皂荚中含有丰富的三萜皂苷,它具有两亲结构,是一种对人体和环境友好的表面活性剂,应用非常广泛。本文主要研究内容如下:(1)采用超声辅助法对皂荚皂苷进行提取。首先分析了颗粒大小、液固比、超声时间、乙醇浓度和温度等因素对皂荚皂苷提取率的影响,在此基础上应用响应面法优化皂荚皂苷的粗提工艺,设计了四因素三水平实验,通过模型的方差分析得到最佳提取参数为液固比9 m L/g、超声时间65 min、乙醇体积分数77%、温度63°C,其中液固比和温度对皂荚皂苷提取率影响较大,超声时间和乙醇体积分数的影响较小。(2)用D101大孔树脂进行静态和动态吸附实验对皂荚皂苷纯化分离。通过静态吸附试验进行吸附性能的研究,结果表明D101大孔树脂对皂荚皂苷具有良好的吸附效果,不同温度下的等温吸附可以用Freundlich方程很好地拟合,降温有利于吸附;D101大孔树脂对皂荚皂苷的吸附是一个自发(ΔG<0)、放热(ΔH<0)的物理过程;熵变ΔS<0,表明吸附为熵减的过程;拟二级动力学能有效反映D101大孔树脂对皂荚皂苷的吸附过程(R~2=0.999)。同时进行动态吸附试验,得到最优纯化工艺条件为上样浓度0.365 mg/m L、最大上样量40 m L、洗脱剂浓度80%、洗脱剂用量3 BV。(3)用酰氯对得到的皂荚皂苷进行修饰。酰氯与皂荚皂苷结构中的羟基发生反应生成皂荚皂苷脂肪酸酯,在皂苷中低聚糖部分的极性羟基群上引入烷基链,增加了整体疏水性。探究了碳链长度、皂荚皂苷与酰氯的摩尔比对表面性能的影响,并对新的表面活性剂进行结构表征和性能分析。结果表明酯化后表面张力都有降低,并且所用酰氯的碳链越长表面张力越低,其中皂荚皂苷和肉豆蔻酰氯以1:4的摩尔比酯化后的表面张力最低为29.22 m M/m。对比皂荚皂苷(GS)、皂荚皂苷肉豆蔻酸酯(GS-My4)与市售表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、椰油酰胺基丙基甜菜碱(CAB-35)的表面性能,得到皂荚皂苷和市售表面活性剂的乳化能力和泡沫性能相差不大,表面张力和润湿性能较差,通过改性得到的GS-My4虽然乳化能力和泡沫性能有所降低,但大幅度降低了溶液的表面张力并提高了润湿性能。(4)将皂荚应用于洗发液配方中,用皂荚提取物与市售表面活性剂复配,通过正交实验,测量不同用量的主、辅表面活性剂的去污率和泡沫高度并进行权重分析,制备了一种含有天然皂荚提取物的洗发液。其中AES、CAB-35、皂荚提取液、6501的含量分别为15%、4%、10%和4%,并辅以适量的调理剂、保湿剂、增稠剂和防腐剂。该配方制得的天然绿色洗发液的外观为淡棕色,有淡淡的药草清香,在不同温度下放置均无分层现象,性质稳定。与市场上的洗发产品相比,该洗发液具有更好的梳理性、光泽感、保湿效果以及头发舒适度。该配方成本较低,具有较大市场应用前景。