全 文 ：第 3 0卷第2期
2 0 1 3 年 2 月
精 细 化 工
FINE CHEMICALS
Vol ． 3 0，No ． 2
Feb． 2 0 1 3
表面活性剂
收稿日期:2012 － 09 － 11;定用日期:2012 － 12 － 20
作者简介:伍 恒(1988 －) ，女，硕士研究生，电话:18762650679，E － mail:wuheng369414949@ yeah． net。
无患子皂苷及复配体系表面活性的研究
伍 恒1，王 娜1，翁 震2，徐德平1，汪何雅1，姚卫蓉1
(1．江南大学 食品学院，江苏 无锡 214000;2．福建源华林业生物科技有限公司，福建 三明 354500)
摘要:该文系统地研究了无患子皂苷水提液及其发酵液以及与其他表面活性剂复配体系的表面活性。结果显
示，经发酵纯化后的无患子皂苷的高温稳定性、临界胶束质量浓度(CMC)、临界胶束质量浓度时的表面张力
(γCMC)、泡沫性能及乳化力都有不同程度的改善;根据 Rosen 理论推算出无患子皂苷发酵液与脂肪醇聚氧乙烯
醚硫酸钠(AES)、十八烷基三甲基氯化铵(1831)、烷基聚葡萄糖苷(APG)、脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加)进行二
元复配的最佳配比。γCMC、CMC及泡沫实验测试结果表明，无患子皂苷发酵液与这 4 种表面活性剂组成的二元
复配体系都有不同程度的协同增效效应;乳化力测试结果显示，无患子皂苷与 APG复配对棕榈油和液体石蜡都
有较大的协同增效作用，但其他 3 种复配体系仅对棕榈油有协同增效作用，对液体石蜡无协同增效作用。
关键词:无患子皂苷;发酵法;复配体系;临界胶束质量浓度;泡沫性能;乳化力;表面活性剂
中图分类号:TQ423 文献标识码:A 文章编号:1003 － 5214(2013)02 － 0149 － 06
Researches on the Surface Activity of Sapindus Saponin
Product and Its Mixed System
WU Heng1，WANG Na1，WENG Zhen2，XU De-ping1，WANG He-ya1，YAO Wei-rong1
(1． School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214000，Jiangsu，China;2． Fujian Yuanhua
Forestry Biotechnology Co． Ltd．，Sanming 354500，Fujian，China)
Abstract:In this paper，the surfactivity of the water extraction of Sapindus saponin from the pericarp of
Sapindus mukorossi，its fermentation product，and the mixture of the fermentation product and other four
surfactants was studied． The results showed that，compared with those of the water extract，the high-
temperature stability，lower critical micelle concentration(CMC) and surface tension(γCMC) ，and
foaming and emulsifying capability of the fermentation product were impoved in different degrees，
respectively． Based on Rosen theory，the binary mixture systems containing the fermentation product of
