一种茶皂素洗洁产品的研制

常银子，赖徐倩，戴蓓蕾，仲山民，王 超，郑 剑

（浙江农林大学 农业与食品科学学院，浙江 临安 311300）

一种茶皂素洗洁产品的研制

常银子，赖徐倩，戴蓓蕾，仲山民，王 超，郑 剑

（浙江农林大学 农业与食品科学学院，浙江 临安 311300）

为了促进茶籽粕资源的综合开发与利用，以茶皂素为原料，研究了茶皂素、乙氧基化烷基硫酸纳、月桂酰肌氨酸钠、椰油基葡糖苷和苷椰油酰丙基甜菜碱的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响情况，确定了茶皂素洗洁产品的最佳配方，并对按最佳配方制备的茶皂素洗洁产品的pH值、稳定性、粘度、总活性物含量等性能指标进行了测定。结果表明：该洗洁产品的表面活性剂含量为16.8%，比国家标准高出1.8%；其pH值在6到7之间（呈中性），对皮肤没有刺激性；其稳定性能优良，粘度适中；其去污力比市售洗洁精高30%左右。该洗洁产品具有冲洗快捷、起泡力强、泡沫稳定而对人体无毒、对环境友好等特点。

茶皂素；洗洁产品；配方；性能评价

茶皂素是从山茶科植物油茶种子中提取得到的五环三萜糖苷化合物[1]。我国的油茶资源非常丰富，油茶籽年产量可达80万t，年产茶油20多万t[2]，年产茶饼粕约60万t[2]。但是，目前油茶籽饼粕资源基本作为废弃物，大部分被当作燃料烧掉了，只有少量的茶籽饼粕廉价出口到日本及东南亚的一些国家，这不利于我国油茶产业的发展[3-5]。充分利用茶籽饼粕资源开发茶皂素和更新茶皂素的应用途径是我国当前合理利用茶籽饼粕资源的重要任务之一。

茶皂素作为一种源于自然的非离子表面活性剂，其表面临界交束浓度（CMC）为0.5%，HLB值为16，表面张力极小，具有亲水和亲油两部分，在分散、发泡、去污等方面均有较好的性能[6]；作为一种天然的表面活性剂，茶皂素还具有抗氧化、杀菌、消炎止痒、可降解、无污染、无毒害等优点[7-9]。茶皂素主要用于洗发香波、天然草本洗发露、防晒消炎润肤膏、沐浴液等洗洁产品之中，而有关茶皂素餐具洗洁精的产品种类极少[10-13]。因此，文中以茶皂素为基料，研究了茶皂素、乙氧基化烷基硫酸纳、月桂酰肌氨酸钠、椰油基葡糖苷和苷椰油酰丙基甜菜碱的加入量对其去污力的影响情况，确定了茶皂素洗洁产品的配方，并对按此配方生产的茶皂素洗洁产品的pH值、稳定性、粘度、总活性物含量等性能指标进行了测定，现将试验研究与测定结果分析报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 材料与试剂

材料：供试的茶皂素为市售品，其活性物含量为60%。

试剂：乙氧基化烷基硫酸纳、月桂酰肌氨酸钠、椰油酰丙基甜菜碱，山东临沂绿森化工有限公司；乙二胺四乙酸二纳、苯甲酸钠、柠檬酸及分析纯，西陇化工有限公司。

1.1.2 试验仪器

DGG-9053AD型电热恒温鼓风干燥箱，上海森信实验仪器有限公司；DK-S26型电热恒温水浴锅，上海森信实验仪器有限公司；HH-4型数显恒温水浴锅，上海成光仪器有限公司；FW-100型万能便携式高速粉碎机；VIS-7220型分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；AL104电子天平，上海梅特勒-托利多仪器有限公司；NDJ-5S型旋转粘度计。

1.2 洗洁产品的配方

乙氧基化烷基硫酸纳（AES）12%～18%、月桂酰肌氨酸钠0%～7%、乙二胺四乙酸二纳0.2%、茶皂素0%～6%、椰油基葡糖苷4%～8%、柠檬酸0.05%、椰油酰丙基甜菜碱0%～4%、甜橙油0.1%、苯甲酸钠0.5%、精盐2%，其余为水[8]。

