CN111213679A - 植物除螨抑菌液及其制备方法和应用 - Google Patents

植物除螨抑菌液及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工技术领域，具体涉及植物除螨抑菌液及其制备方法和应用。本发明提供的植物除螨抑菌液是以百里香酚、丁香酚、香芹酚、肉桂醛等植物精油为主要有效成分，以淀粉基材料、植物油和表面活性剂为辅料来制备植物除螨抑菌液，具有原料易得、成本低、制备工艺简单、安全环保等特点，同时，具有良好的除螨抑菌效果，具有潜在的应用前景。

Description

植物除螨抑菌液及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及植物除螨抑菌液及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会的发展和进步，人们健康意识的改善，除螨和抑菌成为备受关注的热点。生活中沙发、玩具、被子、空调等各处都有螨虫的存在，可能会引起皮炎发作、鼻炎过敏、湿疹反复等疾病；另外，细菌也无处不在，与人们的身心健康息息相关。目前，市场上除螨抑菌的产品层出不穷，但仍存在很多问题：大多数是单一的除螨剂或抑菌消毒液，功能单一，且多数为化学试剂成分。如除螨剂大多是农药杀虫剂成分，具有一定的毒性和刺激性；抑菌消毒液如酒精、碘液对皮肤刺激比较大，不宜长久使用，且酒精存在易燃易爆危险，还有其他抑菌消毒液如84消毒液、PCMX等对呼吸道有刺激性、不安全的问题。
现有技术中，已有一些除螨抑菌双功效产品，主要以传统的天然植物精油(如柑橘萃取物、生姜精油、桉叶提取物等)为除螨抑菌有效成分，大大提高了产品的安全性，但存在精油有效含量高而导致成本较高、气味较大引起不舒适感等问题。大量研究表明，植物精油中百里香酚、丁香酚、香芹酚、肉桂醛等具有较好的除螨和抑菌功效，且与传统的天然植物精油相比，具有稳定、高效、来源广泛等诸多优势。另外，这些植物精油具有防腐、防霉、抗氧化、消炎、抗肿瘤等多种生物活性，但因它们在应用过程中存在溶解性差的问题，大大限制了其应用前景。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供了植物除螨抑菌液，目的是为了解决现有技术中的除螨抑菌双功效产品存在传统植物精油有效含量高而成本较高、气味较大引起不舒适感等问题，以及百里酚、丁香酚等精油在应用过程中存在溶解性差的问题，限制了其应用前景的技术问题。本发明还提供了植物除螨抑菌液的制备方法和应用。
本发明提供的植物除螨抑菌液，具体技术方案如下：
植物除螨抑菌液，按质量百分比计包括如下组分：淀粉基材料0.03％～0.05％；植物精油0.1％～0.5％；植物油0.05％～0.4％：表面活性剂：0.02％～0.03％；水98.0％～99.8％。
本发明还提供了植物除螨抑菌液的制备方法，用于制备上述植物除螨抑菌液，包括如下步骤：
S1，以淀粉溶液为底物，加入环糊精葡萄糖基转移酶，90℃液化30min，获得淀粉基材料；
S2，将植物精油加入植物油中，在室温下搅拌均匀，获得混合油；
S3，将表面活性剂加入水中，在50℃温度条件下搅拌均匀，获得表面活性剂溶液；
S4，将步骤S1中的淀粉基材料、步骤S2中的混合油和步骤S3中的表面活性剂溶液混合在一起，在50℃温度条件下搅拌1h，获得混合液；
S5，将步骤S4中的混合液进行剪切均质，获得植物除螨抑菌液。
在某些实施方式中，步骤S1中，所述淀粉溶液的质量浓度为3％～5％，所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉、豌豆淀粉的一种或几种，所述环糊精葡萄糖基转移酶添加量为1～2U/(g淀粉)。
在某些实施方式中，步骤S2中，所述植物精油为百里香油、牛至油、百里香酚、丁香酚、香芹酚、肉桂醛中的一种或几种。
在某些实施方式中，步骤S2中，所述植物精油为大豆油、花生油、葵花籽油、山茶油、亚麻籽油、橄榄油中的一种或几种。
在某些实施方式中，步骤S3中，所述表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂按照质量比为1：(0.1～0.2)进行混合，质所述非离子表面活性剂为失水山梨醇脂肪酸酯、聚山梨酯、椰子油二乙醇酰胺中的一种或几种，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠中的一种或几种。
在某些实施方式中，步骤S5中，所述剪切的转速为5000～12000rpm，所述剪切的时间为2～5min。
在某些实施方式中，步骤S5中，所述均质的压力为300～500Bar，所述均质的次数2～3次。
