1最终稿实验论文.docx
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1最终稿实验论文
柳州职业技术学院
毕业设计（论文）
题目：
茶饼粕中茶皂素的提取实验研究（水浸法）
姓名陈章洪卢金艺黄菊鲜
学号200807150052008071504720080715042
专业工业分析与检验
年级2008级
指导教师蔡朝容
完成时间2010.11.26
柳州职业技术学院毕业设计（论文）
任务书
汽车与环境工程系工业分析与检验专业2008工业分析与检验班学生陈章洪卢金艺黄菊鲜
学号200807150052008071504720080715042
一、毕业设计（论文）题目：
茶饼粕中茶皂素的提取实验研究（水浸法）
二、毕业设计（论文）工作规定进行的日期：
2010年9月20日起至2010年11月25日止
三、毕业设计（论文）进行地点：
图书馆、汽车与环境工程系资料室、微生物综合实训室
四、任务书的内容：
1、目的：
通过上网查询有关资料，对所选论文题目检索出来的相关信息和文献进行筛选，并对筛选后的文献内容进行分析。
培养学生对资料进行搜集、整理、分析的能力，提高学生的综合素质。
2、任务：
（1）到图书馆或上网查询基本资料，首先进行开题论证。
（2）将涉题资料全部搜集、记录。
（3）将搜集资料进行整理，分类筛选并进行统计。
（4）按论文中心内容，选中统计类型资料进行分析。
（5）完成统计分析形成论文初稿。
3、工作日程安排：
1周：
搜集资料，制定开题方案。
5周：
方案的实施，获取论文资料。
2周：
撰写论文草稿。
2周：
完成论文定稿，做好答辩准备。
4、设计（论文）要求：
（1）理论联系实际，亲自动手制定方案，写出论文开题报告。
（2）实事求是，认真查找资料，结果准确可靠。
（3）选择的题目能够反映生活实际，结合本专业所学知识进行分析，分析结果科学合理。
5、主要参考文献：
[1]周素梅,王强.我国茶籽资源的开发利用及前景分析[J].中国食物与营养.2004（3）:
13-16.
[2]钦理力,顾红,陈奇寒等.茶籽油的开发研究[J].中国油脂,2003（9）:
57-58.
[3]董占能,邢思敏.从茶籽中提取茶油、茶皂素的研究[J].昆明理工大学学报.1998
（2）:
101.
[4]丁勇.茶皂素的研究进展及工业化应用趋势[J].蚕桑茶叶通讯,2002
（2）:
4-6.
[5]黄冬梅,胥泓,李庆等.茶皂素提取工艺的研究及应用前景[J].化工科技市场,2003（11）:
11-14.
[6]张星海,杨贤强.茶皂素性质及应用研究近况[J].福建茶叶,2003
（2）:
17-19.
[7]江合佩,孙凌锋.茶皂素的提取及其应用研究进展[J].江西化工,2003（4）:
52-57.
[8]李升峰,尹国,刘学明等.茶皂索性质、提取、精制及应用[J]粮食与油脂,2003（11）:
17-18.
[9]陈海辉,曾荧荧,李启成等.茶皂素提取新工艺研究[J]林产化工通讯,2005,39
（2）:
20-24.
[10]傅春玲，洪奇华，阮辉等.茶皂素定量测定方法的研究[J].杭州大学学报：
自然科学版，1997，24（3）:
240-242.
[11]范正国.茶皂素生产工艺的改进[J],湖北化工,1994,24（4）:
54-56.
[12]谢子妆.新法提取茶皂索的研究[J],日用化学工业,1994
（1）:
45-47.
[13]赵元藩,李贵明等.从茶籽粕中提取茶皂素的生产工艺研究[J],云南化工,1996（I）:
51-53.
[14]李明静,李螃华等.从茶籽饼粕中提取茶皂素的研究[J],精细化工2002,19（14）:
1-2.
[15]夏春华等.茶皂素研究论文集[M],上海科技出版社,1991,115.
[16]柳荣祥,朱宝莽,夏释华.茶皂素表面活性剂及其应用研究进展[J]，日用化学工业,1996,16
（2）：
32-35
[17]柳荣祥等.茶皂素生物活性炭应用研究进展及发展趋势[J],茶叶科学,1996,16
（2）:
81-86.
[18]潘永赞.茶皂素的研究开发[J],农牧产品开发,1997,（12）:
13-14.
[19]文正安.茶皂素——一种值得注意得的天然化工原料[J],现代化工,1989,9（6）:
30-32.
