CN108272733A - 一种由酵素发酵液改良制作洗发乳的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种由酵素发酵液改良制作洗发乳的生产方法，其工艺流程为：1.酵素发酵培养基的配制；2.菌种活化；3.菌种驯化；4.酵素发酵；5.将发酵完成后的发酵液经板框压滤机过滤，弃去滤饼，获得澄清的酵素过滤原液。6.加入香豆胶配制洗发乳。本发明的目的，就是以木槿叶、鼠尾草、彩色蚕丝茧、香菇、食糖、香蕉、无患子、茶籽饼、香豆胶天然产物等为主体原料，采用一定的发酵和配制工艺，生产出一种止屑、止痒、去油、杀菌、可修复受损发质的、环境友好型的高效酵素洗发乳。本发明产品富含天然表面活性剂、富含天然杀菌消炎功能因子、具良好的乳化性和起泡性。

Description

一种由酵素发酵液改良制作洗发乳的生产方法

技术领域

本发明涉及一种环保洗发乳的生产方法，特别是涉及以木槿叶、鼠尾草、彩色蚕丝茧、食糖、香蕉、哈密瓜、香菇、无患子、茶籽饼、香豆胶等天然产物为主体原料生产高效安全洗发乳的工艺，属洗涤用品生产技术领域。

背景技术

酵素在我国主要是指以各种蔬菜水果和食糖为原料、通过微生物天然发酵得到的综合产物，多以液体形态出现，已不等同于原有的“酶”的含义。酵素中主要含有酶、维生素、矿物质和有机酸等次生代谢产物，目前作为保健饮料较为普遍。

由于酵素中有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等组份，对各自的底物能分别消化分解，同时其中的多种有机酸也有去污功能，还具有一定的抑菌消炎、保护头发及皮肤等功效，加上天然发酵的酵素不含人工添加的化学成分，对皮肤、毛发的刺激性小，因此可以作为洗发乳的替代用品。

但是目前作为洗发乳的酵素的制作方式基本上沿用了食用酵素的生产方式，原料的选择局限于水果和蔬菜，底物氮源不足，产酶量少，其中有机酸虽然有去污能力，但没有特定的疏水基团，不具备起泡性、乳化性、悬浮性、分散性，缺乏养发护发的特定功能，这些缺陷都制约了酵素作为洗发用品的功效。因此，寻找合理而有针对性的天然原料并研究特定的生产工艺，制作安全高效的酵素类洗发乳产品很有必要。

目前市场上出售的各种洗发乳多是以化工合成的化合物为原料，主要成分是阴离子表面活性剂、磺酸盐、硫酸盐或盐酸盐等，这类产品对人的皮肤和黏膜有刺激性，可引起化学性眼结膜炎，如误服可引起消化道及黏膜刺激症状，洗涤后废水流入江河湖泊，引起水体污染。因此，开发以天然产物为主要原料、用微生物发酵方式生产酵素类洗发护发产品，具有良好的市场前景。

发明内容

本发明的目的，就是以木槿叶、鼠尾草、彩色蚕丝茧、香菇、食糖、香蕉、无患子、茶籽饼、香豆胶天然产物等为主体原料，采用一定的发酵和配制工艺，生产出一种止屑、止痒、去油、杀菌、可修复受损发质的、环境友好型的高效酵素洗发乳。

木槿属锦葵科植物，是常见花灌木，我国民间妇女常摘木槿叶洗净后，用清水浸泡，揉出所含胶汁用来洗发，可去油腻污垢，使头发轻柔光亮，并可去头屑、止痒。这是因木槿叶含有 41种天然表面活性剂，有长链脂肪醇、脂肪酸类等阴离子表面活性剂，也有酮、胺类等非离子表面活性剂，它们的总含量为干物质的40%以上。它们是具有多功能型的纯天然表面活性剂。

