CN107595685A - 利用生物环保法生产的栅列藻洗发水 - Google Patents

Abstract

本发明公开了利用生物环保法生产的栅列藻洗发水，添加有栅列藻提取液，配合有阳离子瓜尔胶、消毒软化水、椰油酸单乙醇酰胺、椰油基二乙酸酰胺、天然脂肪醇硫酸铵、天然脂肪醇醚硫酸钠、珠光浆、吡啶硫铜锌、有机硅乳液、1,3‑二羟甲基‑5,5‑二甲基己内酰脲、酸性胡兰、柠檬酸、香精、组成，其中栅列藻提取物是通过栅列藻发酵、高压破壁、发酵破壁、有效物分解发酵、后处理以及提取液浓缩等步骤制备而成，制得的洗发水含有栅列藻蛋白、多糖、天然β胡萝卜素及微藻油等多种发酵活性物质，对头发及头皮的养护及抗菌效果明显。

Description

利用生物环保法生产的栅列藻洗发水

技术领域

本发明属于生物提取领域，具体涉及利用生物环保法生产的栅列藻洗发水。

背景技术

洗发水是指一种具有去头屑功能、焗油功能和染发等功能的护发产品。洗发水中含有多种成分，这些成份的综合作用能起到清洁头皮和头发的功能。洗发水的基本功能就是清洁，对病理性头屑、脱发以及头皮和头发的养护等并没有明显的作用，很多“功能”只不过是商家推销的噱头。目前买的洗发水，如果追求头发柔顺，就很容易令头发油腻、脏、塌。想追求头发清爽，又很容易令头发粗糙、干、飞散、修复性能差。这两者本身就互为矛盾，很难同时做得到。

栅列藻（Scenedesmus obliquus），绿藻纲，栅列藻科。生长于温带和热带的淡水中，广泛分布于湖泊、池塘、沟渠、水坑等各种水体中，尤其在一些静止小水体中更为常见。栅列藻，单细胞，椭圆形或纺锤形，常由4-8个细胞连接成单列或双列的群体。细胞壁光滑或有短刺。悬浮于水中。生长于热带及温带的淡水中，繁殖迅速，适应性强。富含养分，可大量培养。可食用和作饵料。栅列藻，单细胞，椭圆形或纺锤形，常由4-8个细胞连接成单列或双列的群体。细胞壁光滑或有短刺。

栅列藻是一种常见的湖泊单细胞绿藻 ,细胞内蛋白质含量高达42%.正常情况下,其细胞以2、4、8或16形成结集体,在实验室条件下培养则可分散为单个细胞.栅列藻提取液中存在某种类同激素蛋白或多肽生长因子的分子,它可明显地促进 HeLa细胞的生长.从进化角度看,低等单细胞生物有可能保留编码类似高等生物激素的基因,在某些种类的单细胞生物或在某种特殊情况下得以正常表达,以维持其群体生长或其它特殊的生存需要.生物进化使得高等生物进一步分化形成各种特殊的激素分泌结构和功能系统.栅列藻提取液中存在某种刺激动物细胞生长的活性物质,其分子量在3500～8000D之间,而且对胰蛋白酶和温度敏感 ,很可能是一种类似高等哺乳动物激素的蛋白质或多肽分子。但微藻细胞壁的阻碍作用以及微藻内蛋白和多糖的大分子结构，不利于人体表皮的吸收，故找到更高效彻底的微藻细胞壁破壁，微藻细胞营养物提取、分离以及分解的好办法，并将其与洗发水相结合，成为现阶段亟待突破的课题。

发明内容

本发明为了解决现阶段洗发水功能性单一且对头皮和头发养护作用较差，且栅列藻细胞壁破碎不彻底，胞内大分子物质不利于人体吸收的缺点而提出的，将两者进行结合，提出了利用生物环保法生产的栅列藻洗发水。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：利用生物环保法生产的栅列藻洗发水，按照重量百分比由以下步骤制备而成，

