一種茶皂素洗潔產品的研制

常銀子，賴徐倩，戴蓓蕾，仲山民，王 超，鄭 劍

（浙江農林大學 農業與食品科學學院，浙江 臨安 311300）

一種茶皂素洗潔產品的研制

常銀子，賴徐倩，戴蓓蕾，仲山民，王 超，鄭 劍

（浙江農林大學 農業與食品科學學院，浙江 臨安 311300）

為了促進茶籽粕資源的綜合開發與利用，以茶皂素為原料，研究了茶皂素、乙氧基化烷基硫酸納、月桂酰肌氨酸鈉、椰油基葡糖苷和苷椰油酰丙基甜菜堿的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響情況，確定了茶皂素洗潔產品的最佳配方，并對按最佳配方制備的茶皂素洗潔產品的pH值、穩定性、粘度、總活性物含量等性能指標進行了測定。結果表明：該洗潔產品的表面活性劑含量為16.8%，比國家標準高出1.8%；其pH值在6到7之間（呈中性），對皮膚沒有刺激性；其穩定性能優良，粘度適中；其去污力比市售洗潔精高30%左右。該洗潔產品具有沖洗快捷、起泡力強、泡沫穩定而對人體無毒、對環境友好等特點。

茶皂素；洗潔產品；配方；性能評價

茶皂素是從山茶科植物油茶種子中提取得到的五環三萜糖苷化合物[1]。我國的油茶資源非常豐富，油茶籽年產量可達80萬t，年產茶油20多萬t[2]，年產茶餅粕約60萬t[2]。但是，目前油茶籽餅粕資源基本作為廢棄物，大部分被當作燃料燒掉了，只有少量的茶籽餅粕廉價出口到日本及東南亞的一些國家，這不利于我國油茶產業的發展[3-5]。充分利用茶籽餅粕資源開發茶皂素和更新茶皂素的應用途徑是我國當前合理利用茶籽餅粕資源的重要任務之一。

茶皂素作為一種源于自然的非離子表面活性劑，其表面臨界交束濃度（CMC）為0.5%，HLB值為16，表面張力極小，具有親水和親油兩部分，在分散、發泡、去污等方面均有較好的性能[6]；作為一種天然的表面活性劑，茶皂素還具有抗氧化、殺菌、消炎止癢、可降解、無污染、無毒害等優點[7-9]。茶皂素主要用于洗發香波、天然草本洗發露、防曬消炎潤膚膏、沐浴液等洗潔產品之中，而有關茶皂素餐具洗潔精的產品種類極少[10-13]。因此，文中以茶皂素為基料，研究了茶皂素、乙氧基化烷基硫酸納、月桂酰肌氨酸鈉、椰油基葡糖苷和苷椰油酰丙基甜菜堿的加入量對其去污力的影響情況，確定了茶皂素洗潔產品的配方，并對按此配方生產的茶皂素洗潔產品的pH值、穩定性、粘度、總活性物含量等性能指標進行了測定，現將試驗研究與測定結果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 材料與試劑

材料：供試的茶皂素為市售品，其活性物含量為60%。

試劑：乙氧基化烷基硫酸納、月桂酰肌氨酸鈉、椰油酰丙基甜菜堿，山東臨沂綠森化工有限公司；乙二胺四乙酸二納、苯甲酸鈉、檸檬酸及分析純，西隴化工有限公司。

1.1.2 試驗儀器

DGG-9053AD型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海森信實驗儀器有限公司；DK-S26型電熱恒溫水浴鍋，上海森信實驗儀器有限公司；HH-4型數顯恒溫水浴鍋，上海成光儀器有限公司；FW-100型萬能便攜式高速粉碎機；VIS-7220型分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；AL104電子天平，上海梅特勒-托利多儀器有限公司；NDJ-5S型旋轉粘度計。

1.2 洗潔產品的配方

乙氧基化烷基硫酸納（AES）12%～18%、月桂酰肌氨酸鈉0%～7%、乙二胺四乙酸二納0.2%、茶皂素0%～6%、椰油基葡糖苷4%～8%、檸檬酸0.05%、椰油酰丙基甜菜堿0%～4%、甜橙油0.1%、苯甲酸鈉0.5%、精鹽2%，其余為水[8]。

