一种提取油茶饼粕中茶皂素的新方法

作者；张毅

  近些年来，茶皂素的应用开发及工业产品系列化等方面都有较大的发展，应用领域已拓展到轻工、化工、建材、纺织、农业及水产养殖，以及医药保健等行业。茶籽饼的利用，首先是回收茶籽饼中残余茶油，再从中提取茶皂素，残余物可用作蛋白饲料或作有机肥料。因此如何从茶籽饼中提取茶皂素这一类用途广泛、性能优异天然表面活性剂，对解决茶籽饼综合利用尤为重要，同时也是解决三废问题的有效手段，具有十分积极的意义。

  试验利用油茶饼粕为原料，用热水浸提、乙醇转萃来研究茶皂素提取的最佳条件，为油茶饼粕的综合开发利用提供依据。

1  材料与方法

1.1材料与试剂

  油茶饼粕，金华金山油脂有限公司提供；95%乙醇，Al2(SO4)3，活性炭，NaOH，均为分析纯；蒸馏水，香草醛，硫酸，K12-A，AES-A，6501，M-550，香料，以上试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

  FW100高速万能粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；DK-S24型电热恒温水浴锅：上海森信实验仪器有限公司；KQ-C气流烘干器：巩义市予华仪器有限公司；SHZ-III型循环水真空泵：上海亚荣生化有限公司；UV-2600双光束／紫外可见分光光度计：北京瑞利分析仪器公司。

1.3方法

1.3.1茶皂素提取

  茶皂素提取方法很多，但总体上以水浸提法、有机溶剂法和吸附法三种方法为基础，不少研究者综合其优点，克服缺点，发展了一些新的提取纯化工艺，比如水提沉淀法、水提一醇萃法、水提醇沉法、超滤膜法、沉淀释放法、水提发酵法等。研究选用水提-醇萃法来进行茶皂素的提取。

  水提-醇萃法是目前较为理想的提取茶皂素的方法，具有工艺简单，产率和纯度较高的特点。水提-醇萃法是根据茶皂素易溶于热水和95%的乙醇，不溶于冷水性质，用热水浸提茶饼，然后于浸提液中加入絮凝剂Al2(SO4)3，沉降除杂冷却后，再用95%的乙醇转萃提纯。

1.3.2水提-醇萃法提取茶皂素

1.3.2.1提取工艺流程

  油茶饼粕->粉碎->水浴浸提->过滤->絮凝除杂->抽滤->减压恒温蒸发浓缩->乙醇转萃->色->蒸发乙醇->恒温干燥->粗茶皂素

1.3.2.2茶皂素提取步骤

  1)油茶饼粕的预处理：为使油茶饼粕中的茶皂素很快接触到浸取剂，将油茶饼粕放人高速万能粉碎机中粉碎，打成油茶饼粕粉末，但不可过细，不利于下一步的过滤。一般茶籽饼的粉碎粒度以1～3mm为宜。

  2)浸提剂的选择：根据茶皂素难溶于冷水而易溶于热水中的性质，选用蒸馏水作为提取茶皂素的试剂。

  3)恒温热水浴浸提；按一定的料液比，即称取一定的茶粕粉末，加入一定比例蒸馏水，置入不同温度下的恒温水浴锅中，每次浸泡一定的时间，一定的次数，过滤，得茶皂素浸取液。浸提得到的滤液要趁热用纱布过滤（茶皂素难溶于冷水，放置冷却后将导致产率下降），将滤渣继续加蒸馏水再次进行恒温水浴浸提，然后趁热用纱布过滤，反复操作三次，将得到的滤液合并。

  4)加絮凝剂(Al2(SO4)3除杂：絮凝剂可以将浸提液中鞣质，蛋白质，蜡质等不稳定杂质除去，而对于茶皂素的溶解则不会产生影响。

  5)抽滤：抽滤可以将上述的杂质与茶皂素滤液迅速分离。

  6)减压恒温蒸发浓缩：将抽滤除杂后的滤液置于旋转蒸发器中进行减压恒温蒸发浓缩至稠状，温度800C～90 0C。减压恒温(800C～90 0C)蒸发，既可以使滤液快速浓缩，又使得茶皂素不会遭到高温破坏。

