CN109330929B - 一种银耳发酵提取物的制备方法及其在化妆品中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银耳发酵提取物的制备方法及其在化妆品中的应用。该方法是以银耳和水为原料，通过高温发酵、超高速剪切搅拌、低温发酵以及灭菌、离心分离得到银耳发酵提取物；所述的高温发酵所选用的高温菌种为嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种中的至少一种；所述的低温发酵所选用的低温菌种为酵母菌和乳杆菌混合得到的菌种。本发明制备得到的银耳发酵提取物可以作为面膜精华液，进一步制成面膜，用于补水保湿。本发明所用的原料均为化妆品允许使用的添加物，且银耳本身(含有银耳多糖)具有补水保湿的功效，银耳多糖经过变温过程的微生物发酵后，不仅在提取物中含量更高，而且分子量更小，更有利于人体皮肤表面的吸收与补水保湿。

Description

一种银耳发酵提取物的制备方法及其在化妆品中的应用
技术领域
本发明属于化妆品领域，特别涉及一种银耳发酵提取物的制备方法及其在化妆品中的应用。
背景技术
银耳，又称白木耳，是一种营养丰富，口味鲜美的大型食用菌，同时也是一种药用价值较高的药用菌，是全世界公认的保健品。银耳中含有丰富的多糖、蛋白质和多种氨基酸等营养物质。我国的银耳资源相对丰富，现阶段不仅在食用方面，在医药领域和化妆品领域对银耳的研究也在逐步深入。
银耳的提取物，特别是银耳多糖在美容护肤品中已经有了应用，主要是针对抗衰老和补水保湿功能的。近年来，郝莹，丘北泳等人也申请了一些关于植物或者真菌提取物的专利，但是大都将银耳(真菌)或者银耳多糖(真菌多糖)作为一种辅料添加，含量较少，而且额外添加了相当多的化妆品添加剂，可能会刺激皮肤，产生炎症或者引发过敏反应。叶夏，王昌涛等人也利用发酵法来制备面膜，但是均采用的是恒温一步发酵法。
因此，采用常规的恒温发酵方法，获得的有银耳提取物中的银耳多糖含量低且分子量大，不易于被人体吸收利用。因此，提供一种工艺简单，设备要求低，便于工业化生产的银耳发酵提取方法具有重要意义。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种银耳发酵提取物的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的银耳发酵提取物。
本发明的又一目的在于提供所述银耳发酵提取物在化妆品中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种银耳发酵提取物的制备方法，是以银耳和水为原料，通过高温发酵、超高速剪切搅拌、低温发酵以及灭菌、离心分离，得到银耳发酵提取物；具体包括如下步骤：
(1)将银耳和水混合均匀，然后升温至40～65℃，再加入高温菌种进行发酵，得到发酵产物I；其中，高温菌种为嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种中的至少一种；
(2)将步骤(1)中得到的发酵产物I在15000～20000r/min的剪切速率下剪切5～10min，得到剪切后的发酵产物II；
(3)将步骤(2)中得到的发酵产物II降温至25～37℃，然后加入低温菌种继续发酵，得到发酵产物III；其中，低温菌种为酵母菌和乳杆菌混合得到的菌种；
(4)将步骤(3)中得到的发酵产物III高温灭菌，使得菌种失活，得到灭菌产物；然后将灭菌产物冷却至室温，离心，取上清液，得到银耳发酵提取物。
步骤(1)中所述的银耳优选为80目的银耳粉末。
步骤(1)中所述的银耳和水的重量比为1:50～100；优选1:100。
步骤(1)中所述的水优选为去离子水。
步骤(1)中所述的高温菌种优选为嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种混合得到的菌种；更优选为嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种按质量比1:1混合得到的菌种。
所述的嗜热链球菌优选为嗜热链球菌ATCC BAA-491。
所述的唾液链球菌嗜热亚种优选为唾液链球菌嗜热亚种ATCC19258。
步骤(1)中所述的高温菌种的添加量为1g/L(占发酵体系的0.1wt％)。
步骤(1)中所述的发酵的温度优选为45～65℃。
步骤(1)中所述的发酵的时间为12～24h。
步骤(2)中所述的剪切为在高速剪切设备中进行剪切。
步骤(3)中所述的降温优选为降温至25～30℃。
