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茶籽粕中茶皂素的提取及性质表征

王兰  
【摘要】:茶籽经机械压榨除油得到茶籽粕,茶籽粕是提取茶皂素的天然原材料,提取得到的茶皂素是一种天然非离子表面活性剂,它是一类复杂的糖苷化合物,有良好的表面活性和生理活性,可应用于农业、纺织业、建筑建材行业、日用化工行业等领域。一直以来,茶皂素的推广应用较为缓慢,其主要原因是提取工艺复杂耗能高、提取产物颜色深纯度低,这些因素影响了茶皂素应用范围的扩大。本篇论文,就茶皂素的提取工艺和性质等方面进行了研究,分述如下: (1)从茶籽粕中提取茶皂素,采用先超声波预处理、后水浴浸提的方法,研究了料液比、乙醇体积分数、超声频率、超声时间、pH值、后浸提温度和后浸提时间等各工艺参数对茶皂素得率的影响。最后确定的茶皂素的最适工艺条件为:料液比1:9,乙醇体积分数80v/v,超声波频率25.87kHz,超声时间10min,pH值为8,浸提温度70℃,浸提时间2h,在此条件下提取的茶皂素纯度为86%,得率可达21%。超声波辅助乙醇萃取茶皂素的工艺,缩短了茶皂素的萃取时间,提高了茶皂素的萃取效率,得到了颜色较好、纯度较高、得率较佳的茶皂素,为茶皂素的工业化大生产奠定了基础。 (2)分析萃取的几个单因素对茶皂素得率影响的大小,选择乙醇的体积分数、固液比、浸提温度、浸提时间为四个因素,分别设置三个水平,通过正交软件设计出L9(43)九组试验。结果显示对茶皂素的得率影响的次序是:乙醇的体积分数固液比浸提时间浸提温度;在考虑各因素相互影响的条件下,选取固液比1:10,乙醇浓度75%,浸提温度70℃,浸提时间1.5h,茶皂素的得率可达22%。 (3)对提取的茶皂素进行纯化和一系列的性质表征,包括熔点测量、呈色反应、表面张力测定、接触角和起泡性,测试结果如下:熔点测量显示茶皂素的熔点在213°~220°,在茶皂素的熔点范围内;提取物和10%的α-萘酚乙醇溶液反应呈现一个紫色的圆环,和醋酐反应刚开始是分层的,振摇之后溶液显示红色,放置一段时间溶液显示为紫色,此两个显色反应是茶皂素的特征反应;茶皂素的表面张力测试,测得该表面活性剂的临界胶束浓度在0.78%左右,最低表面张力值为41.43mN/m;茶皂素的水溶液接触角θ为48.64~o,远远小于90~o,有良好的润湿性,可作为润湿剂;茶皂素的起泡力强且稳泡性也很好,可用于洗涤化工、建筑建材领域。


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