一种高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法与流程

1.本发明属于茶麸提取技术领域，具体涉及一种高透明度和稳定化的茶麸水 相提取液制备方法。


背景技术：

2.茶麸是茶籽油榨油之后的茶籽饼废料。茶麸中含有的茶皂素作为一种天然 皂苷类表面活性剂具有良好的表面性能和应用性能，泡沫细密，泡沫稳定性好， 对于头发头皮护理具有特殊的生物功效，是一种优秀的日化原料。此外，茶皂 素作为天然植物来源的表面活性剂，对环境友好，生物降解性好，是一种绿色 表面活性剂。我国是油茶树植物资源大国，每年茶籽油生产加工过程中会产生 巨量的茶麸。因此，从茶麸中提取茶皂素，对于生物资源综合利用，提升油茶 树的整体经济价值具有重要的现实意义。
3.茶麸中茶皂素的提取存在着水提法和醇提法两种方式。醇提法从茶麸中提 取醇溶性茶皂素提取效率较高，提取物颜色也较浅，是常规的提取方法。但同 时，醇提法使用大量乙醇作为溶剂，在拉高了生产成本的同时具有不可忽视的 安全隐患，醇提法生产工艺要求工厂配备防爆车间，进入化工园区，极大增加 了生产难度与成本；另一方面，醇提法产物的水溶性不佳，限制了茶皂素产品 在日化用品中的应用。相比而言，茶麸水提茶皂素的工艺不涉及有机溶剂，更 加安全可靠，对设备厂房等要求更低，经济成本也较低，对环境的污染也更小， 同时提取物为水溶性物质，因此开发茶麸水提工艺更加符合日化生产实际。
4.然而，当前茶麸水提茶皂素的工艺不成熟，得到的产品粗糙，透明度和稳 定性差，水提法产品色泽偏深，难以在日化产品中应用。
5.综上所述，茶麸水提技术面临着实际困难，如何获得高透明度和稳定化的 茶麸水相提取液是一个亟待解决的问题，对茶皂素在日化产品中的应用推广具 有重要现实意义。


技术实现要素：

6.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较 佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或 省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略 不能用于限制本发明的范围。
7.本发明提供一种高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法，其由以下 步骤组成，
8.(1)提取：称取茶麸用水提取，过滤，分离滤渣和滤液，得到粗茶麸提 取液；
9.(2)絮凝除杂：将所述粗茶麸提取液加热到70～80℃，用聚合氯化铝调 节提取液ph，使ph值降低至4.5～4.9，搅拌10～30min，加入占所述粗茶麸提 取液体积3～8％的0.5～3wt
‰
的阳离子型聚丙烯酰胺溶液，过滤；
10.(3)脱色：用naoh溶液调节提取液ph＝8.5～9.5，加入占溶液体积量6～12％ 的20～40wt％过氧化氢溶液，65～75℃下脱色90～120min；
11.(4)稳定化：向脱色后的溶液中加入占溶液质量0.5～3
‰
的羟乙基纤维 素，搅拌，得到所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液。
12.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：步骤(1)中，称取干燥茶麸用水在75～85℃搅拌条件下提取1～3h。
13.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：步骤(1)中，称取干燥茶麸按照1：(8～10)的料液比在80℃条件 下提取2～2.5h。
14.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：步骤(2)中，用聚合氯化铝调节提取液ph，使ph值降低至4.6～4.8。
15.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：步骤(2)中，所述搅拌10～30min，为搅拌20min。
16.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：步骤(2)中，所述阳离子型聚丙烯酰胺，聚合度为10万。
