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茶皂素超声提取-纯化新工艺及产物抗菌活性研究

蒋丽  
【摘要】:我国油茶籽资源十分丰富,含有多种经济价值较高的物质,其中茶皂素的含量约为10%~20%,茶皂素在医药、农药、食品、工业方面具有广泛的应用,充分利用好油茶籽这一资源具有重要的意义。本论文以油茶饼粕为原材料,研究了油茶饼粕中茶皂素的提取、纯化工艺,并对茶皂素产品进行结构、性质的表征以及抗菌活性的评价。 本论文研究的主要内容及结果如下: (1)研究了超声波提取对抗氧化活性成分的影响,以提取绿茶中的茶多酚为研究对象,分别研究了茶多酚的超声波提取、酶法提取、热回流提取以及纤维素酶协同超声波提取法,比较评价所得茶多酚的理化性质和抗氧化活性。结果表明:90℃热回流提取得到的提取率、产品纯度最高,但是过高的热回流提取温度导致产物抗氧化活性低;超声波在室温条件下提取茶多酚能获得较高的提取率和较好的产品纯度,产物抗氧化活性相对最强;酶法和纤维素酶协同超声波法提取能够获得较高的提取率,但是产品纯度和抗氧化活性低于超声波法所得结果。 (2)茶皂素提取工艺的研究,主要采用超声波辅助含水乙醇提取油茶饼粕中的茶皂素,经检测本研究所用油茶饼粕中茶皂素总含量为20.93%,分别考察了乙醇浓度、液固比、超声波功率、超声波时间、提取温度、pH值对茶皂素提取率的影响,然后对茶皂素提取率的影响较大的因素选用L_9(3~4)正交实验表进行正交实验,得出最佳提取条件为:液固比12:1、乙醇浓度60%、浸提温度50℃、浸提pH9,在此条件下得到的茶皂素提取率即提取液中茶皂素含量与油茶饼粕量为18.63%。 (3)茶皂素纯化工艺的研究,提出了提取-纯化一步法新工艺,即以超声波辅助乙醇提取的提取液经浓缩后为原料液,饱和氢氧化钙溶液为茶皂素沉淀剂,生成沉淀物皂素钙,收集沉淀,再用沉淀转化剂碳酸氢铵进行转化反应,使茶皂素从皂素钙中释放出来,从而得到茶皂素。得出最佳纯化工艺条件为:沉淀剂用量:茶皂素(g/g)为1,沉淀搅拌反应时间1.5 h,沉淀静置时间1 h,转化剂用量:皂素钙(g/g)为2,转化温度70℃,转化时间1.5 h,在此条件下得到的茶皂素得率为71.28%,产品纯度达73.44%。 (4)比较研究了水提-沉淀和醇提-沉淀法提取、纯化茶皂素的两种工艺对茶皂素提取率、茶皂素得率、产品纯度及其抗菌活性的影响,研究结果表明:醇提-沉淀法的茶皂素提取率、茶皂素得率、产品纯度和抗菌活性都比水提-沉淀法效果好。采用紫外、红外、熔点检测,对产品进行了结构和性质的表征,结果显示水提-沉淀法得到的产品杂质含量较多纯度较低,醇提-沉淀法得到的产品纯度较高,主要成分为五环三萜类化合物。 (5)研究了茶皂素产品对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌的抗菌活性,结果表明随着茶皂素溶液浓度的增加,对金黄色葡萄球菌的抑菌效果明显增强,当浓度达60 mg/mL时抑菌活性最强;当茶皂素溶液浓度小于50 mg/mL时,对大肠杆菌和绿脓杆菌抑菌率均低于5%,几乎没有抑菌性,当溶液浓度高于50 mg/mL时,有较弱的抑菌作用。


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