1.3 茶皂素洗潔產品的生產工藝

根據1.2的配方，按照下列步驟投料：將稱好的乙氧基化烷基硫酸納、月桂酰肌氨酸鈉、乙二胺四乙酸二納依次加入到燒杯中，然后加入適量的水；于60～65 ℃恒溫水浴鍋中邊加熱邊緩慢攪拌，直至加入的原料全部溶解并充分混合；再加入茶皂素和椰油基葡糖苷，充分攪拌至溶液中不再含有懸浮物和絲狀或絮狀的椰油基葡糖苷，靜置片刻；當溶液顏色澄清透明，再將燒杯于室溫下靜置至37 ℃，然后向溶液中加入檸檬酸，攪拌使其溶解；第四步，將稱量好的椰油酰丙基甜菜堿和現取的檸檬香精混勻后，加入到燒杯中，攪拌混勻；最后加入苯甲酸鈉和食鹽，邊加邊搖勻，直至冷卻消泡后即成產品。具體工藝流程如圖1所示。

圖 1 茶皂素洗潔產品的制備工藝流程Fig. 1 Preparation process fl ow of the C. oleifera saponin cleaning product

1.4 去污力的測定

參照張世新[14]的去污力評價實驗方法，在臉盆中稱量1㎏的水，將按上述配方和加工工藝制備的洗潔產品配制成0.1%～0.2%的溶液，用專用海綿在溶液中揉10次，起泡，并記錄泡沫的高度。洗盤時，用海綿逐個清洗盤面10次，清洗四周5次，并及時讀取泡沫的高度。泡沫高度大時，2個盤讀1次；泡沫高度小時，1個盤讀1次；當泡沫高度小于1時，則視為洗盤結束。以洗盤的個數代表該洗潔精產品的去污力，即所洗盤子的個數越多，說明其去污力越強。

1.5 洗潔產品性能的測定

由所得試驗配方制備洗潔產品，對其性能進行評價，并與立白洗潔精的性能進行比較。

1.5.1 總活性物含量的測定

活性物總量按下式計算：

活性物含量＝活性物加入量×活性物含量百分比。

1.5.2 pH值的測定

配制1%的洗潔產品溶液，使用pH計測定其pH值。

1.5.3 穩定性的測定

穩定性是決定洗潔產品能否長期使用的一個重要指標。因為與固體洗滌劑比較，液體洗滌劑都有穩定性較差的特點，如果產品質量不好，在溫度較高或較低的情況下均可能出現分層、沉淀的現象，從而影響其使用和性能。

產品穩定性的測定方法：將液體產品置于－3～10 ℃的冰箱中24 h，取出恢復至室溫時觀察至其無結晶、沉淀時止；然后于（40士1）℃的保溫箱中放置24 h，取出立即觀察至其不分層、不混濁且不改變氣味時止。

1.5.4 粘度的測定

粘度是餐具洗潔精的重要感官評價指標。雖然國家標準中沒有準確的要求，但在購買時往往要看粘度，粘度在主觀評價方面起著重要作用。雖然在很大程度上粘度并不代表其清潔能力，特別是市場上的自制銷售洗潔精，往往為了增加粘度而添加黏稠劑，但粘度太低，消費者通常會認為其中的活性物含量不夠多。同樣，粘度的穩定性也是洗潔精質量的一個重要評價指標。同樣質量的洗潔精，如果其粘度對溫度變化敏感，如其在夏天高溫時呈水狀，冬天低溫時呈果凍狀，消費者就會認為其質量不過關，從而影響產品的銷售。

粘度的測定方法：取適量的試驗樣品，倒入200 mL的高型燒杯中，用NDJ-5S型旋轉粘度計測定樣品在0、25、40 ℃的粘度。

1.6 數據分析

所有數據均取3次平行試驗的平均值和標準差，采用SPSS17.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 乙氧基化烷基硫酸納（AES）加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響

取100 g茶皂素洗潔產品，就乙氧基化烷基硫酸納（AES）的不同加入量對其去污力的影響情況進行試驗，結果如圖2所示。由圖2可知，當AES的加入量小于14%時，茶皂素洗潔產品去污力的變化不很明顯，這時雖然該洗潔產品的去污力也會隨著AES加入量的增加而增強，但同時有可能又受到了其他表面活性劑的影響，故AES并不起決定性作用；但當AES加入量達到15%、16%時，其去污力顯著增強；當加入量超過16%時，隨著總活性物含量的增加，洗潔產品的去污力卻緩慢降低。這說明，茶皂素洗潔產品的去污力并不是隨著活性物含量的增加而無限制地增強的，過多加入AES甚至會抑制洗潔產品的去污力，洗潔產品中的各種表面活性劑之間也存在著相互作用。