17.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：步骤(2)中，阳离子型聚丙烯酰胺溶液的浓度为1～2wt
‰
。
18.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：步骤(3)中，加入占溶液体积量10％的30wt％过氧化氢溶液，70℃ 下脱色100～110min。
19.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：步骤(3)中，过氧化氢溶液分三次加入。
20.作为本发明所述高透明度和稳定化的茶麸水相提取液制备方法的一种优 选方案：所述羟乙基纤维素占溶液质量1～1.5
‰
。
21.本发明的有益效果：当前茶麸水提茶皂素的工艺不成熟，得到的产品粗糙， 透明度和稳定性差，水提法产品色泽偏深，难以在日化产品中应用。本发明发 现，造成这一问题的原因可能在于茶麸水提物均含有残余的茶籽油成分，被茶 皂素乳化后形成不透明的乳液体系。此外，在榨油的过程中破坏植物细胞，大 量的色素、蛋白释放到水相中，并产生大量的植物细胞碎屑，这种大分子以及 植物碎屑包裹在乳液油水界面上，形成了类似皮克林乳液的高稳定体系，使用 常规的离心、过滤、加热、盐析等方法均不能破除，从而导致茶麸水提物浑浊。 此外，由于茶麸中水溶性色素较多，使得在相同固含量下，茶麸水提物的颜色 较醇提物更重，脱色难度更大。茶麸水提物中的各种杂质也导致其稳定性偏差， 长期储存容易出现絮状沉淀。
22.本发明有效去除茶皂素水提物中的植物碎屑、大分子蛋白与色素，以及被 乳化的茶籽油，进而得到高透明度的茶麸水相提取液。本发明得到的茶麸提取 液具有极高的透明度，较浅的颜色和高稳定性，蛋白去除率高，能够在日化产 品中推广应用。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍。其中：
24.图1为加入不同絮凝剂后得到的溶液图。
25.图2为实施例1步骤(2)絮凝除杂过滤后得到的滤液图。
26.图3为实施例1步骤(1)得到的粗茶麸提取液图。
27.图4为实施例1得到的茶麸提取液图。
28.图5为对照例4得到的茶麸提取液图。
29.图6为对照例5得到的茶麸提取液图。
30.图7为对照例6得到的提取液图。
31.图8为实施例1产品对sz95细胞脂质分泌抑制测试图。
32.图9为实施例1产品对hdpcs细胞增殖影响图。图10为使用产品14天前后测试结果。图11为实施例1产品的控油功能测试。
具体实施方式
33.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实 施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
34.实施例1：
35.茶麸水相提取液制备方法：
36.(1)提取：称取干燥茶麸按照1：8(g/ml)用去离子水在80℃，搅 拌速率20rpm的条件下提取2h。之后用快速滤纸进行过滤，分离滤渣和滤液， 即得到粗茶麸提取液；粗茶麸提取液透明度差，呈棕黄色浑浊状液体(见图3)。 使用吸光度对提取液澄清度进行量化，所制备的粗茶麸提取液其吸光度为 3.000，固含量为3.96％，皂苷含量为27.1mg/ml，蛋白含量为3.7mg/ml。使用 透明度计对提取液透明度进行量化，所制备的粗茶麸提取液其透明度为0.5cm。
37.(2)絮凝除杂：取100ml提取液，加热到75℃，测定其ph值，约为5.8 左右，用少量10wt％聚合氯化铝(pac)水溶液用于调节提取液ph，使溶液值 降低至4.7，以30rpm速率搅拌溶液20min，向在搅拌的溶液中加入5ml 1wt
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聚合度为10万的阳离子型聚丙烯酰胺(pam)水溶液，加入10s后，溶液中出 现絮状物沉淀(见图1，右一)；使用孔径为0.45μm的有机材料滤膜进行过滤 后，所得滤液为澄清状态(见图2)，测得所得溶液吸光度为0.591，固含量为 1.79％，皂苷含量为5.44mg/ml，蛋白质含量为0.45mg/ml。测得所得溶液透明 度大于30cm，可视为透明溶液。
