皂素

茶皂素的提取

1.选题依据

1.1论文题目及研究领域

1.1.1论文题目：茶皂素的提取

1.1.2研究领域：植物成分提取

1.2论文研究的理论意义和应用价值

提取茶皂素的资源在我国极为丰富,这类资源的总量每年约78万吨。我国对

茶皂素的研究,从起步起就以应用为目的,以解决茶籽的综合利用。经过近二十多

年的努力,在我国茶与油茶主产区已建立起20余家茶皂素生产厂家,每年茶皂素

及其制剂达1000吨以上。开发茶皂素的应用对于繁荣山区经济、保护以及发展有

机农业等方面,都具重要的现实意义。

今后在进一步加强开发利用的同时,也应加强基础理论方面的研究,尤其是

对茶素的各种表面活性和生理活性有待于进一步深入研究,对各类茶皂素的活性

差异及其与化学组成和结构的对应关系也缺乏足够的认识,因此为了更好地发挥

茶皂素的功能,充分利用这一丰富资源为经济建设服务,必须对其进行深入的理

论及应用研究。

1.3目前研究的概况和发展趋势

我国对茶皂素的研究,虽然目前已日益广泛和深入,但茶皂素的提取工艺

还有待完善,特别是提取过程中的脱脂、脱色、精制等问题。1931年,日本学者

青山新次郎[1]首次提取出了茶皂素,但当时没有得到纯结晶。1952年日本东京大

学的石镐守山和上田阳才分离出茶皂素的纯结晶体。60余年来,国内外学者[2]对

茶皂素的性质、用途、提取工艺、精制、应用进行了大量有益的工作。国内对茶

皂素的研究起步较晚,始于50年代末,到80年代才有较大的进展。目前,生产工艺

日趋成熟,茶皂素也得到了一定的应用。我国是茶油生产大国,南方各省山区均广

泛的栽培油茶树。从茶籽及油茶中榨取食用油后,得到大量茶饼,据分析,这些茶

饼中含5%～7%的残余油脂,从茶饼中提取这部分油脂、茶皂素,对综合利用茶资源,

提高其经济价值,开发新产品,具有十分重要的社会效益和经济价值[3]。自80年代

以来,国内兴建或在化工厂基础上改建了数十家茶皂素生产厂家。如江西上饶、

永丰、宜春、修水；广西三江、融安、龙胜；湖南桃源、慈利、保靖、宁远；广

东韶关等厂家每年有年产500～1000吨的能力。现在全国有年产10万余吨茶皂素

的能力。

对茶皂素的研究证明，茶皂素具有表面活性、生物活性，在许多方面已有广

泛应用，如在建筑材料、畜禽饲料、农药加工、渔业养殖等方面的应用收效显著。

但自从1931年青山新次郎首次分离茶皂素以来，经过几代人的潜心钻研与实践，

茶皂素的研究与应用取得了重大进展，茶皂素的工业化应用呈现出方兴未艾的良

好态势。然而，目前茶皂素的研究与应用中确实存在着一些问题，譬如：工业化

提纯的茶皂素成品纯度不高，纯化技术尚需改进，提取成本有待合理降低；对茶

皂素的构效关系、活性机理等基础理论缺乏细致研究，这方面需要加大研究力度，

为茶皂素的综合利用提供可靠的理论依据；茶皂素活性功能的应用研究，是多学

科、跨行业的集成性开发，应该充分认识其它学科和行业的特点，实现有效的技

术融合，更大地发挥茶皂素的价值潜能。随着茶皂素活性理论研究与应用的不断

深入，随着对茶皂素生物活性理论的深入，茶皂素生物活性的应用开发还有更广

阔的前景，必将使之工业化应用推向更高的层次。

2.论文研究的内容

2.1论文重点解决的问题

用“醇水溶液法”提取茶皂素

2.2论文拟开展的几个大方面

2.2.1从茶籽中提取茶皂素

2.2.2茶皂素的应用

2.3论文拟得出的主要结论

采用醇水溶液法[4],对茶籽中茶皂素的提取进行研究,使茶皂素提取率达到

最好的效果。随着茶皂素活性理论研究与应用的不断深入，随着对茶皂素生物活

性理论的深入，茶皂素生物活性的应用开发还有更广阔的前景，必将使之工业化

应用推向更高的层次。

3.论文拟采用的研究方法

3.1拟采用的主要研究方法采用：用“醇水溶液法”从茶籽中提取茶皂

素及其通过了解它的表面活性、生物活性等研究它在工业化方面的应用。

3.2拟采用的论文技术路线或设计参数技术路线：

3.2.1实验材料

原料:从市场上购买的茶籽然后将其粉碎

试剂:苯、95%乙醇、阳离子型聚丙烯酰胺、氨、活性炭、水

仪器:1000ml烧瓶、玻璃棒、浸提装置、恒温干燥箱、减压浓缩装置

3.2.2工艺流程

氨调节95%乙醇

茶籽→粉碎水浸提二次过滤过滤过滤

PH=10

滤渣滤渣(作饲料)滤渣(作饲料)

阳离子型

浓缩絮凝过滤脱色干燥产品

聚丙烯酰胺

滤渣(作饲料)