鼠尾草是常用的香辛料和中草药，不仅可以调味，使食物具有特殊香气，还具有抗菌、消炎、抗衰老等生物活性。近些年，鼠尾草较高的抑菌和抗氧化性能逐渐受到人们的关注，并作为天然的抗氧化剂和抑菌剂应用在化妆品和洗涤剂中，因其拥有舒适、持久香草的气味，还可作为天然香料。

鼠尾草包含了多种特效活性物，其中一种重要的成分是18-甲基二十酸（18-MEA），它能够补充角质层鳞片间的天然脂质，恢复角质层的水分，18-M EA还能在头发纤维表面留下一种生物膜，保护头发纤维和皮层的完整性，免受自然损伤，使头发变得有光泽。更重要的是，18-MEA在头发纤维上具备疏水作用，无论是干发还是湿发，都能够降低由摩擦所产生的头发梳理力，使头发变得整齐，从而有助于修复因外界环境以及热造成的头发损伤，对于紫外线、氧化物及染发造成的损害，也有非常重要的修护作用。

无患子别名木患子、油患子、洗手果，是一种落叶乔木，其果皮中含有的皂苷及苷元具很强的非离子表面活性，去污性能强，是天然洗涤剂，无患子厚肉质状的果皮中含有皂素，只要用水搓揉便会产生泡沫，是古代的主要清洁剂之一，对皮肤、毛发有很好的洗涤作用，但又没有任何伤害。无患子的假种皮中富含皂苷，具有良好的起泡性和去污性能，可作为天然活性物质用于美容护肤肥皂、洗发香波及各种洁肤护肤化妆品中。无患子还具有抗菌和止痒等生理功效，可用于脚癣和手癣的治疗。无患子提取液具有很强的表面活性，它的渗透、乳化分散、增溶、起泡等多种综合表现突出，为天然的非离子型表面活性剂， 其去污能力优于市购洗涤剂， 而且无患子皂苷易降解，无有害残留物, 使用后不造成水体污染问题。此外, 无患子皂苷对重金属具有广谱的洗脱作用，对铅、锰、铬、砷、汞等的洗脱率都在90%以上。

天然彩色茧是蚕茧产业中一类令人瞩目的新兴品种，织物无印染污染，环保健康，且茧丝中含有的黄酮、类胡萝卜素等色素物质具备抗菌、防紫外线、抗氧化等人体保健的功能，彩色茧在加热水解后形成的丝胶多肽一部分可作为酵素发酵过程的优质氮源，另一部分可与基质中其它生物多糖物质共同形成天然胶质，改善产品的乳化性与悬浮性。

在日常食品中，香菇是富含维生素B₃最高的，每100克的香菇含有维生素B₃ 22毫克。维生素B₃又称尼克酸、烟酰胺、烟酸，它能溶于水，能促进血液循环，作为辅酶的维生素B₃可以有效地促进头皮细胞的新陈代谢，可深入毛囊下部的血管，促进血管扩张和血液循环，并促进氧分进入毛囊，改善毛囊健康和头发外观。维生素B₃又称抗癞皮因子，对头皮还有抵抗炎症作用。

香蕉与哈密瓜是两种含糖量较高的水果，适用于酵素的发酵制作，更为重要的是，它们都富含B₆。维生素B₆对于提高头发的长效保湿有显著的作用，同时可以防止头发脆裂，加强头发的强度，减少分叉，提供光泽并改善梳理效果，修复受损发质，是洗发护发用产品配方中重要的营养成分。维生素B₆可以减少荷尔蒙催乳素从而减少毛囊的萎缩，维护头发的健康，使头部皮肤的蛋白质和氨基酸代谢正常化，有效调整头部皮肤皮脂腺的活力，还可以治疗脂溢性皮炎，改善油性头发的状况，维护毛囊和头发的健康。