学生开始执行任务书日期：
2010年9月20日指导教师签名：
2010年9月20日
学生送交毕业设计（论文）日期：
2010年11月25日教研室主任签名：
2010年11月25日
学生签名：
2010年11月25日
茶饼粕中茶皂素的提取实验研究（水浸法）
摘要：
研究了水提法提取茶皂素的浸提工艺，找到相应茶皂素抑制水解除酶剂，通过除酶效果试验，得出最佳除酶剂用量（0.5%），并通过试验得到在此条件下最佳浸提温度（70℃），提高了茶皂素的提取量，采用离心分离，有效去除了糖类、淀粉、蛋白质等大分子杂物。
关键词：
茶饼粕；茶皂素；除酶；浸提
前言
我国是产茶大国,茶副产物资源十分丰富,各类茶籽制油后茶饼粕是数量众多副产物之一，但目前真正得到合理利用的却极少，其原因是其中含有的茶皂素味苦且辛辣，对冷血动物有毒，因此茶饼粕无论是作肥料还是作饲料其效果均不理想。
茶饼粕中茶皂素含量较高，其含量约为12～18%，每吨茶饼粕可提取优质茶油约60公斤,茶皂素约100～140公斤，高蛋白饲料约600公斤，而每吨茶饼粕的回收价不过是300～500元。
而我区又是油茶的主要产区之一，如果能充分利用，将茶皂素提取，渣作综合利用，能产生可观的经济效益。
茶皂素是一种非离子型表面活性剂，具有乳化、分散、湿润、发泡的性能，有抗渗、消炎、镇痛等药理作用，并且有灭菌杀虫和刺激某些植物生长的功能。
因此，可以用来生产乳化剂、洗涤剂、发泡剂、防腐剂、杀虫剂和其他医药品。
目前生产茶皂素一般采用甲醇或乙醇等含水溶剂提取，但提取时间长，产品得率不高，且溶剂有易燃易爆性或毒性，需要增加溶剂回收系统，因此设备要求和加工成本较高。
实际上茶皂素是一种水溶性极好的物质，其在水中比在醇等溶剂中更易于溶解，而据长期的应用实验表明，仅靠更换溶剂来提高成品得率、纯度等方面性能指标的局限性很大，因此只有设法解决以水为溶剂提取茶皂素再精制过程的缺陷，在实际生产中才显得更为可行。
茶皂素的提取及应用已有多年的研究与实践，最早是以水作为溶剂提取茶皂素（简称水提法）。
在提取过程中，由于水使茶籽中的大量淀粉糊化，蛋白质胶体化，造成固液分离难，且产品吸水性极强，有粘性，要求干燥温度高，这样会使茶皂素变质分解，颜色加深。
水提液蒸发浓缩难度大，能耗高。
目前水提所得茶皂素，纯度低，色泽黑，粘度大，含量不高，从而限制了茶皂素的应用。
近年来，本领域也曾开展了一些以水为溶剂提取茶皂素，再进行精制的研究工作，例如：
采用密闭容器将茶饼粕加热升压到0.2—1.2Mpa等预处理后，用水浸提，水提后蒸发浓缩以硅胶为吸附剂吸附茶皂素，然后再以洗脱溶剂解吸来精制茶皂素；还有以大孔吸附树脂吸附、解吸来精制茶皂素等。
但这些方法在不同程度上均存在得率低，加工成本高，设备投资大等缺陷，难以形成大规模的工业生产。
也有人设想先用过滤器去除大分子物质（如蛋白质、糖类物质等），后用超滤膜去除小分子物质（如水、溶剂等），得到茶皂素浆。
但超滤膜适合分离、纯化和浓缩大分子物质，并没有解决浸提液堵塞滤膜的问题，且废弃相中含茶皂素较高，造成浪费。
从目前公开的文献来看，还没有关注到水提法生产过程中茶皂素水解的问题。
茶皂素具有甙类易被稀酸或酶水解生成糖或甙元的通性。
甙水解成甙元后，在水中的溶解度与疗效往往大为降低，因此用水提法时必须注意防止水解。
要实现水提法生产茶皂素必须解决以下几个关键问题：
（1）有效抑制甚至消除茶皂素的水解；
（2）有效去除浸提液中的糖类、蛋白质、淀粉、果胶等杂质；（3）高效浓缩浸提液、提高产率。
本实验通过摸索找到水浸法提取茶皂素中抑制水解酶（简称除酶），通过比对实验，效果较好。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
仪器：
800型离心机，HH-S8数显恒温水浴箱，DZF-6020型真空干燥箱，粉碎机
试剂：
双氧水，活性炭，明矾，苯甲酸，碳酸钠，正己烷
1.2茶饼粕的前期处理
1.2.1脱脂：
用正己烷浸出茶饼粕中的残余油脂。
1.2.2粉碎：
