1、B2、A4.