CN110960452A

CN110960452A - 一种含有根皮素的酵母浸出物及其制备工艺和应用

Info

Publication number: CN110960452A
Application number: CN201911364044.1A
Authority: CN
Inventors: 白杰; 王筱; 宋宇婧; 陈贤情
Original assignee: Jiaxing Synbiolab Biotechnology Co ltd
Current assignee: Jiaxing Synbiolab Biotechnology Co ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2020-04-07
Anticipated expiration: 2039-12-26
Also published as: CN110960452B

Abstract

本发明提供了一种含有根皮素的酵母浸出物及其制备工艺和应用，该酵母浸出物中根皮素的含量高达20‑1000mg/L，大大增加了酵母浸出物在化妆品领域的应用效果，并且该酵母菌株采用中国典型培养物保藏中心，菌株编号CCTCCNO:M2018718，可最大化的增加根皮素的含量，有效地降低酵母产生根皮素的成本。同时在浸出物制备工艺中采用采用1，2‑戊二醇或1，2‑己二醇作为浸出剂，不仅可以溶解更多的根皮素与酵母裂解后难溶于水的化合物，提高酵母裂解后物质浸出率，还可以使得二者作为化妆品保湿防腐剂，其保留在酵母浸出物不会产生不良影响，促使了酵母浸出物更好的应用于化妆品领域。

Description

一种含有根皮素的酵母浸出物及其制备工艺和应用

技术领域

本发明涉及根皮素技术领域，具体涉及一种含有根皮素的酵母浸出物及其制备工艺和应用。

背景技术

酵母浸出物(yeastextract)，是采用新鲜酵母为原料，利用现代生物技术手段或通过改变介质环境来诱导酵母自身体内多种酶系，外加(不加)某些外源酶类在适宜的条件下促使胞内蛋白质、核酸类物质进行降解，再经过一些精制工序得到的粉状、膏状或液体状的产品。酵母浸出物主要成分为多肽、氨基酸、核苷酸、B族维生素、微量元素及一些新陈代谢的中间产物等，而这些营养成分的存在使得酵母提取物蕴含了各种各样的功效。酵母浸出物是一种优良的天然调味料，在食品行业中具有广泛的用途，后来逐渐应用到护肤品行业，涉及到美白、抗衰老、去黑眼圈、祛痘产品和洗护发等领域。但多肽、氨基酸、核苷酸等在机体主要作为营养成分，实质上护肤效果有限。

根皮素(Phloretin)是国外新近研究开发出来的一种新型天然皮肤美白剂，主要分布于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮,是一种多功能黄酮类化合物。黄酮类化合物抗油脂过氧化物的活性在20世纪60年代就已经被证实，根皮素有极强的抗氧化性，对油脂的抗氧化浓度在10-30PPm之间，可清除皮肤内的自由基，而自由基是由氧化反应产生的对身体有害的物质，与人体退化性疾病有关，外用能阻止糖类成分进入表皮细胞，从而抑制皮腺的过度分泌，治疗分泌旺盛性粉刺等。

另外，根皮素具有抑制黑色素细胞活性，对各种皮肤色斑有淡化作用，其对于酪氨酸酶有良好的抑制作用，是一种非常安全有效的祛斑美白剂。同等浓度的根皮素对酪氨酸酶的抑制作用要好于同类天然成分熊果苷和曲酸，并且当其与熊果苷和曲酸进行复配时，能大大提高产品对酪氨酸酶的抑制率，使抑制率达到100％。除此之外，根皮素还是一种能吸收本身重量的4-5倍水分的保湿剂和能促进其他功能因子的吸收利用，使其发挥出更好的功效的透皮促渗剂。

目前国内根皮素的合成工艺都是以植物提取或化学合成为主要途径，这两个途径制得的根皮素虽然也可以达到很高的纯度，但是成本过高，就植物提取而言，操作过于复杂，原料的消耗过多，不利于可持续性发展。

现阶段国内利用酿酒酵母制取酵母浸出物一般均有以下工艺步骤：1.自溶阶段：酵母乳调浆pH到5左右，在55℃左右维持24小时；2.灭酶活阶段：将温度升高到70℃左右，维持半小时；3.分离阶段：除去细胞碎片；4.蒸发浓缩阶段：浸出物蒸发到固形物含量为40-45％，保证温度不超过55℃；5.干燥或浓缩阶段：浸出物进行干燥至固形物含量94％以上为粉体，浓缩至固形物含量70-75％为膏体。采用上述方法得出浸出物中根皮素的含量极低。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种含有根皮素的酵母浸出物，该酵母浸出物在化妆品领域有着广泛的应用。

本发明的第二个目的是一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺，其用于替代现有工艺，并克服现有工艺提取的根皮素含量过低的技术难点。