将脱除油脂后的茶饼粕用粉碎机粉碎至40目。
1.3除酶效果试验
称取粉碎为40目的茶饼粕40g，分别加入一定量（0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、0.8%、1.2%）的除酶剂（苯甲酸钠）和0.3%微碱性物质（碳酸钠）进行茶皂素提取效果实验。
1.4茶皂素的提取试验
1.4.1试验流程
1.4.1试验步骤
（1）除酶：
称取20、40、60g茶饼粕粉，分别加入茶饼粕粉重量0.5%除酶剂（苯甲酸钠）和0.3%微碱性物质（碳酸钠）；
（2）浸提：
将茶饼粕粉放入盛有热水的容器中，热水量为茶饼粕量的2—3倍，分别在温度为40、50、60、70、80℃的条件下，搅拌均匀后保温浸泡2.0小时后，趁热分离经过浸泡后物料，得到滤液和滤渣；所得滤渣按上述步骤的浸泡、分离方法重复2次，每次所得滤液汇兑成分离液，滤渣烘干得到副产品；
（3）沉降分离：
往上述所得分离液中加入分离液重量2%絮凝剂（明矾），搅拌均匀后，静置1小时；
（4）分离：
用离心机分离经过（3）步骤所得的溶液，得到澄清的提取液，滤渣烘干得到副产品；
（5）浓缩：
将（4）步骤的提取液加入液体体积2%的脱色剂（双氧水），放置12小时，用旋转蒸发器浓缩至粘稠状；
（6）干燥：
将经过（5）步骤后的浓缩液真空干燥，即得淡黄色茶皂素，称重。
2结果与讨论
2.1最佳除酶效果
除酶剂加入量与茶皂素提取量见表1。
将除酶剂加入量与茶皂素提取量作图，得图1。
表1除酶剂加入量与茶皂素提取量表
除酶剂加入量（%）
0.1
0.3
0.5
0.8
1.2
茶皂素提取量（g）
6.4
8.3
10.1
9.9
9.9
图1除酶剂加入量对茶皂素提取量的影响
由图1可见，除酶剂的加入量在0.5%以下时，茶皂素的提取量随除酶剂的加大而直线上升，到0.5%时茶皂素的提取量达到最大值。
之后茶皂素的提取量有微量下降及放缓。
说明除酶剂在0.5%以下时，抑制及消除茶皂素的水解除酶剂的加入量不够，没有完全达到抑制及消除茶皂素水解的效果。
除酶剂加入量太多，又对茶皂素的提取有一定的影响。
因此，除酶剂的加入量以0.5%为最佳。
2.2浸提温度对茶皂素提取量的影响
加入量为20、40、60g茶饼粕，在浸提温度为40、50、60、70、80℃时茶皂素的提取量分别见表2、表3、表4。
并将提取量与温度作图，得图2
表2茶饼粕在不同温度下茶皂素的提取量（20g）
温度（℃）
40
50
60
70
80
茶皂素提取量（g）
4.3
5.9
6.4
6.8
5.2
表3茶饼粕在不同温度下茶皂素的提取量（40g）
温度（℃）
40
50
60
70
80
茶皂素提取量（g）
8.7
10.0
11.9
12.4
8.7
表4茶饼粕在不同温度下茶皂素的提取量（60g）
温度（℃）
40
50
60
70
80
茶皂素提取量（g）
13.6
18.8
20.5
21.7
16.4
图2不同温度对茶皂素提取量的影响
由图2可看出浸提温度对茶皂素提取量有较大的影响。
浸提温度在40—70℃时，茶皂素的提取量逐渐升高；70℃附近时达到最高点；浸提温度高于70—80℃时，茶皂素的提取量逐渐降低。
说明低于70℃以下抑制水解效果明显，茶皂素的提取量大；高于70℃，抑制水解效果受到影响。
因此，在本试验条件下，70℃为最佳浸提温度。
3结论
（1）用除酶剂、微碱性物质，以达到消除、抑制茶皂素水解的活性，有效地防止茶皂素水解。
（2）本试验找到除酶剂（苯甲酸钠）及最佳除酶剂用量（0.5%），试验并得到最佳浸提温度（70℃）。
（3）采用分离机处理浸提液，有效地出去了糖类、淀粉、蛋白质等大分子杂物，提高了茶皂素的回收率，滤渣干燥可得蛋白质饲料，综合利用了茶饼粕。
（4）不再使用有机溶剂，无需防燃，防爆设计，对环境无任何污染，降低了成本并有利于提高生产的安全性。
参考文献：
[1]周素梅,王强.我国茶籽资源的开发利用及前景分析[J].中国食物与营养.2004（3）:
13-16.