本发明还提供了上述植物除螨抑菌液在除螨抑菌产品中的应用。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的植物除螨抑菌液选取百里香油、牛至油、百里香酚、香芹酚、肉桂醛等植物精油为有效成分，以淀粉基材料、植物油和表面活性剂为辅料来制备植物除螨抑菌液，原料易得，制备工艺简单，且用料较少，成本较低，无酒精成分，安全环保。
(2)本发明制备的植物除螨抑菌液效果显著，除螨率达55％～100％，对常见的致病菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌)抑菌率达100％，纯植物配方，无酒精化药等成分，温和无刺激性，安全无毒副作用，具有潜在的应用价值。
附图说明
图1是本发明提供的植物除螨抑菌液的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1，对本发明进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供的植物除螨抑菌液，具体技术方案如下：
植物除螨抑菌液，按质量百分比计包括如下组分：淀粉基材料0.03％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水98.0％。
本实施例还提供了植物除螨抑菌液的制备方法，用于制备上述植物除螨抑菌液，包括如下步骤：
S1，以淀粉溶液为底物，加入环糊精葡萄糖基转移酶，90℃液化30min，获得淀粉基材料；
S2，将植物精油加入植物油中，在室温下搅拌均匀，获得混合油；
S3，将表面活性剂加入水中，在50℃温度条件下搅拌均匀，获得表面活性剂溶液；
S4，将步骤S1中的淀粉基材料、步骤S2中的混合油和步骤S3中的表面活性剂溶液混合在一起，在50℃温度条件下搅拌1h，获得混合液；
S5，将步骤S4中的混合液进行剪切均质，获得植物除螨抑菌液。
在本实施例中，步骤S1中，淀粉溶液的质量浓度为3％，淀粉为玉米淀粉，环糊精葡萄糖基转移酶添加量为1U/(g淀粉)。
在本实施例中，步骤S2中，植物精油为百里香油。
在本实施例中，步骤S2中，植物精油为大豆油。
在本实施例中，步骤S3中，表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂按照质量比为1：0.1进行混合，非离子表面活性剂为失水山梨醇脂肪酸酯，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
在本实施例中，步骤S5中，剪切的转速为5000rpm，剪切的时间为5min。
在本实施例中，步骤S5中，均质的压力为300Bar，均质的次数3次。
本实施例还提供了上述植物除螨抑菌液在除螨抑菌产品中的应用。
实施例2
本实施例提供的植物除螨抑菌液，具体技术方案如下：
植物除螨抑菌液，按质量百分比计包括如下组分：淀粉基材料0.04％；植物精油0.3％；植物油0.05％：表面活性剂：0.025％；水98.5％。
本实施例还提供了植物除螨抑菌液的制备方法，用于制备上述植物除螨抑菌液，包括如下步骤：
S1，以淀粉溶液为底物，加入环糊精葡萄糖基转移酶，90℃液化30min，获得淀粉基材料；
S2，将植物精油加入植物油中，在室温下搅拌均匀，获得混合油；
S3，将表面活性剂加入水中，在50℃温度条件下搅拌均匀，获得表面活性剂溶液；
S4，将步骤S1中的淀粉基材料、步骤S2中的混合油和步骤S3中的表面活性剂溶液混合在一起，在50℃温度条件下搅拌1h，获得混合液；
S5，将步骤S4中的混合液进行剪切均质，获得植物除螨抑菌液。
在本实施例中，步骤S1中，淀粉溶液的质量浓度为4％，淀粉为小麦淀粉，环糊精葡萄糖基转移酶添加量为1.5U/(g淀粉)。
在本实施例中，步骤S2中，植物精油为丁香酚。
在本实施例中，步骤S2中，植物精油为花生油。
在本实施例中，步骤S3中，表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂按照质量比为1：0.15进行混合，非离子表面活性剂为聚山梨酯，阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠。
在本实施例中，步骤S5中，剪切的转速为10000rpm，剪切的时间为3min。
在本实施例中，步骤S5中，均质的压力为400Bar，均质的次数2次。
本实施例还提供了上述植物除螨抑菌液在除螨抑菌产品中的应用。
实施例3
本实施例提供的植物除螨抑菌液，具体技术方案如下：
