茶皂素编制说明

中华人民共和国粮食行业标准 茶皂素 编 制 说 明 江南大学 2015 年 7 月 中华人民共和国粮食行业标准 茶皂素编制说明 一、任务来源 制定行业标准茶皂素，是根据国家粮食局标准质量管理办公室关于下达 2014 年粮油行业标准制定计划的通知（质检办便函 2014 15 号）和关于下达 2015 年粮油行业标准制定计划的通知（质检办便函 2015 26 号）文件精神，由江南大学负责起草工作，主要起草人为金青哲和常明。 二、标准制定目的和意义 茶皂素（ 名茶皂 甙 、皂角 甙 、皂 甙 ，通常有茶叶皂素、茶籽皂素之分，理化性质略有差异。茶皂素是一类含有结构糖与结构酸的五环三 萜类化合物， 分 为几种 三 萜 皂 甙 元与结构糖、结构酸所形成的复杂化合物的混合物。早期己从茶籽中分离鉴定出 7 种配基，从茶叶中分离鉴定出 4 种配基。茶皂素具有皂 甙 的通性，有苦辛辣味，同时具有刺激鼻粘膜特性结晶纯茶皂素为无色微细柱状结 晶体，在冷水中难溶，而在热水中易溶，在稀碱性水溶液中溶解度显著增加 ， 茶皂素还能较好溶解在含水甲醇、含水乙醇，正丁醇及冰醋酸、醋 酐 和 吡啶 ，但不溶于乙醚、氯仿、丙酮、苯 和 石油醚等溶剂。 油茶为世界四大木本油料植物之一，是我国原产乡土树种，有 2000 多年栽培历史。我国是 全 世界油茶栽培面积最大，产量最高，品种最丰富的国家 。 据统计，我国现有油茶林 5000 万亩左右，主要分布在浙江、安徽、福建、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、云南、贵州 和 陕西等淮河、长江以南的 14 个省（区、市）的低山丘陵地区 。 其中 ， 湖南 和 江西两省分布最多，约全国油茶林总面积的 2/3。全国每年生产油茶籽 106 万 吨 左右，生产加工油茶籽油约 ，预榨浸出后的油茶籽粕在 70万 吨 左右，而油茶籽粕中含 有 10%20%的皂素 1，是茶皂素的一个重要来源 。 茶皂素研究至今己有 70 多 年的历史。 当初 ， 人们 主要集中于茶皂素的分离、提纯、结构鉴定和理化性质方面的 分析 。从 上世纪 70 年代末开始，茶皂素的应用研究和开发进入了一个崭新阶段。尤其是 最近二十年间 ， 人们对差皂素 表面活性 和 生物活性的研究进展 迅速 ，特别是生物学活性 方面 的成果令人瞩目，应用也日益广泛。 茶皂素是一种性能优良的非离子型天然表面活性剂，具有乳化、分散、润湿、去污、发泡、稳泡等多种表面活性 ， 是制备水包油型乳油的良好乳化剂，广泛应用于建材日用化工、纺织 、 农药及食品工业。 国内有人 已经成功 利用茶籽皂素作脱脂稳泡剂 ， 生产加气混凝土，填补了该领域的空白。作为天然产物， 茶皂素 更是行业难得的表面活性剂材料 。 茶皂素香波 的 商品化生产已有十多年 ， 具有养发护肤之功效。茶皂素对蛋白质 和 纤维类 材料 无损伤，使 其 在毛、丝 和 羽绒等洗涤方面具有优越性。在农药行业，可湿 性 粉 剂 农药 在 生产时 ， 必须加入表面活性剂 ，以提高原药的湿润分散效 果。茶皂素 作为 理想的天然表面活性剂， 己 被 大批量 地用于 农药 的工业 化 生产，效果理想。此外，茶皂素在食品 领域 的 潜在 应用也引起了人们的重视。 除了在表面活性 的 应用以外，茶皂素在生物活性方面也有很重要的应用。 比如 茶皂素都具有溶血 性 和鱼毒作用，同时还具有杀菌、抗渗消炎、化痰止咳、镇痛、抗菌 以及 抗癌等生物学功能 。除此之外 ， 还有促进植物生长 和 杀虫驱虫等 功能 。 