茶皂素提取及其洗滌產(chǎn)品的開(kāi)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(guò)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(yù)防和治療高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病，近年來(lái)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(guó)油茶餅粕的年產(chǎn)量達(dá)到80萬(wàn)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(fèi)。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(kāi)展油茶餅粕中茶皂素的應(yīng)用,對(duì)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(shí)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(duì)茶皂素洗滌產(chǎn)品的性能進(jìn)行了評(píng)定，主要研究?jī)?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(shí)間、溫度、原料粒度對(duì)茶皂素得率的的影響，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)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(shí)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(píng)定：
　?。?）以滲透率為指標(biāo)，研究茶粕透過(guò)無(wú)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(shí)間、

4、吸附次數(shù)、浸提液添加量對(duì)茶皂素吸附量的影響，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用正交試驗(yàn)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(shí)間110 min，在此條件下茶皂素吸附量為330.78 mg/g。
　?。?）對(duì)茶皂素吸附物進(jìn)行熱風(fēng)干燥，研究了干燥溫度，物料堆積密度對(duì)干燥特性的影響。并對(duì)干燥過(guò)程進(jìn)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(shí)，皂素吸附物的干燥速率最快，干燥至恒重所需的時(shí)間為8 h。對(duì)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，茶皂素吸附物的熱風(fēng)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(fēng)干燥模型為ln(-lnMR)=1.386lnt-2.000(80℃，424 kg/m3)，對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)模型曲線與試驗(yàn)曲線基本吻合，說(shuō)明Page模型能較準(zhǔn)確地反映茶皂素吸附物的熱風(fēng)干燥過(guò)程，起到預(yù)測(cè)作用。
　　（

6、3）對(duì)茶皂素顆粒洗滌劑的表面性能測(cè)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(píng)價(jià)：
　　（1）采用INS值與SR值相結(jié)合的方法對(duì)混合油脂配比進(jìn)行設(shè)計(jì)，建立制備香皂油脂配比的數(shù)學(xué)模型，利用Matlab軟件的遺傳算法與線性算法，將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)出制造油脂配比數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)程序。以椰子油、茶籽油

7、、棕櫚油為制皂基礎(chǔ)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(jì)算機(jī)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(biāo)，對(duì)影響油脂皂化反應(yīng)的皂化溫度、皂化時(shí)間、NaOH添加量、攪拌速度進(jìn)行研究，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交優(yōu)化，得出皂化反應(yīng)最佳條件為：皂化溫度100℃，皂化時(shí)間120min，30%NaOH添加量60 mL，攪拌速度250 r/min。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)

8、，在優(yōu)化條件下干鈉皂含量為92.36%。
　?。?）以去污力為指標(biāo)，對(duì)茶皂素香皂組分配比進(jìn)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(xué)法對(duì)制備的茶皂素香皂進(jìn)行感官綜合評(píng)判，并測(cè)定了茶皂素香的理化指標(biāo)、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