[2]钦理力,顾红,陈奇寒等.茶籽油的开发研究[J].中国油脂,2003（9）:
57-58.
[3]董占能,邢思敏.从茶籽中提取茶油、茶皂素的研究[J].昆明理工大学学报.1998
（2）:
101.
[4]丁勇.茶皂素的研究进展及工业化应用趋势[J].蚕桑茶叶通讯,2002
（2）:
4-6.
[5]黄冬梅,胥泓,李庆等.茶皂素提取工艺的研究及应用前景[J].化工科技市场,2003（11）:
11-14.
[6]张星海,杨贤强.茶皂素性质及应用研究近况[J].福建茶叶,2003
（2）:
17-19.
[7]江合佩,孙凌锋.茶皂素的提取及其应用研究进展[J].江西化工,2003（4）:
52-57.
[8]李升峰,尹国,刘学明等.茶皂索性质、提取、精制及应用[J]粮食与油脂,2003（11）:
17-18.
[9]陈海辉,曾荧荧,李启成等.茶皂素提取新工艺研究[J]林产化工通讯,2005,39
（2）:
20-24.
[10]傅春玲，洪奇华，阮辉等.茶皂素定量测定方法的研究[J].杭州大学学报：
自然科学版，1997，24（3）:
240-242.
[11]范正国.茶皂素生产工艺的改进[J],湖北化工,1994,24（4）:
54-56.
[12]谢子妆.新法提取茶皂索的研究[J],日用化学工业,1994
（1）:
45-47.
[13]赵元藩,李贵明等.从茶籽粕中提取茶皂素的生产工艺研究[J],云南化工,1996（I）:
51-53.
[14]李明静,李螃华等.从茶籽饼粕中提取茶皂素的研究[J],精细化工2002,19（14）:
1-2.
[15]夏春华等.茶皂素研究论文集[M],上海科技出版社,1991,115.
[16]柳荣祥,朱宝莽,夏释华.茶皂素表面活性剂及其应用研究进展[J]，日用化学工业,1996,16
（2）：
32-35
[17]柳荣祥等.茶皂素生物活性炭应用研究进展及发展趋势[J],茶叶科学,1996,16
（2）:
81-86.
[18]潘永赞.茶皂素的研究开发[J],农牧产品开发,1997,（12）:
13-14.
[19]文正安.茶皂素——一种值得注意得的天然化工原料[J],现代化工,1989,9（6）:
30-32.
致谢：
在顺利完成此篇论文之时，我首先要感谢蔡朝容老师对我们的悉心指导，还要感谢我班的同学，在他们的帮助下，我圆满地完成毕业论文任务。
在此，也感谢本文参考文献的所有作者和单位。
柳州职业技术学院
毕业设计（论文）成绩评定表
课题名称
茶饼粕中茶皂素的提取实验研究（水浸法）
学生姓名
陈章洪
卢金艺
黄菊鲜
学号
200807150052008071504720080715042
专业
工业分析与检验
指导组
教师姓名（职称）
蔡朝容
（讲师）
序号
评审项目
评分标准
满分
评分
1
课程完成量
课题完成达到教学基本要求，难易程度，工作量大小合适。
20
17
2
调查论证
根据课题任务，能独立查阅文献资料和从事其它调研。
有收集、综合和正确利用各种信息的能力。
10
8
3
方案设计、技能、理论分析
方案设计科学合理，实验数据采集可靠，数据处理正确，论据充分。
10
8
4
设计（论文）质量
条理清楚，文理通顺，用语符合技术规范，图表清楚、书写格式规范。
20
16
5
创新
有重大改进或独特见解，有一定应用价值。
10
7
6
答辩
（见答辩评分表）
30
24.8
总分
80.8
指导教师评语：
该论文能够利用文献检索的方式进行资料的查询和筛选，并对经过检索的茶皂素文献进行了提取工艺方面的实验研究，论文思路尚清晰，条理清楚，实验数据可靠，资料运用得也比较恰当。
论文有一定的应用及推广价值。
评阅人签名：
2010年11月26日
答辩（评定）小组意见：
答辩学生能准确回答与论文有关问题，语言较为清晰，基本概念清楚，资料齐全，文本规范，文理通畅，符合学院论文管理规定。
2010年11月30日
毕业设计（论文）成绩：
良好
评定小组签名：
2010年11月30日
升级会员 