茶皂素 结构的差异 导致其 表现出的生物活性也存在 着一定的 差异。 我国各类茶籽资源十分丰富，利用潜力巨大，开发茶皂素的应用有重要的现实意义和十分广阔的前景。油茶是我国特有的最大的木本油料作物，油茶种植的发展必须重视油茶籽的综合利用和开发，只有这样才能使得油茶种植的综合效益得到进一步的体现。我国油茶饼粕产量很高，目前的现状是大部分饼粕当作燃料被烧掉，或者廉价出口到日本、东南亚等国家和地区，这种局面应该得到改观。由于茶皂素的提取纯化工艺上的不完善，导致了茶皂素的工业化产品难以应用于化妆品、食品、医药工业领域。并且由于茶皂素味苦、有毒，目前大部分油茶籽粕被直接作清塘剂或肥料使用 ，或廉价出口，造成了很大的资源浪费，因此开展茶皂素的深入研究对油茶种植、农副产物综合利用及新产品开发等均有十分重要的意义。 （二）起草过程 1. 收集国内外标准及相关资料。查询和收集国际、国内外相关标准情况及资料。 2. 征询修订的意见和建议。向全国从事油用茶皂素产加工企业、行业协会、高等院校和研究院所征询本标准修订的意见和建议。 3. 起草标准修订的初稿。 4. 修改标准修订初稿。 5. 广泛征求意见。向全国卫生、食药监、农业（包括粮食局）、质监、工商、出入境检验检疫等监管部门、各类茶皂素生产加工企业、行 业协会、高等院校、研究院所发出标准征求意见稿，征求意见。 6. 完成标准修订稿。 （三）起草单位 江南大学、 江西春源绿色食品有限公司 、 安徽映山红生物科技有限公司 （四）主要起草人 主要起草人有 金青哲、 常明 、王兴国 、 叶小 飞 、 耿荣 、 麻梅梅 三、主要工作过程 该标准制定任务下达后，即成立了标准起草工作组，明确了项目负责人，制定了详细的工作计划，开展本标准起草的各项工作。本标准的主要工作过程如下： 1. 查阅收集国内外相关标准及公开发表的文献等技术资料。收集的文献资料如下： 1陈莹 ,刘松柏 ,何良兴 ,祝洪刚 ,蒋炎阳 ,沈立荣 . 油茶籽粕和茶皂素中皂苷的定量检测方法研究 J. 中国粮油学报 ,2012,02:1052李俊 ,张爱玉 ,齐永杰 ,孟祥春 ,张昭其 . 茶树油粕中茶皂素研究进展 J. 食品科学 ,2012,01:2763李敏 ,王承明 . 油茶籽粕中茶皂素的提取工艺研究 J. 中国粮油学报 ,2011,05:386. 4徐德平 ,裘爱泳 . 高纯度茶皂素的分离 J. 中国油脂 ,2006,03:435刘昌盛 ,黄凤洪 ,夏伏建 ,王江薇 ,黄沁洁 . 超声波法提取茶皂素的工艺研究J. 中国油料作物学报 ,2006,02:2036郝卫宁 ,曾勇 ,胡美英 ,李辉 ,纪德群 . 茶皂素在农药领域的应用研究进展 J. 农药 ,2010,02:906. 7陈志良 ,雷国建 ,赵述华 ,蒋晓璐 ,彭晓春 . 皂素及其混剂对土壤中解吸效果 J. 环境化学 ,2014,08:13148 刘昭雪 , 陈光杰 , 何依利 . 棉织物茶皂素前处理工艺 J. 印染 ,2009,17:179李光德 ,张中文 ,敬佩 ,周楠楠 ,林 立 ,袁宇飞 ,于淼 . 茶皂素对潮土重金属污染的淋洗修复作用 J. 农业工程学报 ,2009,10:23110卢雯静 . 茶树花中茶皂素和茶多酚的综合提取、分离纯化及抑菌性研究D2012. 11张宁 . 油茶籽粕中茶皂素、茶多糖提取纯化技术研究 D2013. 12刘昕 . 基于茶皂素分子改性的表面活性剂的研究 D2013. 13 李静 , 李燕 , 党培育 . 茶皂素的提取及纯化研究 J. 食品科学 ,2008,11:15414张中文 ,李光德 ,周楠楠 ,敬佩 ,焦伟 ,张世远 . 