为实现上述第一个目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种含有根皮素的酵母浸出物，其特征在于，以质量百分比计，所述酵母浸出物中根皮素的含量为20-1000mg/L。

进一步地，制备酵母浸出物所使用的酿酒酵母菌株为中国典型培养物保藏中心，菌株编号CCTCCNO:M2018718。

一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺，包括以下步骤：

S1、收集细胞，收集含有根皮素酵母细胞的方法包括但不限于通过离心、过滤中的一种或多种组合以去除发酵液；

S2、酵母自溶，将所述收集细胞添加原发酵液体积10-100％的纯水重悬菌体，调节pH值至4.5-5.0，在55-60℃下维持24h；

S3、物理破碎，自溶后菌体使用物理破碎的方法彻底破碎得到悬浊液，物理破碎的方法包括但不限于超声、高压均质中的一种或多种组合；

S4、浸出，所述的悬浊液中添加原发酵液体积20-30％的浸出剂，混匀后在70℃维持30min；

S5、去除不溶物，浸出后所得液体通过离心或过滤去除不溶物，得到清澈透明液体，即为含根皮素酵母浸出物。

进一步地，所述的浸出剂为纯水。

进一步地，所述的浸出剂为1，2-戊二醇或1，2-己二醇的一种或者两者组合。

进一步地，所述的含有根皮素酵母细胞培育方法为以酿酒酵母菌株为原料，在30L发酵罐中添加发酵培养基以及菌液，在发酵一定时间后进行补料，加入补料培养基，在补料培养基添加完毕后加入对羟基苯丙酸以及丙二酸作为酵母菌发酵合成根皮素的底物，在发酵开始前以及发酵过程中利用酸碱调节其pH，使发酵液的pH稳定在某个区间，产生含根皮素的酵母细胞。

本发明的另一个目的该含有根皮素的酵母浸出物在化妆品领域应用。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明所提供的一种含有根皮素的酵母浸出物，且其根皮素的含量高达20-1000mg/L，大大增加了酵母浸出物在护肤领域的应用效果，并且该酵母菌株采用中国典型培养物保藏中心，菌株编号CCTCCNO:M2018718，可最大化的增加根皮素的含量；

2、本发明所提供的一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺中与现有工艺的区别是增加浸出剂，浸出剂可以为纯水、1，2-戊二醇或1，2-己二醇，其中纯水的效果一般，效果最佳的为1，2-戊二醇或1，2-己二醇，二者混合或单独使用均远远大于纯水的效果；

3、本发明所提供的一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺中浸出剂采用1，2-戊二醇或1，2-己二醇，不仅仅是因为二者可以溶解更多的根皮素与酵母裂解后难溶于水的化合物，提高酵母裂解后物质浸出率，还在于二者通常作为化妆品保湿防腐剂，其保留在酵母浸出物不会产生不良影响，促使了酵母浸出物更好的应用于化妆品领域。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述：

基于本发明背景技术提出的不足，本发明提供了一种含有根皮素的酵母浸出物，其以质量百分比计，所述酵母浸出物中根皮素的含量为20-1000mg/L。并且制备酵母浸出物所使用的酿酒酵母菌株为中国典型培养物保藏中心，菌株编号CCTCCNO:M2018718。其根皮素的含量高达20-1000mg/L，大大增加了酵母浸出物在化妆品领域的应用效果，并且该酵母菌株采用中国典型培养物保藏中心，菌株编号CCTCCNO:M2018718，可最大化的增加根皮素的含量，有效地降低酵母产生根皮素的成本。

本发明是以可以发酵合成根皮素的酿酒酵母为原料，在30L发酵罐中添加发酵培养基以及菌液，在发酵一定时间后进行补料，加入补料培养基，在补料培养基添加完毕后加入对羟基苯丙酸以及丙二酸作为酵母菌发酵合成根皮素的底物，在发酵开始前以及发酵过程中利用酸碱调节其pH，使发酵液的pH稳定在某个区间，最终产生含根皮素的酵母细胞，收集细胞后收集细胞后经过自溶、物理破碎、去除不溶物后即可得到含根皮素酵母浸出物。

其中组成30L发酵培养基体系的试剂包括：10L发酵培养基体系所含试剂为：葡萄糖200g、硫酸铵150g、磷酸二氢钾80g、七水合硫酸镁61g、dropoutpowder20g、tracemetalsolution100mL、过滤除菌的腺嘌呤25g、二水合氯化钙10mL，2g/L、过滤除菌的Vitaminsolution160mL、组氨酸25g。

