專利名稱：一種從油茶餅中提取精制茶皂素的方法
一種從油茶餅中提取精制茶皂素的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬農(nóng)、林副產(chǎn)品深加工領(lǐng)域，涉及茶皂素的制備方法，具體涉及從榨油 后的油茶籽餅粕中提取精制茶皂素的方法。
背景技術(shù)：
茶皂素屬于五環(huán)三帖類皂甙，其分子由親水性的糖體，疏水性的配位基及有機 酸構(gòu)成。茶皂素因其獨特的理化性質(zhì)，被廣泛用作日用化學(xué)品及食品的添加劑。例如， 茶皂素具有發(fā)泡、穩(wěn)泡、乳化、分散等多種良好的表面活性，用它配制的洗滌劑受水質(zhì) 硬度影響較小，且對毛、絲、羽絨等的洗滌具有很大的優(yōu)越性；藥理學(xué)研究表明，茶皂 素具有顯著的抗菌消炎、殺滅病毒、抗氧化、殺蟲驅(qū)蟲、以及防腐防霉等藥理學(xué)功能， 因此茶皂素可作為防曬消炎潤膚膏、花露水、營養(yǎng)霜、洗發(fā)香波及防腐防霉日用化學(xué)品 中的添加劑；食品學(xué)研究表明，茶皂素能抑制酵母的生長，將其加入酒中，不僅可提高 啤酒的起泡性，還可以保持酒質(zhì)的穩(wěn)定，因此茶皂素可作為食品添加劑。但將茶皂素作 為這些日用化學(xué)品及食品中的添加劑，必須要求茶皂素具有較高的純度，才能保證安全 使用。因此如何提高茶皂素的純度是茶皂素制備工藝的關(guān)鍵步驟。
我國的油茶產(chǎn)量高，栽培面積大，品種豐富。榨油后的茶籽餅粕多用作燃料或 肥料，也有作廢棄物棄掉。據(jù)分析，茶籽餅粕中茶皂素約占10%，從茶籽餅粕中提取出 茶皂素，既提高了茶籽餅粕的再利用性，變廢為寶，又能得到價值較高的皂素，極大的 提高了經(jīng)濟效益。
許多專利報道了如何制備茶皂素的方法。如申請?zhí)枮?004100468M.9的專利， 其涉及一種用水做溶劑從茶籽餅粕中提取茶皂素的方法，該方法步驟繁瑣，且制備的茶 皂素純度低，僅為85%。申請?zhí)枮?00810220573.X的專利，其涉及從茶粕中提取茶 皂素的方法，此工藝使用大孔吸附樹脂脫色除雜，雖然所用溶劑可回收利用，無環(huán)境污 染，但用水浸提茶粕所得提取液中蛋白質(zhì)、糖類及鞣質(zhì)等雜質(zhì)的含量較高，增大了后續(xù) 純化步驟的難度；并且該工藝采用昂貴的聚丙烯酰胺做為絮凝劑，增加了生產(chǎn)成本，且 制備的茶皂素純度僅為93%。申請?zhí)枮?00710168737.4的專利，其涉及溶劑提取和選 擇性分離一體化制備茶皂素的新工藝，雖然此工藝過程污染小，提取液循環(huán)使用，節(jié)省 大量有機溶劑，但茶皂素的吸附和解析時間較長，能耗大，且其所用的大孔吸附樹脂對 茶皂素的吸附率低，未充分利用。該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品雖然純度達95%，但收率低，僅為 71.8%。因此該工藝若用在生產(chǎn)上，生產(chǎn)成本高。如申請?zhí)枮?00610128258.5的專利， 其涉及一種茶皂素的制備方法。該工藝用醇溶液浸提，然后用己烷萃取純化，該工藝由 于提取液中依然含有蛋白質(zhì)及單寧等大分子物質(zhì)，導(dǎo)致最后產(chǎn)品茶皂素純度低。
也有文獻報道了如何制備茶皂素的方法。如陳德軍報道了混合溶劑浸取油茶 籽及大孔樹脂純化茶皂素的方法[參見1.陳德軍.混合溶劑浸取油茶籽及大孔樹脂純 化茶皂素的研究[D]南京工業(yè)大學(xué)，，2005.]。雖然實驗步驟簡單，但所用試劑甲醇毒 性大，尤其對眼睛傷害大，不宜在工業(yè)生產(chǎn)中使用，并且該方法得到的茶皂素純度僅為85.36% ο
工業(yè)化生產(chǎn)中，按現(xiàn)有工藝從茶籽餅中提取制備茶皂素，在工藝、純度、收率 或成本方面存在缺陷，因此制約了茶皂素在日用化工中的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種從油茶餅中提取精制茶皂素的方法，以克服了現(xiàn)有分 離和純化技術(shù)的不足。