植物除螨抑菌液，按质量百分比计包括如下组分：淀粉基材料0.05％；植物精油0.5％；植物油0.4％：表面活性剂：0.03％；水99.8％。
本实施例还提供了植物除螨抑菌液的制备方法，用于制备上述植物除螨抑菌液，包括如下步骤：
S1，以淀粉溶液为底物，加入环糊精葡萄糖基转移酶，90℃液化30min，获得淀粉基材料；
S2，将植物精油加入植物油中，在室温下搅拌均匀，获得混合油；
S3，将表面活性剂加入水中，在50℃温度条件下搅拌均匀，获得表面活性剂溶液；
S4，将步骤S1中的淀粉基材料、步骤S2中的混合油和步骤S3中的表面活性剂溶液混合在一起，在50℃温度条件下搅拌1h，获得混合液；
S5，将步骤S4中的混合液进行剪切均质，获得植物除螨抑菌液。
在本实施例中，步骤S1中，淀粉溶液的质量浓度为5％，淀粉为大米淀粉，环糊精葡萄糖基转移酶添加量为2U/(g淀粉)。
在本实施例中，步骤S2中，植物精油为肉桂醛。
在本实施例中，步骤S2中，植物精油为葵花籽油。
在本实施例中，步骤S3中，表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂按照质量比为1：0.2进行混合，非离子表面活性剂为椰子油二乙醇酰胺，阴离子表面活性剂为α-烯基磺酸钠。
在本实施例中，步骤S5中，剪切的转速为12000rpm，剪切的时间为2min。
在本实施例中，步骤S5中，均质的压力为500Bar，均质的次数2次。
本实施例还提供了上述植物除螨抑菌液在除螨抑菌产品中的应用。
本发明还通过实验探究了植物除螨抑菌液各种组分对其抑菌效果的影响如下：
1、淀粉基材料浓度对植物除螨抑菌液的影响
植物除螨抑菌液分别按如下成分组成(以质量百分比计)设有A-E组：
A：淀粉基材料0.02％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.8％。
B：淀粉基材料0.03％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.8％。
C：淀粉基材料0.04％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.8％。
D：淀粉基材料0.05％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.8％。
E.淀粉基材料0.06％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.8％。
按如下步骤制备：
S1，淀粉基材料的制备：以玉米淀粉溶液(A、B、C、D、E所对应的淀粉浓度分别为2％、3％、4％、5％、6％)为底物，加入2U/(g淀粉)的环糊精葡萄糖基转移酶，90℃液化30min；
S2，植物精油与植物油混合：将植物精油(百里香油)加入植物油(大豆油)中，室温下搅拌均匀；
S3，表面活性剂与水混合：将表面活性剂(吐温-80：SLS＝1:0.2)加入水中，50℃下搅拌均匀；
S4，将S1、S2、S3制得的溶液混合在一起，50℃下搅拌1h；
S5，将S4中制得的溶液10000rpm剪切2min，400Bar均质2次，得到最终产品。
最终，植物抑菌液A、B、C、D、E产品放在室温下进行观察并进行抑菌性试验，结果见表1。
表1不同浓度的淀粉基材料制备的植物抑菌液情况
Figure BDA0002394085170000051
Figure BDA0002394085170000061
注：1室温下放置48h后用肉眼观察漂油现象，若表面有油滴漂浮，表示有漂油；2室温下放置48h后用肉眼观察混浊现象，若液体中有絮状不均一现象，表示液体混浊；3抑菌性(精油浓度0.1％，混合1min，以金黄色葡萄球菌为代表)按GB 15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》中的抑菌性试验进行。
从表中可以看出，不同浓度的淀粉基材料制备得到的植物抑菌液抑菌性均达99.9％以上，但从漂油和混浊现象看，植物抑菌液A出现漂油，可能原因是淀粉基材料较少，对植物精油的包埋性差，导致漂油；植物抑菌液E出现混浊现象，可能原因是淀粉基材料过多，易回生产生絮状，因此淀粉基材料浓度在0.03％～0.05％比较合适。
2、植物精油浓度对植物抑菌液的影响
植物除螨抑菌液分别按如下成分组成(以质量百分比计)设有D、F、G、H、I、J组：
D：淀粉基材料0.05％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.8％。
F：淀粉基材料0.05％；植物精油0.2％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.7％。