Sapindus saponin and one of the follwing surfactants，Sodium alcohol ether sulphate(AES) ，Octadearyl
dimethyl ammonium chloride(1831) ，Alkyl polyglycoside(APG) ，or Pepega，were constructed，and then
their surfactivity was determined． According to the CMC，γCMC and foaming ability tests，they showed
synergistic effects in different degrees． In emulsifying ability test，a remarkable synergistic effect exsited
in the mixture of the fermentation product /APG on both palm oil and liquid paraffin，while the other
three mixtures had synergistic effects only on palm oil，not on liquid paraffin．
Key words:Sapindus saponin;fermentation;mixture system;critical micelle concentration;foaming
capacity;emulsifying ability;surfactants
无患子属无患子科，学名:无患子(Sapindus
Mukurossi Gaertn) ，俗称:油患子，肥珠子，肥皂树，洗
手果等。无患子果皮的主要化学成分为无患子皂苷
(Sapindus saponin)。无患子三萜皂苷类物质已被证
实对人体皮肤有抗菌、杀菌、消炎、去屑止痒功
效［1］。经科学纯化处理的无患子洗洁产品具泡沫
DOI:10.13550/j.jxhg.2013.02.004
丰富、有效去污、抗菌美容、柔嫩肌肤、增白祛斑、祛
痘、防治皮肤病等特点［2 － 3］。由于是纯天然产物，可
100%降解，长期使用不会对人体和环境有害［4 － 6］。
因此，可广泛应用于日化行业中，特别是洗涤和化妆
品中。目前国内市场上已有一些添加了无患子皂苷
的化妆品出售，例如迪奥、高斯等。
无患子皂苷为天然的非离子型表面活性剂，能
降低水的表面张力，泡沫丰富，手感细腻，去污力强。
经测定表明，超声波萃取无患子汁液的去油污能力
优于市购洗涤剂［7］。有研究者将无患子皂苷与其
他市售表面活性剂复配得到餐具洗涤剂，显示出较
好的综合洗涤性能［8］。
有学者将无患子提取物与其他表面活性剂的起
泡性进行对比研究，发现无患子提取物的泡沫稳定
性是最好的;还具有良好的起泡能力，与十二烷基硫
酸钠(SDS)可以媲美;其起泡能力和泡沫稳定性受
溶液的 pH和盐浓度影响较大，受温度影响较小［9］，
有很低的临界胶束质量浓度(CMC)和临界胶束质
量浓度时的表面张力(γCMC) ，且在一定范围内受温
度、pH、水硬度和盐度等因素的影响不大，是一种理
想的香波原料;并与其他温和型阴离子表面活性剂
具有明显的协同增效效果［10］。在较低浓度时，无患
子皂苷对矿物油的增溶性大于聚乙二醇辛基苯基醚
(Triton X100)和 SDS，而对植物油的增溶性则相
反［11］。
上述对无患子皂苷表面活性的研究大都采用无
患子粗提液作为原材料，其中含有大量的糖及少量
的蛋白质、钙、镁、铁等杂质，并不能真实反映无患子
皂苷的表面活性，对于纯化后的无患子皂苷的表面
性能未见报道。
本研究前期在无患子皂苷水提液的基础上，采
用微生物发酵方法对无患子皂苷水提液进行纯化，
为了确定发酵纯化工艺的有效性，本文针对发酵纯
化液进行洗涤相关能力的验证，同时将发酵纯化液
与现有表面活性剂进行复配，从临界胶束质量浓度、
表面张力、泡沫性能、乳化力几个方面评价其洗涤性
能，以期为无患子发酵纯化液的进一步开发利用提
供基础支撑。
1 实验部分
1. 1 试剂与仪器