步骤(3)中所述的继续发酵的时间为12～24h；优选为12h。
步骤(3)中所述的酵母菌为酿酒酵母；优选为酿酒酵母GIM2.207。
步骤(3)中所述的乳杆菌为植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌中的至少一种。
所述的植物乳杆菌优选为植物乳杆菌GIM1.140。
所述的嗜酸乳杆菌优选为嗜酸乳杆菌GIM1.731。
步骤(3)中所述的低温菌种优选为酿酒酵母、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌按质量比1:1:1配比得到的混合菌种。
步骤(3)中所述的低温菌种的添加量为1g/L(占发酵体系的0.1wt％)。
步骤(3)中所述的高温灭菌的条件优选为：121℃灭菌20min。
步骤(3)中所述的离心的条件为：3000～5000r/min离心10～15min；优选为：4000～5000r/min离心10～15min。
一种银耳发酵提取物，通过上述任一项所述的方法制备得到。
所述的银耳发酵提取物中银耳多糖的分子量为3.98～20kDa。
所述的银耳发酵提取物在制备补水保湿产品中的应用。
所述的补水保湿产品包括化妆品和护肤品；优选为面膜、精华液等。
所述的银耳发酵提取物在制备面膜精华液中的应用。
所述的银耳发酵提取物作为面膜精华液在制备面膜中的应用。
一种含有银耳发酵提取物的面膜，通过如下步骤制备得到：将面膜基质浸泡到上述银耳发酵提取物中，取出，得到含有银耳发酵提取物的面膜。
所述的面膜基质优选为蚕丝面膜基质。
所述的含有银耳发酵提取物的面膜在补水保湿中的应用。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明将固定比例的银耳和水的混合物料经过高温发酵、超高速剪切、低温发酵等步骤，制作出银耳提取物精华液，并进一步制作出银耳提取物面膜。本发明所用的原料均为化妆品允许使用的添加物，且银耳本身(银耳多糖)具有补水保湿的功效，银耳多糖经过变温过程的微生物发酵后，不仅在提取物中含量更高，而且分子量更小，更有利于人体皮肤表面的吸收与补水保湿。
(2)有鉴于现在市售的面膜产品多为化学合成产物，本发明方法制备的精华液和面膜中主要含有银耳多糖和发酵产生的一些活性物质，且在制作过程中也未添加化妆品添加剂，以避免过量的添加剂对人体的影响，制得的面膜中银耳多糖的含量高，不仅起到了补水保湿的效果，同时缓解皮肤的不适症状，以解决现有化妆品中所存在的问题，并填补相关领域的空白。
(3)本发明的面膜精华液是由两步变温发酵法(变温梯度发酵)制备的，利用微生物降解多糖的分子量，能够使得精华液中的银耳多糖的分子量降低，更好的被人体吸收利用；且可以通过改变工艺中的发酵时间和超高速剪切速率来控制银耳多糖的分子量。
(4)本发明面膜以蚕丝为基质材料，因而能够更好地贴合面部轮廓，回复肌肤自然状态。
(5)本发明采用发酵法提取银耳中的功效成分，该方法具有制备工艺简单，设备要求低，便于工业化生产的优点。
附图说明
图1是未处理银耳多糖分子量图谱。
图2是实施例1中处理后银耳多糖分子量图谱。
图3是实施例2中处理后银耳多糖分子量图谱。
图4是实施例3中处理后银耳多糖分子量图谱。
图5是对比例1中处理后的银耳多糖分子量图谱。
图6是对比例2中处理后的银耳多糖分子量图谱。
图7是在RH＝43％条件下各个样品保湿率统计图。
图8是在绝对干燥条件下不同样品失水率统计图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但是本领域的人员会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用未注明生产厂商者的原料、试剂等，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明所提供的银耳发酵提取物的原料如下：银耳、去离子水、各类菌种；优选的，本发明所述的原料按照重量份数计，由以下物质构成：银耳与水的的比例为1:50～100，接种的高温菌种为0.1％，低温菌种也为0.1％。
银耳含有大量的生物活性多糖，能够起到很好的补水保湿效果，本发明中通过将银耳和水经过发酵得到的提取物制备成面膜液，可以实现对皮肤的保湿补水效果，而且经过所述发酵处理之后，银耳多糖得到降解，分子量变小，更有利于人体吸收。
本发明的面膜精华液制备方法简单，其步骤可参考如下：
(a)将水和银耳加入罐中，加热，然后加入嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种发酵，得到发酵初液。
