茶皂素提取及其洗滌產(chǎn)品的開發(fā)研究.pdf

1、油茶（Camellia oleifera abel）為山茶科多年生木本油料植物，其經(jīng)過壓榨或浸提得到茶油。茶油含有油酸、亞油酸、亞麻酸等多種人體所需的脂肪酸，能夠預防和治療高血壓、動脈粥樣硬化等心血管疾病，近年來受到人們的青睞。隨著茶油需求量、產(chǎn)出量的不斷增加，油茶加工副產(chǎn)物油茶餅粕也逐年增加。目前，我國油茶餅粕的年產(chǎn)量達到80萬t，其利用主要停留在做清塘劑、生活燃料、土地肥料、甚至隨意扔掉，造成了資源的浪費。油茶餅粕是油茶籽制油后產(chǎn)生

2、的副產(chǎn)物，其中含有10％~30%的茶皂素，茶皂素是一種性能優(yōu)良的天然非離子表面活性劑，具有去污，發(fā)泡，乳化等表面活性。因此，開展油茶餅粕中茶皂素的應用,對拓展油茶副產(chǎn)物資源的加工利用、提高油茶產(chǎn)業(yè)附加值具有重要的現(xiàn)實意義。
　　以油茶餅粕為原料，研究了茶皂素的提取、茶皂素顆粒洗滌劑的制備、茶皂素香皂的制備工藝，并對茶皂素洗滌產(chǎn)品的性能進行了評定，主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下：
　　1茶皂素提取工藝：采用熱水浸提法提取油茶餅粕中的茶

3、皂素，探討了液固比、時間、溫度、原料粒度對茶皂素得率的的影響，在單因素實驗的基礎上，采用響應面分析法，確定了熱水浸提法提取茶皂素的最佳工藝參數(shù)為：溫度80℃，浸提時間3.5 h，液固比8:1，原料粒度60~80目，在此條件下，茶皂素的提取得率為21.85%。
　　2茶皂素顆粒洗滌劑的制備工藝及其性能評定：
　?。?）以滲透率為指標，研究茶粕透過無紡布茶包袋，確定油茶餅粕的粒度。以油茶餅粕為吸附載體，研究浸提液濃度、吸附時間、

4、吸附次數(shù)、浸提液添加量對茶皂素吸附量的影響，在單因素實驗的基礎上，利用正交試驗優(yōu)化得出吸附的最佳條件為：以20 g20~30目的油茶餅粕為吸附載體，添加濃度為136.55 mg/mL茶皂素浸提液90 mL，吸附3次，吸附時間110 min，在此條件下茶皂素吸附量為330.78 mg/g。
　?。?）對茶皂素吸附物進行熱風干燥，研究了干燥溫度，物料堆積密度對干燥特性的影響。并對干燥過程進行建模。結(jié)果表明：在干燥溫度為80℃，物料堆積

5、密度為424 kg/m3時，皂素吸附物的干燥速率最快，干燥至恒重所需的時間為8 h。對數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，茶皂素吸附物的熱風干燥可用 Page模型描述，茶皂素吸附物在干燥溫度80℃，物料堆積密度424 kg/m3條件下熱風干燥模型為ln(-lnMR)=1.386lnt-2.000(80℃，424 kg/m3)，對模型進行了驗證發(fā)現(xiàn)模型曲線與試驗曲線基本吻合，說明Page模型能較準確地反映茶皂素吸附物的熱風干燥過程，起到預測作用。
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6、3）對茶皂素顆粒洗滌劑的表面性能測定，并與油茶餅粕作比較。結(jié)果表明：茶皂素顆粒洗滌劑的去污力、起泡力分別為33.6%，186 mm，較原料油茶餅粕的性能大大提高。
　　3茶皂素香皂的制備及其性能評價：
　?。?）采用INS值與SR值相結(jié)合的方法對混合油脂配比進行設計，建立制備香皂油脂配比的數(shù)學模型，利用Matlab軟件的遺傳算法與線性算法，將數(shù)學模型轉(zhuǎn)換成計算機語言，開發(fā)出制造油脂配比數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計算機程序。以椰子油、茶籽油

7、、棕櫚油為制皂基礎油，將三種油脂的INS值按照一定的輸入程序輸入制皂油脂配比計算機程序中，得到三種油脂配比的最優(yōu)解為椰子油15%、茶籽油5%、棕櫚油80%。
　?。?）以干鈉皂的含量為指標，對影響油脂皂化反應的皂化溫度、皂化時間、NaOH添加量、攪拌速度進行研究，在單因素實驗的基礎上，進行正交優(yōu)化，得出皂化反應最佳條件為：皂化溫度100℃，皂化時間120min，30%NaOH添加量60 mL，攪拌速度250 r/min。經(jīng)驗證試驗

8、，在優(yōu)化條件下干鈉皂含量為92.36%。
　?。?）以去污力為指標，對茶皂素香皂組分配比進行正交優(yōu)化，篩選出去污效果較好的配方：脂肪酸鹽皂基55%、茶皂素10%、EDTA-2Na8%、輔助劑（適量的香精、去離子水、甘油）27%。
　?。?）用模糊數(shù)學法對制備的茶皂素香皂進行感官綜合評判，并測定了茶皂素香的理化指標、表面性能以及抑菌活性。結(jié)果表明，茶皂素香皂的感官綜合得分為87.5分，制備的香皂色澤均勻、外形端正、軟硬適中、香