茶籽饼是油茶籽、山茶籽制油后的剩余物，是我国南方常见农副产品，富含蛋白质、多糖、茶皂素，其中的蛋白质是酵素发酵时很好的氮源，而茶皂素具有良好的表面活性，具有去污、起泡、湿润、分散和乳化作用，是日化行业难得的天然表面活性剂。茶皂素还有去污、杀菌、消炎、止痒等功能，可用于配制高档洗涤护理产品。茶皂素洗发后可使头发光泽、手感良好，且安全无毒。

香豆又名葫芦巴、香草、苦巴，系豆科葫芦巴属一年生植物，在我国安徽、江苏、河北、新疆、内蒙、黑龙江等地均可种植。香豆的种子中含有大量的香豆胶，为半乳甘露聚糖。香豆胶是一种环境友好型的天然高分子植物胶，具有亲水性，其分子链能够与水建立氢键，分子链之间也存在相互缠结，大分子在自然状态下呈缠绕的网状结构，在冷水中即可溶解，分散在冷水中形成半透明粘稠液，具有增稠、调理、粘结等作用，同时还可以提供较好的抗静电及定型等效果，使头发湿梳和干梳更容易，赋予易断发质和受损发质亲油性，起到修护作用，香豆胶作为低浓度的添加剂使用时可降低洗涤剂对皮肤的刺激性和保护角蛋白不受损伤。

在众多的有机酸中，乳酸在滋润头皮、促进头皮微血管循环、调节油脂分泌、缓解瘙痒、减少头皮屑方面效果最为明显。乳酸常作为皮肤天然保湿因子被用于护肤护发产品中，使头发表面光泽亮丽，因此乳酸常作为护发产品的的滋润剂、 pH 调节剂。一般的酵素发酵都采用天然发酵，不人工接入特定菌种，最终的产品中有机酸与酶的量有限，乳酸含量也很少。本发明在天然发酵的基础上，人工接入乳酸菌种，使发酵产物中除了具有醋酸、柠檬酸、苹果酸的有机酸外，还富含乳酸。

用以上几种原料为主要基质成分生产酵素发酵液改良后的洗发乳的工艺流程为：

1. 酵素发酵培养基的配制：将新鲜的木槿叶、鼠尾草切成约1cm长的碎段，新鲜的去柄香菇切成0.5-1cm见方的小块，无患子果去核后切成0.5-1cm见方的小块，茶籽饼用粉碎机粉碎至50-200目的颗粒，彩色蚕丝茧剪切成0.5-1cm见方的小片，哈密瓜、香蕉分别去皮后切成1-3cm见方的小块，普通蔗糖用紫外灭1-3ｈ备用。

以上天然原料的质量配比为（w/w）：木槿叶3-10%，鼠尾草3-10%，香菇3-10%，无患子10-20%，茶籽饼3-8%，彩色蚕丝茧3-10%，哈密瓜10-30%，香蕉10-30%。

将以上天然原料混合后，再加入天然原料总质量0.5-1倍的蔗糖，3-5倍的蒸馏水，充分搅拌均匀。以上为酵素发酵培养基配制过程。

2. 菌种活化。

取脱脂奶粉 50 g和无菌水100 g 调制成15%的乳液，以1/4 的灌装量装入试管中，塞好棉塞，121℃杀菌10 min。迅速冷却至 35℃左右，在无菌条件下接乳酸菌菌种（保加利亚乳杆菌﹕嗜热链球菌=1﹕1），接种量为 5%（质量分数），40℃恒温培养15 h，取出，以此法重复3次，使其充分活化。

3. 菌种驯化。

将乳酸菌种（接种量 4%）依次接入到含 50%、60%、70%和 80%（质量分数）哈密瓜及香蕉（两种水果质量比为1：1）果浆和 15%脱脂乳的混合物中，40℃下培养至凝乳，经过3次驯化后，混合菌种的生长良好且凝乳状，可作为乳酸菌发酵剂，保存在 4℃左右的冰箱中备用。