茶皂素对污染土壤中重金属的修复作用 J. 水土保持学报 ,2008,06:6715刘锐 . 茶籽粕中茶皂素提取的工艺研究 D2012. 16张海龙 . 冷榨茶籽饼中茶皂素的提取纯化及鉴定 D2012. 17夏春华 ,杨钟鸣 ,朱伯荣 ,叶勇 . 茶皂素在农药工业中应用研究进展 J. 茶叶科学 ,2000,02:8218于辉 ,陈海光 ,吴波 ,任文彬 . 正丙醇提取茶皂素工艺 J. 食品科学 ,2013,02:5819熊道陵 ,张团结 ,陈金洲 ,许光辉 ,陈超 ,吕琪 ,汪扬 . 茶皂素提取及应用研究进展 J. 化工进展 ,2015,04:108020余江林 ,陈玉琼 ,陈永波 ,孟燕 . 茶籽中茶皂素的提取工艺研究 J. 食品工业科技 ,2007,01:17103. 21贺国文 . 茶籽饼中茶皂素的提取纯化研究 D2007. 22侯如燕 . 茶皂素提取纯化及其抗菌活性研究 D2002. 23黎先胜 . 茶皂素表面活性及生物活性的研究与应用 D2007. 24王建枫 , 程晓建 . 油茶籽粕饲料资源的开发与利用 J. 饲料研究 , 2015(10):652. 赴茶皂素生产企业进行调研，了解和熟悉茶皂素的生产工艺、产品质量状况。 3. 收集国内和国外茶皂素样品，并对收集的样品进行指标的检测，主要的指标包括外观、气味、水分含量、固形物含量、 茶皂素 含量、 、水不溶性杂质、起始泡沫体积（ 40）、起始泡沫体积 5（ 40）以及表面张力等指标进行分析和研究整理。 4. 确定本标准的相关内容、等级指标、理化和卫生指标，编制茶皂素行 业标准草案。 5. 召开学术会议，征求全国范围内具有代表性的相关高校、企业和科研院所的意见，形成茶皂素行业标准意见稿。 四、标准编制原则 本标准遵循 准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写规则、 准化工作导则 第 2 部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法的规定，参考了国内外文献及一些企业的数据。 五、标准主要内容的确定 严格按照 准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则及 准化工作导则第二部分：标准钟规范性技术要素内容的确定方法的编写要求，根据茶皂素的特点，以及茶皂素在生活中的应用，参照 5491 粮食、油料检验扦样、分样法、 5492 粮食、油料检验色泽、气味、口味鉴定法、 6368 表面活性剂 水溶液 的测定 电位法、 7462 表面活性剂 发泡力的测定 改进 、 8170 数值修约规则、 8946 塑料编织袋通用技术要求、 10360 油料饼粕 扦样、 11275 表面活性剂 含水量的测定、 22237 表面活性剂 表面张力的测定。根据茶皂素的物理化学性质，确定本标准中主要技术指标，确保标准具有科学性、针对性、适用性、先进性和可操作性，达到指导油用茶皂素的生产加工，提高产品质量安全水平，保护消费者利益，扩大市场需求的目的。本标准编制的原则是：既要有利于规范茶皂素的生产、销售，提高产品质量，保证生产者、经营者和消费者的各方的利益，又要有利于茶皂素产业的可持续发展及对内外贸易，具有较强的市场适应性。 本标准的主要内容有范围、规范性引用文件、术语和定义、要求、检验方法、检验规则 、标签、包装、运输和贮存等。 （一）要求 茶皂素的技术质量要求内容包括固体和液体两种剂型茶皂素的相关质量指标要求。 1. 