茶皂素性子、用处与出产工艺
茶皂素别名茶皂甙，凡是有茶叶皂素、茶籽皂素之分，是从山茶科(Theaceac)动物(如茶 、山茶 、油茶)中提取出来的一类皂甙化合物,由七种配基(C30H6O6)(Sapgening)、四种配糖体(Aglyevn)和二种无机酸组成的一种五环三萜类茶皂素,同时是一种纯自然非离子型外表活性剂,份子中有亲水性的糖体和疏水性的配基团。是以，具备乳化、分手、润湿、去污、发泡、稳泡等多种外表活性,出格具备很强的发泡才能, 且发生的泡沫不变, 不受水质硬度的影响。别的,还具备较着的祛痰、消炎、止咳、镇痛、抗渗入、杀菌、杀虫、溶血、鱼毒、按捺酒精接收、杀灭钉螺及增进动物成长等感化,是以普遍操纵于日用化工、农药、医药、食物及建材、冶金和金属资料加工等很多范畴。
茶皂素为无色微细柱状结晶体，味苦而辛辣，水溶液呈茶褐色，无不溶物。pH为5.0~6.0，外表张力为 47~51N，熔点为223～224℃，能起泡，有溶血感化，安慰鼻粘膜引发喷嚏，吸湿性强，对甲基红较着酸性，难溶于冷水、无水甲醇、无水乙醇，不溶于乙醚、丙酮、苯、煤油醚等无机溶剂，稍溶于温水、二硫化碳和醋酸乙酯，易溶于含水甲醇、含水乙醇、正丁醇及冰醋酸、醋酐和吡啶。茶皂素溶液中插手盐酸时，皂甙就积淀。
水溶液能被醋酸铅、盐基性醋酸铅和氢氧化钡所积淀，析出云状物；而对氯化钡和氯化铁不能发生积淀；插手95%乙醇与浓硫酸等量夹杂，最后呈淡黄色，敏捷变为紫色。
无机酸局部确当归酸含有αβ共轭双键，从而紫外（uv）215nm 处有最大接收峰，而又因为茶叶皂素含具备苯核的肉桂酸，是以除215nm内在280nm 处也有很大的接收峰，和红外光谱（IR）。
1.水提法
（1）热水提取
图1为茶皂素热水提取流程图
（2）水提积淀法
水提积淀法是接纳热水作为提取剂，取得的皂素液中插手氧化钙，天生皂素钙积淀上去，与杂质分手开来，再将皂素钙消融在离子转化剂中，开释出茶皂素。
图2为茶皂素水提积淀提取流程图
（3）水提醇沉法
水提醇沉法首要是操纵茶皂素的理化性子，茶皂素很轻易溶于热水和乙醇，却不溶于冷水。先用热水提取茶皂素，取得粗品，再经由进程絮凝除杂，乙醇积淀来提纯茶皂素。
图3为茶皂素水提醇沉提取流程图
操纵热水从茶饼中提取茶皂素，取得的茶皂素纯度不高，光彩深，品质也不好，且出产能耗大，致使出产本钱也加大。故而需接纳一些帮助手腕来提纯茶皂素，可以或许连系膜、大孔树脂或是多种手腕结合的体例来操纵，从而处置水提茶皂素纯度、光彩、品质等题目。操纵水提法提取茶皂素仍有待于进一步研讨，找到冲破口，从而实现水提茶皂素的产业化，下降出产本钱，让资本最大化操纵。
2.无机溶剂法
（1）甲醇提取法
茶皂素能消融于醇中，而甲醇价钱自制，沸点低，优先斟酌以甲醇为茶皂素的提取剂，成果发明具备杰出的提取结果，并在此根本上成长的其余提取工艺。
图4为茶皂素甲醇提取流程图
（2）乙醇提取法
接纳乙醇作为提取剂，绝对甲醇具备无毒，出产本钱高档上风，并且茶皂素的收率和纯度也较高。
图5为茶皂素乙醇提取流程图
（3）正丙醇提取法
无机溶剂提取法首要是醇提法，凡是都是接纳甲醇或是乙醇。因为甲醇有毒，乙醇易挥发，二者易燃易爆，宁静请求高，学者经由进程接纳正丙醇来提取茶皂素也取得较好的结果，取得的茶皂素纯度高、光彩好。其提取工艺流程见图7所示。
图6为茶皂素正丙醇提取流程图
（4）正丁醇提取法
茶皂素易溶于醇中，接纳正丁醇提取茶皂素，其工艺流程见图8所示。
图7为茶皂素正丁醇提取流程图