（1）称取0.3%阳离子瓜尔胶加入30%消毒软化水加热至50℃溶解，再加入2%椰油酸单乙醇酰胺和2%椰油基二乙酸酰胺加热至70℃-80℃溶解备用；

阳离子瓜尔胶在消毒软化水当中溶解，具有很好的增稠作用，再加入酰胺类主表面活性剂通过加热的方式进行溶解，得到洗发水的基础溶液。

（2）溶液冷却后加入6%天然脂肪醇硫酸铵、12%天然脂肪醇醚硫酸钠、6%珠光浆、1%吡啶硫铜锌、4%有机硅乳液、33%消毒软化水搅拌溶解2-3小时；

通过加入硫酸铵类脂肪醇作为副表面活性剂，并加入有机硅乳液作为柔顺剂，补充消毒软化水后进行搅拌，充分溶解。

（3）将1,3-二羟甲基-5,5-二甲基己内酰脲0.1%、酸性胡兰0.1%、柠檬酸0.2%、香精0.4%、栅列藻提取液3%加入步骤（2）得到的溶液中搅拌溶解1-2小时，冷却至30℃装瓶得到栅列藻洗发水；

加入洗发水其他复配物质以及香精，提高洗发水的物理性状，并加入栅列藻提取液充分搅拌溶解后即可得到栅列藻洗发水。

步骤（3）中的栅列藻提取液通过以下步骤制备而成，

a）栅列藻发酵：将5%的栅列藻接入栅列藻发酵液培养基中进行发酵，通过对藻体数量的监控，发酵92-100小时后藻体数量达到最大；

栅列藻属于微藻类，通过光照海水培养进行扩增，在光照流动发酵系统中扩大培养，每隔2小时进行藻体数量的检测，发酵92-100小时后藻体数量达到最大，采用血球计数板方法作为藻体检测的方法。

b）高压破壁：将步骤a得到的栅列藻发酵液泵入高压匀浆机内进行高压匀浆，控制操作压力70MPa，匀浆处理15分钟后自然冷却；

将发酵后的栅列藻发酵液连同培养基一起利用高压匀浆机进行高压匀浆处理，控制适中的操作压力和匀浆时间，通过镜检，栅列藻破碎比例达到90%以上。控制匀浆温度不超过15分钟，时间过长或导致温度过高，使得大分子微藻蛋白失活，时间过短则破碎率较低。

高压匀浆法比目前其他的破碎方法效果更明显，传统的溶胀法需要在黑暗条件小处理24小时以上，时间过长，而反复冻融法耗能过多，且引入了氯化钙杂质，不利于后期产物的提纯和利用。

c）发酵破壁：将破壁冷却后的栅列藻发酵液泵人发酵罐中，加入质量百分比3%蔗糖、0.3%硝酸钠、0.05%硫酸镁、0.05%氯化钾以及1%磷酸氢二钾搅拌溶解后，接入2%黑曲霉菌液，于28℃下发酵24-30小时后，将发酵罐温度提升至121℃，保温20分钟后放罐，自然冷却；

在破碎后的发酵液中加入其他碳源、氮源以及无机盐，接入黑曲霉进行发酵，黑曲霉发酵能产生大量的纤维素酶和少量的蛋白酶和果胶酶，纤维素酶可以将高压匀浆法为破壁的细胞进行进一步处理，在与蛋白酶和果胶酶的共同作用下还可以将破碎的栅列藻细胞壁分解成小分子多糖，达到的有机物的充分分解和利用。

d）有效物分解发酵：将步骤c中冷却后的液体再次泵入发酵罐中，分别接入1.5%的解淀粉芽孢杆菌和2%的解凝乳类芽孢杆菌，于32℃下发酵18-20小时后，提高发酵罐温度至121℃，保温20分钟后放罐，自然冷却；

在彻底破碎的藻体中再加入可大量产生蛋白酶的解淀粉芽孢杆菌和产生多糖水解酶的解凝乳类芽孢杆菌，产生的蛋白酶和多糖水解酶，可以将藻体中的大分子蛋白和糖类进行水解，产生小分子利于人体吸收的多肽和小分子糖类。

e）后处理：将步骤d冷却后的液体通过4层纱布过滤后，使用低速离心机5000转/分钟离心25分钟后，取上清液备用；

将步骤d中得到的液体通过纱布过滤及离心后，去掉大部分的菌体和少量未破碎的微藻细胞。

f）提取液浓缩：将步骤e中得到的液体在旋转蒸发仪中进行低压旋转蒸发，体积缩小至原体积的5%-10%后停止蒸发，冷却后得到最终的栅列藻提取液。

将步骤e中得到的液体进行低压旋转蒸发，在低压低温下处理浓缩得到最终的栅列藻提取液。

优选的，所述栅列藻提取液制备步骤a中的栅列藻发酵液培养基是由以下重量的物质组成，硝酸钠50毫克、磷酸二氢钾5毫克、硫酸铁0.1毫克、柠檬酸钠10毫克、硅酸钠10毫克、维生素B120.2微克、海水1000克。