3.2.3实验步骤

3.2.3.1原料准备

选取无霉变的油茶籽，用粉碎机将油茶籽粉碎至1-3mm左右的小颗粒。为了

保证产品质量，原料必须干净。

3.2.3.2浸提

称取已粉碎的干燥的油茶籽240g，置于1000ml烧瓶中，加水600ml，加热至

80℃，搅拌1.5h，过滤得滤液和滤渣，在滤渣中再加300ml水，同前面一样在80℃

下搅拌1.5h，过滤，得滤液和滤渣。滤渣回收可以用来作为饲料。合并两次滤液

约800ml。

3.2.3.3除杂

在上述滤液中加氨调节为10，使浸提液的蛋白质、树脂、有机酸、色素等杂

质形成沉淀，多率除去，滤渣可以用作饲料，收取滤液。

在滤液中加入95%的乙醇400ml，比例(体积比)为10:0.5，搅拌均匀，静置2h，

过滤，得滤液和滤渣。滤渣中含有蛋白质、树脂等，可以回收利用。

3.2.3.4浓缩

将上述滤液浓缩回收乙醇,为提高产品质量,可以采用真空浓缩。

3.2.3.5絮凝

待浓缩后的滤液冷却后，加入阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂，搅拌均匀,静置

2h，得粘稠状液体。

3.2.3.6脱色

将所得的粘稠状液体过滤，滤液用活性炭(分批少量加入)脱色至白色或淡黄

色，得脱色液。

3.2.3.7干燥

将脱色液中水分蒸干经红外灯烘箱烘干后，则得白色或淡黄色无定形皂素晶

体。

3.3论文进度计划：

3.3.1选题---------------------------------2006年9月初---2006年9月中旬

3.3.2查阅资料与文献综述---------------2006年9月中旬---2006年10月中旬

3.3.3撰写开题报告-------------------2006年10月中旬---2006年11月中旬

3.3.4完成实验部分-----------------2006年11月中旬---2007年1月中旬

3.3.5收集资料，分析处理数据------------2007年2月中旬---2007年3月

3.3.6撰写毕业论文------------------------2007年3月初—2007年5月中旬

4.文献查阅及文献综述

我国茶资源十分丰富，茶籽榨油后的茶油枯(茶籽)一般当废物烧掉，实为可

惜。茶油枯中含大量的茶皂素、茶油和蛋白质等。而茶皂素分子中由亲水性的糖

体和疏水性的配位基团构成,因此具有乳化、分散、润湿、去污、发泡等多种表

面活性性质，是一种天然非离子型表面活性剂。

4.1茶皂素的性状及生理活性

4.1.1茶皂素的性状

茶皂素(TeaSpooning)，又称茶皂甙,是山茶科、山茶属植物中含有的一类

天然糖甙化合物,它是由配基(C30H50O6)、糖体和有机酸的基本结构构成的一种

五环三萜类皂素。在茶籽、茶叶、茶树茎及根系中均有分布,尤以茶籽中含量最

多,而油茶枯(即油茶籽饼粕)中茶皂素含量亦较高。茶籽中含油脂20%-30%，