38.(3)脱色：使用5wt％的naoh溶液调节提取液ph＝9.0，加入占溶液体积 量10％的30wt％过氧化氢溶液，70℃下脱色100min。脱色过程中保持ph≥8.5， 随着脱色的进行，溶液ph会有所降低，要及时补加碱液。双氧水少量多次分 批加入。脱色完成后用淀粉碘化钾试纸检测双氧水有无残留。脱色后溶液的吸 光度为0.015，固含量为1.64％，皂苷含量为5.01mg/ml。
39.(4)稳定化：向精茶麸提取液中加入占溶液质量1
‰
的羟乙基纤维素粉末， 充分搅拌，即得到本发明的高透明度和稳定化的茶麸提取液。
40.脱色率可以通过吸光度量化，本发明茶麸提取液的吸光度通过分光光度法 测定。具体做法是取絮凝前后茶麸提取液与去离子水参比，测试茶麸提取液在 465nm处的吸光度。
41.本发明除杂脱色前后茶麸提取液吸光度大幅下降，测得脱色率99.5％，蛋 白含量明显下降(测得蛋白去除率87.8％)，说明本方法对茶麸提取液具有优秀 的除杂脱色效果。
42.透明度通过十字透明度计测量(依据sl87-1994透明度计法)。向透明度 计中逐渐加入茶麸提取液，当透明度计下方的十字不可观测时，记录茶麸提取 液的高度(cm)，作为透明度。
43.茶麸提取液固含量的测定方法：茶麸提取液的固含量cl通过下述方法测 定：称取10ml茶麸提取液，70℃下烘干至恒重，得到剩余茶麸提取液质量 为m，则cl＝m/10。
44.茶麸提取液皂苷含量测定方法：硫酸-香草醛比色法。
45.采用硫酸-香草醛比色法对茶麸提取液中皂苷含量进行测定。在一定浓度 范围内(1～1000μg/ml)，溶液在波长550nm处的吸光度与皂苷浓度呈线性关 系。根据标准皂苷溶液绘制标准曲线，在波长550nm的吸光度计算样品的皂苷 浓度；然后根据公式计算生物样品的皂苷含量。
46.以纯度≥95％的茶皂素为标准品，皂苷浓度为横坐标(x)，吸光度为纵坐标 (y)绘制标准曲线，关系式为y＝0.84x-0.0004(g/l)，相关系数r2＝0.9954，有 良好线性关系，可以作为茶麸皂苷含量的评价曲线。
47.茶麸提取液蛋白含量测定方法：考马斯亮蓝g-250测蛋白法。
48.采用考马斯亮蓝g250对茶麸提取液中蛋白含量进行测定。在一定蛋白质 浓度范围内(1～1000μg/ml)，溶液在波长595nm处的吸光度与蛋白质浓度呈 线性关系。根据标准蛋白溶液绘制标准曲线，在波长595nm的吸光度计算样品 的蛋白质浓度；然后根据公式计算生物样品的可溶性蛋白质含量。
49.以标准蛋白液为标准品，蛋白液浓度为横坐标(x)，吸光度为纵坐标(y)绘 制标准曲线，关系式为y＝5.825x+0.0979(g/l)，相关系数r2＝0.9904，有良好 线性关系，可以作为茶麸蛋白含量的评价曲线。
50.稳定性测试：见图4，50℃恒温储存30d，观察溶液变化。见图4，本发明 高透明度和稳定化的茶麸提取液在50℃恒温储存30d后溶液仍然澄清无沉淀 析出。
51.对照例1：
52.茶麸水相提取液制备方法：
53.(1)提取：称取干燥茶麸按照1：8(g/ml)用去离子水在80℃，搅 拌速率20rpm的条件下提取2h。之后用快速滤纸进行过滤，分离滤渣和滤液， 即得到粗茶麸提取液；粗茶麸提取液透明度差，呈棕黄色浑浊状液体。
54.(2)絮凝除杂：取100ml提取液，加热到75℃，测定其ph值，约为5.8 左右，用10wt％聚合氯化铝(pac)溶液调节提取液ph，使其值降低至4.7，以 30rpm速率搅拌溶液20min。向在搅拌的溶液中加入5ml 1wt
‰
的阴离子型聚丙 烯酰胺(pam)水溶液。加入10s后，溶液中出现少量的絮状物沉淀。静置过 夜，溶液仍然浑浊，透明度差，只有少量的絮凝物产生。使用孔径为0.45μm 的有机材料滤膜进行过滤后，所得滤液仍为浑浊状态。
55.实验结果：见图1所示，更换絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺(图1，左一) 后絮凝除杂效果差，得到的提取液混浊不透明，无法满足生产应用需求。
56.对照例2：
57.茶麸水相提取液制备方法：