實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是
本發(fā)明提供的這種從油茶籽餅中提取精制茶皂素的方法，包括以下步驟
a.粉碎取榨油后的油茶籽餅粕，將其粉碎，以增大浸提的接觸面積；
b.提取和濃縮將粉碎后的油茶籽餅粕置于提取器中，加入乙醇，加熱回流， 然后將回流液濃縮，回收乙醇，得濃縮液；
c.絮凝除雜將步驟b得到的濃縮液加水稀釋后，加絮凝劑絮凝，過濾，除去沉 淀后，得透明澄清液體；
d.吸附再將步驟C得到的透明澄清液體上大孔吸附樹脂；
e.除雜用氫氧化鈉溶液洗脫除去雜質(zhì)；
f.解析再用乙醇洗脫，收集洗脫液；
g.脫色將收集的洗脫液用脫色劑脫色；
h.蒸干將脫色后的溶液蒸干，得到乳白色粉末狀茶皂素。
在上述步驟b中，油茶籽餅粕與乙醇的用量比(重量體積比g mL)為1 4 1 10，所用乙醇為70 95%乙醇，回流時間2 4小時。
在上述步驟c中，濃縮液與水的體積比為1 4 1 7，所述的絮凝劑可以是 的殼聚糖溶液，殼聚糖溶液與濃縮液的體積比為9 13 100，絮凝條件為水浴溫度50 65°C，靜置2 4小時。
在上述步驟d中，所述的大孔吸附樹脂為AB 8大孔吸附樹脂，即以AB 8 大孔吸附樹脂作為茶皂素的吸附劑。
在上述步驟e中，所述的氫氧化鈉溶液是濃度為0.05 0.2%的氫氧化鈉水溶液。
在上述步驟f中，所述的用于洗脫的乙醇是濃度為60 90%的乙醇。
在上述步驟g中，所述的脫色劑是雙氧水，雙氧水與洗脫液的用量體積比為3 6 100，脫色條件為水浴溫度60 75°C，時間1 2小時。
本發(fā)明以粉碎后的油茶籽餅粕為原料，用70 95%乙醇作為提取液，粉碎后的 油茶籽餅粕與作為提取液的乙醇的重量體積比(g mL)為1 4 1 10，提取時間 2 4小時，可提取1 3次。用殼聚糖作絮凝劑，按體積比(殼聚糖溶液體積提取 液體積)為9 13 100，邊加殼聚糖邊攪拌，水浴溫度50 65°C，靜置2 4小時后 抽濾，除去沉淀，得透明澄清液體。將澄清液體過AB 8大孔吸附樹脂，先用0.05 0.2%氫氧化鈉溶液洗脫雜質(zhì)，再用60 90%乙醇解析茶皂素，收集乙醇洗脫液，洗脫 液用雙氧水脫色，按體積比(雙氧水洗脫液)3 6 100加入雙氧水，脫色時水浴溫 度60 75°C，脫色時間1 2小時，將脫色后的溶液蒸干，得到的乳白色粉末即為茶皂素，純度達95%以上。
以上海晶純試劑有限公司出產(chǎn)的茶皂素(貨號(NO).1113045)為標(biāo)準(zhǔn)品制作紅外 吸收圖譜，見圖1，通過吸收峰頻率確定其特征基團。將茶皂素標(biāo)準(zhǔn)品紅外吸收圖譜與本 發(fā)明方法制備得到的乳白色粉末的紅外吸收譜圖(見圖幻比對可知，本發(fā)明方法制備得 到的乳白色粉末的特征基團吸收峰頻率如羥基、飽和碳氫單鍵、羰基、碳碳雙鍵、醚鍵 等的吸收峰頻率與標(biāo)準(zhǔn)品的完全吻合，證實本發(fā)明所得的乳白色粉末為茶皂素。
通過顯色法測定產(chǎn)品純度[參見2.賀國文.茶籽餅中茶皂素的提取純化研究 [D].中南大學(xué)，2007; 3.譚和平，鄒燕，葉善蓉，陳麗.茶皂甙分析方法概述.安徽農(nóng)業(yè) 科技，2008，36(5) 1912 1914; 4.傅春玲，洪奇華，阮輝，孟學(xué)多.茶皂素定量測定 方法的研究.杭州大學(xué)學(xué)報，1997，24(3) 239 M2; 5.侯如燕，宛曉春，黃繼珍.油 茶皂苷標(biāo)準(zhǔn)品的制備及定量方法的比較.食品與發(fā)酵工業(yè)，2005，31(8) 62 65; 6.劉紅梅，周新躍，周建平，李海林.油茶皂素定量分析的研究.生命科學(xué)儀器，2008， 6(1) 13 15; 7.黃冬梅胥泓，李慶，，沈曉盛.茶皂素提取工藝的研究及應(yīng)用前景.化 工科技市場，2003，11: 11 13.]，計算產(chǎn)品的平均純度為95.56%。通過加標(biāo)回收法測 定，產(chǎn)品的平均收率為91.5%。