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 AES〔w(AES)=
70%〕、十八烷基三甲基氯化铵 1831〔w(1831)=
70%〕、烷基糖苷 APG〔w(APG)= 50%〕、平平加〔w
(平平加)= 99%〕:北京信诺久恒科贸公司，CP;油
酸、苯、液体石蜡、松节油、硫酸镁(MgSO4·7H2O)、
氯化钙(CaCl2·2H2O) :国药集团化学试剂有限公
司，AR;大豆油、椰子油、棕榈油、橄榄油:市购;风干
无患子果实，福建省建宁县源荣无患子生物有限公
司;米曲霉:实验室保藏。
DCAT21全自动表面张力仪:德国 Dataphysics公
司;2152罗氏泡沫仪:上海银泽仪器设备公司;TU －
1900双束紫外可见分光光度计:日本 Shimadzu公司。
1. 2 无患子皂苷水提液及发酵液的制备
借鉴金月庆等［12］的研究，将无患子干果皮粉碎
至 20 ～ 40 目，在 40 ℃下将此粉末与水按质量比 1
∶3 提取 5 h，过滤得到第一次滤液和滤渣。在同样
的温度下，将滤渣再与水按 1∶2 质量比提取 3 h，过
滤得到第二次滤液，弃去滤渣，合并两次滤液，得到
无患子皂苷粗滤液。将此无患子皂苷粗滤液以
5 000 r /min离心 10 min，取出上清液即为无患子皂
苷水提液。将本实验室保藏的米曲霉菌种按 5 g /L
的接种量接入无患子皂苷水提液，在 30 ℃发酵 5 ～
7 d后高压蒸汽灭菌，8 000 r /min 离心 10 min 除去
菌体，得到无患子皂苷发酵液。
1. 3 测试方法
1. 3. 1 无患子皂苷质量浓度、皂苷得率、可溶性固
形物质量浓度及无患子皂苷占可溶性固形
物的质量分数的测定
无患子皂苷质量浓度的测定:采用香草醛 －冰
醋酸法［2］。
可溶性固形物质量的测定:准确量取 10 mL 浸
提溶液经8 000 r /min离心 15 min，以除去悬浮颗粒
和不溶性固形物，将此离心后的样品置于烘至恒重
的铝盒中，于 60 ℃水浴蒸干后转移至真空干燥箱
中，在 60 ℃、真空度 93. 325 ～ 98. 659 kPa 的条件下
烘 5 h，然后于干燥器皿中冷却至恒重，即为 10 mL
浸提溶液中可溶性固形物质量。w(无患子皂苷)为
无患子皂苷质量占可溶性固形物质量的百分数。
ρ(可溶性固形物)/(g /L)=可溶性固形物质量0. 01
无患子皂苷得率 /% =无患子皂苷质量浓度 ×总体积
无患子干果皮质量
× 100
w(无患子皂苷)/% =无患子皂苷质量浓度ρ(可溶性固形物)
× 100
1. 3. 2 温度稳定性的测定
配制 ρ(无患子皂苷)= 10 g /L的无患子皂苷水
提液和发酵液分别在 － 10 ℃的冰箱和 39 ～ 41 ℃的
水浴锅中放置 24 h后，恢复室温，观察现象，是否出
现分层、沉淀、结晶或褪色现象。
1. 3. 3 CMC和 γCMC的测定
配制 ρ(无患子皂苷)= 10 g /L的无患子皂苷水
·051· 精 细 化 工 FINE CHEMICALS 第 30 卷
提液、发酵液及 ρ(AES /1831 /APG /平平加)= 10 g /
L的单一表面活性剂水溶液。
按 Rosen理论配制总表面活性剂质量浓度为
10 g /L混合表面活性剂溶液(无患子皂苷发酵液和
另一种表面活性剂)。
全自动表面张力仪自动测定无患子皂苷水提
液、发酵液、单一表面活性剂水溶液和混合表面活性
剂溶液的临界胶束质量浓度(CMC)、临界胶束质量
浓度时的表面张力(γCMC)。
1. 3. 4 泡沫性能的测定
配制 ρ(无患子皂苷)= 0. 5 ～ 5 g /L的无患子皂
苷水提液、发酵液及 ρ(AES /1831 /APG /平平加)= 3
g /L的单一表面活性剂水溶液。
无患子皂苷的加入量固定为 3. 0 g /L，按 Rosen
复配效果的最佳质量浓度比将无患子皂苷与 AES、
1831、APG、平平加分别复配，定容至1 000 mL，此为
混合表面活性剂溶液。
根据 GB /T1974—94 测定无患子皂苷水提液、
发酵液、单一表面活性剂水溶液和混合表面活性剂
