CN105603012A - γ-聚谷氨酸的制备方法及保湿面霜和面霜的制备方法 - Google Patents

γ-聚谷氨酸的制备方法及保湿面霜和面霜的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种γ-聚谷氨酸的制备方法中，采用地衣芽孢杆菌CGMCC？NO.3336，经菌种活化、种子液制备、发酵罐发酵和聚谷氨酸提取后获得γ-聚谷氨酸，制备聚谷氨酸的工艺流程简单，能够大幅度的减少生产成本，同时也能减少聚谷氨酸的损失率，使得聚谷氨酸的最后产率提高；另外，该方法能够获得高分子量的聚谷氨酸，对于后续制作的保湿面霜更为有利。一种保湿面霜和面霜制备方法中，在面霜制备过程中添加γ-聚谷氨酸生物高分子材料，聚谷氨酸降解后无毒，可生物降解，对皮肤有营养成分的高端产品。聚谷氨酸可以针对各种不同肤质的皮肤进行保水保湿，可以提供比透明质酸（HA）更好的保湿效果。

Description

γ-聚谷氨酸的制备方法及保湿面霜和面霜的制备方法
技术领域
本发明涉及化妆品的技术领域，具体说是一种γ-聚谷氨酸的制备方法及保湿面霜和面霜的制备方法。
背景技术
面霜是一种含有多种抗衰老、保湿、养护等的修护成分，面霜的功效各有不同，每种功效的效果都很显著。保湿面霜是其中的一种，其原理是基于其含水度很高，容易均匀地涂抹开，并且快速渗透到皮肤表皮当中，可以让滋润皮肤的成分容易被保留下来，不容易被蒸发，维持皮肤的一定含水量，从而达到保湿的目的，在涂抹保湿面霜之后可以让水分轻松渗入表皮的角质层，皮肤变得柔软，肌肤自然光亮有弹性。尤其对于干性皮肤的补水效果最为明显，由于干性皮肤容易在干燥的秋季形成细小皱纹，所以使用偏油质的保湿产品会有很好的保湿效果。
聚谷氨酸具有极强的保水性，可以在皮肤表面上形成一层保护膜来防止肌肤水分的蒸发，同时它也可以渗透到皮肤深层，恢复肌肤自我保湿系统。对于干性皮肤来说，长期处于缺水状态会让皮肤极易老化，出现干裂，伴随小皱纹的产生，而添加了聚谷氨酸的面霜可以改善皮肤的缺水状况，补水保湿，同时从皮肤深层改善自我保湿系统。因此聚谷氨酸对于人类的皮肤具有很好的美容保湿的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种γ-聚谷氨酸的制备方法及保湿面霜和面霜的制备方法。
本发明的γ-聚谷氨酸的制备方法，采用菌株为地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis，该菌株已于2009年10月14日保藏于位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号(邮编：100101)的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNO.3336；
具体包括以下步骤：
(1)菌种活化：将地衣芽孢杆菌的原始菌株接种在斜面培养基上，于35-40℃培养15-20小时之后活化2-3次，制备成熟的斜面种子；
(2)种子液的制备：将一环活化后的斜面种子接种至装有40-60ml液体培养基的三角瓶中，35-40℃，200-250rpm培养15-20小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，葡萄糖40g/L，胰蛋白胨8g/LpH7.2，其余为水；
(3)发酵罐发酵：将步骤(2)中的种子液以3-6％的接种量接种至发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度35-38℃，罐压0.01-0.05Mpa通风量0.5-1.0vvm，转速450-600rpm；当发酵液的OD660在0.550-0.600时，控制发酵温度30-35℃，调节转速至330-450rpm，通风量1.5-2.0vvm，利用流加3mol/L氢氧化钠溶液控制pH在7.3-7.8至发酵结束前4-7小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠8g/L，MgSO4·7H2O1.5g/L，无水氯化钙1.5g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，甲硫氨酸0.6g/L，精氨酸0.8g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.05g/L，其余为水；
(4)聚谷氨酸的提取：发酵结束后15000r/min离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后再复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸，同时将上清液用流动相稀释至γ-聚谷氨酸的含量在1-3g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在80万到220万道尔顿。
本发明还可以采用以下技术措施：
步骤（1）中，原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时之后活化2次，制备成熟的斜面种子。
本发明的保湿面霜，由下列重量份数的原料组成：蒸馏水40-50份、棕榈酸5-7份、橄榄油5-8份、甘油4-5份、水溶性维生素E2-3份、氢氧化钾1-3份、聚乙二醇-81-3份、传明酸粉2-6份、γ-聚谷氨酸5-15份、乳化剂2-6份、苯氧乙醇抗菌剂3-5份、玫瑰精油1份、色素1份。
本发明的保湿面霜的制备方法，包括以下步骤：
A、按组分配比将蒸馏水、棕榈酸、氢氧化钾、水溶性维生素E、传明酸粉、聚乙二醇-8混合并搅匀；
B、将橄榄油、甘油、γ-聚谷氨酸加入乳化剂中充分搅匀；
C、将步骤B所得液体缓缓倒入步骤A所得液体中，混合隔水加热，倒入时均匀搅拌；
