茶皂素的提取方法研究進(jìn)展

時(shí)間:2018-02-25 編輯整理:丁富成 鮑妮娜 胡巧緣 來源:早發(fā)表網(wǎng)

摘要:茶皂素是從茶籽粕中提取出來的一類五環(huán)三萜類化合物,最早由日本學(xué)者分離出來的。茶皂素是一種非離子表面活性劑,因此具有很好的去污、發(fā)泡等作用,同時(shí)它還具有很多的生物學(xué)功能,因此在許多行業(yè)中均扮演著重要的角色但由于提取率低,純度差等原因影響了其應(yīng)用與發(fā)展,本文闡述了茶皂素不同的提取方法,為茶皂素的提取提供一定的借鑒。

油茶作為多年生木本油料作物,既可以作為傳統(tǒng)藥物又可以用于食用油的商業(yè)生產(chǎn)中,作為我國主要的經(jīng)濟(jì)樹種之一,已有悠久的種植歷史。茶籽中含有很多的可被利用的物質(zhì),如油,淀粉,蛋白質(zhì),茶皂素和纖維等。茶籽粕是油茶經(jīng)過物理壓榨后得到的副產(chǎn)物,曾一度被認(rèn)為是沒有利用價(jià)值的物質(zhì)從而被扔掉,造成很大的浪費(fèi)。實(shí)際上茶籽粕中含有豐富的茶皂素,茶皂素具有很多生物學(xué)功能,如抗菌性、抗病毒、抗炎性、抗氧化性、抗過敏等。茶皂素還是一種非離子表面活性劑,具有很好的去污、發(fā)泡、乳化、分散和飽和等作用。

茶皂素在日用化工、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、橡膠、電影、建筑材料、滅火材料,護(hù)發(fā)產(chǎn)品等行業(yè)中扮演著很重要的角色。本文詳細(xì)的闡述了茶皂素不同的提取方法茶皂素從1931年被青山新次郎分離出來后,經(jīng)過了長時(shí)間的發(fā)展,其提取工藝也正在不斷的改進(jìn)和發(fā)展,茶皂素的提取工藝也有最起始的水提法,逐漸發(fā)展出有機(jī)溶劑法,輔助提取法和生物法提取等。

1水提法

因?yàn)椴柙硭鼐哂幸兹苡跓崴奶匦?,它提取時(shí)采用的溶劑為水,而水又具有環(huán)保,低成本等特點(diǎn),因此水提取法是最早采用的一種從茶籽粕中提取茶皂素的方法然而,在水提取的過程中會有很多其它的水溶性物質(zhì)溶解于其中,從而造成水提取物中茶皂素含量與純度均過低的現(xiàn)象。為了得到純度較高的產(chǎn)品,或者使其得到更多的茶皂素,一些學(xué)者在水提取的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。侯如燕等采用三次浸泡,兩次洗滌濾渣的工藝進(jìn)行茶皂素的提取,結(jié)果在產(chǎn)量和純度上均有一定的提高,產(chǎn)量達(dá)到1892%,純度達(dá)到45。53%。高凱翔等采用了水提醇沉的提取方法,在乙醇濃度90%、乙醇與濃縮液體積比4:1、醇沉溫度75℃、醇沉?xí)r間2。h的條件下得到茶皂素的提取率為95。2%,純度為699%,很明顯的提高了茶皂素的純度。LiuYJ等采用堿溶液和酸分離相結(jié)合的方法,在提取溫度為68℃,堿溶液pH為91,酸溶液pH為41,液料比為159:1的優(yōu)化條件下的提取率達(dá)到76。12%。

2有機(jī)溶劑法

有機(jī)溶劑提取的方法主要是指利用含水的醇類物質(zhì)對茶皂素進(jìn)行提取的方法,其主要原理亦是利用了與水提取法相似的原理-茶皂素易溶解于含水醇類物質(zhì)的特性。其中的醇類主要包括甲醇、乙醇和丙醇等。因有機(jī)溶劑法中含水量較少,所以避免了水溶性物質(zhì)大量的溶解其中,從而有利于茶皂素的提取,并且能提高茶皂素的純度,但是由于有機(jī)溶劑具有一定的毒性,因此也限制了有機(jī)溶劑方法的使用范圍

2.1甲醇提取法

茶皂素易溶解于甲醇水溶液中,根據(jù)這樣的一個(gè)原理,利用含水甲醇進(jìn)行茶皂素的提取研究劉堯剛采用含水甲醇的方法提取茶皂素,其采用的條件為甲醇濃度70%、液固比7:1、浸提時(shí)間2h、pH10。5、溫度55℃,在此條件下得到的茶皂素的提取率為1445%。但由于甲醇具有很大的毒性,因此其應(yīng)用受到一定的限制。