58.(1)提取：称取干燥茶麸按照1：8(g/ml)用去离子水在80℃，搅 拌速率20rpm的条件下提取2h。之后用快速滤纸进行过滤，分离滤渣和滤液， 即得到粗茶麸提取液；粗茶麸提
取液透明度差，呈棕黄色浑浊状液体。
59.(2)絮凝除杂：取100ml提取液，加热到75℃，测定其ph值，约为5.8 左右，用10wt％聚合氯化铝(pac)溶液调节提取液ph，使其值降低至4.7，以 30rpm速率搅拌溶液20min。向在搅拌的溶液中加入5ml 1wt
‰
的聚合度为50 万的阳离子聚丙酰烯胺(pam)水溶液。加入10s后，溶液中未出现絮状物沉 淀。静置过夜，溶液仍然浑浊，没有絮凝物产生。使用孔径为0.45μm的有机 材料滤膜进行过滤后，所得滤液仍为浑浊状态。
60.实验结果：见图1，更换絮凝剂为聚合度为50万的阳离子聚丙酰烯胺(pam) 后(图1，左三)，絮凝除杂没有效果，溶液混浊。
61.更换絮凝剂为聚合度为30万的阳离子聚丙酰烯胺(pam)后(图1，左二)， 絮凝除杂仍然没有效果，溶液混浊。
62.对照例3：
63.茶麸水相提取液制备方法：
64.(1)提取：称取干燥茶麸按照1：8(g/ml)用去离子水在80℃，搅 拌速率20rpm的条件下提取2h。之后用快速滤纸进行过滤，分离滤渣和滤液， 即得到粗茶麸提取液；粗茶麸提取液透明度差，呈棕黄色浑浊状液体。
65.(2)絮凝除杂：取100ml提取液，加热到75℃，测定其ph值，约为5.8 左右，用10wt％聚合氯化铝(pac)溶液调节提取液ph，使其值降低至4.7，以 30rpm速率搅拌溶液20min。向在搅拌的溶液中加入5ml 1wt
‰
的非离子聚丙酰 烯胺(pam)水溶液。加入10s后，溶液中未出现絮状物沉淀。静置过夜，溶 液仍然浑浊，使用孔径为0.45μm的有机材料滤膜进行过滤后，所得滤液仍为 浑浊状态。
66.实验结果：更换絮凝剂为非离子聚丙酰烯胺后(图1，左四)絮凝除杂没 有效果，无法得到透明澄清的提取液。
67.对照例4：
68.茶麸水相提取液制备方法：
69.(1)提取：称取干燥茶麸按照1：8(g/ml)用去离子水在80℃，搅 拌速率20rpm的条件下提取2h。之后用快速滤纸进行过滤，分离滤渣和滤液， 即得到粗茶麸提取液；粗茶麸提取液透明度差，呈棕黄色浑浊状液体。
70.(2)絮凝除杂：取100ml提取液，加热到75℃，测定其ph值，约为5.8 左右，用10wt％聚合氯化铝(pac)溶液调节提取液ph，使其值降低至4.7，以 30rpm速率搅拌溶液20min。向在搅拌的溶液中加入5ml 1wt
‰
聚合度为10万 的阳离子型聚丙烯酰胺(pam)溶液，加入10s后，溶液中出现絮状物沉淀。 使用孔径为0.45μm的有机材料滤膜进行过滤。
71.(3)脱色：使用5wt％的naoh溶液调节提取液ph＝9.0，加入占溶液体积 量10％的30wt％过氧化氢溶液，70℃下脱色100min。脱色过程中保持ph≥8.5， 随着脱色的进行，溶液ph会有所降低，要及时补加碱液。双氧水少量多次分 批加入。脱色完成后用淀粉碘化钾试纸检测双氧水有无残留。
72.(4)稳定化：向精茶麸提取液中加入溶液质量1
‰
的瓜尔胶，充分搅拌， 即得到茶麸提取液。
73.实验结果：见图5，所得溶液在50℃下储存7d时产生白色絮状沉淀。
74.对照例5：
75.茶麸水相提取液制备方法：
76.(1)提取：称取干燥茶麸按照1：8(g/ml)用去离子水在80℃，搅 拌速率20rpm的条件下提取2h。之后用快速滤纸进行过滤，分离滤渣和滤液， 即得到粗茶麸提取液；粗茶麸提取液透明度差，呈棕黄色浑浊状液体。
77.(2)絮凝除杂：取100ml提取液，加热到75℃，测定其ph值，约为5.8 左右，用10wt％聚合氯化铝(pac)溶液调节提取液ph，使其值降低至4.7，以 30rpm速率搅拌溶液20min。向在搅拌的溶液中加入5ml 1wt
‰
聚合度为10万 的阳离子型聚丙烯酰胺(pam)溶液，加入10s后，溶液中出现絮状物沉淀。 使用孔径为0.45μm的有机材料滤膜进行过滤。
78.(3)脱色：使用5wt％的naoh溶液调节提取液ph＝9.0，加入占溶液体积 量10％的30wt％过氧化氢溶液，70℃下脱色100min。脱色过程中保持ph≥8.5， 随着脱色的进行，溶液ph会有所降低，要及时补加碱液。双氧水少量多次分 批加入。脱色完成后用淀粉碘化钾试纸检测双氧水有无残留。
