CN114108336B - 一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法 - Google Patents
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,是将菌种接入有色培养液中,进行静置培养3~5d得到厚度为0.1~1mm的彩色细菌纤维素I薄膜,再以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,每隔6~12h采用喷淋液在所述基体上的不同位置进行喷染,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静置培养状态,得到彩色细菌纤维素II;最后将彩色细菌纤维素II浸泡在NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合,并加热至60~100℃搅拌30~60min,待温度下降至30~40℃时调节pH值为4.5~6.0,得到彩色细菌纤维素III。本发明的方法可以赋予细菌纤维素面膜多样化颜色,还能使细菌纤维素面膜带有天然色素的功能,应用领域更加广泛。
Description
技术领域
本专利涉及一种细菌纤维素面膜的制备技术,具体说是一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法。
背景技术
面膜是用于涂或敷于人体皮肤的表面,在经过一段时间后揭开、擦洗或者保留,从而起到一定的集 中护理或者清洁作用的产品。面膜作用的机制是:将面膜涂敷于人体表层,通过在皮肤上进行覆盖,软 化角质层,同时面膜的覆盖也为皮肤表层提供了一个封闭的环境,隔绝空气或污染,而在这样的封闭环境下,皮肤的温度将会升高,肌肤血液循环将会加强,使毛细血管及毛孔扩张,促进皮肤新陈代谢,使 皮肤更易吸收面膜的功效成分,或形成胶状膜在粘撕过程中除去黑头及老化皮屑等污垢。
目前市场上常用的面膜基材主要包括各类无纺布面膜与生物纤维素面膜。
无纺布类面膜是目前市场上最常见的一种,其是把短纤维、长丝或者多孔膜粘合或者缠结起来,从 而加工成片状或者网状的材料,它不易产生纤维碎屑,在使用过程中,无纺布良好的保湿性使得皮肤总 是处在较为放松且柔软的状态下,也不会因为敷的时间过久导致精华液缺失之后而使皮肤产生紧绷的感觉。目前对于无纺布的染色工艺已经走向成熟,并且应用于工业化的生产,无纺布染色所带来的不同色 彩的产品也广受大众的喜爱。
生物纤维素类面膜是以生物纤维素为基材的面膜产品,生物纤维素即细菌纤维素。细菌纤维素具有 三维网状纤维结构,是纳米级别的,纤维上有许多孔洞具有较高的比表面积,分子链上又有许多亲水基 团,因而有良好的透气性和持水性。此外,细菌纤维素还有生物相容性,抗张强度和拉伸性能也等都非常的优异,而且可塑性很好,对于不同的脸型能够通过裁剪等方式做出尺寸上的改变,从而达到对皮肤 表面的高度贴合。目前,国内外诸多品牌也推出了以细菌纤维素为基材的面膜;但是,相对于无纺布类 面膜,对于细菌纤维素的染色的研究很少,实验室或者工业化生产的细菌纤维素通体为白色或者半透明 状,颜色单一且功能有限。
因此,开发一种可以赋予细菌纤维素面膜多样化颜色的方法具有十分重要的意义。
发明内容
为了解决现有技术中问题,本发明提供一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法。本发明在发酵、发酵 时的喷染以及后处理三个过程,通过调节多种天然色素的比例,从而赋予天然细菌纤维素面膜新的色彩 以及天然色素本身所带来的功能性。
为达到上述目的,本发明采用的方案如下:
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)配置含有质量分数为0.005~2wt%的天然红色色素的有色培养液;所述天然红色色素为天然黑 玉米色素、高粱红色素、红叶甜菜色素、紫胶红色素、胭脂虫红色素和红花红色素的一种以上;
(2)将菌种接入步骤(1)所述的有色培养液中,进行静置培养3~5d得到厚度为0.1~1mm的彩色 细菌纤维素I薄膜;
(3)以步骤(2)得到的彩色细菌纤维素I薄膜为基体,每隔6~12h采用喷淋液在所述基体上的不 同位置进行喷染(每次喷染的位置与预先所所构建的三维的图案有关,可以是每次喷染的位置不同也可 以相同,每次喷染的位点可以是单个、两个或者多个,这都与预先的设计的图案相关),喷染期间彩色 细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静置培养状态,得到彩色细菌纤维素II;
所述喷淋液为天然蓝色色素提取液,或者,所述喷淋液为天然蓝色色素提取液与基础培养液的混合 液;所述天然蓝色色素为紫甘蓝色素、栀子蓝色素、蓝莓色素和藻蓝色素的一种以上;所述喷淋液中天 然蓝色色素的含量为0.003~1.5wt%;
喷然工艺所选取的色素为天然蓝色色素,天然蓝色色素相对于天然红色色素而言不太稳定,因此天 然蓝色色素在制备彩色细菌纤维素上的使用,采用了喷染工艺,以此来保护色素,从而避免色素过多的 降解;
当采用的喷淋液为天然蓝色色素提取液时,培养基中的基础培养液的量是充足的,即可以从培养 3~5d的薄膜形态,每隔6~12h生长,实现细菌纤维素的增厚;
当所用喷淋液为天然蓝色色素提取液与基础培养液的混合液时,此时培养基中的培养液的量仅提供 生长3~5d薄膜,通过喷淋器喷出的混合液中,含有另一部分的培养液,从而实现其连续增厚;
上述两种方法所用培养液的总量相同;
喷淋器中天然蓝色色素的用量是根据所设定的最终彩色细菌纤维素的颜色,由三原色的配比得出 的;
所述喷染采用能够在XYZ三维坐标轴的三个方向上进行空间位置上移动的喷淋器;所述喷染是均 匀喷洒喷淋液;
所述基体上的不同位置是指根据所述面膜的图案确定的喷淋器进行喷染的位置;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置的颜色随着彩 色细菌纤维素I中的天然红色色素与喷淋于所述位置的天然蓝色色素的比例而呈现出特定的颜色,且所 述特定的颜色是指从紫红到紫色到艳紫的渐变色彩(也可以称为中间色)中的一种;
所述喷淋器可以位于彩色细菌纤维素I薄膜所在的有色培养液的上方,且与电脑输出信号端相连, 通过电脑端的控制,使喷淋器每隔6~12h在彩色细菌纤维素I上每一层的不同位置进行喷淋,最终通过 层与层的堆叠,将会使天然蓝色色素在每一层上的空间位置稳定下来;其中,根据面膜的图案,转化为数字信号,喷染在每一层的位置,是由与计算机输出信号端相连接的喷淋器来确定的,具体而言,喷染 在每一层的位置的确定是与预先构建的三维的图案有关的,最终通过喷淋器在X、Y、Z三轴上的空间 移动,来对每一层进行喷染,随着喷染过程的结束,最终细菌纤维素的颜色将会存在颜色的变化,且这 种颜色的变化受红蓝色素所用的比例的影响,从而构建薄膜上的三维图案;
通过喷染工艺所得到的彩色细菌纤维素II中的每一层中,喷染的位置会发生颜色的变化,以及彩色 细菌纤维素II整体的颜色会发生轻微的变化,具体地:其喷染的位置的颜色以红蓝为基础色,调节两者 不同比例,可以呈现出多种色彩(红多蓝少是为紫红,等量时为紫色,蓝多红少时为艳紫;也就是说可 以呈现出由紫红到紫色到艳紫的多种渐变色彩),喷染过程结束后除喷染在每一层的空间位置上的颜色 的变化,也存在有每一层上喷染位置上的色素的轻微的扩散(这种每一层上空间位置点上蓝色色素的扩 散相对于每一层而言扩散的量和范围较小),正是由于每一层所喷染位置上蓝色色素的轻微扩散,最终引起彩色细菌纤维素II在整体上也呈现出颜色的变化,最终喷染过程的结束,伴随着彩色细菌纤维素II 每一层的空间位点上颜色(紫红到紫色到艳紫的多种渐变色彩)以及整体颜色(桃红、红、艳红以及它 们的中间色);