4. 酵素发酵。

将酵素发酵培养基原料分装入体积为15-50L的干净玻璃容器中，接入凝乳状的乳酸菌发酵剂，接种量为发酵培养基原料（不含水）的1-5%（质量分数）。容器加上有单向排气阀的盖子密封，放置室内避光处，室温控制在10-35℃之间，利用环境中及物料中微生物以及接入的乳酸菌进行自然发酵，发酵时长45-70天。

5.将发酵完成后的发酵液经板框压滤机过滤，弃去滤饼，获得澄清的酵素过滤原液。

6.加入香豆胶配制洗发乳。

称取食品级粉状香豆胶，加入蒸馏水，充分搅拌，置于70 ℃恒温水浴锅中溶解2 h，使香豆胶溶液质量浓度达到10-15%。将该香豆胶溶液在室温下混入酵素过滤原液中，充分搅拌，用NDJ－5S型旋转粘度仪检测混合液的粘度。在粘度仪转子转速为30 r/min条件下，使混合液的粘度值达到2500—5100 mPa·s之间，配制成酵素洗发乳液。此时的酵素洗发乳液中香豆胶与酵素过滤原液里的香菇多糖、蚕茧丝胶形成最佳多糖—多肽—多糖复配体，形成稳定的溶胶状，受溶液的酸性pH环境影响最小，稳定性与悬浮性达到最适状态，具有特殊的黏度特性，起到增稠 、悬浮、保湿和助乳化的作用。

本发明的主要创新点为：

1.在发酵原料中加入了彩色蚕丝茧和茶籽饼作为氮源。目前社会上流行的环保酵素的制作方式模仿了食用酵素的粗放工艺，仅仅将各种水果、蔬菜加糖后自然发酵后产生，未加蛋白原料，致使氮源严重不足，微生物生长和代谢缓慢，生产周期长，代谢产物少。本发明在培养基质中加入丰富的蛋白原料，使得发酵底物的碳氮比适中，多种微生物发酵旺盛，缩短了发酵周期，提高了酶活力和有机酸水平。

2.酵素液中的有机酸组成有明显变化。一般的果蔬酵素是依靠天然菌群发酵完成的，酵素中的有机酸种类众多，但乳酸只占很少部分。本发明专门接种了乳酸菌进行发酵，使发酵产物中乳酸成分大幅度提高。而乳酸在营养头皮、促进头皮微血管循环、调节油脂分泌、缓解瘙痒、减少头皮屑方面效果最为明显，可使头发表面光泽亮丽，是护发产品的的滋润剂、 pH 调节剂。

3.产品富含天然表面活性剂。高性能的洗涤用品都有很强的表面活性，从而有较强的去污能力。普通酵素仅靠酸性和少量酶产生洗涤去污作用，洗发功能有限，化学洗发乳中的表面活性剂对皮肤有一定伤害，而且不环保。本发明多种原料含各类天然表面活性剂，在酵素发酵后充分释放出来，协同作用，效果倍增。如前所述，木槿叶中含有 41种天然表面活性剂，无患子果皮中含有的皂苷及苷元具很强的非离子表面活性，去污性能强。木槿叶、鼠尾草也富含多种天然表面活性剂，可在发酵进入酵素原液中发挥协同作用。

4.产品富含天然天然护发因子。维生素B族成分是毛发护理重要因子，本发明原料里香菇中的B₃、香蕉与哈密瓜中的B₆是其它普通果蔬的数十倍之多。维生素B₃可促进头皮细胞的新陈代谢和血液循环，使氧分进入毛囊。维生素B₆对提高头发的保湿有显著作用，防止头发脆裂，修复受损发质，还可减少毛囊的萎缩，调整头部皮脂腺的活力，治疗脂溢性皮炎，改善油性头发的状况。

鼠尾草中的重要成分18-甲基二十酸（18-MEA）能够补充角质层鳞片间的天然脂质，恢复角质层的水分，在头发纤维表面留下一种生物膜，保护头发纤维和皮层的完整性。18-MEA在头发纤维上具备疏水作用，能够降低由摩擦所产生的头发梳理力，并有助于修复因外界环境、化学物质以及热过程所造成的头发损伤。