优选的，所述栅列藻提取液制备步骤c中的黑曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏号：CICC40273；所述步骤d中得解淀粉芽孢杆菌和解凝乳类芽孢杆菌均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏号分别为：CICC10160、CICC10358。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：栅列藻洗发水中含有栅列藻提取液，栅列藻中含有大量藻体蛋白，栅列藻藻体蛋白含量达到60%以上，还含有大量的微藻油脂和藻多糖，并且含有天然β-胡萝卜素，对身体具有很好的养护和抗菌作用，具有抑制肿瘤、抗辐射和升高白细胞的作用。且栅列藻采用物理加生物法破碎藻体，破碎效果显著，采用多种微生物发酵法分解大分子蛋白和多糖，具有条件温和，反应易控的优点，且用生物法生产的栅列藻提取液，具有环境友好无污染的显著优点，几乎没有废弃物的排放，生态效益显著。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：利用生物环保法生产的栅列藻洗发水，按照重量百分比由以下步骤制备而成:

（1）称取0.3%阳离子瓜尔胶加入30%消毒软化水加热至50℃溶解，再加入2%椰油酸单乙醇酰胺和2%椰油基二乙酸酰胺加热至70℃-80℃溶解备用；

（2）溶液冷却后加入6%天然脂肪醇硫酸铵、12%天然脂肪醇醚硫酸钠、6%珠光浆、1%吡啶硫铜锌、4%有机硅乳液、33%消毒软化水搅拌溶解2-3小时；

（3）将1,3-二羟甲基-5,5-二甲基己内酰脲0.1%、酸性胡兰0.1%、柠檬酸0.2%、香精0.4%、栅列藻提取液3%加入步骤（2）得到的溶液中搅拌溶解1-2小时，冷却至30℃装瓶得到栅列藻洗发水；

其中步骤（3）中的栅列藻提取液通过以下步骤制备而成：

a）栅列藻发酵：将5%的栅列藻接入栅列藻发酵液培养基中进行发酵，通过对藻体数量的监控，发酵92-100小时后藻体数量达到最大；

b）高压破壁：将步骤a得到的栅列藻发酵液泵入高压匀浆机内进行高压匀浆，控制操作压力70MPa，匀浆处理15分钟后自然冷却；

c）发酵破壁：将破壁冷却后的栅列藻发酵液泵人发酵罐中，加入质量百分比3%蔗糖、0.3%硝酸钠、0.05%硫酸镁、0.05%氯化钾以及1%磷酸氢二钾搅拌溶解后，接入2%黑曲霉菌液，于28℃下发酵24-30小时后，将发酵罐温度提升至121℃，保温20分钟后放罐，自然冷却；

d）有效物分解发酵：将步骤c中冷却后的液体再次泵入发酵罐中，分别接入1.5%的解淀粉芽孢杆菌和2%的解凝乳类芽孢杆菌，于32℃下发酵18-20小时后，提高发酵罐温度至121℃，保温20分钟后放罐，自然冷却；

e）后处理：将步骤d冷却后的液体通过4层纱布过滤后，使用低速离心机5000转/分钟离心25分钟后，取上清液备用；

f）提取液浓缩：将步骤e中得到的液体在旋转蒸发仪中进行低压旋转蒸发，体积缩小至原体积的5%-10%后停止蒸发，冷却后得到最终的栅列藻提取液。

栅列藻提取液制备步骤a中的栅列藻发酵液培养基是由以下重量的物质组成，硝酸钠50毫克、磷酸二氢钾5毫克、硫酸铁0.1毫克、柠檬酸钠10毫克、硅酸钠10毫克、维生素B120.2微克、海水1000克。

