CN103211715B - 一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，通过在发酵培养液中添加增稠剂与作物淀粉，加热使其溶解、糊化，并均匀分散于培养液中，静置培养，制的具有上表面致密向下逐渐过渡到下表面疏松结构，类似于人体皮肤的细菌纤维素面膜。此面膜拥有良好的持水性，抗拉扯性，贴面度极高，可生物降解，生态环保，制备成本低廉，使用与携带简便。

Description

一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜及其制备方法，特别是涉及一种上表面致密向下连续过渡之疏松下表面的细菌纤维素面膜及其制备方法。

背景技术

随着时代的进步，经济的发展，越来越多的人开始注重个人肤质的保养，其中，面膜作为清洁、护理及营养面部皮肤的化妆品得到了越来越多人的认可。

面膜的原理是先在面部皮肤上形成不透气的薄膜，将皮肤与外界隔绝，提高肌肤温度，毛孔大量出汗，皮肤的分泌活动旺盛，在剥离或洗去面膜时，把皮肤的分泌物、皮屑、污物等挤出，使毛孔清洁；同时将面膜中的其他成分，如维生素、水解蛋白以及其他营养物质有效渗入皮肤里，起到增进皮肤机能的作用，使皮肤变得柔软、光滑、有弹性。

进入20世纪，市场上面膜品种剧增，现一般分为剥离类面膜、粉末类面膜、膏霜类面膜、泡沫类面膜和成型类面膜五大类。

剥离类面膜一般是膏状或透明状物质，它能在皮肤表面形成薄膜并揭去。但此类面膜在涂抹时用量难以控制，影响成膜效果；粉末类面膜是一种粉末状物质，与水调和后成糊状涂敷于面部。由于此类面膜极易干燥，因此在产品中常配入些油剂；膏霜状面膜使用量较多，不能成膜剥离，清洗时较为繁琐；泡沫类面膜多为皂性配方，去脂力强，会使肌肤感觉紧绷，只适用于油性肌肤，当制造泡沫的某些成分若残留肌肤，会对皮肤造成刺激；成型类面膜是近年来出现的新型面膜。由于成型类面膜使用简单方便，使用时皮肤感觉清爽舒适，而且产品是干膜状，易于包装，便于携带和长时间保存，而受到消费者的喜爱，是一类很有发展前景的面膜产品。它的基体通常为无纺布，但由于无纺布持水能力差，容易造成精华液的浪费，并且其贴面度低，抗拉性差，容易使面膜变形，用户体验度变低，同时，无纺布不能降解，易造成了环境污染。以细菌纤维素为基体的面膜就很好的克服了以上问题。

近几年来，关于细菌纤维素面膜的研究已经取得了不少成果。CN1872022A公开了一种由木葡糖酸醋杆菌在椰子水中静置培养而得到细菌纤维素凝胶面膜，可以认为此凝胶面膜是均质的。CN102525837A公开了一种含有虾青素的细菌纤维素膜的制备，最终成型的面膜为机械切割，易导致膜的不均匀性。

目前已经公开的具有美肤功效的细菌纤维素面膜主要由木葡糖酸醋杆菌在椰子水中静置并添加营养剂培养而得到细菌纤维素凝胶面膜，此类膜结构单一。本发明涉及了一种具有上层致密向下逐渐过渡到疏松的细菌纤维素膜的制备，与现有的细菌纤维素面膜相比，具有梯度结构，更贴近于人体皮肤的结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有梯度结构，结构更贴近于人体皮肤的细菌纤维素面膜。针对现有技术存在的不足之处，本发明在静置发酵培养之前，向发酵培养液中先添加作物淀粉，加热使其完全糊化且均匀分散于培养液中后，再加入增稠剂。接入菌种后，进入静态发酵培养阶段时，利用作物淀粉中直链型大分子侧基的空间位阻作用以及电荷排斥作用，阻碍由微生物代谢糖源形成的纤维素微纤丝之间的氢键结合过程，使细菌纤维素内部无定形区面积增加，在保证材料力学性能的前提下，适当降低材料的结晶度，提高材料的液体吸收性以及柔软程度。利用增稠剂中支链型大分子形成的凝胶分散相，增加发酵培养液粘度，降低培养液中的溶氧指数，使细菌纤维素上下表面致密程度差异进一步明显；同时，通过调节作物淀粉与增稠剂之间的质量比，能够有效地改变复合材料中致密区域与疏松区域之间的比例，从而能够快速简便地制备出具有上层致密向下逐渐过渡到疏松的仿生梯度结构并且复合材料具有较强的结构可设计性。