(b)将发酵初液利用高速剪切设备搅拌均匀，使得物料粉碎均匀。
(c)降温，在搅拌均匀的发酵液中加入混合菌种(酵母菌、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌)继续发酵。
(d)121℃，20min灭菌，降温，将发酵液离心除去菌种，即得到银耳提取物的面膜精华液。
本发明中GPC的测定条件为本实验采用美国Water公司的高效凝胶渗透色谱法测定银耳多糖的分子量分布，色谱条件为Ultrahydrigel 250 column(7.8×300mm)、Ultrahydrigel 500 column(7.8×300mm)和Ultrahydrigel 1000 column(7.8×300mm)串联，流动相为0.02mol/L的KH2PO4缓冲溶液，流速为0.8mL/min，waters 2414示差检测器，柱温35℃，测量时间为60min。
本发明实施例中所涉及的嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcus salivarius subsp.thermophilus)购买自中国微生物菌种保藏中心，其编号为：唾液链球菌嗜热亚种(
Figure BDA0001852183650000051
19258TM)、嗜热链球菌(ATCC BAA-491)；酵母菌(即酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae))、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)均购买自广东省菌种保藏中心，其编号分别为：酿酒酵母(GIM2.207)，植物乳杆菌(GIM1.140)，嗜酸乳杆菌(GIM1.731)。
实施例1
(1)将嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种(菌种质量比为1:1)1g加入到10g银耳(80目粉末)和1000g去离子水中，得到发酵体系，然后将发酵体系在45℃发酵12h，得到发酵产物I；
(2)将发酵产物I利用高速剪切设备搅拌均匀，使得物料粉碎，条件为5min、15000r/min，得到物料粉碎后的发酵产物II，并将其降温到25℃；
(3)向发酵产物II中加入混合菌种(酿酒酵母、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌，其质量比为1:1:1)1g，在25℃条件下发酵12h，得到发酵产物III；
(4)将该发酵产物III在121℃高压灭菌20min，使得菌种失活，得到灭菌产物；将灭菌产物降温至室温，然后在4000r/min条件下离心10min，收集上清液，即为银耳发酵提取物；
(5)将灭完菌的蚕丝面膜基质(常规市售)装入包装袋中，灌入银耳发酵提取物，封装，得到含有银耳发酵提取物的面膜(银耳面膜1)；也可以将灭完菌的蚕丝面膜基质浸泡于银耳发酵提取物中，取出，即得到含有银耳发酵提取物的面膜。
银耳提取物的发酵液中含有丰富的银耳多糖，并且有发酵产生的β-葡聚糖和氨基酸等营养物质，将上述银耳发酵提取物进行GPC测定，以银耳多糖(河北韩美生物科技有限公司，下同)为对比，结果如图1和2所示：根据GPC测定结果发现，银耳多糖的分子量从2000kDa降低到了20kDa。
实施例2
(1)将嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种(菌种质量比为1:1)1g加入到10g银耳(80目粉末)和1000g去离子水中，得到发酵体系，然后将发酵体系在65℃发酵24h，得到发酵产物I；
(2)将发酵产物I降温到室温，然后利用高速剪切设备搅拌均匀，使得物料粉碎，条件为10min、20000r/min，得到物料粉碎后的发酵产物II，并将该发酵产物II降温到30℃；
(3)向发酵产物II中加入混合菌种(酿酒酵母、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌，其质量比为1:1:1)1g，在30℃条件下发酵12h，得到发酵产物III；
(4)将该发酵产物III在121℃高压灭菌20min，使得菌种失活，得到灭菌产物；将灭菌产物降温至室温，然后在5000r/min条件下离心15min，收集上清液，即为银耳发酵提取物。
(5)将灭完菌的蚕丝面膜基质装入包装袋中，灌入银耳发酵提取物(以银耳发酵提取物作为面膜精华液)，封装，得到含有银耳发酵提取物的面膜(银耳面膜2)。