1.3 茶皂素洗洁产品的生产工艺

根据1.2的配方，按照下列步骤投料：将称好的乙氧基化烷基硫酸纳、月桂酰肌氨酸钠、乙二胺四乙酸二纳依次加入到烧杯中，然后加入适量的水；于60～65 ℃恒温水浴锅中边加热边缓慢搅拌，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，充分搅拌至溶液中不再含有悬浮物和丝状或絮状的椰油基葡糖苷，静置片刻；当溶液颜色澄清透明，再将烧杯于室温下静置至37 ℃，然后向溶液中加入柠檬酸，搅拌使其溶解；第四步，将称量好的椰油酰丙基甜菜碱和现取的柠檬香精混匀后，加入到烧杯中，搅拌混匀；最后加入苯甲酸钠和食盐，边加边摇匀，直至冷却消泡后即成产品。具体工艺流程如图1所示。

图 1 茶皂素洗洁产品的制备工艺流程Fig. 1 Preparation process fl ow of the C. oleifera saponin cleaning product

1.4 去污力的测定

参照张世新[14]的去污力评价实验方法，在脸盆中称量1㎏的水，将按上述配方和加工工艺制备的洗洁产品配制成0.1%～0.2%的溶液，用专用海绵在溶液中揉10次，起泡，并记录泡沫的高度。洗盘时，用海绵逐个清洗盘面10次，清洗四周5次，并及时读取泡沫的高度。泡沫高度大时，2个盘读1次；泡沫高度小时，1个盘读1次；当泡沫高度小于1时，则视为洗盘结束。以洗盘的个数代表该洗洁精产品的去污力，即所洗盘子的个数越多，说明其去污力越强。

1.5 洗洁产品性能的测定

由所得试验配方制备洗洁产品，对其性能进行评价，并与立白洗洁精的性能进行比较。

1.5.1 总活性物含量的测定

活性物总量按下式计算：

活性物含量＝活性物加入量×活性物含量百分比。

1.5.2 pH值的测定

配制1%的洗洁产品溶液，使用pH计测定其pH值。

1.5.3 稳定性的测定

稳定性是决定洗洁产品能否长期使用的一个重要指标。因为与固体洗涤剂比较，液体洗涤剂都有稳定性较差的特点，如果产品质量不好，在温度较高或较低的情况下均可能出现分层、沉淀的现象，从而影响其使用和性能。

产品稳定性的测定方法：将液体产品置于－3～10 ℃的冰箱中24 h，取出恢复至室温时观察至其无结晶、沉淀时止；然后于（40士1）℃的保温箱中放置24 h，取出立即观察至其不分层、不混浊且不改变气味时止。

1.5.4 粘度的测定

粘度是餐具洗洁精的重要感官评价指标。虽然国家标准中没有准确的要求，但在购买时往往要看粘度，粘度在主观评价方面起着重要作用。虽然在很大程度上粘度并不代表其清洁能力，特别是市场上的自制销售洗洁精，往往为了增加粘度而添加黏稠剂，但粘度太低，消费者通常会认为其中的活性物含量不够多。同样，粘度的稳定性也是洗洁精质量的一个重要评价指标。同样质量的洗洁精，如果其粘度对温度变化敏感，如其在夏天高温时呈水状，冬天低温时呈果冻状，消费者就会认为其质量不过关，从而影响产品的销售。

粘度的测定方法：取适量的试验样品，倒入200 mL的高型烧杯中，用NDJ-5S型旋转粘度计测定样品在0、25、40 ℃的粘度。

1.6 数据分析

所有数据均取3次平行试验的平均值和标准差，采用SPSS17.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 乙氧基化烷基硫酸纳（AES）加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响

取100 g茶皂素洗洁产品，就乙氧基化烷基硫酸纳（AES）的不同加入量对其去污力的影响情况进行试验，结果如图2所示。由图2可知，当AES的加入量小于14%时，茶皂素洗洁产品去污力的变化不很明显，这时虽然该洗洁产品的去污力也会随着AES加入量的增加而增强，但同时有可能又受到了其他表面活性剂的影响，故AES并不起决定性作用；但当AES加入量达到15%、16%时，其去污力显著增强；当加入量超过16%时，随着总活性物含量的增加，洗洁产品的去污力却缓慢降低。这说明，茶皂素洗洁产品的去污力并不是随着活性物含量的增加而无限制地增强的，过多加入AES甚至会抑制洗洁产品的去污力，洗洁产品中的各种表面活性剂之间也存在着相互作用。