本发明所提供的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜，针对于现有的剥离类面膜、粉末类面膜、膏霜类面膜和泡沫类面膜，使用更简便，不需要二度清洁，也不存在用量难以控制的情况发生。具有梯度结构的细菌纤维素面膜与前四种面膜相比携带也更为方便，通常每片面膜都为独立包装，使用时撕开包装即可。同样，具有梯度结构的细菌纤维素面膜价格也更为低廉。对于一般以无纺布为基体的成型类面膜来说，具有梯度结构的细菌纤维素面膜拥有更高的持水能力、抗拉扯能力，能缓慢的释放所吸收的美容药物。对于贴合度来说，具有梯度结构的细菌纤维素面膜也具有不可动摇的优势，由于具有梯度结构的细菌纤维素面膜结构上更接近于人体皮肤，能让用户使用面膜时拥有更好的体验度。另外，具有梯度结构的细菌纤维素面膜能够降解，使用后不会污染环境。

本发明的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，包括以下步骤：

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇2～5，蛋白胨0.05～0.5，酵母膏0.05～0.5，柠檬酸0.01～0.1，磷酸氢二钠0.02～0.2，磷酸二氢钾0.01～0.1，增稠剂0.1～1；作物淀粉0.1～1；

培养液的pH为4.0～6.0；

将培养液加热至50～80℃范围内，使增稠剂溶解并均匀分散于培养液中，同时使作物淀粉产生糊化且均匀分散于培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：葡糖醋杆菌细胞数目在2×10⁵～2×10⁷个/ml；

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，28～32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到3～5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为1～10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持2～10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为1～5%的透明质酸、维生素、熊果苷、黄岑苷、蛋白质和/或丝蛋白的水溶液中，然后取出高压灭菌并包装低温封存，即为具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，所述的增稠剂是指甲基纤维素、羧甲基纤维素、果胶、琼脂、卡拉胶或黄原胶；所述的作物淀粉是指谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉、藕淀粉或葛根淀粉；其中谷类淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉或高粱淀粉，薯类淀粉为马铃薯淀粉、红薯淀粉或木薯淀粉，豆类淀粉为绿豆淀粉、蚕豆淀粉或豌豆淀粉。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，所述的高压蒸汽灭菌后紫外辐照是指将所述培养液置于高压灭菌锅内121℃灭菌处理30分钟后取出置于紫外灯下辐照冷却至室温。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，所述的通纯氧是指将医用氧以1L/min的速度通入上述的培养液中，并维持30分钟；所述的接种是指用灭菌后的接种环钩取适量保存于4℃下试管中的葡糖醋杆菌菌种，并转移至所述的发酵培养液中；所述的扩培是指将接入菌种后的发酵培养基于28～32℃下摇床培养8～24小时。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，所述的高压灭菌是指将所述后处理后的具有梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡在纯净水中置于高压灭菌锅内121℃灭菌处理30分钟后取出冷却至室温；所述的低温封存是指将高压灭菌后的具有梯度结构的细菌纤维素膜于4℃下保存。

本发明还提供了一种根据上述方法制得的具有梯度结构的细菌纤维素面膜，所述的具有梯度结构的细菌纤维素膜是上表面致密向下连续过渡至下表面疏松的细菌纤维素膜，所述的连续过渡是指细菌纤维素内部的纤维素微纤丝之间通过β-1,4-葡萄糖链中的分子内与分子间氢键结合，无明显物理分层；

其中所述上表面致密的纤维素含量为0.7×10^-2～1.0×10^-2g/cm³，所述下表面疏松的纤维素含量为0.2×10^-2～0.5×10^-2g/cm³。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜，所述的细菌纤维素膜是由微生物消耗糖源，代谢形成纤维素微纤丝通过分子内与分子间氢键结合形成。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜，所述的微生物是指能够生物合成纤维素的微生物，为葡糖醋杆菌、产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌、葡萄糖杆菌、农杆菌、根瘤菌、八叠球菌、洋葱假单胞菌、椰毒假单胞菌或空肠弯曲菌中的一种或几种。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜，所述的细菌纤维素膜的厚度为3～5mm。

有益效果

与现有技术先比，本发明的有益效果是：

（1）将作物淀粉与增稠剂进行复配加入到发酵培养液中，能够实现细菌纤维素膜致密上表面向下连续过渡之疏松下表面；通过改变作物淀粉与增稠剂之间的比例，能够可控地制备不懂梯度结构的细菌纤维素膜

（2）本发明制备原料来源广泛；生物合成过程温和、无污染；产品绿色、安全；一种具有梯度结构的细菌纤维素膜生产成本低廉，制备过程可控，产品可设计、附加值高，具有较大规模化生产的前景

（3）本发明携带便捷，使用方便；与同类产品相比，本发明在结构上更接近于人体皮肤，具有更好的皮肤贴合性，用户体验效果更佳；同时本发明可生物降解，环境友好，使用后不会造成污染。