2.2乙醇提取法

茶皂素易溶解于乙醇水溶液中,乙醇相較于甲醇毒性降低,生產(chǎn)成本低,并且茶皂素的提取率和純度也相對較高。全昌云等采用無水乙醇的方法提取茶皂素,其提取的條件為液固比為5∶1,提取溫度為75℃,浸提時(shí)間為1h,在此條件下得到的茶皂素的提取率為1387%。趙世光等采用乙醇溶液的方法提取茶皂素,其提取條件為浸提溫度75℃,乙醇濃度為85%,料液比1:12,浸提時(shí)間為3h,在此條件下得到的茶皂素的提取率為18。13%。

.3正丙醇提取法

對于茶皂素的有機(jī)溶劑提取方法,一般均采用甲醇或乙醇的提取方法,但較各種提取劑對茶皂素的提取情況以及茶皂素的純度來看,正丙醇提取得到的茶皂素外觀顏色較淺,純度相對較高。于輝等采用正丙醇的方法提取茶皂素,分別從茶皂素得率和茶皂素純度兩個(gè)方面進(jìn)行考察,研究了原料顆粒大小、正丙醇溶液的體積分?jǐn)?shù)、料液比、浸提時(shí)間、浸提溫度以及浸提液pH值對茶皂素提取的影響從茶皂素得率方面考慮,其最終提取率為2013%、純度為62。78%,從純度方面考察,其最終提取率為1531%,純度為72。06%。

3輔助提取法

輔助提取法是指采用一些輔助的設(shè)施來提高茶皂素的提取率、純度等。主要的是采用超聲波和微波等技術(shù)輔助有機(jī)溶劑的方法提取茶籽粕中的茶皂素。

3.1超聲波輔助提取法

超聲波輔助技術(shù)主要是利用其空化作用的原理,從而使細(xì)胞壁在極大的壓力下破裂,因此可以在很短的時(shí)間內(nèi)可以提取其中的有效成分,從而節(jié)約了成本。任慧璟采用超聲波輔助乙醇的方法提取茶皂素,其提取的優(yōu)化條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)82%、固液比1:8。8、浸提時(shí)間2h、超聲功率700W、超聲時(shí)間15min,在此條件下茶皂素提取率可達(dá)到14。89%。

.2微波輔助提取法

微波輔助技術(shù)主要是利用其微波的能量,當(dāng)被提取物質(zhì)收到微波能量的輻射時(shí),其細(xì)胞內(nèi)部溫度和壓力均會增大,從而有利于細(xì)胞壁的破裂,從而加快有效成分的萃取,節(jié)約了成本。HeJ等采用微波輔助乙醇的方法提取茶皂素,其研究結(jié)果表明在微波輔助提取的情況下,提取時(shí)間由6h縮短至4min,同時(shí)能節(jié)?。担埃サ脑噭崛÷室灿桑保?/span>。88%提高至14。73%。

4生物提取法

生物法提取是指利用酶的作用來提高茶皂素的提取率和純度。利用酶的作用,加快細(xì)胞壁的破裂,加快有效成分的提取,即可以縮短時(shí)間來提高提取率,綠色環(huán)保,是一種行之有效的提取方法。金月慶等采用水提發(fā)酵法提取茶皂素,其試驗(yàn)的條件為固液比1:4,浸提溫度80℃,浸提時(shí)間4。h,酶添加量為0。3%,酶b添加量為0。35%,酵母液與待發(fā)酵液體體積比為1:10,在此試驗(yàn)條件下得到的結(jié)果為提取率95%,純度為73。1%。

總之,水提取法主要是利用了茶皂素易溶于水的性質(zhì)提取茶皂素;有機(jī)溶劑法亦是利用了茶皂素易溶于含水醇類溶液的方法提取茶皂素的;超聲波輔助提取法主要是利用了超聲波對溶液的空化作用,使細(xì)胞壁在強(qiáng)大的壓力下破裂,從而使有效成分提取出來;微波輔助提取法是利用微波的能量,使細(xì)胞內(nèi)部的溫度和壓力增大,從而使細(xì)胞壁破裂,能將其中的有效成分很好的釋放出來;生物法提取是利用酶的作用將細(xì)胞壁破裂,從而加快有效成分的提取,因此可以提高茶皂素的提取率。通過本文對茶皂素提取方法的介紹,能為后續(xù)學(xué)者研究茶皂素的提取提供一定的借鑒。


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