(4)先将步骤(3)中的彩色细菌纤维素II浸泡在NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄 色素的乙醇水溶液与混合物混合,并加热至60~100℃搅拌30~60min(即蒸煮过程),待温度下降至 30~40℃时调节pH值为4.5~6.0,在此温度范围内调节PH值是为了防止三种色素的降解,调节pH值到 4.5~6.0,在此pH值的范围之内,使天然红色色素呈稳定的红色、天然蓝色色素呈稳定的蓝色、姜黄色 素呈稳定的黄色,从而,可以利用三原色配色原理实现多种天然色素对细菌纤维素的上色,且保持颜色稳定,得到彩色细菌纤维素III;
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例呈现出特定的颜色, 所述特定的颜色是指棕色、艳绿、艳绿与橄榄绿的中间色、棕色与深蓝色的中间色、红棕色、艳橙、深 蓝色;
随着蒸煮过程的进行,在彩色细菌纤维素II中喷染的位置的颜色受红蓝两种色素比例的控制,转变 为受红黄蓝三种色素比例的控制,因此对于彩色细菌纤维素III而言,每一层上不同位置的颜色,随着 天然红色色素、天然蓝色色素和姜黄色素的比例不同而呈现出不同的颜色,该颜色是指棕色、艳绿、艳 绿与橄榄绿的中间色、棕色与深蓝色的中间色、红棕色、艳橙、深蓝色。由于,在蒸煮的过程中,也存 在有微量的蓝色色素的扩散,所制备的彩色细菌纤维素III也存在每一层的空间位点上颜色的变化以及 整体颜色的轻微变化;因此,最终得到彩色细菌纤维素III的颜色有每一层的空间位点上颜色(指棕色、 艳绿、艳绿与橄榄绿的中间色、棕色与深蓝色的中间色、红棕色、艳橙、深蓝色),以及整体颜色(橙黄、橙色、橙红以及它们的中间色)。
天然红色素提取液与天然蓝色色素提取液的制备一般是采用溶剂萃取法,具体如下:
将含有天然色素的原料(一般为天然植物的枝、叶、根、茎等)在低温下充分干燥至恒重,然后进 行粉碎研磨;采用超声波辅助提取法,按照料液比为1g:3~30mL的比例,将天然色素粉末加入到含 30~70wt%萃取溶剂的溶液中,超声波提取5~60min;然后抽滤除残渣,收集滤液作为天然色素提取液。
天然黑玉米色素的提取过程为:先将黑玉米粒在低温下充分干燥至恒重,然后进行粉碎得到黑玉米 粒粉末,置于室温下待用;再采用超声波辅助提取法,按照料液比为1g:10~30mL的比例(优选1:20g/mL), 将黑玉米粒粉末加入到30~70%乙醇水溶液(优选50%)中,超声波提取器的超声温度15~55℃(优选 35℃),超声功率120~200W,超声时间15~55min(优选45min),抽滤除残渣,收集滤液作为天然黑玉米色素提取液。
天然红色色素中的其他色素也可采用上述方法提取。
紫甘蓝色素的提取过程为:先采用超声波辅助浸提法,将紫甘蓝洗净后切碎,待其干燥后进行研磨, 研磨4~6min,然后置于密闭容器中,待用;再按照料液比为1g:5~25mL的比例(优选1:10g/mL),将研 磨好的紫甘蓝加入到浓度为0.2~0.7mol/L的盐酸水溶液(优选0.3mol/L)中,设置超声波功率为70~85W, 浸提温度30~70℃(优选40℃),浸提时间4~12min(优选8min),浸提后抽滤除残渣,收集滤液作为紫 甘蓝色素提取液。
天然蓝色色素中的其他色素也可采用上述方法提取。
有色培养液中红色色素的量,是根据所设定的最终彩色细菌纤维素的颜色,由三原色的配比得出的, 而其他组分的量是日常实验室制备细菌纤维素的先决条件。
有色培养液配方中所用的天然红色色素和天然蓝色色素,是根据溶液中色素在某些波长范围内能够 呈现的最大的吸光度来确定的。
姜黄色素是利用酸碱沉淀法在粗提取液基础之上进行纯化,调节pH=7.3得到黄色沉淀,通过黄色 沉淀来定量另外两种色素添加的比例。
作为优选的技术方案:
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(1)的具体过程为:先将天然红色色素提 取液用0.22μm滤器去除菌(因为天然色素高温下不稳定,所以采用这种滤器过滤的方式);再将去除菌 的天然红色色素提取液与高压蒸汽灭菌处理后的基础培养液(灭菌处理的过程为:将基础培养液放入高 压蒸汽灭菌锅中进行灭菌处理,温度设置为121℃,压力设置为1.1MPa,时间设置为30~45min)混合;
所述有色培养液的配方为:
物质A1~6wt%;
蛋白胨0.05~1wt%;
酵母膏0.05~1wt%;
柠檬酸0.01~0.5wt%;
磷酸氢二钠0.04~0.4wt%;
磷酸二氢钾0.02~0.2wt%;
天然红色色素0.005~2wt%;
水余量;
所述物质A为葡萄糖、果糖、蔗糖和甘露醇中的一种以上。
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(2)中,有色培养液的pH值为4~6,温度 为30~38℃。在培养阶段选取天然红色色素加入到基础培养液中,是因为发酵所用的基础培养液的温度 在30~38℃,而pH值在为4~6,在此条件下,天然红色色素相对稳定,可以避免其降解,能够保留更多 的色素。
制备培养液和培养是两个不同的过程,这里有色培养液温度为30~38℃,是配制培养液过程结束后, 对最终所得培养液状态的描述,而培养过程培养温度28~37℃是可以保证菌膜的正常生长的,两者当下 的温度差别并无关联。
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(2)中,静置培养的条件为:培养温度为 28~37℃。培养温度过高或者过低,两者都会影响到菌种的活性,从而影响到细菌纤维素的产量;温度 28~37℃为菌种发酵产生细菌纤维素的适宜条件,且在此温度范围内,任一温度下培养,随着培养天数 的增加,细菌纤维素的产量也会随之增加。
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(3)中,所述喷淋液为天然蓝色色素提取 液与基础培养液的混合液。喷淋液为天然蓝色色素提取液与基础培养液的混合液时,可以为彩色细菌纤 维I的每层的增厚创造条件,同时也可以在每层不同的空间位置进行染色。
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(3)中,天然蓝色色素提取液与基础培养 液的混合液的配方如下:
物质B1~6wt%;
蛋白胨0.05~1wt%;
酵母膏0.05~1wt%;
柠檬酸0.01~0.5wt%;
磷酸氢二钠0.04~0.4wt%;
磷酸二氢钾0.02~0.2wt%;
天然蓝色色素0.003~1.5wt%;
水余量;
所述物质B为葡萄糖、果糖、蔗糖和甘露醇中的一种以上。
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(3)中所述移动的范围为:X轴0~30cm, Y轴0~30cm,Z轴0~34cm。
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(3)中,所述喷染的速度为1~15mL/min, 喷淋器喷出的液滴直径为0.5~6μm。
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(3)中的静置培养条件与步骤(2)所述的 静置培养条件一致。
如上所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤(4)的混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH 水溶液的质量比为1~10:100;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水溶液中乙醇的浓度为70~95wt%,姜黄 色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH水溶液的体积比为1~10:1000,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.001~0.1wt%;所述体系由NaOH水溶液和姜黄色素的乙醇水溶液 组成。
彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1~10:100,在此质量比下,确保彩色细菌纤维素II 充分浸入NaOH水溶液,并且充分的浸入确保最后的蒸煮使其细菌纤维素达到医用级别。
姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH水溶液的体积比为1~10:1000,是出于姜黄色素的细菌纤维素的染 色性能得出的,在此范围内姜黄色素对细菌纤维素的染色性能良好。
乙醇水溶液中乙醇的浓度为70~95wt%,此浓度范围是出于对于姜黄色素溶解度的考虑,在此范围 内确保姜黄色素最大程度的溶解。
本发明的机理如下:
本发明首先制备了红色素培养液,通过培养阶段得到彩色细菌纤维素I薄膜基体,然后通过喷染工 艺制备了彩色细菌纤维素II,最后通过碱液浸渍的过程中加入姜黄色素,调节pH后得到彩色细菌纤维 素III。
喷染的过程,一方面是将相对不稳定的蓝色色素以一种相对温和的方式进行染色,通过喷淋来最大 程度地使其不被破坏,得以保留,另外一方面,通过喷染技术在每一层不同位置喷染天然蓝色色素,最 终层与层之间的堆叠可固定蓝色色素,不同空间位置的色素最终构建不同图案及色彩的细菌纤维素;喷染于细菌纤维素上的蓝色色素,色素位点不会发生明显的移动,一方面是因为细菌纤维素本身的羟基或 者氢键对色素分子的吸附作用,另外一方面通过一定的时间间隔进行下一次喷染,也是为了提供一定的 时间,使更多的色素分子吸附于细菌纤维素上,最重要的是,经过一段时间后待下一层细菌纤维素薄膜生长出,层与层之间叠加的对色素的固定作用,通过以上的实施来保证蓝色色素喷染于细菌纤维素上时,其位置不发生明显的移动。分层喷染是为了得到三维的图案,利用每一层的喷染位点,通过层与层之间 的堆叠,从整体而言最终构建三维的图案。
碱液的浸渍过程,一方面可以使姜黄素能够更好的扩散,从而提升姜黄素对彩色细菌纤维素II的着 色,另一方面碱液浸渍的最终过程也是对颜色的最终调节,红蓝色素在碱液浸渍的过程会由于pH值的 提升而产生颜色的变化,通过最终pH值的回调,将红蓝黄三种色素调整至三原色的状态,从而达到预 想的色彩;碱液浸渍过程的结束不会出现彩色细菌纤维素II中所喷染的色素位置的移动,对于彩色细菌 纤维素II中所喷染的色素的位置固定主要通过以下两个方面来实现,一是通过细菌纤维素本身的羟基或 者氢键对色素分子的牢牢吸附,二是以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,每隔6~12个小时进行一次喷染,由计算机数字信号输出端对喷淋设备的控制,将在每一层的不同位置进行喷染,最终层与层的叠加,生 成彩色细菌纤维素II,而这种层与层之间的叠加,也对色素的位置起到了固定作用,因此通过这两方面 的固定作用,喷染的色素位置在经过碱液蒸煮后与之前相比也不会有明显的变化;
天然色素的性质不稳定,这也就导致了其颜色的变化。现有技术中一般在细菌纤维素中添加一种天 然色素制备彩色细菌纤维素,这种彩色细菌纤维素的颜色单一,对于添加单一的天然色素,通过温度以 及pH值的控制,使其能够呈现出预想的颜色较为容易,而添加多种天然色素,由于其各自的颜色变化受pH值以及温度影响不同,因此将多种天然色素混合,在同一条件下,使其各自呈现出预想的颜色是 不容易的,这也在很大程度上限制了多种天然色素并用对某些物质的染色。
本发明采用多种天然色素进行配色,是基于三原色配色原理,控制所添加的天然色素的配比,从而 使得最终得到的彩色细菌纤维素的颜色可以与配色所设计的目标色接近,避免天然色素在制备彩色细菌 纤维素过程中形成不稳定的结构而导致与目标色产生较大偏差。
具体为:本发明选择特定的三种天然色素,分别为天然红色色素(天然黑玉米色素、高粱红色素、 红叶甜菜色素、紫胶红色素、胭脂虫红色素、红花红色素)、天然蓝色色素(紫甘蓝色素、栀子蓝色素、 蓝莓色素、藻蓝色素)和姜黄色素,这三种色素可以满足三原色配色的颜色要求;另外,本发明还将配 色的过程分为三步,分别是:先选择在细菌纤维素发酵培养阶段加入天然红色色素制得彩色细菌纤维素 I,这是因为天然红色色素在发酵阶段的基础培养液中,即温度30~38℃,pH值4~6,其稳定性相对较 好,第二步为喷染工艺,实际上第一步与第二步的关系紧密,喷染是以发酵3~5d天的彩色细菌纤维素I 薄膜为基体,每隔6~12h,对彩色细菌纤维素I进行喷染,彩色细菌纤维素I随着时间的增加,其自身 每层也在渐渐地生长,通过在每层上不同位置的喷染,最终堆叠成相应的三维图案,控制时间在6~12h, 时间太短则无法长出其薄层,时间太长,则所需喷染的下一层,将会变厚,不利于三维图案的构建,另外存在一定的时间间隔,也有利于固定天然蓝色色素;
天然红蓝色素两者中含有花色苷,而花色苷在不同pH值下存在不同的结构,由于pH值引起花色 苷结构存在方式不同,才导致色素在不同pH值之下存在不同的颜色,但是花色苷结构的存在方式会由 于pH值的不同存在可逆的变化,这也是后续碱液处理pH值的回调带来颜色的回调的基础(即三种色 素随pH值将会呈现颜色色变化,通过后处理中的pH值的调节,将三种色素的颜色调为三原色的状态); 再将制得的彩色细菌纤维素II与姜黄色素在碱液中进行配色,而且根据这三种天然色素在不同的环境下的颜色变化情况来控制配色的温度、时间以及碱液的pH值,克服天然色素在制备彩色细菌纤维素过程 中形成不稳定的结构。
在控制配色的温度、时间以及碱液的pH值时,本发明的确定方法为:
调节pH值到4.5~6.0,在此pH值的范围之内,使天然红色色素呈稳定的红色、天然蓝色色素呈稳 定的蓝色、姜黄色素呈稳定的黄色,从而,可以利用三原色配色原理实现多种天然色素对细菌纤维素的 上色,且保持颜色稳定。在调节pH值的过程之前,对第三种色素的染色做出处理是通过60~100℃温度 下加热搅拌30~60min,调节pH值是在温度下降至30~40℃,在此相对较低的温度下,调节pH值到 4.5~6.0,色素的颜色以及其自身的性质是相对稳定的。
另外,本发明所选择的三种天然色素均具备功能性,因此,本发明制备的彩色细菌纤维素II,由于 两种色素的添加,同时具有了抗肿瘤、延缓衰老、抗氧化、淡化色斑等功能;彩色细菌纤维素III,由于 添加了姜黄素,在彩色细菌纤维素II的功能基础上,同时具有了抗菌功能。
有益效果
(1)本发明的一种彩色细菌纤维素的制备方法,第一步是在培养发酵得到的彩色细菌纤维素I薄膜 基体,经第二步的喷染工艺赋予彩色细菌纤维素I上不同位点新的颜色,从而得到颜色不同的彩色细菌 纤维素II,并在第三步后处理中加入第三种色素使得喷染位点处的颜色发生变化,从而得到彩色细菌纤 维素III,最终随着不同比例的颜色加入细菌纤维素中,从而达到产生新的颜色的目的;
(2)本发明中的喷染工艺的加入,利用细菌纤维素的生长的过程,在细菌纤维素产生新的颜色的 基础之上,提供了一种使细菌纤维素实现三维图案化的方法;
(3)本发明的彩色细菌纤维素,除了能达到颜色可控的目的外,还能使细菌纤维素带有天然色素 的功能,颜色可控以及功能化,可以使其应用领域更加广泛。
附图说明
图1为本发明中的喷淋器进行喷染过程及其对应的区域位置的示意图;
图2为本发明中彩色细菌纤维素II上的具有不同颜色的位置示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制 本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改 动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
姜黄色素的提取过程为:先将洗净后的姜黄药材切片,并置于45℃真空干燥箱中烘干至恒重,过 50目筛,用滤纸包裹一定量的姜黄粉末,并置于装有350ml石油醚的索氏抽提器(沸程60℃),直至溶 液为无色,打开滤纸,使其在通风橱内阴干得到脱脂姜黄粉末,再按照固液比为1g:10mL的比例,将脱 脂姜黄粉末加入到50%乙醇水溶液,提取温度60℃,提取时间2.5h,pH值为4.0,姜黄色素的得率为 5.78%,最后使用酸碱沉淀法对提取液进一步提纯,提纯过程为:将提取液的pH值调至7.3,使姜黄色 素形成黄色沉淀,即姜黄色素。