79.(4)稳定化：向精茶麸提取液中加入溶液质量1
‰
的卡波姆，充分搅拌， 即得到茶麸提取液。
80.实验结果：见图6，所得溶液在50℃下，储存7d时产生白色絮状沉淀。
81.对照例6：
82.茶麸水相提取液制备方法：
83.(1)提取：称取干燥茶麸按照1：8(g/ml)用去离子水在80℃，搅 拌速率20rpm的条件下提取2h。之后用快速滤纸进行过滤，分离滤渣和滤液， 即得到粗茶麸提取液；粗茶麸提取液透明度差，呈棕黄色浑浊状液体。
84.(2)絮凝除杂：取100ml提取液，加热到75℃，测定其ph值，约为5.8 左右，用10wt％聚合氯化铝(pac)溶液调节提取液ph，使其值分别降低至5.1、 5.0，以30rpm速率搅拌溶液20min。向在搅拌的溶液中加入5ml 1wt
‰
聚合度 为10万的阳离子型聚丙烯酰胺(pam)溶液，加入10s后，溶液中未出现絮 状物沉淀。静置过夜，溶液仍然浑浊，没有絮凝物产生。使用孔径为0.45μm 的有机材料滤膜进行过滤后，所得滤液仍为浑浊状态。
85.实验结果：改变絮凝除杂环节的ph至5.1或5.0，絮凝除杂没有效果，无 法得到透明澄清的提取液见图7(左图为ph5.1，右图为ph5.0)，絮凝除杂过 程对ph敏感，ph高于4.9无法得到明澄清的提取液。
86.实施例2：
87.实施例1产品的性能测试：
88.将对数生长期sz95细胞消化、计数，细胞悬液调整为1
×
104个/ml,以每 孔100μl的量转移至黑色底透型的96孔板的各样品孔中。次日吸出孔板中 的培养基，并用pbs冲洗1次。然后加入不同浓度样品作为实验组，并以不加 样品作为空白对照组。孵育48h后弃取dmem完全培养基，用pbs小心冲洗2 次后加入10μg/ml尼罗红，37℃黑暗环境中静置15min。用带荧光功能的 多功能酶标仪以485nm激发波长，565nm吸收波长检测释放的荧光，每组三 个复孔。按下列公式计算茶皂素对sz95细胞脂质合成的抑制率。图8为实施 例1产品对sz95细胞脂质分泌抑制测试图。将实施例1得到的茶麸提取液， 按照体积分数稀释为0.1％、0.2％、0.4％、1％。
89.图9为实施例1产品对hdpcs细胞增殖影响图。注：与空白组比，*p＜0.05， **p＜
0.01，***p＜0.001。将对数生长期细胞hdpcs消化、计数，细胞悬液调 整为1
×
105个/ml,每孔100μl接种于96孔培养板中，置于5％二氧化碳、 37℃培养箱中培养24h。分别向样品孔中加入溶于完全培养基的不同浓度样品， 以无样品作为对照组，无细胞及样品作为凋零组，每组设置3个复孔，继续培 养24h。检测时，弃去上清液，加入新鲜配制的mtt工作液，37℃避光培养。 4h后弃掉上清液，每孔加入100μl二甲基亚砜,震荡溶解结晶5min，于酶 标仪490nm处读取od值，细胞增殖计算公式为：
[0090][0091]
实施例3：
[0092]
实施例1产品的防脱发和控油功能测试：
[0093]
按下表配制测试样品：
[0094] 对照组(wt％)实施例1(wt％)水余量余量丁二醇551，2-己二醇22对羟基苯乙酮0.50.5精氨酸0.50.5实施例1得到的茶麸提取液/2.5
[0095]
志愿者使用产品14天前后测试结果见图10。
[0096]
使用前后，通过60次梳发法对掉落头发根数进行对比分析，头发掉落有 一定减少(减少比例为8.72％)，表明茶麸提取液产品具有减少脱发作用。
[0097]
如图11所示，为实施例1产品的控油功能测试。使用后，实施例1组志 愿者油脂分泌量相比对照组降低7.48％，与使用前相比降低4.66％，均具有显 著性差异(p＜0.05)，表明产品具有明显控油功能。
[0098]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可 以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精 神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。