以彩色丝茧水解得到的丝胶肽液是头发天然调理剂，它与表面活性剂复配后形成的复合物，能改善头皮层血液循环，有明显的止痒、去头屑、乌发、易梳、防脱发的功效。

5.富含天然杀菌消炎功能因子。无患子果皮中的皂苷及苷元、茶籽饼中的茶皂素、鼠尾草中的芳香类成分都具有抗菌和止痒功效，对头癣和毛囊炎有辅助治疗作用，香菇中的维生素B₃又称抗癞皮因子，对头皮有抵抗炎症作用。彩色茧丝中含有的黄酮、类胡萝卜素等色素物质具备抗菌、防紫外线、抗氧化等人体保健的功能。

6.良好的乳化性和起泡性。香豆胶中的植物多糖与香菇多糖、蚕茧丝胶形成最佳多糖—多肽—多糖复配体，形成稳定的溶胶是理性的假塑性流体，其稳定性与悬浮性达到最适状态，具有特殊的粘度特性，起到增稠 、悬浮、发泡保湿和乳化的作用，与前述的生物乳化剂协同作用后，乳化性和起泡性可产生倍增效应。

具体实施方式

1.酵素发酵培养基的配制：将新鲜的木槿叶、鼠尾草切成约1cm长的碎段，新鲜去柄香菇切成0.5-1cm见方的小块，无患子果去核后切成0.5-1cm见方的小块，茶籽饼用粉碎机粉碎至100目的颗粒，彩色蚕丝茧剪切成0.5-1cm见方的小片，哈密瓜、香蕉分别去皮后切成2cm见方的小块，普通蔗糖用紫外灭2ｈ备用；天然原料的质量配比为：木槿叶5%，鼠尾草5%，香菇15%，无患子20%，茶籽饼5%，彩色蚕丝茧5%，哈密瓜25%，香蕉20%。

在以上天然原料中加入天然原料总质量的1倍的蔗糖，4倍的蒸馏水，充分混合搅拌均匀。以上为酵素发酵培养基配制过程。

2. 菌种活化：取脱脂奶粉 50 g 和无菌水 100 g 调制成 15%的乳液，以 1/4 的灌装量装入试管中，塞好棉塞，121℃杀菌 10 min。迅速冷却至 35℃左右，在无菌条件下接乳酸菌菌种（保加利亚乳杆菌﹕嗜热链球菌=1﹕1），接种量为 5%（v/w），40℃恒温培养 15 h，取出，以此法重复 3 次，使其充分活化。

3.菌种驯化：将乳酸菌种（接种量 4%）依次接入到含 50%、60%、70%和 80%（质量分数）哈密瓜及香蕉（两种水果质量比为1：1）果浆和 15%脱脂乳的混合物中，40℃下培养至凝乳，经过 3 次驯化后，混合菌种的生长良好且凝乳状，可作为乳酸菌发酵剂，保存在 4℃左右的冰箱中备用。

4.酵素发酵。将酵素发酵培养基原料分装入体积为30L的干净玻璃容器中，接入凝乳状乳酸菌发酵剂，接种量为发酵培养基原料（不含水）的3%。容器加上有单向排气阀的盖子密封，放置室内避光处，室温控制在30℃，利用环境中及物料中微生物以及接入的乳酸菌进行自然发酵，发酵时长60天。