采用SPSS軟件對試驗結果進行方差分析，結果表明，乙氧基化烷基硫酸納加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響十分顯著，當加入量小于14%和大于15%時，加入量對其去污力沒有顯著的影響，特別是加入量為15%和16%時，其去污力相當；當加入量在14%～15%時，其對去污力有極顯著的影響。

2.2 月桂酰肌氨酸鈉的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響

圖 2 乙氧基化烷基硫酸納的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響Fig. 2 Effect of added amount of sodium alcohol alkyl sulphate on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

月桂酰肌氨酸鈉的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響情況如圖3 所示。從圖3中可以看出，茶皂素洗潔產品中的活性物含量隨著月桂酰肌氨酸鈉加入量的增加而緩慢增加，但每次增加的量很少，其增加趨勢十分平緩。月桂酰肌氨酸鈉的去污能力先是隨其加入量的增加而增強，當其加入量為2%時，茶皂素洗潔產品的去污能力最強；之后，其去污力隨著加入量的增加而減弱。但是，方差分析中發現，茶皂素洗潔產品的去污能力在月桂酰肌氨酸鈉的加入量為3%與2%時相差不大；在加入量為0%、4%、5%時其去污力相當。因此，月桂酰基氨酸鈉的最多加入量不宜超過3%，若超過3%則不僅會造成茶皂素洗潔產品生產成本的增加，而且茶皂素洗潔產品的去污力反而會隨其加入量的增加而減弱。試驗時月桂酰肌氨酸鈉的加入量可在2%和3%之間選擇。

圖 3 月桂酰肌氨酸鈉的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響Fig. 3 Effect of added amount of sodium lauroyl sarcosinate on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

圖 4 椰油基葡糖苷的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響Fig. 4 Effect of added amount of coco glucoside on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

圖 5 椰油酰丙基甜菜堿的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響Fig. 5 Effect of added amount of cocoamido propyl betaine on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

2.3 椰油基葡糖苷的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響

椰油基葡糖苷也是一種有效的非離子表面活性劑。椰油基葡糖苷的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響情況如圖4 所示。由圖4可知，加入椰油基葡糖苷后茶皂素洗潔產品去污力的增強趨勢比月桂酰基氨酸鈉的影響更加明顯。但是，隨著椰油基葡糖苷加入量的改變，其去污力也發生了相當顯著的變化，加入量過大時反而會對洗潔產品的去污力起到抑制作用。由圖3得知，椰油基葡糖苷的加入量不應超過6%，最適加入量為5%。

2.4 椰油酰丙基甜菜堿的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響

椰油酰丙基甜菜堿是一種兩性表面活性物，兩性的結構決定了其具有獨特的多功能。其中酰胺基團的存在，改變了分子的性能，使其具有更好的泡沫穩定性和溫和性，同時其具有極強的發泡性能。椰油酰丙基甜菜堿的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響情況如圖5所示。從圖5中可以看出，茶皂素洗潔產品樣品的去污力起先隨著椰油酰丙基甜菜堿加入量的增加而穩步上升，當其加入量為4%和3%時其去污力之間的差異不顯著，而其余幾種表面活性劑的加入量對其去污力的影響都存在顯著性差異。但與其余幾種表面活性劑相比，椰油酰丙基的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的作用效果最弱，考慮其作為兩性表面劑具有溫和的調節作用，可以直接選擇其最大加入量4%作為最適加入量。

2.5 茶皂素的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響

茶皂素的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響情況如圖6所示。圖6顯示，茶皂素作為本次試驗的主要表面活性劑，對茶皂素洗潔產品去污力的影響比較顯著。不加茶皂素時其去污力僅僅只有10左右；隨著茶皂素加入量的增加，其去污力變化明顯，每多加1%的茶皂素，其去污力就相應增加了3到4；當茶皂素加入量超過2%時，茶皂素洗潔產品的去污能力也開始下降。由此可見，茶皂素的加入量對茶皂素洗潔產品的去污能力同樣存在著兩方面的作用，有可能是本身加入量過大而產生的抑制作用，也有可能是幾種表面活性劑之間的配比發生了變化，因而對洗潔產品的整體去污力產生了抑制作用，具體還有待于深入研究。