D、将苯氧乙醇抗菌剂加入步骤C形成的乳霜中，再加入玫瑰精油和色素，搅拌并降值常温。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的γ-聚谷氨酸的制备方法中，采用地衣芽孢杆菌CGMCCNO.3336，经菌种活化、种子液制备、发酵罐发酵和聚谷氨酸提取后获得γ-聚谷氨酸，制备聚谷氨酸的工艺流程简单，能够大幅度的减少生产成本，同时也能减少聚谷氨酸的损失率，使得聚谷氨酸的最后产率提高；另外，该方法能够获得高分子量的聚谷氨酸，对于后续制作的保湿面霜更为有利。本发明的保湿面霜和面霜制备方法中，在面霜制备过程中添加γ-聚谷氨酸生物高分子材料，聚谷氨酸降解后无毒，可生物降解，对皮肤有营养成分的高端产品。聚谷氨酸可以针对各种不同肤质的皮肤进行保水保湿，可以提供比透明质酸（HA）更好的保湿效果。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明中的技术方案进行详细说明。
本发明的γ-聚谷氨酸的制备方法，采用菌株为地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis，该菌株已于2009年10月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNO.3336；
具体包括以下步骤：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌的原始菌株接种在斜面培养基上，于35-40℃培养15-20小时之后活化2-3次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将一环活化后的斜面种子接种至装有40-60ml液体培养基的三角瓶中，35-40℃，200-250rpm培养15-20小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，葡萄糖40g/L，胰蛋白胨8g/LpH7.2，其余为水；
（3）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以3-6%的接种量接种至发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度35-38℃，罐压0.01-0.05Mpa通风量0.5-1.0vvm，转速450-600rpm；当发酵液的OD660在0.550-0.600时，控制发酵温度30-35℃，调节转速至330-450rpm，通风量1.5-2.0vvm，利用流加3mol/L氢氧化钠溶液控制pH在7.3-7.8至发酵结束前4-7小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠8g/L，MgSO4·7H2O1.5g/L，无水氯化钙1.5g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，甲硫氨酸0.6g/L，精氨酸0.8g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.05g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后15000r/min离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后再复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸，同时将上清液用流动相稀释至γ-聚谷氨酸的含量在1-3g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在80万到220万道尔顿。
本发明的保湿面霜，包括下列重量份数的原料：蒸馏水40-50份、棕榈酸5-7份、橄榄油5-8份、甘油4-5份、水溶性维生素E2-3份、氢氧化钾1-3份、聚乙二醇-81-3份、传明酸粉2-6份、γ-聚谷氨酸5-15份、乳化剂2-6份、苯氧乙醇抗菌剂3-5份、玫瑰精油1份、色素1份。
本发明的保湿面霜的制备方法，包括以下步骤：
A、按组分配比将蒸馏水、棕榈酸、氢氧化钾、水溶性维生素E、传明酸粉、聚乙二醇-8混合并搅匀；
B、将橄榄油、甘油、γ-聚谷氨酸加入乳化剂中充分搅匀；
C、将步骤B所得液体缓缓倒入步骤A所得液体中，混合隔水加热，倒入时均匀搅拌；
D、将苯氧乙醇抗菌剂加入步骤C形成的乳霜中，再加入玫瑰精油和色素，搅拌并降值常温。
实施例1：
高分子γ-聚谷氨酸的制备方法如下：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌的原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时之后活化2次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将一环活化后的斜面种子接种至装有50ml液体培养基的500ml三角瓶中，37℃，220rpm培养16小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，葡萄糖40g/L，胰蛋白胨8g/LpH7.2，其余为水；
（3）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以5%的接种量接种至发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度37℃，罐压0.04Mpa通风量1.0vvm，转速500rpm；当发酵液的OD660在0.580时，控制发酵温度35℃，调节转速至350rpm，通风量1.8vvm，利用流加3mol/L氢氧化钠溶液控制pH在7.5至发酵结束前5小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠8g/L，MgSO4·7H2O1.5g/L，无水氯化钙1.5g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，甲硫氨酸0.6g/L，精氨酸0.8g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.05g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后15000r/min离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后再复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸，同时将上清液用流动相稀释至γ-聚谷氨酸的含量在2g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在180万道尔顿。