感官性状 根据茶皂素样品检测结果、以及国内公开发表的文献报道，相关企业标准茶皂素，确立标准主要感官指标。 2. 收集样品的检测结果 本次茶皂素收集了不同来源（湖南、江西、浙江、江苏、安徽、湖北），不同纯度的茶皂素粉末和茶皂素液体 11 种 ，每种 3，每份 500g1000g，参照相关国家以及行业标准，对收集的样品进行了全面分析，取平均值，结果见表1。 表 1 茶皂素特征指标检测结果 指标 固体 液体 样品 1 (西安 ) 样品 2 (湖南 ) 样品 3 (浙江 ) 样品 4 (安徽 ) 样品 5 (安徽 ) 样品 6 (湖北 ) 样品 7 (江苏 ) 样品 8 （湖北） 样品 9 (安徽 ) 样品 10 (湖南 ) 样品 11 (浙江 ) 外观 浅黄色或浅褐色粉末固体 粘稠状褐色液体 气味 对鼻腔粘膜有刺激性 水分含量（ %） （ %） / 茶皂素 含量 （干基 %） （ 10%水溶液） 不溶性杂质（ %） 起始泡沫体积（ 40 ） /50 03 159 起始泡沫体积540 ）/60 160 60 168 55 表面张力（ mN/m） / 1）茶皂素的分等 根据茶皂素市场产品的实际情况，将固体茶皂素划分为三级等级较为合理，以茶皂 素 含量为主要指标，以外观、气味、水分、起泡性、水不溶性杂质以及为辅助定价指标。将液体茶皂素划分为两个等级， 以 茶皂 素 含量为主要指标，以 始泡沫体积和表面张力等作为定价指标，有利于指导企业收储以及对茶皂素含量的规范。 （ 2）水分含量 对收集的 8 种固体样品进行了水分含量分析，水分含量规定要 6%。水分含量是影响茶皂素质量的指标之一，茶皂素在空气中极易吸潮，凝结成块，所以保证水分含量低于 6%对茶皂素品质以及茶皂素的存贮有重要的影响。 （ 3）测定茶皂素的含量 茶皂素中皂甙含量是影响茶皂素表面活性和生物活性的最主要的指标，皂甙的含量也直接影响商业提取的成本 。茶皂素 定量分析的 方法很多， 如 表 2 所示。 表 2. 不同茶皂素分析方法 优缺点比较 分析方法 原理 优点 缺点 色谱法 法简便、快捷、重现性好、准确度高，适于茶皂甙含量的测定 前处理比较繁琐，进入 ， 要经过多次萃取 ， 多次硅胶柱 。 较高的精确性 仪器昂贵 。 法有较高的精确性，可用于茶皂素的定性、定量分析。 仪器昂贵 层析法 柱层析 重现性 好 。 耗时长； 溶剂消耗量大 。 薄层 层析 重现性好，回收率高，结果较准确，稳定性好 仪器昂贵 。 重量分析法 测定数值稳定，重复性好 受水解条件的限制；换算系数不统一；分析时间长；操作复杂 。 比色法 香草醛 消耗试剂少 ， 操作简便 ， 分析快 ， 重现性及准确度好 ， 呈色反应稳定性好 灵敏度太低 。 香草醛 与间苯三酚相比，显色相对稳定 ，反应条件 易控制，灵敏度高；较为准确和实用 。 试剂消耗量大；操作流程长；被测样品需经过初步纯化 。 三氯化铁 灵 敏 度 不 高 ， 最 低 检 测 限 间苯三酚 操作简便快速，消耗试剂少，重现性强 结果 偏 高，黄酮苷含量也 被包括。 对二甲基苯甲醛 法 样品颗粒的粉碎程度对试验结果又较大影响； 蒽酮法 线性关系好，灵敏度高 要求被测样品纯度必须高 分光光度法 分光光度计 相对标准差（ 、重现性好、灵敏度高、测量浓度范围较宽、回收率好 回收率较高 荧光光度计 荧光法与速差分光光度法相比，重现性和灵敏度优于速差法 回收率偏低，测量浓度范围稍小，更适合于微量茶皂甙的测定。 近红外光谱 法 傅立叶近红外光谱仪 快速、高效、环保 仪器昂贵 色谱法 的应用使得皂苷的研究工作出现了质的飞跃，目前已分离鉴定出茶皂苷 60 种左右。