茶皂素是从茶籽饼粕中提取出的一种皂类.其基本结构由三萜皂甙、结构糖、结构酸组成。纯的茶皂素为乳白色或淡黄色固体无定形粉末,熔点223~224"C,平均分子式C57H90O26,相对分子质量为1200~2800,水解后皂甙元碳原子数为30,皂甙配基Sapgening有7种,分别与四种配糖体agiyoon和两种有机酸组成多种化合物,其中糖基在受热时易发生焦糖化,与萘酚反应生成紫色物,甙链可被酸、碱或酶水解成糖与皂甙元呈弱酸性,水溶液的pH值为5.7。茶皂素易溶于含水甲醇、含水乙醇、正丁醇及冰醋酸、乙酸酐和毗啶中.不溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂。茶皂素的水溶液在振荡后能产生持久性泡沫.其起泡力不受水质硬度影响。茶皂素具有吸湿性,味苦而辛辣,有强溶血作用,在皂素中加入胆固醇,可使溶血作用消失.因此是一种天然非离子表面活性剂。
茶皂素作为一种非离子表面活性剂,具有亲水和亲油两种活性基团。茶皂素能显著地降低溶液的表面张力,其表面张力随浓度增加而下降。具有表面活性剂特有的胶束形成现象和很强的抗硬水力。茶皂素的亲水亲油平衡值采用乳化法测定为16,在分散、发泡、去污性及O/W型的乳化方面有较好的性能。茶皂素的起泡力较ABS、6501等稍差,在pH为4~l0的范围内,起泡力变化很小.并具有良好的泡沫稳定性。
茶皂素生产工艺流程如下:
(1)茶粕预处理来自浸出车间或茶粕周转库的原料,经粉碎、筛选、钝化预处理后,经刮板输送机送至液体茶皂素提取车间,拟定茶粕预处理规模为60t/d。
(2)茶皂素提取拟定茶粕提取液体茶皂素的提取规模为60t/d。拟采用“循环萃取、絮凝沉降分离、精制纯化”工艺,主要生产过程包裹萃取、絮凝、蒸发、精制,湿渣脱溶,溶剂回收,溶剂精馏提纯,尾气净化等,得到液体茶皂素和茶渣。液体茶皂素进行包装或泵至储罐暂存或泵至皂素粉车间进行干燥制粉;茶渣经刮板输送机送至饲料加工车间或活性有机肥车间。
(3)茶皂素粉拟定茶皂素粉规模为5t/d。以液体茶皂素为原料,采用调配、喷雾干燥、筛选(筛出大颗粒茶粕)、包装的生产工艺,得到茶皂素粉。
工艺说明:筛选主要为了选出过大颗粒茶粕。钝化剂是加入碱以除去鞣质(单宁)。循环提取需要加入醇类通过蒸发分离冷凝回收再利用进行。蒸发热源为锅炉蒸汽。精制调配的过程是通过过滤进一步提纯浓缩,然后加入脱色剂调配。将流体状的茶皂素用高压喷成细小雾状物经加热蒸发去处水分溶剂,使其成为固体粉状物。