本发明喷染采用能够在XYZ三维坐标轴的三个方向上进行空间位置上移动的喷淋器;且移动的范 围为:X轴0~30cm,Y轴0~30cm,Z轴0~34cm。如采用CREALITY3D打印机,型号采用Ender-3max, 打印尺寸300mm*300mm*340mm,经过改装将原本仪器用于熔体的喷头更换为喷淋溶液的喷头,且喷 头与小型计量泵相连,由计量泵控制喷头喷出溶液的量。
本发明的含有天然红色色素的有色培养液:先将天然红色色素提取液用0.22μm滤器去除菌;再将 去除菌的天然红色色素提取液与高压蒸汽灭菌处理后的基础培养液混合;各个含有天然红色色素的有色 培养液的配方分别见表1~3。
表1
表2
表3
本发明采用天然蓝色色素提取液与基础培养液的混合液配置的喷淋液,其配方如下表4所示:
表4
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本发明中有关颜色的术语名称,参照GB3899.2中37项色区。
实施例1A
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
A1#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为6,温度为38℃;
配置喷淋液:天然蓝色色素的含量为0.0075wt%的天然蓝色色素提取液;天然蓝色色素为紫甘蓝色 素;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入A1#有色培养液中,菌株细胞密度为105个/ml,进 行静置培养3d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器每隔6h采用喷淋液在所述基体上的不同位置进 行均匀喷洒喷淋液(喷染),喷染的速度为15mL/min,喷淋器喷出的液滴直径为6μm,喷染期间彩色细 菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静置培养的条件为:培养温度为37℃;培养天数 为11d),得到彩色细菌纤维素II;
所述基体上的不同位置是指根据所述面膜的图案(如图1所示)确定的喷淋器进行喷染的位置,即 区域1、区域2和区域3;彩色细菌细菌纤维素I薄膜的喷染过程分为三层,第1、2、3层对应的喷染位 置分别为区域1、2、3;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 桃红色 |
1、2、3、4 | ***与紫色的中间色 |
图2是彩色细菌纤维素II的整体的示意图,其中,1、4所对应是图1中区域1的两个位置,2对应 图1中区域2,3对应的图1中的区域3,5是细菌纤维素通体的颜色;
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在3wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的 乙醇水溶液与混合物混合,并加热至60℃搅拌30min,待温度下降至32℃时调节pH值为5,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:10;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水 溶液中乙醇的浓度为95wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:10,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.001wt%;所述体系由NaOH水溶液 和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙红色与橙色的中间色 |
1、2、3、4 | 棕色 |
实施例2A
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
A2#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为4,温度为30℃;
配置喷淋液:天然蓝色色素的含量为0.600wt%的天然蓝色色素提取液;天然蓝色色素为质量比为 1:1的紫甘蓝色素和蓝莓色素的混合物;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入A2#有色培养液中,菌株细胞密度为103个/ml,进 行静置培养5d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器每隔12h采用喷淋液在所述基体上的不同位置进 行均匀喷洒喷淋液(喷染),喷染过程与实施例1A相同,区别仅在于:喷染的速度为10mL/min,喷淋 器喷出的液滴直径为3μm,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静置 培养的条件为:培养温度为28℃,培养天数为7d),得到彩色细菌纤维素II;
该彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、天 然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参考 图2)及其对应的颜色(如下表)为:
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在5wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的 乙醇水溶液与混合物混合,并加热至65℃搅拌60min,待温度下降至30℃时调节pH值为4.5,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:20;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水 溶液中乙醇的浓度为90wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:50,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.08wt%;所述体系由NaOH水溶液和 姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙红色 |
1、2、3、4 | 艳绿 |
实施例3A
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
A3#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为5,温度为35℃;
配置喷淋液:天然蓝色色素的含量为0.12wt%的天然蓝色色素提取液;天然蓝色色素为质量比1:3 的栀子蓝色素和藻蓝色素的混合物;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入A3#有色培养液中,菌株细胞密度为106个/ml,进 行静置培养4d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器每隔7h采用喷淋液在所述基体上的不同位置进 行均匀喷洒喷淋液(喷染),喷染过程与实施例1A相同,区别仅在于:喷染的速度为6mL/min,喷淋器 喷出的液滴直径为0.5μm,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静置 培养的条件为:培养温度为32℃,培养天数为7d;),得到彩色细菌纤维素II;
该彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、天 然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参考 图2)及其对应的颜色(如下表)为:
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的乙醇水 溶液与混合物混合,并加热至70℃搅拌40min,待温度下降至35℃时调节pH值为6.0,得到彩色细菌 纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:30;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水 溶液中乙醇的浓度为85wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:100,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.01wt%;所述体系由NaOH水溶液 和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙红色与橙色的中间色 |
1、2、3、4 | 艳绿与橄榄绿的中间色 |
实施例4A
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
A4#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为4.5,温度为34℃;
配置喷淋液:天然蓝色色素的含量为0.600wt%的天然蓝色色素提取液;天然蓝色色素为质量比1:1:1 的紫甘蓝色素、栀子蓝色素和藻蓝色素的混合物;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入A4#有色培养液中,菌株细胞密度为107个/ml,进 行静置培养5d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器每隔8h采用喷淋液在所述基体上的不同位置进 行均匀喷洒喷淋液(喷染),喷染过程与实施例1A相同,区别仅在于:喷染的速度为1mL/min,喷淋器 喷出的液滴直径为0.5μm,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静置 培养的条件为:培养温度为31℃,培养天数为8d;),得到彩色细菌纤维素II;
该彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、天 然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参考 图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 红色 |
1、2、3、4 | 紫色 |
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的乙醇水 溶液与混合物混合,并加热至68℃搅拌50min,待温度下降至36℃时调节pH值为5.5,得到彩色细菌 纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与3.5wt%的NaOH水溶液的质量比为1:40;姜黄色素的乙醇水溶液 中,乙醇水溶液中乙醇的浓度为80wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶 液与NaOH水溶液的体积比为1:200,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.02wt%;所述体系由NaOH 水溶液和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙红色 |
1、2、3、4 | 棕色与深蓝色的中间色 |
实施例1B
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
B1#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为6,温度为30℃;
b1#喷淋液;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入B1#有色培养液中,菌株细胞密度为1013个/ml,进 行静置培养5d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器每隔11h采用b1#喷淋液在所述基体上的不同位 置进行均匀喷洒喷淋液(喷染),喷染过程与实施例1A相同,区别仅在于:喷染的速度为12mL/min, 喷淋器喷出的液滴直径2μm,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静 置培养的条件为:培养温度为28℃,培养天数为11d;),得到彩色细菌纤维素II;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 艳红 |
1、2、3、4 | *** |
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在3wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的 乙醇水溶液与混合物混合,并加热至60℃搅拌55min,待温度下降至32℃时调节pH值为5,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:60;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水 溶液中乙醇的浓度为70wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:600,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.06wt%wt%;所述体系由NaOH水溶 液和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙红 |
1、2、3、4 | 红棕色 |
实施例2B
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
B2#有色培养液,且有色培养液的pH值为5,温度为33℃;
b2#喷淋液;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入B2#有色培养液中,菌株细胞密度为108个/ml,进行 静置培养4d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器每隔6h采用b2#喷淋液在所述基体上的不同位 置进行均匀喷洒喷淋液(喷染),喷染过程与实施例1A相同,区别仅在于:喷染的速度为9mL/min,喷 淋器喷出的液滴直径为2μm,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静 置培养的条件为:培养温度为30℃,培养天数为7d;),得到彩色细菌纤维素II;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 桃红 |
1、2、3、4 | ***与紫色的中间色 |
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在4wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的 乙醇水溶液与混合物混合,并加热至100℃搅拌30min,待温度下降至40℃时调节pH值为6.0,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:80;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水 溶液中乙醇的浓度为80wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:1000,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.08wt%;所述体系由NaOH水溶液 和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙黄 |