30L发酵罐中添加发酵培养基以及菌液后，OD600须控制在1.5-3之间，混合液的体积为10L。

而组成5L补料培养基体系，补料一中所含试剂为：单独灭菌的葡萄糖3375mL，57.2％、单独灭菌的磷酸二氢钾250mL，18％、七水合硫酸镁25.6g、dropoutpowder10g、tracemetalsolution50mL、过滤除菌的腺嘌呤25g、二水合氯化钙5mL，2g/L、过滤除菌的Vitaminsolution80mL、组氨酸25g、硫酸钾17.5g、硫酸钠1.4g。补料二中所含试剂为：单独灭菌的葡萄糖3475mL，53.3％、七水合硫酸镁25.6g、dropoutpowder10g、tracemetalsolution50mL、过滤除菌的腺嘌呤25g、二水合氯化钙5mL，2g/L、过滤除菌的Vitaminsolution80mL、组氨酸25g、硫酸钾17.5g、硫酸钠1.4g。

补料按拟指数补料方程进行，具体按照补料公式计算。

其中X₀是t₀时刻的生物量,g/L。V₀是t₀时刻的体积,L。μset是酵母的生长速率,h-1。F(t)补料速率，L/h。SF补料培养基中的葡萄糖的浓度,g/L。YX/S酿酒酵母表观系数,gDCW(细胞干重)/g葡萄糖。m是维持系数,h-1。t补料时间,h。，也可以按照分时段补料进程进行补料：开始补料后的10小时，50mL/h/L，开始补料后的10～12小时，150mL/h/L，开始补料后的12～20小时，200mL/h/L，开始补料后的20～30小时，250mL/h/L，开始补料后的30～64小时，150mL/h/L。

补料完成后，发酵罐内的发酵液液体积为20L。对羟基苯丙酸与丙二酸的溶液发酵起始终浓度为0.5-2g/L。调节pH效果的酸采用磷酸，碱采用氨水。

该含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺，包括以下步骤：

S2、酵母自溶，将所述收集细胞添加到原发酵液体积10-100％的纯水重悬菌体，调节pH值至4.5-5.0，在55-60℃下维持24h；

该含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺中与现有工艺的区别是增加浸出剂，浸出剂可以为纯水、1，2-戊二醇或1，2-己二醇，其中纯水的效果一般，效果最佳的为1，2-戊二醇或1，2-己二醇，二者混合或单独使用均远远大于纯水的效果；同时浸出剂采用1，2-戊二醇或1，2-己二醇，不仅仅是因为二者可以溶解更多的根皮素与酵母裂解后难溶于水的化合物，提高酵母裂解后物质浸出率，还在于二者通常作为化妆品保湿防腐剂，其保留在酵母浸出物不会产生不良影响，促使了酵母浸出物更好的应用于化妆品领域。

实施例1

在上述含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺中浸出剂采用纯水，其含量为原发酵液体积25％。

实施例2

在上述含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺中浸出剂采用1，2-戊二醇，其含量为原发酵液体积25％。

实施例3

在上述含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺中浸出剂采用1，2-己二醇，其含量为原发酵液体积25％。

实施例4

在上述含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺中浸出剂采用1，2-戊二醇和1，2-己二醇混合，二者比例为1：1,其总含量为原发酵液体积25％。

上述实施例1至4中纯水重悬菌体量为原发酵液体积28％。

且通过调整浸出剂的含量以及纯水重悬菌体量进行对比试验，具体对比实施例具体含量见下表：

由此可见，根皮素的含量与浸出剂的种类及含量息息相关，其含量越高，代表作为化妆品原料的制备成本越低。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种含有根皮素的酵母浸出物，其特征在于，以质量百分比计，所述酵母浸出物中根皮素的含量为20-1000mg/L。

2.如权利要求1所述的一种含有根皮素的酵母浸出物，其特征在于，以质量百分比计，制备酵母浸出物所使用的酿酒酵母菌株为中国典型培养物保藏中心，菌株编号CCTCCNO:M2018718。

3.如权利要求1或2所述的一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺，其特征在于，所述的浸出剂为纯水。

5.如权利要求3所述的一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺，其特征在于，所述的浸出剂为1，2-戊二醇或1，2-己二醇的一种或者两者组合。

6.如权利要求4或5所述的一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺，其特征在于，所述的纯水重悬菌体量为原发酵液体积20-30％。

7.如权利要求3所述的一种含有根皮素的酵母浸出物的制备工艺，其特征在于，所述的含有根皮素酵母细胞培育方法为以酿酒酵母菌株为原料，在30L发酵罐中添加发酵培养基以及菌液，在发酵一定时间后进行补料，加入补料培养基，在补料培养基添加完毕后加入对羟基苯丙酸以及丙二酸作为酵母菌发酵合成根皮素的底物，在发酵开始前以及发酵过程中利用酸碱调节其pH，使发酵液的pH稳定在某个区间，产生含根皮素的酵母细胞。

8.如权利要求1或2所述的一种含有根皮素的酵母浸出物在化妆品领域应用。