本发明的保湿面霜包括如下重量份数的原料：蒸馏水40份、棕榈酸5份、橄榄油6份、甘油4份、水溶性维生素E2份、氢氧化钾1份、聚乙二醇-82份、传明酸粉4份、γ-聚谷氨酸5份、乳化剂4份、苯氧乙醇抗菌剂3份、玫瑰精油1份、色素1份。
本发明的保湿面霜的制备方法，包括以下步骤：
A、按组分配比将蒸馏水、棕榈酸、氢氧化钾、水溶性维生素E、传明酸粉、聚乙二醇-8混合并搅匀；
B、将橄榄油、甘油、γ-聚谷氨酸加入乳化剂中充分搅匀；
C、将步骤B所得液体缓缓倒入步骤A所得液体中，混合隔水加热，倒入时均匀搅拌；
D、将苯氧乙醇抗菌剂加入步骤C形成的乳霜中，再加入玫瑰精油和色素，搅拌并降值常温。
实施例2：
高分子γ-聚谷氨酸的制备方法如下：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌的原始菌株接种在斜面培养基上，于35℃培养15小时之后活化3次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将一环活化后的斜面种子接种至装有40-60ml液体培养基的三角瓶中，35℃，200rpm培养15小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，葡萄糖40g/L，胰蛋白胨8g/LpH7.2，其余为水；
（3）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以3%的接种量接种至发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度35℃，罐压0.01Mpa通风量0.5vvm，转速450rpm；当发酵液的OD660在0.550时，控制发酵温度30℃，调节转速至330rpm，通风量1.5vvm，利用流加3mol/L氢氧化钠溶液控制pH在7.3至发酵结束前4小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠8g/L，MgSO4·7H2O1.5g/L，无水氯化钙1.5g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，甲硫氨酸0.6g/L，精氨酸0.8g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.05g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后15000r/min离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后再复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸，同时将上清液用流动相稀释至γ-聚谷氨酸的含量在1g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在80万道尔顿。
本发明的保湿面霜包括如下重量份数的原料：蒸馏水45份、棕榈酸6份、橄榄油5份、甘油5份、水溶性维生素E3份、氢氧化钾2份、聚乙二醇-83份、传明酸粉6份、γ-聚谷氨酸10份、乳化剂6份、苯氧乙醇抗菌剂5份、玫瑰精油1份、色素1份。
本发明的保湿面霜的制备方法，包括以下步骤：
A、按组分配比将蒸馏水、棕榈酸、氢氧化钾、水溶性维生素E、传明酸粉、聚乙二醇-8混合并搅匀；
B、将橄榄油、甘油、γ-聚谷氨酸加入乳化剂中充分搅匀；
C、将步骤B所得液体缓缓倒入步骤A所得液体中，混合隔水加热，倒入时均匀搅拌；
D、将苯氧乙醇抗菌剂加入步骤C形成的乳霜中，再加入玫瑰精油和色素，搅拌并降值常温。
实施例3：
高分子γ-聚谷氨酸的制备方法如下：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌的原始菌株接种在斜面培养基上，于40℃培养20小时之后活化2次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将一环活化后的斜面种子接种至装有40-60ml液体培养基的三角瓶中，40℃，250rpm培养20小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，葡萄糖40g/L，胰蛋白胨8g/LpH7.2，其余为水；
（3）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以6%的接种量接种至发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度38℃，罐压0.05Mpa通风量0.9vvm，转速600rpm；当发酵液的OD660在0.600时，控制发酵温度35℃，调节转速至450rpm，通风量2.0vvm，利用流加3mol/L氢氧化钠溶液控制pH在7.8至发酵结束前7小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠8g/L，MgSO4·7H2O1.5g/L，无水氯化钙1.5g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，甲硫氨酸0.6g/L，精氨酸0.8g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.05g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后15000r/min离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后再复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸，同时将上清液用流动相稀释至γ-聚谷氨酸的含量在3g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在220万道尔顿。