溶液的起泡力和泡沫稳定性。
1. 3. 5 乳化力的测定
配制 ρ(无患子皂苷)= 1. 0 g /L 的无患子皂苷
水提液、发酵液及 ρ(AES /1831 /APG /平平加)= 1. 0
g /L的单一表面活性剂水溶液。
无患子皂苷的加入量固定为 1. 0 g /L，按 Rosen
复配效果的最佳质量浓度比将无患子皂苷与 AES、
1831、APG、平平加分别复配，定容至1 000 mL，此为
混合表面活性剂溶液。
用移液管吸取 20 mL 无患子皂苷水提液、发酵
液、单一表面活性剂水溶液和混合表面活性剂溶液
分别放入 100 mL 具塞量筒内，再用移液管吸取 20
mL油相分别放入每个无患子皂苷水提液、发酵液、
单一表面活性剂水溶液和混合表面活性剂溶液量筒
内，用手捏紧玻璃塞，上下剧烈振动 5 次，静置 1
min，再同样振动 5 次，静置 1 min，如此重复 5 次，立
即用秒表记录时间，至水相分离出 10 mL时，记录分
出的时间，作为乳化力的比较［13 － 14］。
2 结果与讨论
2. 1 无患子皂苷水提液及其发酵液的理化性质
测试了无患子皂苷水提液和发酵液的理化性
质，结果见表 1。
表 1 无患子水提液及其发酵液的理化性质
Table 1 Physicochemical properties of Sapindus saponin water extract and its fermentation product
项目 无患子皂苷得率 /%
无患子皂苷占可溶性
固形物的质量分数 /%
可溶性固形物
质量浓度 /(g /L) pH
高温
稳定性
低温
稳定性
无患子皂苷水提液 33 49 140 4. 41 大量沉淀 稳定
无患子皂苷发酵液 30 82 75 6. 92 无沉淀 稳定
从表 1 可以看出，无患子皂苷水提液发酵过后
皂苷得率略有下降，可溶性固形物质量浓度从 140
g /L降低至 75 g /L，无患子皂苷占可溶性固形物的
质量分数从 49%上升到 82%，分析原因可能是由于
酵母菌利用无患子皂苷提取液中糖和蛋白质等营养
物质优势生长，而对皂苷类活性成分利用能力较弱，
并且产生的副代谢产物很少，从而纯度明显提高;溶
液 pH从 4. 41 升至 6. 92，分析原因可能是由于在发
酵的后期，随着发酵液中糖的减少，蛋白质在分解成
氨基酸后进一步分解成胺类物质，呈碱性的产物不
断增加，所以 pH 上升，这种 pH 的自然变化过程使
无患子皂苷发酵液的 pH符合大多数洗涤剂的中性
范围;无患子皂苷水提液的高温稳定性较差，而发酵
后有很大的改善，可能是由于无患子皂苷水提液中
存在一部分蛋白质，大多数蛋白质在加热时，由于空
间结构被破坏而丧失其稳定性，因此变性凝固，而发
酵过程则可消耗掉无患子皂苷水提液中存在的蛋白
质，所以使其高温稳定性得到改善。
2. 2 CMC和 γCMC的测定
2. 2. 1 无患子皂苷水提液及其发酵液 CMC和 γCMC
25 ℃时无患子皂苷水提液、发酵液以及 4 种表
面活性剂的 CMC和 γCMC值见表 2。
表 2 不同表面活性剂的 CMC和 γCMC数值
Table 2 CMC and γCMC values of different surfactants
表面活性剂 CMC /(g /L) γCMC /(mN /m)
无患子皂苷水提液 0. 03856 36. 90
无患子皂苷发酵液 0. 03543 36. 80
AES 0. 24286 31. 26
1831 0. 09506 36. 67
APG 0. 06044 27. 87
平平加 0. 05979 42. 43
从表 2 可以看出，在 25 ℃下，无患子皂苷水提
液和发酵液的 CMC远低于其他合成表面活性剂，而
γCMC相差不多;无患子皂苷发酵后的 CMC 和 γCMC比
发酵前略低，可能是由于发酵后去除了一些影响
CMC和 γCMC的杂质，例如糖类和蛋白质。因仪器条
·151·第 2 期 伍 恒，等:无患子皂苷及复配体系表面活性的研究
件和其他条件的限制，本文没有研究其他因素对无
患子皂苷 CMC和 γCMC的影响，有文献报道，在温度