1、2、3、4 | 艳橙 |
实施例3B
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
B3#有色培养液,且有色培养液的pH值为4,温度为38℃;
b3#喷淋液;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入B3#有色培养液中,菌株细胞密度为108个/ml,进行 静置培养3d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器每隔9h采用b3#喷淋液在所述基体上的不同位 置进行均匀喷洒喷淋液(喷染),喷染过程与实施例1A相同,区别仅在于:喷染的速度为10mL/min, 喷淋器喷出的液滴直径为0.8μm,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态 (静置培养的条件为:培养温度为37℃,培养天数为9d;),得到彩色细菌纤维素II;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 桃红与红的中间色 |
1、2、3、4 | 艳紫色 |
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在3.5wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素 的乙醇水溶液与混合物混合,并加热至66℃搅拌35min,待温度下降至32℃时调节pH值为5.0,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:90;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水 溶液中乙醇的浓度为95wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:1000,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.1wt%;所述体系由NaOH水溶液 和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙红 |
1、2、3、4 | 深蓝色 |
实施例4B
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
B4#有色培养液,且有色培养液的pH值为4,温度为33℃;
b4#喷淋液;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入B4#有色培养液中,菌株细胞密度为109个/ml,进行 静置培养5d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器每隔8h采用b4#喷淋液在所述基体上的不同位 置进行均匀喷洒喷淋液(喷染),喷染过程与实施例1A相同,区别仅在于:喷染的速度为7mL/min,喷 淋器喷出的液滴直径为4.5μm,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静 置培养的条件为:培养温度为35℃,培养天数为8d;),得到彩色细菌纤维素II;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 红色和艳红色的中间色 |
1、2、3、4 | ***与紫色的中间色 |
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的乙醇水 溶液与混合物混合,并加热至63℃搅拌40min,待温度下降至31℃时调节pH值为4.5,得到彩色细菌 纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与4.5wt%NaOH水溶液的质量比为1:100;姜黄色素的乙醇水溶液中, 乙醇水溶液中乙醇的浓度为95wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与 NaOH水溶液的体积比为1:1000,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.009wt%;所述体系由NaOH 水溶液和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
该彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤维 素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的颜 色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙黄 |
1、2、3、4 | 棕色与深蓝色的中间色 |
本发明中的彩色细菌纤维素III的尺寸如下表5和表6所示:
表5
参数 | 实施例1A | 实施例2A | 实施例3A | 实施例4A |
纳米纤维的平均直径(nm) | 29 | 50 | 47 | 45 |
纳米纤维之间的平均距离(nm) | 860 | 900 | 820 | 780 |
表6
参数 | 实施例1B | 实施例2B | 实施例3B | 实施例4B |
纳米纤维的平均直径(nm) | 25 | 37 | 30 | 32 |
纳米纤维之间的平均距离(nm) | 300 | 640 | 510 | 500 |
对于实施例1A-4A以及实施例1B-4B,喷染过程结束得到的彩色细菌纤维素II以及蒸煮过程得到的 彩色细菌纤维素III,最终得到的是各层的喷染位点颜色是一致的,基于上述实施例的方法,也可以得到 每层颜色不同的彩色细菌纤维素,例如对于实施例2A和3A而言,经过喷染过程结束后得到的彩色细 菌纤维素II整体颜色都为桃红色与红色的中间色,而彩色细菌纤维素II喷染位点的颜色分别为艳紫、紫 色与艳紫色的中间色。经过蒸煮过程之后得到的彩色细菌纤维素III的整体的颜色分别为橙红色以及橙 红色与橙色的中间色,彩色细菌纤维素III所得到的位点颜色分别为艳绿、艳绿与橄榄绿的中间色。
本发明还可以采用的是在第一层利用实施例2A的喷染方式进行喷染,而在第二层采用实施例3A 的喷染方式进行喷染,即在相似的基体颜色的环境下,通过对不同层次进行不同蓝色色素浓度的喷染, 从而达到彩色细菌纤维素II不同层之间喷染位点处颜色的不同,通过最终的后处理阶段所得的彩色细菌 纤维素III也会得到不同层次间喷染位点颜色的不同。实际上这种得到不同层次间喷染位点颜色的不同, 是各个实施例之间喷染方式的组合。
实施例1C
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
C1#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为5,温度为32℃;