含茶皂素12%-15%茶皂素，无物、无味、无色、微粒状结晶体，天然的茶皂素是

无色的微细柱状晶体,具有吸湿性,味苦辛辣,同时具有刺激鼻粘膜的特性。对

甲基红明显呈酸性，茶皂素能溶于水、水甲醇、水乙醇、正丁醇、冰醋酸、醋酰

和吡啶中,但不溶于乙醚、氯仿、丙酮、苯、石油醚等。提纯后的茶皂素是一种

无色微细状晶体，分子量1023,分子式C57H90O26，元素分析值C=59.93%,H=7.09%，

水溶液呈茶褐色，无不溶物[5]。Ph为5.0-6.5,表面张力为47-51N，熔点223-224℃，

味苦辛，易溶于含水甲醇、含水乙醇、正丁醇及冰醋酸、醋酐和吡啶中。茶皂素

分子中由亲水性的糖体和疏水性的配位基团构成,因此具有乳化、分散、润湿、

去污、发泡等多种表面活性性质，是一种天然非离子型表面活性剂[6]，并有渗透、

消炎、镇痛、祛痰、抗真菌等作用。

4.2茶皂素的生理活性

4.2.1溶血性

茶皂素对动物红血球有破坏作用，产生溶血指数为100000。茶皂素仅对血

红细胞（包括有核的鱼血、鸡血和无核的人血等红细胞）产生溶血，而对白细胞

则无影响。因此，茶皂素对鱼有毒性作用而对对虾无毒性作用。

茶叶中的茶皂素与大豆、人参的皂甙化合物一样，溶血活性很弱；茶皂素对

冷血动物的毒性较大，特别是对鱼类。人喝茶时无需担心茶皂素的溶血性。

4.2.2抗菌、抗病毒作用

茶皂素对多种引发皮肤病的真菌类以及大肠杆菌有抑制作用。茶皂素对

A型和B型流感病毒、疱疹病毒、麻疹病毒、HIV病毒有抑制作用。

4.2.3抗炎症、抗过敏作用

茶皂素具有明显的抗渗漏与抗炎症特征，在炎症初期阶段，能使毛细血管通

透性正常化，对过敏引起的支气管痉挛、浮肿有效，其效果与多种抗炎症药物相

匹敌。

4.2.4抑制酒精吸收的作用

茶皂素有抑制酒精吸收的活性。茶皂素抑制酒精的吸收，促进体内酒精的代

谢，对肝脏有保护作用。

4.2.5类生物激素作用

用茶皂素处理茶苗，能刺激其生长，还可以促进茶叶增产。茶皂素还可以促

进动物生长，表现在茶皂素能促进对虾生长，主要是促进其蜕皮。

4.2.6减肥作用

茶皂素有阻碍胰脂肪酶活性的作用。茶皂素通过阻碍胰脂肪酶的活性，减少

肠道对食物中的脂肪的吸收，从而有减肥的作用。茶皂素还有促进体内激素分泌、

调节血糖含量、降低胆固醇含量、降血压等功效。

4.3茶皂素的应用

茶皂素是一类功能性活性成分，它的表面活性、生物活性等活性机能研究已

取得了很大进展，其众多的作用与功效得到了科学的验证，茶皂素的工业化应用

前景广阔。

4.3.1茶皂素的表面活性与应用

茶皂素的表面活性[7]属于非离子型表面活性在分散、湿润、发泡、稳泡去污

等方面具有良好的活性性能。就茶皂素溶液的表面张力、起泡力和泡沫稳定性及

去污能力而言，与人工合成的表面活性剂相比，尽管茶皂素的起泡力不强，但其

泡沫稳定性极强，而且起泡力不受水的硬度变化的影响，发泡性能较好，故可用

于制造洗涤剂、起泡剂和乳化剂。茶皂素与合成表面活性剂复配后，去污能力显