本發(fā)明提供的從茶籽餅中提取精制茶皂素的方法，克服了現(xiàn)有分離和純化技術(shù) 的不足，具有工藝簡單、無污染、成本低、純度和收率高等特點，該方法生產(chǎn)的茶皂素 純度達95%以上，色澤佳，茶皂素的平均加標(biāo)回收率91.5%，適合工業(yè)化生產(chǎn)，可廣泛 應(yīng)用于日用化工、紡織、醫(yī)藥、食品工業(yè)等領(lǐng)域。
本發(fā)明工藝有如下顯著優(yōu)點
(1)本發(fā)明使用乙醇作為提取溶劑及洗脫溶劑，其中乙醇可全部回收，重復(fù)利 用，降低了生產(chǎn)成本。
( 本發(fā)明通過兩步新工藝，在保證回收率大于90%的前提下，較大程度提高 了產(chǎn)品的純度。第一本發(fā)明通過選用無毒無味，可生物降解且無污染的天然陽離子絮 凝劑-殼聚糖，吸附茶皂素粗提液中的雜質(zhì)(如蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)等大分子物質(zhì)以及酸性化合 物)，此工藝不僅操作過程簡單，且成本低；第二本發(fā)明選用物化穩(wěn)定性好，對茶皂 素的吸附選擇性高，且解吸條件溫和，再生簡單的AB 8大孔吸附樹脂，除去糖類及其 他雜質(zhì)，進一步提高了茶皂素的純度。并且AB 8大孔吸附樹脂可多次重復(fù)使用，生 產(chǎn)成本低。
本發(fā)明工藝無毒無污染，生產(chǎn)成本低，簡便可行，符合綠色生產(chǎn)工藝的要求。 同時，通過選用合適的除雜工藝，極大地提高了茶皂素的純度，所得茶皂素可安全地用 于日用化學(xué)品及保健品中。


圖1 茶皂素標(biāo)準(zhǔn)品(上海晶純試劑有限公司CAS 8047-15-2，貨號 (NO).1113045)的紅外吸收圖譜。
圖2:本發(fā)明方法制備得到的乳白色粉末的紅外吸收譜圖，將茶皂素標(biāo)準(zhǔn)品紅 外吸收圖譜與本發(fā)明方法制備得到的乳白色粉末的紅外吸收譜圖比對可知，本發(fā)明方法 制備得到的乳白色粉末的特征基團吸收峰頻率如羥基、飽和碳氫單鍵、羰基、碳碳雙鍵、醚鍵等的吸收峰頻率與標(biāo)準(zhǔn)品的完全吻合，證實本發(fā)明所得的乳白色粉末為茶皂ο具體實施方式
下面結(jié)合本發(fā)明提供的技術(shù)方案說明該發(fā)明的實施方法，但其并不代表本發(fā)明 的唯一實施方式
實施例1
稱取190g粉碎后的油茶籽餅粕，用950mL85%乙醇回流提取，連續(xù)提取2次， 每次3小時。合并提取液，減壓濃縮，回收乙醇，將濃縮液加水稀釋至料液比1 5。在 50°C水浴下，加入55mL殼聚糖溶液，充分?jǐn)嚢?，靜置3小時后將溶液抽濾，除去沉淀， 得到透明澄清液體。稱取21 預(yù)處理過的AB 8大孔吸附樹脂，裝入玻璃柱中，透明 澄清液體先經(jīng)AB 8大孔吸附樹脂充分吸附，然后用0.05%氫氧化鈉溶液洗脫雜質(zhì)，用 去離子水洗至流出液為中性。再用70%的乙醇洗脫，直至檢測流出液中無茶皂素為止， 收集此部分洗脫液。加入雙氧水脫色，加入的體積與洗脫液的體積之比為4 100，脫色 1.5小時，水浴溫度70°C。將溶液干燥得乳白色粉末狀茶皂素17.12g，純度為95.56%。 茶皂素的加標(biāo)回收率91.7%。
實施例2
稱取200g粉碎后的油茶籽餅粕，用1200mL 85%乙醇回流提取，連續(xù)提取2 次，每次2.5小時。合并提取液，減壓濃縮，回收乙醇，將濃縮液加水稀釋至料液比 1 6。在60°C水浴下，加入55mL殼聚糖溶液，充分?jǐn)嚢瑁o置2小時，將溶液抽濾， 除去沉淀，得到透明澄清液體。稱取214g預(yù)處理過的AB 8大孔吸附樹脂，裝入玻 璃柱中，透明澄清液體先經(jīng)AB 8大孔吸附樹脂充分吸附，然后用0.2%氫氧化鈉溶液 洗脫雜質(zhì)，用去離子水洗至流出液為中性。再用70%的乙醇洗脫，直至檢測流出液中無 茶皂素為止，收集此部分洗脫液。加入雙氧水脫色，加入的體積與洗脫液的體積之比為4 100，脫色1小時，水浴溫度70°C。將溶液干燥得乳白色粉末狀茶皂素18.08g，純度 為95.78%。茶皂素的加標(biāo)回收率回收率92.8.%。
