茶籽粕中茶皂苷的提取及纯化工艺研究

摘要

茶皂苷是存在于山茶科植物中的三萜类化合物的总称，具有去污、发泡、乳化和抗氧化等活性。目前工业上生产茶皂苷所采用的醇提法，须消耗大量醇类溶剂，存在生产成本高、安全隐患大等问题，因而限制了茶皂苷的生产和应用。
　　 本论文采用硫酸-香草醛比色法测定茶皂苷的含量。以茶树籽榨油后的茶籽粕为原料，分别研究了酶解、超声波辅助水提茶皂苷的工艺。采用壳聚糖(Chitosan，CTS)对茶籽粕水提液进行纯化。主要的研究结果如下:
　　 (1)在最大吸收波长（λmax）545nm处建立的定量分析茶皂苷的标准曲线为:A=9.5585C+0.0019，R2=0.9998。此方法的相对标准偏差(RSD)为2.08％，表明其精密度良好。
　　 (2)筛选出三种对提取茶皂苷有促进作用的酶制剂，即:α-淀粉酶(Amy)、糖化酶(Glo)和纤维素酶(Cel)。
　　 研究了Amy和Glo联合辅助水提茶皂苷的工艺。经单因素和正交试验，得出最佳工艺参数为:料液比1∶8、缓冲溶液pH5.45、酶解温度52℃、酶解140min、Amy和Glo用量比为4∶1。同时研究了Cel辅助水提茶皂苷的工艺。经单因素和正交试验，得出最佳工艺参数为:料液比1∶8、缓冲溶液pH5.1、酶解温度47℃、酶解130min、Cel用量0.9％。
　　 对Amy和Glo、Cel酶解工艺进行了对比试验。结果表明，两种工艺所得茶皂苷得率分别为22.01％和20.13％，且分别为未加酶的对照组得率的124.00％和113.41％。对经Amy和Glo、Cel酶解处理后的茶籽粕进行了扫描电镜分析。结果表明，经两种酶解处理的茶籽粕，其表面均出现大量裂纹，说明茶籽粕的表面结构遭到破坏，且经Amy和Glo处理后的茶籽粕所受破坏更严重。
　　 (3)研究了超声波辅助水提茶皂苷的工艺。经单因素和正交试验，得出的最佳工艺为:超声波频率25.93kHz、超声处理18min、料液比1∶17、提取液温度35℃。在此条件下，其茶皂苷得率可达23.16％，与单纯的乙醇提取法相比，其茶皂苷得率有了显著的提高。
　　 对经超声处理的茶籽粕进行扫描电镜分析。结果表明，经超声处理后的茶籽粕，其表面出现多处裂纹，说明超声波对茶籽粕具有明显的破碎作用，可促进其中茶皂苷的释放。
　　 (4)采用CTS沉淀茶籽粕水提液中的茶皂苷。经单因素试验，得出的最佳沉淀工艺为:反应温度40℃、反应20min、茶皂苷浓度1g/10mL、CTS浓度1.50mg/mL。采用乙醇溶液溶解沉淀中的茶皂苷。经单因素试验，所得最佳转溶工艺为:乙醇浓度60％、乙醇溶液用量50mL、转溶温度50℃、转溶1.5h。在此条件下，纯化后茶皂苷的纯度可达95.96％，颜色为淡黄色。
　　 利用红外光谱分析了经CTS纯化后的茶皂苷的结构信息，并对其进行了显色反应和沉淀反应。

目录

摘要

1 绪论

1．1 茶皂苷的概述

1．1．1 茶皂苷的结构

1．1．2 茶皂苷的理化性质

1．1．3 茶皂苷的表面活性

1．1．4 茶皂苷的生物活性

1．1．5 茶皂苷在各领域的应用

1．2 茶皂苷的含量检测方法

1．2．1 比色法

1．2．2 重量法

1．2．3 高效液相色谱法

1．3 茶皂苷的提取方法

1．3．1 水提取法

1．3．2 醇提取法

1．3．3 混合溶剂提取法

1．3．4 超声波辅助提取法

1．3．5 微波辅助提取法

1．3．6 酶提取法

1．3．7 超临界流体萃取法

1．4 茶皂苷的纯化方法

1．4．1 沉淀法

1．4．2 大孔树脂吸附法

1．4．3 正丁醇萃取法

1．4．4 胆甾醇沉淀法

1．4．5 重结晶法

1．4．6 乙酰化法

1．4．7 絮凝澄清法

1．4．8 膜分离法

1．4．9 硅胶柱层析法

1．5 本论文的选题依据、主要内容及创新点

1．5．1 本论文的选题依据

1．5．2 本论文的主要内容

1．5．3 本论文的创新点

2 茶皂苷的定量分析方法研究

2．1 试剂与仪器

2．1．1 试剂与材料

2．1．2 仪器

2．2 试验方法

2．2．1 检测方法

2．2．2 茶皂苷标准溶液的配制

2．2．3 λmax的测定

2．2．4 茶皂苷标准曲线的确定

2．2．5 精密度试验

2．2．6 茶皂苷含量、得率及纯度的测定

2．3 结果与分析

2．3．1 λmax的测定结果

2．3．2 茶皂苷的标准曲线

2．3．3 精密度试验结果

2．3．4 茶皂苷的含量、得率及纯度表示

2．4 本章小结

3 酶解辅助提取茶皂苷的工艺研究

3．1 试剂与仪器

3．1．1 试剂与材料

3．1．2 仪器

3．2 试验方法

3．2．1 酶解提取工艺

3．2．2 提取液中茶皂苷含量的测定

3．2．3 酶制剂的选择

3．2．4 Amy和Glo联合辅助提取工艺

3．2．5 Cel辅助提取工艺

3．2．6 两种酶解工艺的对比试验

3．2．7 茶籽粕酶解后的扫描电镜分析

3．3 结果与分析

3．3．1 Amy和Glo联合辅助提取工艺的试验结果

3．3．2 Cel辅助提取工艺的试验结果

3．3．3 两种酶解工艺的对比试验

3．3．4 茶籽粕酶解后的扫描电镜分析

3．4 本章小结

4 超声波辅助提取茶皂苷的工艺研究

4．1 试剂与仪器

4．1．1 试剂与材料

4．1．2 仪器

4．2 试验方法

4．2．1 超声提取方法

4．2．2 单因素试验

4．2．3 正交试验

4．2．4 提取方法的对比

4．2．5 茶籽粕超声后的扫描电镜分析

4．3 结果与分析

4．3．1 单因素试验结果

4．3．2 正交试验结果

4．3．3 提取方法的对比

4．3．4 茶籽粕超声后的扫描电镜分析

4．4 本章小结

5 茶籽粕水提液的纯化工艺研究

5．1 试剂与仪器

5．1．1 试剂与材料

5．1．2 仪器

5．2 试验方法

5．2．1 茶皂苷的沉淀和转溶方法

5．2．2 茶皂苷沉淀率和转溶率的表示

5．2．3 茶皂苷的沉淀工艺

5．2．4 茶皂苷的转溶工艺

5．2．5 茶皂苷纯化工艺的效果

5．2．6 茶皂苷产品的定性分析

5．3 结果与分析

5．3．1 茶皂苷沉淀工艺分析

5．3．2 茶皂苷的转溶工艺分析

5．3．3 茶皂苷纯化工艺的效果

5．3．4 茶皂苷产品的定性分析结果

5．4 本章小结

6 结论和展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

声明