2.6 茶皂素洗潔產品的性能評價

根據上述試驗所得結果，嚴格按照操作工藝，調節茶皂素、乙氧基化烷基硫酸納、月桂酰肌氨酸鈉、椰油基葡糖苷、椰油酰丙基甜菜堿的加入量，設計如表1的試驗配方，配置100 g含茶皂素的洗潔產品。其余幾種物質的加入量分別為：乙二胺四乙酸二納0.2 g、檸檬酸0.05 g、苯甲酸鈉0.5 g，檸檬香精適量，精鹽適量，其余為水。

圖 6 茶皂素的加入量對茶皂素洗潔產品去污力的影響Fig. 6 Effect of added amount of C. oleifera saponin on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

表 1 4種茶皂素洗潔產品的配方Table 1 Four kinds of C. oleifera saponin cleaning product formulas %

將按照上述配方配置的茶皂素洗潔產品與立白洗潔精的相關性能進行比較，結果見表2。從表2中可以看出，4個配方所得的茶皂素洗潔產品的活性物含量比市售立白洗潔精顯著增加；同樣為1 kg的1%洗潔溶液，茶皂素洗潔產品的去污能力比立白洗潔精的有極顯著的增強；茶皂素洗潔產品的酸堿度更適合人體皮膚，對手的刺激性小；茶皂素洗潔產品的粘度比立白洗潔精低，其粘度的穩定性相對較差，但這并不影響其去污能力，在常溫條件下，茶皂素洗潔產品的粘度比較適中，不會影響人的感官評價。總而言之，茶皂素洗潔產品的性能更加優良。

表 2 4種配方的茶皂素洗潔產品與立白洗潔精的性能比較（X±SD）?Table 2 Comparison of performances of 4 kinds of C. oleifera saponin cleaning products and Liby detergent (X±SD)

根據4個配方制備的茶皂素洗潔產品，配方1的活性物含量最高，其去污力相應也強些，粘度的穩定性能也較好。試驗得到的茶皂素洗潔產品的最佳配方為：每100 g產品中，乙氧基化烷基硫酸納15 g、月桂酰肌氨酸鈉2 g、茶皂素2 g、椰油基葡糖苷6 g、椰油酰丙基甜菜堿3 g、乙二胺四乙酸二納0.2 g、檸檬酸0.05 g、苯甲酸鈉0.5 g，檸檬香精適量，精鹽適量，其余為水。

3 結論與展望

本試驗結果表明，含有茶皂素洗潔產品的最佳配方為：每100 g產品中，乙氧基化烷基硫酸納15 g、月桂酰肌氨酸鈉2 g、茶皂素2 g、椰油基葡糖苷6 g、椰油酰丙基甜菜堿3 g、乙二胺四乙酸二納0.2 g、檸檬酸0.05 g、苯甲酸鈉0.5 g，檸檬香精適量，精鹽適量，其余為水。

研制所得的茶皂素洗潔產品為棕黃色的液體，顏色澄凈透亮，略帶有檸檬的香味和茶皂素獨有的清香；其pH值在6～7之間，為中性，對人體皮膚沒有腐蝕性，不燒手；其穩定性能優良，在低溫中貯藏不會分裂分層，沒有沉淀，在40 ℃時放置24 h也不渾濁；試驗結果證明，其去污力比市售的立白洗潔精好，同樣是1 kg 0.1%的洗潔產品溶液，其去污力卻比立白洗潔精強，用此洗潔產品可多洗2～3個盤子，且沖洗速度快，用水量少。

隨著人民生活水平的提高，綠色生活逐漸成為人們追求的目標，這就要求人們日常生活中所使用的洗潔產品無毒、無刺激，在環境中極易生物降解，而且降解徹底不會殘留。本文研制洗潔產品所用的所有原料都是綠色環保型且無毒的，對人體皮膚無刺激，對眼睛的刺激性也很小[10]，在自然環境中極易生物降解，并且所得洗潔產品極易沖洗干凈，用水量少，因此我們所研制的這種茶皂素洗潔產品迎合了未來市場的需求。而且，本文研制洗潔產品所用的原料除茶皂素外在市場上都有銷售且資源豐富；雖然茶皂素的提取工藝較復雜，但我國油茶資源豐富，茶皂素的供應量充足，所以研制開發這一洗潔產品所需的成本價格不會太高，由此我們推斷，這一茶皂素洗潔產品的日后銷售價格可能會比市場銷售的工業洗潔精產品的價格要高，但也在消費者可以接受的范圍之內，不像那些純天然植物提取的產品價格是其他工業洗潔精的十幾倍。綜上所述，研制所得的茶皂素洗潔產品符合人們目前的消費需求，相信在我國也將有著廣闊的發展前景。