栅列藻提取液制备步骤c中的黑曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏号：CICC40273；所述步骤d中得解淀粉芽孢杆菌和解凝乳类芽孢杆菌均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏号分别为：CICC10160、CICC10358。

实施例1：

将5克硝酸钠、0.5克磷酸二氢钾、10毫克硫酸铁、1克柠檬酸钠、1克硅酸钠、20微克维生素B12溶解于100千克的海水中，接入5千克栅列藻在光照反应器中发酵培养92小时后，藻体数量达到最大；将藻体发酵液泵人高压匀浆机中，控制压力在70MPa条件下匀浆处理15分钟后泵入发酵罐中；加入3千克蔗糖、0.3千克硝酸钠、0.05千克硫酸镁、0.05千克氯化钾以及1千克磷酸氢二钾搅拌溶解，接入2千克黑曲霉菌液，在28℃下发酵24小时后，将温度提升至121℃保温20分钟后放罐自然冷却；将液体再泵入发酵罐中，接入1.5千克的解淀粉芽孢杆菌和2千克的解凝乳类芽孢杆菌，于32℃下发酵18小时后，提高发酵罐温度至121℃，保温20分钟后放罐，自然冷却；液体通过4层纱布过滤后，用低速离心机5000转/分钟离心25分钟，取上清液；液体在旋转蒸发仪中进行低压旋转蒸发，体积缩小至原体积的5%后停止蒸发，冷却后得到最终的栅列藻提取液5千克。

称取0.3千克的阳离子瓜尔胶加入30千克消毒软化水加热至50℃溶解，再加入2千克椰油酸单乙醇酰胺和2千克椰油基二乙酸酰胺加热至70℃溶解；溶液冷却后加入6千克天然脂肪醇硫酸铵、12千克天然脂肪醇醚硫酸钠、6千克珠光浆、1千克吡啶硫铜锌、4千克有机硅乳液、33千克消毒软化水搅拌溶解2小时；将1,3-二羟甲基-5,5-二甲基己内酰脲0.1千克、酸性胡兰0.1千克、柠檬酸0.2千克、香精0.4千克、栅列藻提取液3千克加入其中得到的溶液搅拌溶解1小时，冷却至30℃装瓶得到栅列藻洗发水100千克。

实施例2：

将15克硝酸钠、1.5克磷酸二氢钾、30毫克硫酸铁、3克柠檬酸钠、3克硅酸钠、60微克维生素B12溶解于300千克的海水中，接入15千克栅列藻在光照反应器中发酵培养100小时后，藻体数量达到最大；将藻体发酵液泵人高压匀浆机中，控制压力在70MPa条件下匀浆处理15分钟后泵入发酵罐中；加入9千克蔗糖、0.9千克硝酸钠、0.15千克硫酸镁、0.15千克氯化钾以及3千克磷酸氢二钾搅拌溶解，接入6千克黑曲霉菌液，在28℃下发酵30小时后，将温度提升至121℃保温20分钟后放罐自然冷却；将液体再泵入发酵罐中，接入4.5千克的解淀粉芽孢杆菌和6千克的解凝乳类芽孢杆菌，于32℃下发酵20小时后，提高发酵罐温度至121℃，保温20分钟后放罐，自然冷却；液体通过4层纱布过滤后，用低速离心机5000转/分钟离心25分钟，取上清液；液体在旋转蒸发仪中进行低压旋转蒸发，体积缩小至原体积的10%后停止蒸发，冷却后得到最终的栅列藻提取液30千克。

称取0.9千克的阳离子瓜尔胶加入90千克消毒软化水加热至50℃溶解，再加入6千克椰油酸单乙醇酰胺和6千克椰油基二乙酸酰胺加热至80℃溶解；溶液冷却后加入18千克天然脂肪醇硫酸铵、36千克天然脂肪醇醚硫酸钠、18千克珠光浆、3千克吡啶硫铜锌、12千克有机硅乳液、99千克消毒软化水搅拌溶解2小时；将1,3-二羟甲基-5,5-二甲基己内酰脲0.3千克、酸性胡兰0.3千克、柠檬酸0.6千克、香精1.2千克、栅列藻提取液9千克加入其中得到的溶液搅拌溶解1小时，冷却至30℃装瓶得到栅列藻洗发水300千克。