采用SPSS软件对试验结果进行方差分析，结果表明，乙氧基化烷基硫酸纳加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响十分显著，当加入量小于14%和大于15%时，加入量对其去污力没有显著的影响，特别是加入量为15%和16%时，其去污力相当；当加入量在14%～15%时，其对去污力有极显著的影响。

2.2 月桂酰肌氨酸钠的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响

图 2 乙氧基化烷基硫酸纳的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响Fig. 2 Effect of added amount of sodium alcohol alkyl sulphate on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

月桂酰肌氨酸钠的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响情况如图3 所示。从图3中可以看出，茶皂素洗洁产品中的活性物含量随着月桂酰肌氨酸钠加入量的增加而缓慢增加，但每次增加的量很少，其增加趋势十分平缓。月桂酰肌氨酸钠的去污能力先是随其加入量的增加而增强，当其加入量为2%时，茶皂素洗洁产品的去污能力最强；之后，其去污力随着加入量的增加而减弱。但是，方差分析中发现，茶皂素洗洁产品的去污能力在月桂酰肌氨酸钠的加入量为3%与2%时相差不大；在加入量为0%、4%、5%时其去污力相当。因此，月桂酰基氨酸钠的最多加入量不宜超过3%，若超过3%则不仅会造成茶皂素洗洁产品生产成本的增加，而且茶皂素洗洁产品的去污力反而会随其加入量的增加而减弱。试验时月桂酰肌氨酸钠的加入量可在2%和3%之间选择。

图 3 月桂酰肌氨酸钠的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响Fig. 3 Effect of added amount of sodium lauroyl sarcosinate on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

图 4 椰油基葡糖苷的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响Fig. 4 Effect of added amount of coco glucoside on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

图 5 椰油酰丙基甜菜碱的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响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对茶皂素洗洁产品去污力的影响

椰油基葡糖苷也是一种有效的非离子表面活性剂。椰油基葡糖苷的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响情况如图4 所示。由图4可知，加入椰油基葡糖苷后茶皂素洗洁产品去污力的增强趋势比月桂酰基氨酸钠的影响更加明显。但是，随着椰油基葡糖苷加入量的改变，其去污力也发生了相当显著的变化，加入量过大时反而会对洗洁产品的去污力起到抑制作用。由图3得知，椰油基葡糖苷的加入量不应超过6%，最适加入量为5%。

2.4 椰油酰丙基甜菜碱的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响

椰油酰丙基甜菜碱是一种两性表面活性物，两性的结构决定了其具有独特的多功能。其中酰胺基团的存在，改变了分子的性能，使其具有更好的泡沫稳定性和温和性，同时其具有极强的发泡性能。椰油酰丙基甜菜碱的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响情况如图5所示。从图5中可以看出，茶皂素洗洁产品样品的去污力起先随着椰油酰丙基甜菜碱加入量的增加而稳步上升，当其加入量为4%和3%时其去污力之间的差异不显著，而其余几种表面活性剂的加入量对其去污力的影响都存在显著性差异。但与其余几种表面活性剂相比，椰油酰丙基的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的作用效果最弱，考虑其作为两性表面剂具有温和的调节作用，可以直接选择其最大加入量4%作为最适加入量。

2.5 茶皂素的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响

茶皂素的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响情况如图6所示。图6显示，茶皂素作为本次试验的主要表面活性剂，对茶皂素洗洁产品去污力的影响比较显著。不加茶皂素时其去污力仅仅只有10左右；随着茶皂素加入量的增加，其去污力变化明显，每多加1%的茶皂素，其去污力就相应增加了3到4；当茶皂素加入量超过2%时，茶皂素洗洁产品的去污能力也开始下降。由此可见，茶皂素的加入量对茶皂素洗洁产品的去污能力同样存在着两方面的作用，有可能是本身加入量过大而产生的抑制作用，也有可能是几种表面活性剂之间的配比发生了变化，因而对洗洁产品的整体去污力产生了抑制作用，具体还有待于深入研究。

2.6 茶皂素洗洁产品的性能评价

根据上述试验所得结果，严格按照操作工艺，调节茶皂素、乙氧基化烷基硫酸纳、月桂酰肌氨酸钠、椰油基葡糖苷、椰油酰丙基甜菜碱的加入量，设计如表1的试验配方，配置100 g含茶皂素的洗洁产品。其余几种物质的加入量分别为：乙二胺四乙酸二纳0.2 g、柠檬酸0.05 g、苯甲酸钠0.5 g，柠檬香精适量，精盐适量，其余为水。