[1]李運濤,賈 斌.茶皂素的提取工藝及其在洗滌劑中的應用[J].茶葉科學,2006,26(3):199－203.

[2]楊 焰.油茶籽的綜合開發和利用[J].經濟林研究,2009,27(24): 117－120

[3]柳榮祥,夏春華.茶皂素表面活性理論體系及其應用[J].茶葉, 1996,22(1):10－13.

[4]黃永芳,楊懋勛,李 云,等.油茶餅粕有機肥對草坪草狗牙根生長的影響[J].中南林業科技大學學報,2013,33(4):1－7.

[5]周建宏,劉君昂,鄧小軍.植物提取物對油茶主要病害的抑菌作用[J].中南林業科技大學學報,2011,31(4):42－45.

[6]呂曉玲,邱松山,孫曉俠,等.油茶總皂苷的抗氧化及清除自由基能力初步研究[J].食品科學,2005,26(11):86－90.

[7]彭 游,郎少杰,鄧澤元,等.茶皂素光波干法提取與產品開發[J].天然產物研究與開發,2009,(6):1023－1027.

[8]陳文志.一種含有茶皂素的洗潔精:中國,102766542A[P].2012-11-07.

[9]張 彪,趙 揚,耿靖坤.論綠色洗滌劑的開發[J].中國洗滌用品工業,2012,(4):72－78.

[10]伍 恒, 王 娜, 翁 震,等. 無患子皂苷及復配體系表面活性的研究 [J]. 精細化工, 2013, 2(30): 149－154.

[11]GB 9985-2000,手洗餐具用洗滌劑[S].

[12]曹曉瑤.餐具洗潔精的復配原理及配方研制[J].廣東化工,2013, 40(2):40－41.

[13]夏德慧.不同硬水條件下對洗潔精原料及其復配的去污能力影響研究[J].廣東化工,2012,39(18):51－52.

[14]張世新,蘇榮生.餐具洗滌劑幾種新的去污力評價方法[J].中國洗滌用品工業,2001,(4):30－31.

Development of a kind ofCamellia oleiferasaponin cleaning product

CHANG Yin-zi, LAI Xu-qian, DAI Bei-lei, ZHONG Shan-min, WANG Chao, ZHENG Jian
(School of Agriculture and Food Science, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China)

In order to promote comprehensive development and utilization ofCamellia oleiferaseed resources, takingC. oleiferasaponin as raw material, effects of adding amount ofC. oleiferasaponin, ethoxylated alkyl sulfate, sodium lauroyl sarcosinate, sodium cocoyl glycosides and glycosides cocoamido propyl betaine on detergency ofC. oleiferasaponin cleaning products were studied, the optimal formula of saponin cleaning products was determined, and some property indexes of the cleaning product made by the optimal formula were determined, including pH value, stability,viscosity, and so on. The results showed that the surface activity agent content of the cleaning product was 16.8%, 1.8%higher than the national standard; pH value of the product was between 6 to 7 (neutral), and it was nonirritant to the skin; the product had good stability and moderate viscosity; detergency was about 30% higher than the detergent sold in market; the cleaning product had the characters of quickly rinsing, strong and stable foaming power, non-toxic to humans,and friendly to environment.

Camellia oleiferasaponin; cleaning products; formula; performance evaluation

S609.9；S794.4

A

1003—8981(2015)02—0129—06

2014-12-20

浙江省重點科技創新團隊項目（2011R50030）。

常銀子，講師，碩士。

仲山民，教授，博士。E-mail：zhongsm2002@zafu.edu.cn

常銀子,賴徐倩, 戴蓓蕾,等.一種茶皂素洗潔產品的研制[J].經濟林研究,2015,33(2):129－134.

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.02.023

http: //qks.csuft.edu.cn

[本文編校：伍敏濤]