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我国油茶资源丰富,油茶籽经过榨油后的副产物油茶饼粕未得到有效的利用,导致资源的极大浪费,油茶饼粕中的茶皂素由于其良好的乳化性和生理活性引起人们的广泛关注。目前对茶皂素提取纯化的研究较多,但传统的溶剂浸提法和单一辅助提取法普遍存在提取率低、提取时间长、产品纯度低等问题,且茶皂素作为天然的表面活性剂在乳液稳定方面的研究较少。本课题以油茶饼粕为原料,采用超声-微波辅助乙醇提取茶皂素,利用大孔树脂进行分离纯化,以期达到提高提取效率和产品纯度的目的,对比研究茶皂素与合成表面活性剂的乳化特性及稳定乳液的能力,探究茶皂素对戚风蛋糕品质的影响。(1)采用超声细胞破碎仪在超声功率475 W、超声时间4 min、工作间隔2 s的条件下对油茶饼粕进行预处理,进一步在微波反应器中提取茶皂素。首先在单因素的基础上,采用Plackett-Burman试验设计筛选出具有显著性影响的试验因素;通过BoxBehnken试验对工艺参数进行优化。结果表明:最佳提取工艺参数为乙醇体积分数59%、提取温度59℃、微波功率480 W、微波提取时间8 min、p H 6.96和料液比1:12(g/m L)。在此条件下,茶皂素的提取率为98.30%,产品纯度为64.7%。(2)采用静态吸附与解吸试验和静态吸附动力学对D101、AB-8、NKA-2和X-5四种树脂进行筛选,获得最佳吸附树脂并研究其对茶皂素的吸附特性,采用动态吸附与解吸试验对纯化工艺进行优化。结果表明:X-5大孔树脂的吸附效果较好,吸附动力学符合准二级动力学模型,且茶皂素在X-5树脂上的吸附过程符合Langmuir等温模型。X-5大孔树脂纯化茶皂素的最佳条件为:上样浓度为5 mg/m L、上样流速为2m L/min、上样量为60 m L、解吸流速为3 m L/min、解吸液乙醇体积分数为80%,解吸液体积为170 m L。在此条件下,茶皂素的纯度由64.7%升高至90.19%。纯化后的样品出现茶皂素特征的颜色反应,且在紫外和红外光谱图中呈现出与标准品相似的特征峰。茶皂素对DPPH和ABTS自由基具有一定的清除能力,且纯化后的茶皂素清除率相对较高。(3)对比研究茶皂素与合成表面活性剂(Tween 80和蔗糖脂肪酸酯)的乳化特性及稳定乳液的能力。结果表明:茶皂素的乳化特性及降低油-水界面张力的能力相对较好。研究温度对乳液稳定性的影响发现:茶皂素乳液(TSE)的热稳定性较好;Tween 80乳液(TWE)在30℃-70℃下稳定性较好,90℃时乳液粒径显著增加,稳定性下降;蔗糖脂肪酸酯乳液(ZTE)的热稳定性较差。研究p H对乳液稳定性的影响发现:TSE在p H 3-9稳定性较好,p H=2时,乳液出现分层;TWE受p H的影响较小;ZTE在p H 2-6范围内稳定性较差,且在p H 2-4乳液出现分层。研究离子强度对乳液稳定性的影响发现:在较低的离子强度(<0.3 M Na Cl)条件下,TSE乳液稳定性较好;离子强度对TWE的稳定性影响较小;随离子强度的增加,ZTE的平均粒径显著增大,乳液稳定性较差。因此,茶皂素具有较好的乳化特性,适宜的条件下可用于增强水包油乳状液的稳定性。(4)研究茶皂素对戚风蛋糕品质及货架期的影响。结果表明:茶皂素添加量的增加使蛋糕糊的比重降低、烘焙损失减小,蛋糕比容由4.64 m L/g增加至5.59 m L/g。随茶皂素添加量的增加,戚风蛋糕的硬度、胶着性和咀嚼性降低,而弹性、黏聚性与回复性呈现先增加后降低的趋势。在储藏过程中,添加茶皂素的戚风蛋糕的菌落总数、油脂酸价和过氧化值均小于未添加茶皂素的蛋糕,随茶皂素添加量的增加,茶皂素对戚风蛋糕的菌落总数、油脂酸价和过氧化值的抑制作用逐渐增强。因此,茶皂素的添加能够使戚风蛋糕的组织结构更加柔软、细腻,且能在一定程度上延长蛋糕的货架期。