本发明的保湿面霜包括如下重量份数的原料：蒸馏水50份、棕榈酸7份、橄榄油8份、甘油4.5份、水溶性维生素E2.5份、氢氧化钾3份、聚乙二醇-81份、传明酸粉2份、γ-聚谷氨酸15份、乳化剂2份、苯氧乙醇抗菌剂4份、玫瑰精油1份、色素1份。
本发明的保湿面霜的制备方法，包括以下步骤：
A、按组分配比将蒸馏水、棕榈酸、氢氧化钾、水溶性维生素E、传明酸粉、聚乙二醇-8混合并搅匀；
B、将橄榄油、甘油、γ-聚谷氨酸加入乳化剂中充分搅匀；
C、将步骤B所得液体缓缓倒入步骤A所得液体中，混合隔水加热，倒入时均匀搅拌；
D、将苯氧乙醇抗菌剂加入步骤C形成的乳霜中，再加入玫瑰精油和色素，搅拌并降值常温。
面霜保湿效果试验：
试验对象：35名志愿者
使用效果：使用面霜后，3天内皮肤基本不再干燥。下列表1为使用本发明的保湿面霜4天内的保湿效果示意表。
表1
天数 2 3 4
有效志愿者个数 10 23 2
经过试验发现，使用该面霜后，大部分的志愿者的皮肤能够在两天内保持湿润的状态，不出现干燥脱皮等现象。
经过一次面霜使用后，又进行了长期使用面霜后的保湿效果探究，同样也选取该组志愿者作为试验对象，让该组志愿者一天一次使用该面霜，连续使用1个月后，我们发现就算停止使用该面霜，在未来的一周内皮肤也能够保持水润。下列表2为使用1个月后停止使用本发明的保湿面霜的保湿效果示意表。
表2
天数 2 3 4 5 6 7
志愿者个数 2 3 8 14 7 1
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种γ-聚谷氨酸的制备方法，采用菌株为地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis，该菌株已于2009年10月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNO.3336；
具体包括以下步骤：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌的原始菌株接种在斜面培养基上，于35-40℃培养15-20小时之后活化2-3次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将一环活化后的斜面种子接种至装有40-60ml液体培养基的三角瓶中，35-40℃，200-250rpm培养15-20小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，葡萄糖40g/L，胰蛋白胨8g/LpH7.2，其余为水；
（3）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以3-6%的接种量接种至发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度35-38℃，罐压0.01-0.05Mpa通风量0.5-1.0vvm，转速450-600rpm；当发酵液的OD660在0.550-0.600时，控制发酵温度30-35℃，调节转速至330-450rpm，通风量1.5-2.0vvm，利用流加3mol/L氢氧化钠溶液控制pH在7.3-7.8至发酵结束前4-7小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠8g/L，MgSO4·7H2O1.5g/L，无水氯化钙1.5g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，甲硫氨酸0.6g/L，精氨酸0.8g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.05g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后15000r/min离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后再复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸，同时将上清液用流动相稀释至γ-聚谷氨酸的含量在1-3g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在80万到220万道尔顿。
2.根据权利要求1所述的黑豆多肽蜂蜜饮料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时之后活化2次，制备成熟的斜面种子。
3.一种保湿面霜，其特征在于，包括下列重量份数的原料：蒸馏水40-50份、棕榈酸5-7份、橄榄油5-8份、甘油4-5份、水溶性维生素E2-3份、氢氧化钾1-3份、聚乙二醇-81-3份、传明酸粉2-6份、γ-聚谷氨酸5-15份、乳化剂2-6份、苯氧乙醇抗菌剂3-5份、玫瑰精油1份、色素1份。
4.一种权利要求3所述保湿面霜的制备方法，包括以下步骤：
A、按组分配比将蒸馏水、棕榈酸、氢氧化钾、水溶性维生素E、传明酸粉、聚乙二醇-8混合并搅匀；
B、将橄榄油、甘油、γ-聚谷氨酸加入乳化剂中充分搅匀；
C、将步骤B所得液体缓缓倒入步骤A所得液体中，混合隔水加热，倒入时均匀搅拌；
D、将苯氧乙醇抗菌剂加入步骤C形成的乳霜中，再加入玫瑰精油和色素，搅拌并降值常温。
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