25 ～ 40 ℃、水硬度 0 ～ 0. 25 g /L、pH = 5. 5 ～ 7. 8 的
条件下，这些因素对无患子皂苷的 CMC和 γCMC的影
响不大［10］。
2. 2． 2 复配体系的 CMC和 γCMC及增效
两种结构不同的表面活性剂复配，一般在表面
相形成非理想单分子层、在溶液相生成非理想胶束
而表现出协同效应。Rosen 等［15 － 16］用相分离模型，
导出两种表面活性剂复配增效的最佳配比为:ρ1 ∶ ρ2
≈CMC1 ∶CMC2。王正武等
［17］采用单组分的临界胶
束质量浓度 CMC1、CMC2 和临界胶束质量浓度时对
应的表面张力 γCMC1、γCMC2的加权平均值来进行理论
上的复配效果计算:
CMC理 = x1γCMC1 + x2CMC2
γCMC理 = x1γCMC1 + x2γCMC2
式中:x1、x2 分别为单组分 1、2 的质量分数，CMC理
为复配体系的 CMC 理论计算值，γCMC理为复配体系
的 γCMC理论计算值。
本研究按 Rosen配比将无患子皂苷发酵液与几
种常见的表面活性剂复配。25 ℃时，测得复配体系
的 CMC和 γCMC，结果见表 3。
表 3 含无患子皂苷发酵液的复配体系的表面活性比较
Table 3 Comparison of the surface activity of the mixture
systems containing Sapindus saponin fermentation
product
复配体系 无患子皂苷发酵液 /AES
无患子皂苷
发酵液 /1831
无患子皂苷
发酵液 /APG
无患子皂苷
发酵液 /平平加
配比 1∶7 1∶3 1∶2 1∶2
CMC理 /(g /L) 0. 2171 0. 0802 0. 0522 0. 0518
γCMC理 /(mN/m) 31. 95 36. 70 30. 82 40. 57
CMC表 /(g /L) 0. 1061 0. 0496 0. 0518 0. 0441
γCMC表 /(mN/m) 31. 89 36. 35 28. 54 39. 85
(CMC表 － CMC理)/(g /L) － 0. 1111 － 0. 0306 － 0. 0004 － 0. 0077
(γCMC表 － γCMC理)/(mN/m) － 0. 06 － 0. 35 － 2. 28 － 0. 72
A = 1 － CMC表 /CMC理 0. 5113 0. 3815 0. 0077 0. 1486
B = 1 － γCMC表 /γCMC理 0. 0019 0. 0095 0. 0740 0. 0177
D = 1 － ργ理 /CMC理 0. 6425 0. 9213 0. 8941 0. 8932
注:CMC表为复配体系的 CMC表观测定值，γCMC表为复配体系的 γCMC表观测定值;A值代表形
成胶束能力增效:A = 1 － CMC表 /CMC理;B 值代表降低溶液表面张力的能力增效:B = 1 － γCMC表 /
γCMC理;D值代表降低溶液表面张力效率增效:D = 1 － ργ理 /CMC理(这里取 γ = γCMC理) ，式中 ργ理
为降低表面张力达定值时所需混合表面活性剂形成理想溶液所需质量浓度〔ργ理 = X1ργ1 + X2ργ2〕。
从表 3 可以看出，无患子皂苷发酵液与 AES、
1831、APG、平平加复配后都有不同程度的增效作
用。从表中的 A、B、D值，得出这 4 种表面活性剂与
无患子皂苷发酵液复配增效的大小顺序:
形成胶束能力增效:AES ＞ 1831 ＞ 平平加 ＞
APG。
降低溶液表面张力能力增效:APG ＞平平加 ＞
1831 ＞ AES。
降低溶液表面张力的效率增效:1831 ＞ APG≈
平平加 ＞ AES。
综合 A、B、D 3 个指标，无患子皂苷发酵液与
APG复配后效果最好:在质量比 1∶2 时测得的 γCMC表
为最小，为 28. 54 mN /m，接近于 APG 纯组分的
γCMC，而相对无患子皂苷纯组分的 γCMC则大大降低;
复配体系降低表面张力的能力增效为 7. 40%，降低