  7)乙醇转萃：将上述稠状液体置于分液漏斗中，加适量的95 %乙醇萃取三次，取上层萃取液，合并三次的萃取液。茶皂素在95%乙醇中的溶解度很高，而在冷水中的溶解度较低，所以茶皂素转入乙醇中。而其它杂质在乙醇中溶解度较低，就留在下层液中。

  8)脱色：将转萃后的液体置于烧杯中，加入少量活性炭进行脱色处理。为了增强脱色效果，可将烧杯中液体加热煮沸，并不断搅拌两三分钟，然后用过滤的方法除去活性炭。

  9)蒸发乙醇：将脱色后的滤液置于旋转蒸发器中进行减压恒温蒸发乙醇，温度55℃，蒸发至稠状时停止。

  10)恒温干燥：将上述稠状物置于表面容器中，放入电热恒温鼓风干燥箱进行干燥，温度50℃～60℃。称重，得到（粗）茶皂素。

1.3.3茶皂素含量的测定

1.3.3.1最大吸收波长的确定

  茶皂素标准品溶液与香草醛-硫酸显色，以定容 空白液为参比液，在紫外可见分光光度计上扫描，得到其吸收曲线。

  1.3.3.2标准溶液的配置

  称取0.1 g（精确到0.000 1 g）茶皂素标准品，用95%乙醇溶解后置人100 m L容量瓶，并用95 %乙 醇定容。分别吸取0.9，1.8，2.7，3.6和4.5 m L于10mL容量瓶中，用蒸馏水定容，则得含茶皂素0.09，0.18，0.27，0.36和0.45 mg/m L五种不同浓度的标准溶液。

1.3.3.3标准曲线的制作

  在最大吸收波长545 nm处测定不同浓度的茶皂素标准液的吸光度，以茶皂素含量为横坐标，吸光度为纵坐标，作标准曲线。

1.3.3.4茶皂素含量的测定

  准确称取1 g茶皂素粗产品，用95 010乙醇完全溶解，定容至100 m L，得10 mg/m L的茶皂素粗产品溶液。吸取供试液5 m L，置50 m L容量瓶中，加香草醛一硫酸显色，充分混匀，用95%乙醇定容，以定容空白液作参比，于545 nm处测定吸光度（A）。根据茶皂素标准（工作）曲线，计算出茶皂素含量。

1.3.4水提一醇萃法提取茶皂素正交试验

  通过预试验分析确定，影响茶皂素浸提率（提取率）的重要因素为浸提温度，浸提时间，料液比和pH。采用正交试验来确定水浴法浸取茶皂素的最佳条件。

  准确称取30 g茶粕粉末于250 m L锥形瓶中，加入不同比例蒸馏水（为了保证茶皂素得到充分的提取，每次试验的蒸馏水分三次加入），分别在不同温度下进行恒温水浴加热，加热时间各组均不同。在试验的过程中，用20% NaOH调节pH。

2结果与分析

2.1正交试验结果

  由表1正交试验结果可知，各因子对茶皂素提取的影响结果为：A浸提温度>B浸提时间>C料液比>D pH。

     同时得出，水提一醇萃法提取茶皂素的最优（佳）试验条件为：浸提温度为90℃，浸提时间为1.5 h，料液比为1：7(g/m L)，pH为7，在此条件下，从30 g油茶饼粕中得到的茶皂素粗品为2.5 g，提取率为8.33%。

3结论

  1)采用水提一醇萃法，在浸提温度为90℃，浸提时间为1.5 h，料液比为1：7(g/m L)，pH为7的最佳提取条件下提取率为8.33%。

2)研究中发现，茶皂素易溶于热水，随着浸提水温的升高，茶皂素的溶解性将增强，但温度不宜超过95℃，这是因为茶皂素本身具有一定的生物活性，如果温度过高，将破坏其生物（活性）成分。此外，温度过高，浸提液将大量蒸发，一定程度上影响了茶皂素的溶解和试验的操作。因此，水提一醇萃法提取茶皂素的最佳浸提温度在90℃左右。

4摘要  用水提一醇萃法，研究从油茶饼粕中提取茶皂素的最佳条件。结果表明，水提一醇萃法提取茶皂素的最优试验条件为浸提温度90℃，浸提时间1.5 h．料液比1：7(g/m L)，pH 7该条件下的提取率为8.33%。