實施例3
稱取200g粉碎后的油茶籽餅粕，用SOOmL 85%乙醇回流提取，連續(xù)提取3次， 每次2小時。合并提取液，減壓濃縮，回收乙醇，將濃縮液加水稀釋至料液比1 5。 在50°C水浴下，加入60mL殼聚糖溶液，充分?jǐn)嚢?，靜置2.5小時，將溶液抽濾，除去 沉淀，得到透明澄清液體。稱取213g預(yù)處理過的AB 8大孔吸附樹脂，裝入玻璃柱 中，透明澄清液體先經(jīng)AB 8大孔吸附樹脂充分吸附，然后用0.05%氫氧化鈉溶液洗 脫雜質(zhì)，用去離子水洗至流出液為中性。再用80%的乙醇洗脫，直至檢測流出液中無 茶皂素為止，收集此部分洗脫液。加入雙氧水脫色，加入的體積與洗脫液的體積之比為5 100，脫色1小時，水浴溫度70°C。將溶液干燥得乳白色粉末狀茶皂素18.47g，純度 為95.33%。茶皂素的加標(biāo)回收率90.5%。
權(quán)利要求
1.一種從油茶籽餅中提取精制茶皂素的方法，包括以下步驟a.粉碎取榨油后的油茶籽餅粕，將其粉碎；b.提取和濃縮將粉碎后的油茶籽餅粕置于提取器中，加入乙醇，加熱回流，然后 將回流液濃縮，回收乙醇，得濃縮液；c.絮凝除雜將步驟b得到的濃縮液加水稀釋后，加絮凝劑絮凝，過濾，除去沉淀 后，得透明澄清液體；d.吸附再將步驟C得到的透明澄清液體上大孔吸附樹脂；e.除雜用氫氧化鈉溶液洗脫除去雜質(zhì)；f.解析再用乙醇洗脫，收集洗脫液；g.脫色將收集的洗脫液用脫色劑脫色；h.蒸干將脫色后的溶液蒸干，得到乳白色粉末狀茶皂素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟b中，油茶籽餅粕與乙醇的用量 比(重量體積比g mL)為1 4 1 10，所用乙醇為70 95%乙醇，回流時間2 4小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟c中，濃縮液與水的體積比為 1 4 1 7，所述的絮凝劑是的殼聚糖溶液，殼聚糖溶液與濃縮液的體積比為9 13 100，絮凝條件為水浴溫度50 65°C，靜置2 4小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟d中，所述的大孔吸附樹脂為 AB 8大孔吸附樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟e中，所述的氫氧化鈉溶液是濃 度為0.05 0.2%的氫氧化鈉水溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟f中，所述的用于洗脫的乙醇是 濃度為60 90%的乙醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟g中，所述的脫色劑是雙氧水， 雙氧水與洗脫液的用量體積比為3 6 100，脫色條件為水浴溫度60 75°C，時間1 2小時。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以油茶籽餅粕為原料提取精制高純度茶皂素的方法將壓榨提油后的茶籽餅粕粉碎，用70~95%乙醇回流提?。煌崛∫褐屑託ぞ厶?殼聚糖溶液體積:提取液體積為9~13:100)絮凝純化；然后將純化后的澄清液經(jīng)AB~8大孔吸附樹脂吸附后，用氫氧化鈉溶液洗脫雜質(zhì)，再用60~90%乙醇洗脫茶皂素，然后將含茶皂素的洗脫液用雙氧水(雙氧水體積:洗脫液體積為3~6:100)脫色；將脫色后溶液蒸干，即得乳白色粉末狀茶皂素。本發(fā)明工藝簡單，無污染，生產(chǎn)成本低，純度高于95%，色澤佳，可廣泛應(yīng)用于日用化工、紡織、醫(yī)藥、食品工業(yè)等領(lǐng)域。
文檔編號C07H1/08GK102020692SQ20101058988
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者李海玲, 鄧清清, 韓定獻, 高中洪 申請人:華中科技大學(xué)