接纳无机试剂来提取茶皂素，取得的粗茶皂素纯度、光彩、品质都要比水提取法好。可是无机试剂提取也存在缺乏的地方：①出产装备须要密闭性好，全部出产工艺要比水提庞杂的多，工艺流程长，必将致使投资大，出产本钱要高档倒霉身分。②有些无机萃取剂具备必然的毒性，除乙醇，如甲醇、正丙醇、正丁醇等无机试剂都具备必然的毒性。③正丙醇和正丁醇的价钱远比甲醇和乙醇高，出产本钱也会进步。④无机溶剂用量大必将致使溶剂收受接管难度加大，能耗也会加大。
3.帮助法
（1）超声波帮助法
操纵超声波手艺可有用地进步萃取时候，节俭本钱。使
图8为茶皂素超声波提取流程图
（2）微波帮助法
微波在萃取进程中，可以或许有用的延长时候，萃取速率快。其工艺流程见图10所示。
图9为茶皂素微波提取流程图
（3）膜精制法
其工艺流程见图11所示。
图10为茶皂素膜提取流程图
（4）大孔树脂法
大孔树脂是一类是经由进程吸附对无机物具备稀释、分手感化的高份子聚合物，经由进程物理吸附有挑选地从溶液中吸附无机物资，它不溶于酸碱、对无机物挑选性好、不受低份子物资和无机盐的影响。茶皂素提取进程中会提取出单宁等一些酚类物资，大大的影响了茶皂素的光彩和纯度，大孔树脂对物资停止精制具备杰出的结果，提取出的茶皂素光彩和纯度都有较着的进步。在茶皂素提取方面工艺见图12所示。
图11为茶皂素大孔树脂提取流程图
（5）超临界流体法
所谓超临界流体是指某一流体的压力和温度均跨越其响应的临界点时，流体的密度和液体类似，且黏度也很低。用超临界CO2来提取茶饼中的茶皂素，全部萃取工艺流程见图13所示。
图12为茶皂素超临界提取流程图
（6）闪式提取法
闪式提取，是操纵闪式提取器来提取物资的某些有用成份，物资在提取器内的各种外力（负压、高速碰撞、高速剪切）感化下被萃取剂包围、消融，最后敏捷进入萃取剂中，到达消融均衡，全部提取进程在很短的时候内实现。接纳闪式提取器来提取茶饼中的茶皂素。其工艺流程见图14所示。
图13为茶皂素闪式提取流程图
以上先容的几种帮助手腕，固然在差别程度上进步茶皂素的纯度、光彩、品质，同时也能延长提取时候，可是也存在以下缺乏的地方。①超声波和微波提取就存在很多题目，比方提取罐大了，或是提取罐壁厚了城市使超声波或是微波感化大大的下降，达不到疾速提取的结果。②水提或是无机提都使得皂素液含有大批杂质，故操纵膜提纯轻易形成膜梗塞等题目，出产本钱高。③大孔树脂提取茶皂素，预处置难度大，提纯后无机物残留高，并且树脂操纵寿命不长。④超临界萃取手艺固然提取率高，可是对装备请求高，需在高压密闭容器内停止，出产本钱也会加大，很难在产业中推行。
1.外表活性
在其份子布局中，糖体一端为亲水基团，经由进程醚键与别的一端疏水基相毗连，疏水基团有以酯键情势相毗连的甙元与无机酸组成，是以具备了能起外表活性感化的前提。茶皂素具备乳化、分手、润湿、去污、发泡、稳泡等多种外表活性，是一种性能杰出的自然外表活性剂。茶皂素的临界胶束浓度（CMC）为0.5%摆布，其起泡力强，比油茶皂素、皂荚皂素都强，且几近不受水质硬度而转变。在酸度pH4~10规模内发泡一般且不变性好，泡沫不变性相称耐久，具备杰出的潮湿性，浓度为1%以上时，打仗角 0°<θ<90°，为浸渍潮湿；对固体微粒分手感化较着，对白腊的乳化性能及乳化液不变性均优于油酸铵和油酸钠；茶皂素另有杰出的去污性能，出格是对卵白质纤维素的丝、毛织物，洗濯后有较好的光芒及手感，毛织物不缩绒。
2.生物活性
(1)溶血感化
茶皂素对鱼有毒性感化而对对虾无毒性感化。其溶血机理据以为是茶皂素引发含胆固醇细胞膜的通透性转变而至，最后是粉碎细胞膜，进而致使细胞膜外渗，终究使全部红细胞崩溃。发生溶血感化的前提是茶皂素与血液打仗，是以在人畜口服时是无毒的。
(2)鱼毒感化
