油茶(Camellia oleifera abel)为山茶科多年生木本油料植物,其经过压榨或浸提得到茶油。茶油含有油酸、亚油酸、亚麻酸等多种人体所需的脂肪酸,能够预防和治疗高血压、动脉粥样硬化等心血管疾病,近年来受到人们的青睐。随着茶油需求量、产出量的不断增加,油茶加工副产物油茶饼粕也逐年增加。目前,我国油茶饼粕的年产量达到80万t,其利用主要停留在做清塘剂、生活燃料、土地肥料、甚至随意扔掉,造成了资源的浪费。油茶饼粕是油茶籽制油后产生的副产物,其中含有10%~30%的茶皂素,茶皂素是一种性能优良的天然非离子表面活性剂,具有去污,发泡,乳化等表面活性。因此,开展油茶饼粕中茶皂素的应用,对拓展油茶副产物资源的加工利用、提高油茶产业附加值具有重要的现实意义。以油茶饼粕为原料,研究了茶皂素的提取、茶皂素颗粒洗涤剂的制备、茶皂素香皂的制备工艺,并对茶皂素洗涤产品的性能进行了评定,主要研究内容与结果如下:1茶皂素提取工艺:采用热水浸提法提取油茶饼粕中的茶皂素,探讨了液固比、时间、温度、原料粒度对茶皂素得率的的影响,在单因素实验的基础上,采用响应面分析法,确定了热水浸提法提取茶皂素的最佳工艺参数为:温度80℃,浸提时间3.5h,液固比8:1,原料粒度60~80目,在此条件下,茶皂素的提取得率为21.85%。2茶皂素颗粒洗涤剂的制备工艺及其性能评定:(1)以渗透率为指标,研究茶粕透过无纺布茶包袋,确定油茶饼粕的粒度。以油茶饼粕为吸附载体,研究浸提液浓度、吸附时间、吸附次数、浸提液添加量对茶皂素吸附量的影响,在单因素实验的基础上,利用正交试验优化得出吸附的最佳条件为:以20 g 20~30目的油茶饼粕为吸附载体,添加浓度为136.55 mg/mL茶皂素浸提液90mL,吸附3次,吸附时间110 min,在此条件下茶皂素吸附量为330.78 mg/g。(2)对茶皂素吸附物进行热风干燥,研究了干燥温度,物料堆积密度对干燥特性的影响。并对干燥过程进行建模。结果表明:在干燥温度为80℃,物料堆积密度为424 kg/m3时,皂素吸附物的干燥速率最快,干燥至恒重所需的时间为8 h。对数据分析发现,茶皂素吸附物的热风干燥可用Page模型描述,茶皂素吸附物在干燥温度80℃,物料堆积密度424 kg/m3条件下热风干燥模型为ln(-lnMR)=1.386lnt-2.000(80℃,424 kg/m3),对模型进行了验证发现模型曲线与试验曲线基本吻合,说明Page模型能较准确地反映茶皂素吸附物的热风干燥过程,起到预测作用。(3)对茶皂素颗粒洗涤剂的表面性能测定,并与油茶饼粕作比较。结果表明:茶皂素颗粒洗涤剂的去污力、起泡力分别为33.6%,186 mm,较原料油茶饼粕的性能大大提高。3茶皂素香皂的制备及其性能评价:(1)采用INS值与SR值相结合的方法对混合油脂配比进行设计,建立制备香皂油脂配比的数学模型,利用Matlab软件的遗传算法与线性算法,将数学模型转换成计算机语言,开发出制造油脂配比数据处理系统计算机程序。以椰子油、茶籽油、棕榈油为制皂基础油,将三种油脂的INS值按照一定的输入程序输入制皂油脂配比计算机程序中,得到三种油脂配比的最优解为椰子油15%、茶籽油5%、棕榈油80%。(2)以干钠皂的含量为指标,对影响油脂皂化反应的皂化温度、皂化时间、NaOH添加量、搅拌速度进行研究,在单因素实验的基础上,进行正交优化,得出皂化反应最佳条件为:皂化温度100℃,皂化时间120 min,30%NaOH添加量60 mL,搅拌速度250 r/min。经验证试验,在优化条件下干钠皂含量为92.36%。(3)以去污力为指标,对茶皂素香皂组分配比进行正交优化,筛选出去污效果较好的配方:脂肪酸盐皂基55%、茶皂素10%、EDTA-2Na 8%、辅助剂(适量的香精、去离子水、甘油)27%。(4)用模糊数学法对制备的茶皂素香皂进行感官综合评判,并测定了茶皂素香的理化指标、表面性能以及抑菌活性。结果表明,茶皂素香皂的感官综合得分为87.5分,制备的香皂色泽均匀、外形端正、软硬适中、香味宜人、泡沫细腻、用后皮肤光滑舒适。香皂的理化性状测定表明香皂中总有效物、总游离碱、游离苛性碱、水分及挥发物、氯化物含量分别为66.04%,0.144%,0.088%,27.29%,0.445%均达到国家标准;对茶皂素香皂的表面性能测定发现,茶皂素香皂表面性能良好,可以达到使用要求;抑菌试验表明,茶皂素香皂对金黄色葡萄球菌有较好的抑菌作用,其抑菌圈直径为16 mm。