但在进行色谱分析之前，需经过多次萃取，多次硅胶、操作繁琐且在一定程度上造成了重复性差等问题。其余两种检测方法液相色谱 蒸发光散射检测器 其无法得到普遍应用。 层析法只是一种分离纯化方法 ，之后需连接检测器进行定量，耗时较长，溶剂消耗量较大，且仪器昂贵。 比色法是利用三萜类皂苷的显色反应 ， 选择一种线性关系良好的显色剂 。 反应后用分光光度计测定其吸光度 ， 用纯品皂苷的标准曲线定量 。但目前市场上茶皂素标准品难觅，且大多数 标准物质 为混合物，这是比色法无法被广泛应用的最大阻碍。此外，比色法所测定的茶皂素含量较重量法偏低 ， 可能是因为比色法检测会受到糖的影响。 重量分析法 是通过酸（或碱）水解测定皂苷元含量的分析方法，因此计算其含量需要一个转换系数，目前较公认的换算系数是 素平均分子量为1203，苷元平均分子量为 592）。重量分析法测定的数值重现性强，准确性高。此外，重量分析法所用的仪器较普遍，对检测者的专业要求不高，可操作性强，无需标品。 表 3 显示了三种不同方法对 收集 的 茶皂素样品分析 的 结果 比较 。 表 3. 不同茶皂素分析方法 结果 比较 综合上述分析结果 ，本标准 建议 采用 重量分析法 。虽然 相 对于其他方法耗时较长，但其准确度高，个体差异小，稳定性强。 由表 3 可知， 两种重量分析法 中品名 出口茶皂素检测 标准 重量法 工信部行业标准 重量法 分光光度法 固体 安徽映山 安徽映山 长沙仙山源（粉末） 西安（ 95%） 江苏科恩立化 湖北兴河 湖北兴河 浙江 液体 安徽 （ 液体 ） 浙江 （ 液体 ） 湖南长沙仙山源 （ 液体 ） （ 1852口茶皂素中皂苷含量的测定 和 工信部 行业标准 茶皂素检测方法 （工作组讨论稿） ）， 1852方法 程序 相对 繁琐，操作时间 较 长 ， 所测结果偏低，这可能是由于在检测过程中易造成样品的流失所导致。因此 ，本行业标准 在 工信部 标准 方法 的 基础上进行改进，形成附录中的 茶皂素检测 方法。 （ 4） 水不溶性杂质 按附录 B 方法进行，此标准对收集的 9 种固体样品进行了 水不溶性杂质 分析， 水不溶性杂质 是衡量茶皂素杂质主要是纤维素类的重要指标 。 一般而言， 水不溶性杂质 含量越高，茶皂素杂质越多，根据实验数据划分不同等级水不溶 性杂质 含量。 （ 5）起始泡沫体积 起泡剂的起始发泡体积和泡沫稳定性是决定起泡剂起泡性能的两个重要因素 ， 也是实际应用当中筛选起泡剂的重要指标。 （ 6） 固形物含量的测定 此标准对收集的液态茶皂素样品进行了固形物含量的测定 。 固形物 是衡量茶皂素含量的重要指标，一般而言， 固形物 含量越高，茶皂素含量越高，根据实验数据划分不同等级的液态茶皂素。本次对收集的 3 种液体样品进行固形物含量测定，将一级品固形物含量定为 55%，二级品固形物含量为 45%。 3 本标准的质量指标 茶皂素应符合表 4 的规定。 表 4. 固体茶皂素的分级标准 项目 固体茶皂素 一 级 二级 三级 外 观 浅黄色或浅褐色粉末固体 气 味 味苦辛辣、对鼻腔粘膜有刺激性 茶皂素 含量（干基） /% 75 60 50 水分 /% (20 ) 6 6 6 水不溶 性杂质 /% 2.0 10%水溶液 ) 始泡沫体积(40 )/160 150 150 5 分钟后泡沫 高度 160 150 145 （ 40 )/明：此标准适用于固体茶皂素。除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水。 表 5. 