茶籽粕中茶皂苷的提取及纯化工艺研究

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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。
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