附图说明

图1是本发明一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的示意图

图2是图1的截面剖视示意图；

图3是图2致密层的截面扫描电镜图；

图4是图2疏松层的截面扫描电镜图；

图5是图2致密层的表面扫描电镜图；

图6是图2疏松层的表面扫描电镜图；

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。

本发明还提供了一种根据上述方法制得的具有梯度结构的细菌纤维素面膜，如图1和2所示，所述的具有梯度结构的细菌纤维素膜是上表面致密向下连续过渡至下表面疏松的细菌纤维素膜，所述的连续过渡是指细菌纤维素膜内部的纤维素微纤丝之间通过β-1,4-葡萄糖链中的分子内与分子间氢键结合，无明显物理分层；

如图3和5所示，其中所述上表面致密的纤维素含量为0.7×10^-2～1.0×10^-2g/cm³，如图4和6所示，所述下表面疏松的纤维素含量为0.2×10^-2～0.5×10^-2g/cm³。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜，所述的细菌纤维素膜是由微生物消耗糖源，代谢形成纤维素微纤丝通过分子内与分子间氢键结合形成。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜，所述的微生物是指能够生物合成纤维素的微生物，为葡糖醋杆菌、产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌、葡萄糖杆菌、农杆菌、根瘤菌、八叠球菌、洋葱假单胞菌、椰毒假单胞菌或空肠弯曲菌中的一种或几种。

如上所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜，所述的细菌纤维素膜的厚度为3～5mm。

实施例1

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇2，蛋白胨0.05，酵母膏0.05，柠檬酸0.01，磷酸氢二钠0.02，磷酸二氢钾0.01，甲基纤维素0.1，小麦淀粉0.1；

培养液的pH为4.0；

将培养液加热至50℃使甲基纤维素溶解并均匀分散于培养液中，同时使小麦淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁵个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，28℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到3mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为1wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持2小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为1%的美容药物透明质酸的水溶液中10min，取出高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为3mm的上表面致密的纤维素含量为0.7×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.2×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例2

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇3，蛋白胨0.2，酵母膏0.2，柠檬酸0.05，磷酸氢二钠0.1，磷酸二氢钾0.05，甲基纤维素0.5，小麦淀粉0.5；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至70℃使甲基纤维素溶解并均匀分散于培养液中，同时使小麦淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁶个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，30℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到4mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为5wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持5小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为5%的维生素的水溶液中15min，取出高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为4mm的上表面致密的纤维素含量为0.8×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.4×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例3

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，甲基纤维素1，小麦淀粉1；

培养液的pH为6.0；

将培养液加热至80℃使增稠剂溶解并均匀分散于培养液中，同时使小麦淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为2%的熊果苷的水溶液中5min，取出高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例4

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，羧甲基纤维素1，玉米淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使羧甲基纤维素溶解并均匀分散于培养液中，同时使玉米淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为3%的黄岑苷的水溶液中30min，取出高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例5

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，果胶1，高亮淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使果胶溶解并均匀分散于培养液中，同时使高粱淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为4%的蛋白质水溶液中8min，取出高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例6

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，琼脂1，马铃薯淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使琼脂溶解并均匀分散于培养液中，同时使马铃薯淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为3%的丝蛋白水溶液中20min，取出高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例7

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，卡拉胶1，红薯淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使卡拉胶溶解并均匀分散于培养液中，同时使红薯淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为5%的美容药物透明质酸和维生素的水溶液中25min，取出高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例8

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，黄原胶1，木薯淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使黄原胶溶解并均匀分散于培养液中，同时使木薯淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为3%的美容药物维生素和黄岑苷的水溶液中15min，取出高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例9

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，羧甲基纤维素1，绿豆淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使羧甲基纤维素溶解并均匀分散于培养液中，同时使绿豆淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为1～5%的美容药物透明质酸、熊果苷和蛋白质的水溶液中16min，然后高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例10

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，羧甲基纤维素1，蚕豆淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使羧甲基纤维素溶解并均匀分散于培养液中，同时使蚕豆淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为4%的美容药物透明质酸、维生素、熊果苷、黄岑苷、蛋白质和丝蛋白的水溶液中50min，然后高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例11

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，羧甲基纤维素1，豌豆淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使羧甲基纤维素溶解并均匀分散于培养液中，同时使豌豆淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为2%的透明质酸、蛋白质和丝蛋白的水溶液中22min，然后高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例12

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，羧甲基纤维素1，藕淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使羧甲基纤维素溶解并均匀分散于培养液中，同时使藕淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为2%的美容药物透明质酸、维生素、黄岑苷和蛋白质的水溶液中60min，然后高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

实施例13

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇5，蛋白胨0.5，酵母膏0.5，柠檬酸0.1，磷酸氢二钠0.2，磷酸二氢钾0.1，羧甲基纤维素1，葛根淀粉1；