液体茶皂素的分级标准 项 目 液体茶皂素 一级 二级 外 观 粘稠状褐色 或 棕褐色液体 茶皂素 含量（ %） 40 20 （ 10% 水溶液） 始泡沫体积（ 40 ） / 150 150 5 分钟后泡沫 高度（ 40 )/150 150 固形物含量（ %） 55 45 表面张力 （ mN/m） 40 40 注明：此标准适用于液体茶皂素。除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水。 （二）检验方法 检验方法是保证国家标准正确实施的重要手段，也是为监督部门提供的有力工具。本标准对所有指标的检验方法都作了明确规定。 1 色泽和气味检验按 5492 规定执行。 2 茶皂 素 含量测定按附录 A 规定执行。 3 水分测定按 11275 规定执行。 4 水不溶 性杂质 按附录 B 规定执行。 5 测定按 6368 的规定执行，配置 1%试样的水溶液于 25 时测定 果以算术平均值表示至小数点后一位。精密度：在重复条件下获得的两次独立测试结果的绝对值不大于 0.1 位，以大于 0.1 位的情况不超过 5%为前提。 6 起始泡沫体积的测定按 7462 的规定执行。 7 表面张力的测定按 22237 的规定执行，采用平板法。 8 固形物含量的测定按附录 C 规定执行。 （三）检验规则 样方法 按 491 和 10360 规定执行。 验规则 厂检验 每批产品均作出厂检验，经检验合格后签发合格证。出厂检验项目包括气味 、滋味、色泽、状态、茶皂 素 含量、水分、起始发泡高度、 水不溶 性杂质 。 式检验 型式检验项目包括本标准第 2 章要求的全部项目，检验周期每半年一次。在下列情况发生时也应进行型式检验： a） 新产品试制订型鉴定； b） 原材料新产地变化时； c） 设备初次生产或者停产 6 个月以上恢复生产时； d） 质量检验监督机构检验产品质量时。 （ 四 ） 判定 规则 验结果全部符合本标准者，判为合格产品。 劣变、污染、有异气味，均判为不合格。 厂检验时，按照 规定项目检验，任一项不符合要求，均判为不合格。 式检验时，第 2 章要求规定的各项检验，任一项检验部合格，均判为不合格。 检验结果有争议时，应对留存样或在同批产品中重新加倍取样进行不合格项目的检验，以复检结果为准。 （五）标签、标识、包装、储存与运输 签和标识 按照本标准要求，生产的所有产品应标明产品名称、生产厂家名称、地址、注册商标、产品编号、质量指标、规格型号、生产批号、生产日期和保质期。 装、运输和储存 装 包装应符合 8946 塑料编织袋通用技术要求，内采用塑料袋，外为塑料编织袋。 液体 产品 应 包装在清洁、干燥、密封良好的塑料桶中，每一包装件应有合格证， 标 明批号 和 生产日期 。 输 产品运输过程中应避免曝晒、雨淋。运输时应有防雨和防晒措施，不得与有毒有害物质或其他造成产品污染的物品混合运输。 存 产品应储存在阴凉、通风和干燥的地方，防潮、防霉变、防虫蛀，保质期24 个月。不得与有毒有害物质混存。 六、参考的国际标准 无 七、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系 到目前为止，我国还从未制定过用于茶皂素的国家标准或行业标准。本次标准为新制定。 本标准的制定，与国家相关强制性标准无矛盾和冲突，符合国家的法律、法规。 本标准的制定可为茶皂素产品质量安全的评价、相关质量标准指标的制定和贯彻执行提供技术保障。 八、关于强制性条款 略 九、废止现行有关标准的建议 本标准为首次制定。 茶皂素行业标准起草小组 二零一六年十月