将上述银耳发酵提取物进行GPC测定，结果如图3所示：根据GPC测定结果发现，银耳多糖的分子量从2000kDa降低到了3.98kDa。
实施例3
(1)将嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种(菌种质量比为1:1)1g加入到10g银耳(80目粉末)和1000g去离子水中，得到发酵体系，然后将发酵体系在55℃发酵18h，得到发酵产物I；
(2)将发酵产物I降温至室温，然后利用高速剪切设备搅拌均匀，使得物料粉碎，条件为10min、18000r/min，得到物料粉碎后的发酵产物II，并将该其降温到30℃；
(3)向发酵产物II中加入混合菌种(酿酒酵母、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌，其质量比为1:1:1)1g，在30℃条件下发酵12h，得到发酵产物III；
(4)将该发酵产物III在121℃高压灭菌20min，使得菌种失活，得到灭菌产物；将灭菌产物降温至室温，然后在4000r/min条件下离心10min，收集上清液，即为银耳发酵提取物。
(5)将灭完菌的蚕丝面膜基质装入包装袋中，灌入银耳发酵提取物(以银耳发酵提取物作为面膜精华液)，封装，得到含有银耳发酵提取物的面膜(银耳面膜3)。
将上述银耳发酵提取物进行GPC测定，结果如图4所示：根据GPC测定结果发现，银耳多糖的分子量从2000kDa降低到了10kDa。
对比例1
(1)将嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种(菌种质量比为1:1)共1g和1g混合菌种(酿酒酵母、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌，其质量比为1:1:1)加入到10g银耳(80目粉末)和1000g去离子水中，得到发酵体系，然后将发酵体系在35℃发酵18h，得到发酵产物I；
(2)将发酵产物I降温至室温，然后利用高速剪切设备搅拌均匀，使得物料粉碎，条件为10min、18000r/min，得到发酵搅拌产物；
(3)将该发酵搅拌产物在121℃高压灭菌20min，使得菌种失活，得到灭菌产物；将灭菌产物降温至室温，然后在4000r/min条件下离心10min，收集上清液，即为银耳发酵提取物。
(4)将灭完菌的蚕丝面膜基质装入包装袋中，银耳发酵提取物(以银耳发酵提取物作为面膜精华液)，封装，得到含有银耳发酵提取物的面膜。
将上述银耳发酵提取物进行GPC测定，结果如图5所示：根据GPC测定结果发现，银耳多糖的分子量从2000kDa降低到了500kDa。
对比例2
(1)将混合菌种(酿酒酵母、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌，其质量比为1:1:1)1g加入到10g银耳(80目粉末)和1000g去离子水中，得到发酵体系，然后将发酵体系在30℃发酵12h，得到发酵产物I；
(2)然后利用高速剪切设备搅拌均匀，使得物料粉碎，条件为10min、18000r/min，得到物料粉碎后的发酵产物II；
(3)将发酵产物II升温至55℃，然后加入嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种(其质量比为1:1)共1g，在55℃条件下发酵18h，得到发酵产物III；
(4)将该发酵产物III在121℃高压灭菌20min，使得菌种失活，得到灭菌产物；将灭菌产物降温至室温，然后在4000r/min条件下离心10min，收集上清液，即为银耳发酵提取物。
(5)将灭完菌的蚕丝面膜基质装入包装袋中，灌入银耳提取物制作的精华液，封装，得到含有银耳发酵提取物的面膜。
将上述银耳发酵提取物进行GPC测定，结果如图6所示：根据GPC测定结果发现，银耳多糖的分子量从2000kDa降低到了80kDa。
对比例1作为一步发酵法的代表，跟本发明的两步变温发酵法做对比，同时对比例2作为两步变温发酵的对照组，改变了高温发酵和低温发酵的顺序，分别测定多糖分子量，研究变温发酵的效果。实验结果表明，通过一步法制备得到的银耳多糖，分子量降解并不明显，而对比例2中将两步发酵顺序调换后，对于银耳多糖的降解效果也没有达到先高温后低温的发酵步骤。因此，按照本发明中所述的高温发酵、高速剪切、低温发酵的步骤可以将提取物中的银耳多糖的分子量降低到更易被人体吸收的水平。
效果实施例