茶皂素对鱼类毒性较大，即便浓度很低时，也一样有毒，其半致死剂量3.8mg/L。水质的盐度能增进茶皂素的鱼毒活性，随水温的下降，茶皂素的鱼毒活性也加强；因为茶皂素在碱性前提下会水解，并落空活性，以是茶皂素在微碱性的海水中 48小时后自然降解而不会净化海水。茶皂素鱼毒感化的机理：一是粉碎血鳃构造；二是由鳃进入微血管，从而引发溶血，形成鱼中毒灭亡。茶皂素对以鳃呼吸的对虾无毒，首要因为：一方面临虾鳃布局表皮成份为几丁质和卵白质，与鱼鳃差别；别的一方面鱼血液中携氧载体为血红素，其焦点为Fe2+，而对虾为血兰素，其焦点为Cu2+。
(3)抗渗消炎及药理感化
茶皂素经由进程在炎症初起阶段，使受妨碍的毛细血管透过性一般化，是以具备较着的抗渗消炎感化。茶皂素可安慰动物体内激素的排泄，如肾上腺及质激素 （皮质甾酮），因为皮质甾酮对糖代谢感化很强，可增进糖元异生和葡萄糖重生，按捺血糖的操纵，是以能使血糖临时增添。茶皂素能下降肝及血清中的胆固醇程度，是以有降血脂感化。
(4)按捺酒精的接收
可按捺肝对酒精的接收，下降血液中酒精的含量，并且可增进血液中酒精的消化，具备掩护肝脏的感化。
(5)抗菌感化
对白色念珠菌、大肠杆菌均有按捺感化；对浅层真菌传染具备医治结果；对多种皮肤病、瘙痒有按捺感化。
(6)类生物激素感化
用茶皂素处置茶苗，能安慰其成长，还可以或许增进茶叶减产。茶皂素还可以或许增进动物成长，表现在茶皂素能增进对虾成长，首要是增进其蜕皮。
(7)其余感化
另有灭螺、杀灭蚯蚓及化痰、止咳、镇痛等感化。
1.对无害生物的活性机制
茶皂素对血红细胞具备溶血功效，故其对蚯蚓有较强的毒性。茶皂素对动物红血细胞具备溶血感化是其毒性的一个缘由。 而虫豸无红血细胞，这可以或许是茶皂素对虫豸的间接鸩杀感化不高的缘由之一。 别的，茶皂素因为黏附性强，可以或许对生物体表气门具备梗塞感化，是以而使之梗塞灭亡。茶皂素还可粉碎虫体内解毒代谢酶的活性，使某些虫豸具备拒食和影响成长发育的感化。多功效氧化酶是虫豸体内首要的解毒酶系之一，茶皂素对其环氧化活性有必然的按捺感化，这可以或许也是形成茶皂素致毒菜青虫的机制之一。
2.增效感化机制
茶皂素是一种自然的非离子型外表活性剂，插手到农药中操纵，能较着改良农药药液的理化性子。 从茶皂素对草甘膦、杀虫双、乐果、苯丁锡等农药药液外表张力、打仗角、堆积量等性子的影响的研讨中，可以或许得出茶皂素能较着下降药液的外表张力，减小液滴在靶标体表的打仗角，进步药剂在靶体上有用堆积量，使之利于在靶体生物上潮湿、展布，从而有助于农药药效的充实阐扬，是以操纵结果可取得进步。 对杀菌剂增效感化机制研讨发明：茶皂素自身具备必然程度的按捺菌丝成长的感化，不具备较着按捺孢子萌生的感化，可是有较着的提早孢子萌生感化，混用后能进步药效。本信息是由Chemicalbook的丁红编辑清算。（2016-09-18）
1.农业上的操纵
（1）间接作为生物农药
杀虫剂 对多种益虫均具备必然的防治结果且感化体例多样。 此中，对菜青虫兼有胃毒和忌避的感化，对菜粉蝶低龄幼虫具备必然杀伤感化。别的，茶皂素己在园林花草上用作杀虫剂防治高尔夫球场、草坪等公开益虫。
杀菌剂 初期茶枯水(首要活性成份为茶皂素)曾作为“土农药”用于防治稻瘟病和稻纹枯病，具备必然的结果。操纵茶皂素对柑桔青霉病菌、柑桔绿霉病菌、柑桔酸腐病菌等多种生果采后病原菌杰出的防治感化将其用于采后生果的防腐保鲜。
杀螨剂 农药“克螨净”的首要成份是茶皂素。
杀其余无害生物 茶皂素作为一种生物农药对为害蔬菜的细钻螺、为害水稻的福寿螺、为害蔬菜的蜗牛等多种无害动物均具备杰出的鸩杀活性。在较低品质浓度下茶皂素即对福寿螺幼螺有很好的浸杀感化，对福寿螺的卵和成螺也有必然节制感化。 茶皂素对家蝇幼虫的也具备较高的生物活性。用茶皂素杀蚯蚓亦可用于高尔夫球场的草坪掩护。皂素不育剂具备较强体外杀精活性和体内抗生养功效，可进一步开辟成体外杀精避孕药和情况友爱型鼠类抗生养药剂。