培养液的pH为5.0；

将培养液加热至80℃使羧甲基纤维素溶解并均匀分散于培养液中，同时使葛根淀粉产生糊化且均匀分散于发酵培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：木醋杆菌细胞数目在2×10⁷个/ml。

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为3%的美容药物维生素、熊果苷和蛋白质的水溶液中40min，然后高压灭菌并包装低温封存，即为厚度为5mm的上表面致密的纤维素含量为1.0×10^-2g/cm³，下表面疏松的纤维素含量为0.5×10^-2g/cm³具备梯度结构的细菌纤维素面膜。

Claims (8)

1.一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：

1)发酵培养液的调配；

培养液组分，以质量百分数计，单位为wt％：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇2～5，蛋白胨0.05～0.5，酵母膏0.05～0.5，柠檬酸0.01～0.1，磷酸氢二钠0.02～0.2，磷酸二氢钾0.01～0.1，增稠剂0.1～1；作物淀粉0.1～1；所述的增稠剂是指甲基纤维素、羧甲基纤维素、果胶、琼脂、卡拉胶或黄原胶；所述的作物淀粉是指谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉、藕淀粉或葛根淀粉；

其中，所述增稠剂与所述作物淀粉质量比为1:1.2～1.5；

培养液的pH为4.0～6.0；

将培养液加热至50～80℃范围内，使增稠剂溶解并均匀分散于培养液中，同时使作物淀粉产生糊化且均匀分散于培养液中，经过高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；

2)菌种扩培；

将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：葡糖醋杆菌细胞数目在2×10⁵～2×10⁷个/ml；

3)静置培养；

将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的培养容器中，放置于恒温培养箱中，28～32℃静置培养；当细菌纤维素膜厚度达到3～5mm时，将其取出，即得到具备梯度结构的细菌纤维素薄膜；

4)后处理；

静置培养结束后，将上述的具备梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡至浓度为1～10wt％的氢氧化钠溶液中，煮沸保持2～10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素薄膜浸渍在质量分数为1～5％的透明质酸、维生素、熊果苷、黄岑苷、蛋白质和/或丝蛋白的水溶液中，然后取出高压灭菌并包装低温封存，即为具备梯度结构的细菌纤维素面膜；所述的具有梯度结构的细菌纤维素面膜是上表面致密向下连续过渡至下表面疏松的细菌纤维素膜，所述的连续过渡是指细菌纤维素膜内部纤维素微纤丝之间均通过β-1,4-葡萄糖链中的分子内与分子间氢键结合，无明显物理分层；其中所述上表面致密的纤维素含量为0.7×10^-2～1.0×10^-2g/cm³，所述下表面疏松的纤维素含量为0.2×10^-2～0.5×10^-2g/cm³。

2.如权利要求1所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，其特征在于，其中谷类淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉或高粱淀粉，薯类淀粉为马铃薯淀粉、红薯淀粉或木薯淀粉，豆类淀粉为绿豆淀粉、蚕豆淀粉或豌豆淀粉。

3.如权利要求1所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，其特征在于，所述的高压蒸汽灭菌后紫外辐照是指将所述培养液置于高压灭菌锅内121℃灭菌处理30分钟后取出置于紫外灯下辐照冷却至室温。

4.如权利要求1所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，其特征在于，所述的通纯氧是指将医用氧以1L/min的速度通入上述的培养液中，并维持30分钟；所述的接种是指用灭菌后的接种环钩取适量保存于4℃下试管中的葡糖醋杆菌菌种，并转移至所述的发酵培养液中；所述的扩培是指将接入菌种后的发酵培养基于28～32℃下摇床培养8～24小时。

5.如权利要求1所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，其特征在于，所述的高压灭菌是指将所述后处理后的具有梯度结构的细菌纤维素薄膜浸泡在纯净水中置于高压灭菌锅内121℃灭菌处理30分钟后取出冷却至室温；所述的低温封存是指将高压灭菌后的具有梯度结构的细菌纤维素面膜于4℃下保存。

6.如权利要求1所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，其特征在于，所述的细菌纤维素面膜是由微生物消耗糖源，代谢形成纤维素微纤丝通过分子内与分子间氢键结合形成。

7.如权利要求6所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，其特征在于，所述的微生物是指能够生物合成纤维素的微生物，为葡糖醋杆菌、产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌、葡萄糖杆菌、农杆菌、根瘤菌、八叠球菌、洋葱假单胞菌、椰毒假单胞菌或空肠弯曲菌中的一种或几种。

8.如权利要求1所述的一种具有梯度结构的细菌纤维素面膜的制备方法，其特征在于，所述的细菌纤维素面膜的厚度为3～5mm。