图 6 茶皂素的加入量对茶皂素洗洁产品去污力的影响Fig. 6 Effect of added amount of C. oleifera saponin on detergency of C. oleifera saponin cleaning products

表 1 4种茶皂素洗洁产品的配方Table 1 Four kinds of C. oleifera saponin cleaning product formulas %

将按照上述配方配置的茶皂素洗洁产品与立白洗洁精的相关性能进行比较，结果见表2。从表2中可以看出，4个配方所得的茶皂素洗洁产品的活性物含量比市售立白洗洁精显著增加；同样为1 kg的1%洗洁溶液，茶皂素洗洁产品的去污能力比立白洗洁精的有极显著的增强；茶皂素洗洁产品的酸碱度更适合人体皮肤，对手的刺激性小；茶皂素洗洁产品的粘度比立白洗洁精低，其粘度的稳定性相对较差，但这并不影响其去污能力，在常温条件下，茶皂素洗洁产品的粘度比较适中，不会影响人的感官评价。总而言之，茶皂素洗洁产品的性能更加优良。

表 2 4种配方的茶皂素洗洁产品与立白洗洁精的性能比较（X±SD）†Table 2 Comparison of performances of 4 kinds of C. oleifera saponin cleaning products and Liby detergent (X±SD)

根据4个配方制备的茶皂素洗洁产品，配方1的活性物含量最高，其去污力相应也强些，粘度的稳定性能也较好。试验得到的茶皂素洗洁产品的最佳配方为：每100 g产品中，乙氧基化烷基硫酸纳15 g、月桂酰肌氨酸钠2 g、茶皂素2 g、椰油基葡糖苷6 g、椰油酰丙基甜菜碱3 g、乙二胺四乙酸二纳0.2 g、柠檬酸0.05 g、苯甲酸钠0.5 g，柠檬香精适量，精盐适量，其余为水。

3 结论与展望

本试验结果表明，含有茶皂素洗洁产品的最佳配方为：每100 g产品中，乙氧基化烷基硫酸纳15 g、月桂酰肌氨酸钠2 g、茶皂素2 g、椰油基葡糖苷6 g、椰油酰丙基甜菜碱3 g、乙二胺四乙酸二纳0.2 g、柠檬酸0.05 g、苯甲酸钠0.5 g，柠檬香精适量，精盐适量，其余为水。

研制所得的茶皂素洗洁产品为棕黄色的液体，颜色澄净透亮，略带有柠檬的香味和茶皂素独有的清香；其pH值在6～7之间，为中性，对人体皮肤没有腐蚀性，不烧手；其稳定性能优良，在低温中贮藏不会分裂分层，没有沉淀，在40 ℃时放置24 h也不浑浊；试验结果证明，其去污力比市售的立白洗洁精好，同样是1 kg 0.1%的洗洁产品溶液，其去污力却比立白洗洁精强，用此洗洁产品可多洗2～3个盘子，且冲洗速度快，用水量少。

随着人民生活水平的提高，绿色生活逐渐成为人们追求的目标，这就要求人们日常生活中所使用的洗洁产品无毒、无刺激，在环境中极易生物降解，而且降解彻底不会残留。本文研制洗洁产品所用的所有原料都是绿色环保型且无毒的，对人体皮肤无刺激，对眼睛的刺激性也很小[10]，在自然环境中极易生物降解，并且所得洗洁产品极易冲洗干净，用水量少，因此我们所研制的这种茶皂素洗洁产品迎合了未来市场的需求。而且，本文研制洗洁产品所用的原料除茶皂素外在市场上都有销售且资源丰富；虽然茶皂素的提取工艺较复杂，但我国油茶资源丰富，茶皂素的供应量充足，所以研制开发这一洗洁产品所需的成本价格不会太高，由此我们推断，这一茶皂素洗洁产品的日后销售价格可能会比市场销售的工业洗洁精产品的价格要高，但也在消费者可以接受的范围之内，不像那些纯天然植物提取的产品价格是其他工业洗洁精的十几倍。综上所述，研制所得的茶皂素洗洁产品符合人们目前的消费需求，相信在我国也将有着广阔的发展前景。

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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

浙江省重点科技创新团队项目（2011R50030）。

常银子，讲师，硕士。

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

常银子,赖徐倩, 戴蓓蕾,等.一种茶皂素洗洁产品的研制[J].经济林研究,2015,33(2):129－134.

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.02.023

http: //qks.csuft.edu.cn

[本文编校：伍敏涛]