溶液表面张力效率增效为 89. 41%，增效作用比较
明显。
2. 3 泡沫性能
2. 3. 1 无患子皂苷水提液及其发酵液的起泡力和
泡沫稳定性
在 45 ℃下利用罗氏泡沫仪测定不同质量浓度
的无患子水提液和发酵液的泡沫高度和泡沫稳定
性，结果见表 4。
表 4 无患子皂苷水提液及其发酵液的泡沫高度和泡沫稳
定性
Table 4 Foaming power and stability of Sapindus saponin water
extract and its fermentation product
质量浓度
/(g /L)
无患子皂苷水提液
H0 /cm H5 /cm
无患子皂苷发酵液
H0 /cm H5 /cm
0. 5 8. 1 8. 0 9. 5 9. 4
1. 0 8. 9 7. 8 12. 1 12. 0
2. 5 12. 0 9. 1 13. 5 13. 1
3. 0 13. 2 8. 1 14. 6 14. 0
5. 0 13. 3 10. 5 14. 9 14. 1
从表 4 可以看出，无患子皂苷水提液和发酵液
的起泡力均随着质量浓度的增大而增强，当质量浓
度达到 3. 0 g /L时，泡沫高度基本稳定，随着质量浓
度的增大其变化幅度较小;无患子皂苷发酵液在同
等条件下的泡沫高度高于无患子皂苷水提液，特别
是泡沫稳定性有较大幅度的改善，这可能是由于无
患子皂苷提取液经发酵纯化后去除了大部分的糖、
蛋白质等杂质，这些杂质会导致液体的表面张力增
大，从而使起泡力减弱;至于泡沫稳定性，虽然多糖
类和蛋白质会使液体的表面黏度增大，起到稳泡的
作用，但从表 4 结果来看，这种稳泡性与无患子皂苷
的稳泡性可能存在一种拮抗的关系，具体机理还有
待进一步研究。
2. 3. 2 复配体系的泡沫性能
在 45 ℃下复配体系的泡沫高度和泡沫稳定性，
结果见表 5。单纯的无患子皂苷发酵液在皂苷质量
浓度为 3. 0 g /L时的泡沫高度为 14. 6 cm，而复配后
·251· 精 细 化 工 FINE CHEMICALS 第 30 卷
复配体系泡沫高度和泡沫稳定性都不同程度地高于
单纯的无患子皂苷发酵液(表 5) ，尤其是无患子皂
苷发酵 /APG复配体系表现出的起泡力和泡沫稳定
性最好，增效顺序为无患子皂苷发酵液 /APG ＞无患
子皂苷发酵液 /AES ＞无患子皂苷发酵液 /1831 ＞无
患子皂苷发酵液 /平平加。相对于表面活性剂纯组
分，无患子皂苷发酵液 /AES 未表现出增效，无患子
皂苷发酵液 /平平加增效最明显，增效顺序为无患子
皂苷发酵液 /平平加 ＞无患子皂苷发酵液 /APG ＞无
患子皂苷发酵液 /1831。
表 5 复配体系的起泡力和泡沫稳定性
Table 5 Foaming power and stability of the mixture systems
表面活性剂 表面活性物的总质量浓度 /(g /L) 配比 H0 /cm H5 /cm
AES 3 — 17. 4 16. 9
1831 3 — 16. 7 15. 7
APG 3 — 17. 9 17. 3
平平加 3 — 11. 6 7. 1
无患子皂苷发酵液 /AES 24 1∶7 17. 2 16. 7
无患子皂苷发酵液 /1831 12 1∶3 17． 1 16． 0
无患子皂苷发酵液 /APG 9 1∶2 18． 7 18． 5
无患子皂苷发酵液 /平平加 9 1∶2 15． 1 14． 3
2. 4 乳化力
2. 4. 1 无患子皂苷水提液及其发酵液的乳化力
利用 1. 3. 5 节所述测定乳化力的方法对 ρ(无
患子皂苷)= 1. 0 g /L 的无患子皂苷水提液和发酵
液进行乳化力测定，结果见表 6。
表 6 无患子皂苷水提液及其发酵液对不同油相的乳化力
Table 6 Emulsifying ability of Sapindus saponin water extract
and its fermentation product on different oil phase
油相
大豆油 椰子油 橄榄油 棕榈油 松节油 液体石蜡 油酸 苯
水相分出
10 mL所