著增强，洗涤效果良好，是一种天然、环保的表面活性剂。

4.3.1.1在日用化工中的应用

由于茶皂素是天然产物,在日化行业是难得的表面活性剂,具有洗发护发双

重功能,用于洗发香波，洗涤后头发光亮,手感爽滑、松软，易于梳理,对皮肤无

毒害和致敏作用,具有养发护肤功能,特别是伸长弹性和摩擦系数优于其它产品

[8]。茶皂素作为一种天然产物,可作头发生长促进剂,每天服200mg茶皂素,可使头

发茂盛,一年之内可使一半的白发变黑。

茶皂素是天然活性剂，酶易分解成无毒化合物，不会对环境产生污染。以茶

皂素为表面活性剂配成的洗涤剂E其起泡力优于上等肥皂或合成洗涤剂,对于丝

绸.毛料和棉麻洗涤的效果好,会使被洗织物出现缩绒现象,损坏织物的染料色泽,

一种优质洗涤添加剂[9]。

4.3.1.2在建材工业中的应用

用茶皂素制成沥青乳化剂，可用于道路施工、建筑工程防水以及加工沥青纸、

绝缘材料等。

4.3.1.3在其他方面的应用

在摄影业中,用于感光胶片的生产,也用于制作显影纸和热显影的耐水涂层

等。可用于碳素墨水生产的分散剂；可应用于重氮复印纸的生产,提高复印清晰

度和质量。作为脱脂剂用于造纸、纺织行业，可作为络合剂用于废水处理等[10]。

4.3.2茶皂素的生物活性与应用

研究证明茶皂素具有溶血作用、鱼毒作用、抗曲杀虫作用、解酒作用以及抗

渗消炎作用等多种生物活性功能，相关的应用开发研究已取得了较大进展，茶皂

素的生物活性研究和应用具有极大的开发价值与潜力[11]。

4.3.2.1在农业保护方面的应用

由于茶皂素的驱避和生物激素作用，其本身也是一种很好的生物农药，还能

刺激作物生长。地下害虫是很难防治的虫害，以茶皂素为主剂研制的专用杀虫剂，

不但能有效地杀死地老虎、蚯蚓、线虫等，而且不会造成土壤污染，有利于环境

保护。

4.3.2.2在医药方面的应用

茶皂素所具有的明显抗渗漏与消炎症特性，要表现在炎症初始阶段使受障碍

的毛细血管透过性正常化；皂素的抗菌作用已到了临床应用阶段，对某些顽固性

皮肤病有良好的治疗效果，并且茶皂素的消炎止痒、去头屑等药理功能已被应用

于洗发水、沐浴露等日化产品开发中。

4.3.2.3在食品工业中的应用

试验表明，茶皂素的安全剂量在50-150mg作为食品添加剂是安全的。据日本

专利报道，将它改性为a糖基茶籽皂素，可用作多种药物或保健饮料及食品。茶

皂素用于清凉饮料和酒类中,加入24-50mg/L可防止酵母生长,使酒质稳定。

4.3.2.4在养殖业上的应用

茶皂素具有溶血作用和鱼毒作用,皂甙对动物细胞存在着破坏作用,发生细

胞溶血现象。朱全芬等研究发现茶皂素仅对血红细胞M包括有核的鱼血、鸡血、

无核的人血等T产生溶血作用,而对白细胞和虾血细胞则没有影响。因此,茶皂素

对鱼类有毒性,而对对虾则无毒性作用。茶皂素作为性能优异的天然鱼毒性活性

物质,是一种理想的清池剂,可以清除鱼池.虾池中的敌害鱼类。

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