配置喷淋液:喷淋液采用上述实施例当中的2A和3A中的喷淋液;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入C1#有色培养液中,菌株细胞密度为107个/ml,进行 静置培养4d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器将喷淋液在所述基体上的不同位置进行均匀喷洒 喷淋液(喷染),喷染的速度为12mL/min,喷淋器喷出的液滴直径为5μm,该基体上的不同位置是指根 据所述面膜的图案(如图1所示)确定的喷淋器进行喷染的位置,即区域1、区域2和区域3;彩色细菌细菌纤维素I薄膜的喷染过程分为三层,第1、2、3层对应的喷染位置分别为区域1、2、3;第一层 采用实施例2A的喷淋液,每隔8h进行一次喷染,此喷染过程持续3d,第二层采用实施例3A的喷淋液 进行喷染,每隔8h进行一次喷染,此喷染过程持续4d,第三层采用实施例2A的喷淋液,每隔8h进行 一次喷染,此喷染过程持续3d。喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静 置培养的条件为:培养温度为36℃),得到彩色细菌纤维素II;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 桃红和红的中间色 |
1、2、4 | 艳紫色 |
3 | 紫色和艳紫色的中间色 |
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在4wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的 乙醇水溶液与混合物混合,并加热至65℃搅拌50min,待温度下降至33℃时调节pH值为5,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:30;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水 溶液中乙醇的浓度为90wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:100,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.03wt%;所述体系由NaOH水溶液 和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙红色与橙色的中间色 |
1、2、、4 | 橄榄绿 |
3 | 棕色和深蓝色的中间色 |
实施例2C
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
C2#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为4,温度为34℃;
配置喷淋液:喷淋液采用上述实施例当中的3A和3B中的喷淋液;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入C2#有色培养液中,菌株细胞密度为108个/ml,进行 静置培养5d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器将喷淋液在所述基体上的不同位置进行均匀喷洒 喷淋液(喷染),喷染的速度为9mL/min,喷淋器喷出的液滴直径为3μm,该基体上的不同位置及喷染 过程与实施例1C基本相同,不同之处仅在于:第一层采用实施例3A的喷淋液,每隔6h进行一次喷染, 此喷染过程持续2d,第二层采用实施例3B的喷淋液进行喷染,每隔6h进行一次喷染,此喷染过程持 续3d,第三层采用实施例3A的喷淋液,每隔6h进行一次喷染,此喷染过程持续3d。喷染期间彩色细 菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静置培养的条件为:培养温度为31℃),得到彩 色细菌纤维素II;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在5wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的 乙醇水溶液与混合物混合,并加热至74℃搅拌35min,待温度下降至30℃时调节pH值为4.5,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:50;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水 溶液中乙醇的浓度为85wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:200,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.02wt%;所述体系由NaOH水溶液 和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙黄色 |
1、2、4 | 棕色和深蓝色的中间色 |
3 | 棕色和红棕色的中间色 |
实施例3C
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
C3#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为6,温度为32℃;
配置喷淋液:喷淋液采用上述实施例当中的1B和2B中的喷淋液;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入C3#有色培养液中,菌株细胞密度为105个/ml,进行 静置培养4d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器将喷淋液在所述基体上的不同位置进行均匀喷洒 喷淋液(喷染),喷染的速度为7mL/min,喷淋器喷出的液滴直径为6μm,该基体上的不同位置及喷染 过程与实施例1C基本相同,不同之处仅在于:第一层采用实施例1B的喷淋液,每隔10h进行一次喷染, 此喷染过程持续3d,第二层采用实施例2B的喷淋液进行喷染,每隔10h进行一次喷染,此喷染过程持 续3d,第三层采用实施例1B的喷淋液,每隔10h进行一次喷染,此喷染过程持续2d。喷染期间彩色细 菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静置培养的条件为:培养温度为31℃),得到彩色细菌纤维素II;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 桃红色 |
1、2、4 | ***和红色的中间色 |
3 | *** |
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在4wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的 乙醇水溶液与混合物混合,并加热至82℃搅拌30min,待温度下降至28℃时调节pH值为6,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:200;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇 水溶液中乙醇的浓度为92wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:500,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.01wt%;所述体系由NaOH水溶液 和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙黄和橙色的中间色 |
1、2、4 | 棕色 |
3 | 艳橙和棕色的中间色 |
实施例4C
一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,步骤如下:
原料准备:
C4#有色培养液,且有色培养液的pH值调整为4,温度为29℃;
配置喷淋液:喷淋液采用上述实施例当中的1B和4B中的喷淋液;
(1)制备彩色细菌纤维素I薄膜:将菌种接入C3#有色培养液中,菌株细胞密度为107个/ml,进行 静置培养3d得到;