需时间 /min
无患子皂
苷水提液
25. 5 19. 0 20. 2 35. 5 15. 0 13. 5 45. 0 28. 4
无患子皂
苷发酵液
28. 0 19. 2 22. 0 38. 7 17. 5 13. 7 54. 3 29. 7
从表 6 可以看出，发酵后无患子皂苷水提液对
表中列出的 8 种样品的乳化力均有不同程度地增
强。可能是由于糖类、蛋白质等杂质能够使界面张
力变大，使总的界面能提高，从而影响体系的稳定
性;也可能是由于糖类、蛋白质等杂质与无患子皂苷
的交互作用使界面膜的机械强度变差，从而影响乳
状液的稳定性。
2. 4. 2 复配体系的乳化力
根据表 6 结果，选取了其中水相分出 10 mL 所
需时间较长的棕榈油及乳化时间较短的液体石蜡，
分别考察了对 4 种表面活性剂的乳化力，结果见表
7。对比表 6 和表 7 结果可以总结出表面活性剂对
棕榈油的乳化力:平平加 ＞ 1831 ＞无患子皂苷发酵
液 ＞ APG ＞ AES;对液体石蜡的乳化力:无患子皂苷
发酵液 ＞平平加 ＞ APG ＞ 1831 = AES;可见，无患子
皂苷作为一种天然的非离子型表面活性剂，其乳化
力并不逊色于人工合成的表面活性剂。
表 7 表面活性剂对不同油相的乳化力
Table 7 Emulsifying ability of the surfactants on different oil
phase
表面活性剂
AES 1831 APG 平平加
水相分出 10 mL
所需时间 /min
棕榈油 17. 8 46. 6 25. 7 50. 0
液体石蜡 3. 0 3. 0 5. 5 8. 5
分别用棕榈油和液体石蜡作为油相对复配体系
的乳化力进行测定，结果见图 1。
a—棕榈油;b—液体石蜡
图 1 复配体系对棕榈油和液体石蜡的乳化力
Fig． 1 Emulsifying ability of the mixture systems on palm oil
and liquid paraffin
从图 1a可以看出，4 种体系中除了无患子皂苷
发酵液 /平平加之外，其他 3 种复配体系都在某些配
比时表现出增效，且基本在 Rosen最佳配比附近对棕
榈油表现出最强的协同效应;1831复配体系在任何一
种配比下的乳化力都优于无患子皂苷单一体系，在
Rosen最佳配比时乳化时间达到最大，为 145 min，远
·351·第 2 期 伍 恒，等:无患子皂苷及复配体系表面活性的研究
远大于无患子皂苷发酵液和 1831 单一体系;平平加
复配体系未表现出增效;相对于无患子皂苷单一体
系，复配体系对棕榈油的乳化力增效顺序为:无患子
皂苷发酵液 /1831 ＞无患子皂苷发酵液 /APG ＞无患
子皂苷发酵液 /AES ＞无患子皂苷发酵液 /平平加。
从图 1b可以看出，4 种复配体系中只有无患子
皂苷发酵液 /APG复配体系对液体石蜡的乳化力表
现出增效，表现出增效的两个点为无患子皂苷占总
表面活性物质量分数 10%和 33%，其乳化力远远大
于 APG单一体系;其他 3 种复配体系在任何配比时
的乳化时间都小于无患子皂苷单组分。
3 结论
(1)通过将无患子皂苷水提液与无患子皂苷发
酵液进行成分的对比及基本性质的分析，发现相对
于水提液，虽然发酵液皂苷得率略下降，但其无患子
皂苷占可溶性固形物的质量分数明显提高，可溶性
固形物质量浓度降低，溶液由酸性变为中性，高温稳
定性变强;无患子皂苷发酵液的 CMC和 γCMC比水提
液略低;发酵后起泡力、泡沫稳定性及乳化力相对于
水提液都有明显的改善。
(2)通过 Rosen理论对含无患子皂苷二元表面
活性剂复配体系的复配效果实验发现，无患子皂苷
与 AES、1831、APG、平平加 4 种表面活性剂复配可
产生协同增效效应，同时复配体系的泡沫性能提高。
乳化力测试结果显示，无患子皂苷与 APG复配对棕
榈油和液体石蜡都有较大的协同增效作用，而其他
3 种复配体系都只对棕榈油显示出协同增效作用。
参考文献:
［1］ Azhar I，Usmanghani K，Perveen S，et al． Two triterpenoidal