实验例1：

体外最低抑菌浓度MIC试验：

试验菌种：真菌、白色念球菌、金黄色葡萄球菌、致病性大肠杆菌。

方法：将各测试菌种用生理盐水制成菌悬液，并稀释成浊度为2.0McF以上菌悬液，再用生理盐水稀释后，RPMIi640培养液稀释，试验组（本发明实施例中的洗发水）和对照组（普通洗发水）二倍稀释，96孔培养板中培养80小时，轻微震荡，490nm处进行光电比色，

从试验中可以看出，本发明的洗发水抑菌效果明显，对头皮中的大部分种类菌体均有抑制作用。

实验例2：

取本发明实施例1、实施例2中的洗发水进行实验，使用方式为每两天一次，时长为30天，结果见下表，可见本发明的含有微藻生物活性物质的洗发水具有止痒、抗菌养护的作用，而且对头皮无刺激、无腐蚀，使用后头发柔顺，

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.利用生物环保法生产的栅列藻洗发水，其特征在于：按照重量百分比由以下步骤制备而成，

（1）称取0.3%阳离子瓜尔胶加入30%消毒软化水加热至50℃溶解，再加入2%椰油酸单乙醇酰胺和2%椰油基二乙酸酰胺加热至70℃-80℃溶解备用；

（2）溶液冷却后加入6%天然脂肪醇硫酸铵、12%天然脂肪醇醚硫酸钠、6%珠光浆、1%吡啶硫铜锌、4%有机硅乳液、33%消毒软化水搅拌溶解2-3小时；

（3）将1,3-二羟甲基-5,5-二甲基己内酰脲0.1%、酸性胡兰0.1%、柠檬酸0.2%、香精0.4%、栅列藻提取液3%加入步骤（2）得到的溶液中搅拌溶解1-2小时，冷却至30℃装瓶得到栅列藻洗发水；

所述步骤（3）中的栅列藻提取液通过以下步骤制备而成，

(a)栅列藻发酵：将5%的栅列藻接入栅列藻发酵液培养基中进行发酵，通过对藻体数量的监控，发酵92-100小时后藻体数量达到最大；

(b)高压破壁：将步骤a得到的栅列藻发酵液泵入高压匀浆机内进行高压匀浆，控制操作压力70MPa，匀浆处理15分钟后自然冷却；

(c)发酵破壁：将破壁冷却后的栅列藻发酵液泵人发酵罐中，加入质量百分比3%蔗糖、0.3%硝酸钠、0.05%硫酸镁、0.05%氯化钾以及1%磷酸氢二钾搅拌溶解后，接入2%黑曲霉菌液，于28℃下发酵24-30小时后，将发酵罐温度提升至121℃，保温20分钟后放罐，自然冷却；

(d)有效物分解发酵：将步骤c中冷却后的液体再次泵入发酵罐中，分别接入1.5%的解淀粉芽孢杆菌和2%的解凝乳类芽孢杆菌，于32℃下发酵18-20小时后，提高发酵罐温度至121℃，保温20分钟后放罐，自然冷却；

(e)后处理：将步骤d冷却后的液体通过4层纱布过滤后，使用低速离心机5000转/分钟离心25分钟后，取上清液备用；

（f）提取液浓缩：将步骤e中得到的液体在旋转蒸发仪中进行低压旋转蒸发，体积缩小至原体积的5%-10%后停止蒸发，冷却后得到最终的栅列藻提取液。

2.根据权利要求1所述的利用生物环保法生产的栅列藻洗发水，其特征在于：所述栅列藻提取液制备步骤a中的栅列藻发酵液培养基是由以下重量的物质组成，硝酸钠50毫克、磷酸二氢钾5毫克、硫酸铁0.1毫克、柠檬酸钠10毫克、硅酸钠10毫克、维生素B120.2微克、海水1000克。

3.根据权利要求1所述的利用生物环保法生产的栅列藻洗发水，其特征在于：所述栅列藻提取液制备步骤c中的黑曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏号：CICC40273；所述步骤d中得解淀粉芽孢杆菌和解凝乳类芽孢杆菌均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏号分别为：CICC10160、CICC10358。