茶皂素的提取及其应用开题报告

1、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

2、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

3、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5001000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

4、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

5、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

6、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 原料准备选取无

7、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。 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。 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

8、渣。滤渣中含有蛋白质、树脂等，可以回收利用。 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。 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。 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。 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-

9、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(Tea Spooning)

10、，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10

11、23,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

12、、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

13、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、

14、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

15、一种天然、环保的表面活性剂。 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

16、质洗涤添加剂9。 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。 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.

17、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。 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。 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

18、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。 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。参考文献1 青山新次郎,茶皂素的提取工艺及性质J.药学杂志(日)

19、,1931，51（5）,367-3752 Energy in put “studies on the stability of liquid/ Liquid Dispersions- Theory and ,Practice”J ,1995 ,Dissent. NO. 11135.3 张可等.油茶籽的综合开发利用M.食品科技,2003,(4)15-164 扬坤国.以无水乙醇为提取剂的茶皂素提取方法研究J .湖北民族学院学报,2000 ,18(3) :1921.5 赵世时，茶皂素的化学结构及药理活性研究J.国外医药，1998，13(1):3266 马沛等.前景广阔的天然表面活性剂-茶皂素J.河北工,1997,(1),56-577 夏春华等.茶皂素的表面活性及其相关的功能性质J，茶叶科学，1990, 10(1)1-108 Cooley J B .Produc