5.将发酵完成后的发酵液经板框压滤机过滤，弃去滤饼，获得澄清的酵素过滤原液。

6.加入香豆胶配制洗发乳。称取食品级粉状香豆胶，加入蒸馏水，充分搅拌，置于70 ℃恒温水浴锅中溶解，2 h 后取，使香豆胶溶液质量浓度达到12%。将该香豆胶溶液在室温下混入酵素过滤原液中，充分搅拌，用NDJ－5S型旋转粘度仪检测混合液的粘度。在粘度仪转子转速为30 r/min条件下，使混合液的粘度值达到5000 mPa·s，配制成酵素洗发乳液。此时的酵素洗发乳液中香豆胶与酵素过滤原液里的香菇多糖、蚕茧丝胶形成最佳多糖—多肽—多糖复配体，形成稳定的溶胶状，受溶液的酸性pH环境影响最小，稳定性与悬浮性达到最适状态，具有特殊的黏度特性，起到增稠 、悬浮、保湿和助乳化的作用。

Claims (1)

1.一种由酵素发酵液改良制作洗发乳的生产方法，其特征在于：

1） 酵素发酵培养基的配制：将新鲜的木槿叶、鼠尾草切成约1cm长的碎段，新鲜的去柄香菇切成0.5-1cm见方的小块，无患子果去核后切成0.5-1cm见方的小块，茶籽饼用粉碎机粉碎至50-200目的颗粒，彩色蚕丝茧剪切成0.5-1cm见方的小片，哈密瓜、香蕉分别去皮后切成1-3cm见方的小块，普通蔗糖用紫外灭1-3ｈ备用；以上天然原料的质量配比为（w/w）：木槿叶3-10%，鼠尾草3-10%，香菇3-10%，无患子10-20%，茶籽饼3-8%，彩色蚕丝茧3-10%，哈密瓜10-30%，香蕉10-30%；将以上天然原料混合后，再加入天然原料总质量0.5-1倍的蔗糖，3-5倍的蒸馏水，充分搅拌均匀，以上为酵素发酵培养基配制过程；

2）菌种活化：取脱脂奶粉 50 g和无菌水100 g 调制成15%的乳液，以1/4 的灌装量装入试管中，塞好棉塞，121℃杀菌10 min；迅速冷却至 35℃左右，在无菌条件下接乳酸菌菌种（保加利亚乳杆菌﹕嗜热链球菌=1﹕1），接种质量分数为 5%，40℃恒温培养15 h，取出，以此法重复3次，使其充分活化；

3） 菌种驯化：将乳酸菌种以接种质量分数量4%依次接入到含 50%、60%、70%和 80%（质量分数）哈密瓜及香蕉（两种水果质量比为1：1）果浆和 15%脱脂乳的混合物中，40℃下培养至凝乳，经过3次驯化后，混合菌种的生长良好且凝乳状，可作为乳酸菌发酵剂，保存在 4℃左右的冰箱中备用；

4） 酵素发酵： 将酵素发酵培养基原料分装入体积为15-50L的干净玻璃容器中，接入凝乳状的乳酸菌发酵剂，接种量为发酵培养基原料（不含水）的1-5%（质量分数）；容器加上有单向排气阀的盖子密封，放置室内避光处，室温控制在10-35℃之间，利用环境中及物料中微生物以及接入的乳酸菌进行自然发酵，发酵时长45-70天；

5）将发酵完成后的发酵液经板框压滤机过滤，弃去滤饼，获得澄清的酵素过滤原液；

6）加入香豆胶配制洗发乳：称取食品级粉状香豆胶，加入蒸馏水，充分搅拌，置于70 ℃恒温水浴锅中溶解2 h ，使香豆胶溶液质量浓度达到10-15%；将该香豆胶溶液在室温下混入酵素过滤原液中，充分搅拌，用NDJ－5S型旋转粘度仪检测混合液的粘度；在粘度仪转子转速为30 r/min条件下，使混合液的粘度值达到2500—5100 mPa·s之间，配制成酵素洗发乳液；此时的酵素洗发乳液中香豆胶与酵素过滤原液里的香菇多糖、蚕茧丝胶形成最佳多糖—多肽—多糖复配体，形成稳定的溶胶状，受溶液的酸性pH环境影响最小，稳定性与悬浮性达到最适状态，具有特殊的黏度特性，起到增稠 、悬浮、保湿和助乳化的作用。