分别测试实施例1～3中制备得到的三种含有不同分子量的银耳多糖的面膜(银耳面膜1、2和3)在温度为25℃、RH＝43％(湿度为43％)条件下的保湿性能和在温度为25℃、RH＝0％(绝对干燥)条件下的失水率，同时以5％(v/v)的甘油溶液和10％(v/v)的甘油溶液为对照。其中：
保湿性能的测定条件：精确称量2.000g的面膜液(即银耳发酵提取物)和5％(v/v)的甘油溶液以及10％(v/v)的甘油溶液，放置在恒温恒湿条件下，测定不同时间的失水率和保湿率，并记录。失水率计算公式(失水率＝(w0-wn)×100％/w0)，公式中w0为0h时样品的质量(g)、wn为第n h时样品的质量(g)，其中n＝4，8，12。保湿率计算公式(保湿率＝(wn-w0)×100％/w0)。公式中w0为0h时样品的质量(g)、wn为第n h时样品的质量(g)，其中n＝4，8，12。
结果如图7和8所示，通过实验可以看出，银耳多糖的分子量经过各实施方案过程后，分子量均得到了降解，并且通过后续的保湿实验证明，分子量越低保湿性能越好，而在绝对干燥条件下，除5％(v/v)甘油水溶液外，其余几种样品差别不大。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种银耳发酵提取物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将银耳和水混合均匀，然后升温至40～65℃，再加入高温菌种进行发酵，得到发酵产物I；
（2）将步骤（1）中得到的发酵产物I在15000～20000r/min的剪切速率下剪切5～10min，得到剪切后的发酵产物II；
（3）将步骤（2）中得到的发酵产物II降温至25～37℃，然后加入低温菌种继续发酵，得到发酵产物III；其中，低温菌种为酵母菌和乳杆菌混合得到的菌种；
（4）将步骤（3）中得到的发酵产物III高温灭菌，使得菌种失活，得到灭菌产物；然后将灭菌产物冷却至室温，离心，取上清液，得到银耳发酵提取物；
步骤（1）中所述的高温菌种为嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种混合得到的菌种；
所述的嗜热链球菌为嗜热链球菌ATCC BAA-491；
所述的唾液链球菌嗜热亚种为唾液链球菌嗜热亚种ATCC19258；
步骤（3）中所述的酵母菌为酿酒酵母；
所述的酿酒酵母为酿酒酵母 GIM2.207；
步骤（3）中所述的乳杆菌为植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌混合得到的菌种；
所述的植物乳杆菌为植物乳杆菌GIM1.140；
所述的嗜酸乳杆菌为嗜酸乳杆菌GIM1.731。
2.根据权利要求1所述的银耳发酵提取物的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中所述的高温菌种为嗜热链球菌和唾液链球菌嗜热亚种按质量比1:1混合得到的菌种；
步骤（3）中所述的低温菌种为酿酒酵母、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌按质量比1:1:1配比得到的混合菌种。
3.根据权利要求1所述的银耳发酵提取物的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中所述的高温菌种的添加量为1g/L；
步骤（1）中所述的银耳为80目的银耳粉末；
步骤（1）中所述的银耳和水的重量比为1:50～100；
步骤（1）中所述的发酵的温度为45～65℃；
步骤（1）中所述的发酵的时间为12～24 h；
步骤（3）中所述的低温菌种的添加量为1g/L；
步骤（3）中所述的降温为降温至25～30℃；
步骤（3）中所述的继续发酵的时间为12～24 h；
步骤（3）中所述的高温灭菌的条件为：121℃灭菌20min；
步骤（3）中所述的离心的条件为：3000～5000r/min离心10～15min。
4.一种银耳发酵提取物，其特征在于：通过权利要求1～3任一项所述的方法制备得到。
5.权利要求4所述的银耳发酵提取物在制备补水保湿产品中的应用，其特征在于：所述的补水保湿产品为化妆品和/或护肤品。
6.权利要求4所述的银耳发酵提取物在制备面膜精华液中的应用。
7.权利要求4所述的银耳发酵提取物作为面膜精华液在制备面膜中的应用。
8.一种含有银耳发酵提取物的面膜，其特征在于，通过如下步骤制备得到：将面膜基质浸泡到权利要求4所述的银耳发酵提取物中，取出，得到含有银耳发酵提取物的面膜；
所述的面膜基质为蚕丝面膜基质。
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