saponins from Sapindus Mukorossi Gaertn［J］． Pak J Phar Sci，
1993，6(2) :71 － 77．
［2］ 余锦城．天然无患子皂苷提取分离及测试的研究［D］． 合肥:
合肥工业大学，2007．
［3］ Sparg S G，Light M E，Staden J V． Biological activities and
distribution of plant saponins［J］． J ethnopharmacology，2004，94
(2) :219 － 243．
［4］ Roy D，Kommalapati R R，Mandava S S，et al． Soil washing
potential of a natural surfactant［J］． Environ Sci Technol，1997，31
(3) :670 － 675．
［5］ Tsuzuki J K，Svidzinski T I E，Shinobu C S，et al． Antifungal
activity of the extracts and saponins from Sapindus saponaria L．
［J］． Anais da Academia Brasileira de Ciencias，2007，79(4) :577
－ 583．
［6］ Pelegrini D D，Tsuzuki J K，Amado C A B，et al． Biological activity
and isolated compounds in Sapindus saponaria L． and other plants
of the genus Sapindus［J］． Latin American J Pharmacy，2008，27
(6) :922 － 927．
［7］ 沈国军，金 阳，张国良，等．对无患子提取液洗涤性能的研究
［J］．中国园艺文摘，2009，25(1) :47 － 48．
［8］ 武士威，李 娜，孙秋菊．无患子餐具洗涤剂的研制［J］． 电力
环境，2009，25(3) :29 － 31．
［9］ 孙洁如，陈孔常，周鸣方，等．无患子表面活性物及其复配体系
的性质研究［J］．日用化学工业，2002，32(4) :16 － 18．
［10］ 段纪东，张 鹏，武士威，等． 无患子提取物的泡沫性能研究
［J］．辽宁化工，2007，39(9) :595 － 597．
［11］ Balakrishnan S，Varughese S，Deshpand A P． Micellar
characterization of saponin from Sapindus Mukorossi［J］． Tenside
Surf Det，2006，43(5) :262 － 268．
［12］ 金月庆，郑竞成，桂小华．水提发酵法纯化茶皂素的工艺研究
［J］．粮食与食品工业，2008，15(4) :34 － 37．
［13］ 宋 莹，王青宁，张飞龙，等． 一种环保型乳化剂复配体系的
研究［J］．精细与专用化学品，2010，18(2) :9 － 12．
［14］ 丁振军．表面活性剂的复配及应用性能研究［D］．无锡:江南
大学，2007．
［15］ Rosen M J． Surface concentration and molecular interactions in
binary mixtures of surfactants［J］． J Colloid Interface Sci，1982，
86(1) :164 － 172．
［16］ Rosen M J． Surfactants ＆ interfacial phenomena 2nd［M］． New
York:John Wily and Sons Inc，1989:254 － 258．
［17］ 王正武，李干佐，李 英，等． 皂荚素及其复配体系表面活性
的研究［J］．日用化学工业，2000，30(6) :1 － 4．
·451· 精 细 化 工 FINE CHEMICALS 第 30 卷