(2)以彩色细菌纤维素I薄膜为基体,采用喷淋器将喷淋液在所述基体上的不同位置进行均匀喷洒 喷淋液(喷染),喷染的速度为9mL/min,喷淋器喷出的液滴直径为10μm,该基体上的不同位置及喷染 过程与实施例1C基本相同,不同之处仅在于:第一层采用实施例1B的喷淋液,每隔12h进行一次喷染, 此喷染过程持续3d,第二层采用实施例4B的喷淋液进行喷染,每隔12h进行一次喷染,此喷染过程持 续2d,第三层采用实施例1B的喷淋液,每隔12h进行一次喷染,此喷染过程持续2d。喷染期间彩色细 菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静态发酵状态(静置培养的条件为:培养温度为35℃),得到彩 色细菌纤维素II;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、 天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置(位置编号参 考图2)及其对应的颜色(如下表)为:
位置编号 | 颜色 |
5 | 红色与艳红色的中间色 |
1、2、4 | *** |
3 | ***和紫色的中间色 |
(3)先将彩色细菌纤维素II浸泡在5wt%的NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的 乙醇水溶液与混合物混合,并加热至85℃搅拌32min,待温度下降至29℃时调节pH值为5,得到彩色细菌纤维素III;
混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1:150;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇 水溶液中乙醇的浓度为88wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH 水溶液的体积比为1:600,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.03wt%;所述体系由NaOH水溶液 和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤 维素II上的每个喷染位置的颜色,随着加入姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例而呈现出特定的 颜色,具体如下表所示:
位置编号 | 颜色 |
5 | 橙红 |
1、2、4 | 棕色和红棕色的中间色 |
3 | 深蓝色和棕色的中间色 |
Claims (10)
1.一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征是包括如下步骤:
(1)配置含有质量分数为0.005~2wt%的天然红色色素的有色培养液;所述天然红色色素为天然黑玉米色素、高粱红色素、红叶甜菜色素、紫胶红色素、胭脂虫红色素和红花红色素的一种以上;
(2)将菌种接入步骤(1)所述的有色培养液中,进行静置培养3~5d得到厚度为0.1~1mm的彩色细菌纤维素I薄膜;
(3)以步骤(2)得到的彩色细菌纤维素I薄膜为基体,每隔6~12h采用喷淋液在所述基体上的不同位置进行喷染,喷染期间彩色细菌纤维素I薄膜位于有色培养液中保持静置培养状态,得到彩色细菌纤维素II;
所述喷淋液为天然蓝色色素提取液,或者,所述喷淋液为天然蓝色色素提取液与基础培养液的混合液;所述天然蓝色色素为紫甘蓝色素、栀子蓝色素、蓝莓色素和藻蓝色素的一种以上;所述喷淋液中天然蓝色色素的含量为0.003~1.5wt%;
所述喷染采用能够在XYZ三维坐标轴的三个方向上进行空间位置上移动的喷淋器;所述喷染是均匀喷洒喷淋液;
所述基体上的不同位置是指根据所述面膜的图案确定的喷淋器进行喷染的位置;
所述彩色细菌纤维素II是以彩色细菌纤维素I为基底,以及在其上方发酵产生的天然细菌纤维素、天然红色色素与天然蓝色色素组成的混合体;且所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置的颜色随着彩色细菌纤维素I中的天然红色色素与喷淋于所述位置的天然蓝色色素的比例而呈现出特定的颜色,且所述特定的颜色是指从紫红到紫色到艳紫的渐变色彩中的一种;
(4)先将步骤(3)中的彩色细菌纤维素II浸泡在NaOH水溶液中混合均匀得到混合物,再将姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合,并加热至60~100℃搅拌30~60min,待温度下降至30~40℃时调节pH值为4.5~6.0,得到彩色细菌纤维素III;
所述彩色细菌纤维素III是由彩色细菌纤维素II与姜黄色素组成的混合体,且对应所述彩色细菌纤维素II上的每个喷染位置的颜色,随着姜黄色素加入后,该位置的三种色素的比例呈现出特定的颜色,所述特定的颜色是指棕色、艳绿、艳绿与橄榄绿的中间色、棕色与深蓝色的中间色、红棕色、艳橙、深蓝色。
2.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)的具体过程为:先将天然红色色素提取液用0.22μm滤器去除菌;再将去除菌的天然红色色素提取液与高压蒸汽灭菌处理后的基础培养液混合;
所述有色培养液的配方为:
物质A 1~6wt%;
蛋白胨0.05~1wt%;
酵母膏0.05~1wt%;
柠檬酸0.01~0.5wt%;
磷酸氢二钠0.04~0.4wt%;
磷酸二氢钾0.02~0.2wt%;
天然红色色素0.005~2wt%;
水余量;
所述物质A为葡萄糖、果糖、蔗糖和甘露醇中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,有色培养液的pH值为4~6,温度为30~38℃。
4.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,静置培养的条件为:培养温度为28~37℃。
5.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述喷淋液为天然蓝色色素提取液与基础培养液的混合液。
6.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,天然蓝色色素提取液与基础培养液的混合液的配方如下:
物质B 1~6wt%;
蛋白胨0.05~1wt%;
酵母膏0.05~1wt%;
柠檬酸0.01~0.5wt%;
磷酸氢二钠0.04~0.4wt%;
磷酸二氢钾0.02~0.2wt%;
天然蓝色色素0.003~1.5wt%;
水余量;
所述物质B为葡萄糖、果糖、蔗糖和甘露醇中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述移动的范围为:X轴0~30cm,Y轴0~30cm,Z轴0~34cm。
8.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述喷染的速度为1~15mL/min,喷淋器喷出的液滴直径为0.5~6μm。
9.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中的静置培养条件与步骤(2)所述的静置培养条件一致。
10.根据权利要求1所述的一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法,其特征在于,步骤(4)的混合物中,彩色细菌纤维素II与NaOH水溶液的质量比为1~10:100;姜黄色素的乙醇水溶液中,乙醇水溶液中乙醇的浓度为70~95wt%,姜黄色素的乙醇水溶液与混合物混合时,姜黄色素的乙醇水溶液与NaOH水溶液的体积比为1~10:1000,最终姜黄色素在体系中的质量百分比为0.001~0.1wt%;所述体系由NaOH水溶液和姜黄色素的乙醇水溶液组成。
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