（2）作为农药助剂
作为农药制备助剂:茶皂素作为农药制备助剂操纵规模包含：固体型农药中的潮湿剂与悬浮剂；乳油型农药中作为增效剂与展着剂；除草剂类农药或稍溶于水的农药中作为助溶剂等。
作为农药增效剂:作为一种极有前程的环保型农药增效剂与农药复配操纵，可以或许改良药液的理化性能、下降原药的用量，使毒性下降，出格有益于延缓无害生物抗性的成长。茶皂素可进步胜红蓟素、杀虫单、灭多威、三氟氯氰菊酯、尼索朗和哒螨灵、鱼藤酮和乐果、B.t.、苯霜灵、速克灵等农药的防治结果。
（3）用于养殖业
茶皂素作为清洒剂操纵于对虾养殖可撤除鱼类；操纵茶皂素的溶血感化和鱼毒感化，杀死无害鱼类，可用作清池剂，但对对虾无影响，可以或许防治对虾黑鳃病的发生及节制寄生虫，且可增进其蜕皮和成长。茶皂素在畜牧业养殖上可防治畜禽体表及体内的寄生虫，可下降动物体内的胆固醇程度，开辟低胆固醇的动物成品，可望开辟出低胆固醇的动物肉成品。操纵茶皂素配制而成的饲料增加剂能有用地替换抗生素，削减人畜共患的疾病。
（4）还具备安慰动物成长的感化
用茶皂素喷洒修剪复壮茶树可减产；用于处置茶种子可增进抽芽。
2.产业上的开辟操纵
（1）建材方面
茶皂素白腊乳化剂在纤维板行业中取得操纵，结果很好；以茶皂素为主剂配制而成的TW-301在加气混凝土出产中可用作发泡剂和稳泡剂，它具备脱脂感化，能进步铝粉分手悬浮性，进步料浆浇注的不变性，改良气孔布局，使产物更安稳靠得住。其结果较着优于皂荚粉、拉开粉等。操纵其强的乳化性能和分手性，制成的白腊乳化剂，已成服从于纤维板出产中的施胶工艺，较着下降产物的吸水率，加强了防水性能，进步纤维板的品质。
（2）日用化工方面
作为自然产物这天化行业可贵的外表活性剂资料。操纵茶皂素的外表活性感化，可用来作洗发剂，洗理香波等，不只使头发有光芒，手感杰出，并且失实际无毒，操纵宁静，具备养发护肤功效，且消炎止痒，去头屑结果等药理功效。茶皂素还可用于衣物的洗濯。
（3）纺织行业的操纵
茶皂素的自然性和对卵白质、纤维素的无损性，使茶皂素在毛、丝、羽绒等洗濯方面具备非常的优胜性，如剥色才能小，不会发生缩绒，织品不会落空光芒等。将茶皂素用于纺织品印染的后期处置中，还可以或许大大进步棉纤维的前吸水才能。
（4）食物行业的操纵
用茶皂素作为发泡—— 稳泡剂在啤酒出产中也取得了操纵，因为茶皂素可按捺酒精接收，可望据此开辟醒酒茶。
（5）医药上的操纵
具备化痰止咳的结果，可医治老年性气管炎和各种水肿，其止咳结果优于中药竹节人参皂甙，开辟的茶籽糖浆用于医治老年性慢性气管炎结果较着；茶皂素具备较着的抗渗漏与抗炎症特点，在炎症初起阶段，能使受妨碍的毛细血管透过性一般化，并安慰动物体内激素排泄，调理血糖含量，还可下降胆固醇含量，防备血汗管疾病；茶皂素另有抗菌感化，对白色念珠菌、大肠杆菌均有按捺感化，对某些皮肤病有较着疗效；茶皂素能安慰肾上腺皮质性能，另有调理血糖程度；茶皂素能按捺酒精的接收，加快酒精的分化，故可用于醒酒。
（6）采油、采矿行业的操纵
茶皂素是一种自然的外表活性剂，用作分手烃类化合物时具备杰出的结果，茶皂素经由进程迷信的处置，特地建形成油田开采的发泡剂，可以或许有用地进步煤油的采油率，并且也可用于覆灭病菌、防漏防渗、加固油井等功课中。茶皂素在采矿行业中，可以或许建形成采矿浮选剂，可以或许较着进步浮选的结果。
用处
普遍用于日化、毛纺及纺织产业、机器行业、医药行业等
茶皂素
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