G：淀粉基材料0.05％；植物精油0.3％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.6％。
H：淀粉基材料0.05％；植物精油0.4％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.5％。
I.淀粉基材料0.05％；植物精油0.5％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.4％。
J.淀粉基材料0.05％；植物精油0.6％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.3％。
按如下步骤制备：
S1，淀粉基材料的制备：以玉米淀粉溶液(5％)为底物，加入2U/(g淀粉)的环糊精葡萄糖基转移酶，90℃液化30min；
S2，植物精油与植物油混合：将植物精油(百里香油)加入植物油(大豆油)中，室温下搅拌均匀；
S3，表面活性剂与水混合：将表面活性剂(吐温-80：SLS＝1:0.2)加入水中，50℃下搅拌均匀；
S4，将S1、S2、S3制得的溶液混合在一起，50℃下搅拌1h；
S5，将S4中制得的溶液10000rpm剪切2min，400Bar均质2次，得到最终产品。
最终，植物抑菌液D、F、G、H、I、J产品放在室温下进行观察并进行抑菌性试验，结果见表2。
表2不同浓度的植物精油制备的植物抑菌液情况
Figure BDA0002394085170000071
注：1室温下放置48h后用肉眼观察漂油现象，若表面有油滴漂浮，表示有漂油；2室温下放置48h后用肉眼观察混浊现象，若液体中有絮状不均一现象，表示液体混浊；3抑菌性(精油浓度0.1％，混合1min，以金黄色葡萄球菌为代表)按GB 15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》中的抑菌性试验进行。
从表中可以看出，不同浓度的植物精油制备得到的植物抑菌液抑菌性均达99.9％以上，且均无混浊现象，但从漂油现象看，植物抑菌液J出现漂油，可能原因是植物精油含量过高，导致漂油，因此植物精油含量不超过0.5％，有利于产品的保存和使用效果。
3、表面活性剂浓度对植物抑菌液的影响
植物除螨抑菌液分别按如下成分组成(以质量百分比计)设有K、D、L、M组：
K：淀粉基材料0.05％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.01％；水99.8％。
D：淀粉基材料0.05％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.02％；水99.8％。
L：淀粉基材料0.05％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.03％；水99.8％。
M：淀粉基材料0.05％；植物精油0.1％；植物油0.05％：表面活性剂：0.04％；水99.8％。
按如下步骤制备：
(1)淀粉基材料的制备：以玉米淀粉溶液(5％)为底物，加入2U/(g淀粉)的环糊精葡萄糖基转移酶，90℃液化30min；
(2)植物精油与植物油混合：将植物精油(百里香油)加入植物油(大豆油)中，室温下搅拌均匀；
(3)表面活性剂与水混合：将表面活性剂(吐温-80：SLS＝1:0.2)加入水中，50℃下搅拌均匀；
(4)将(1)、(2)、(3)制得的溶液混合在一起，50℃下搅拌1h；
(5)将(4)中制得的溶液10000rpm剪切2min，400Bar均质2次，得到最终产品。
最终，植物抑菌液K、D、L、M产品放在室温下进行观察并进行抑菌性试验，结果见表3。
表3不同浓度的表面活性剂制备的植物抑菌液情况
Figure BDA0002394085170000081
注：1室温下放置48h后用肉眼观察漂油现象，若表面有油滴漂浮，表示有漂油；2室温下放置48h后用肉眼观察混浊现象，若液体中有絮状不均一现象，表示液体混浊；3抑菌性(精油浓度0.1％，混合1min，以金黄色葡萄球菌为代表)按GB 15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》中的抑菌性试验进行。
从表中可以看出，不同浓度的表面活性剂制备的植物抑菌液均不浑浊，但浓度过低时，制备的植物抑菌液K会出现漂油现象；浓度过高时，制备的植物抑菌液M虽均一稳定，但抑菌性受到影响。因此，表面活性剂的浓度范围在0.02％～0.04％之间比较合适。
4、抑菌及除螨效果评价
对植物除螨抑菌液B、C、D、F、G、H、I、L进行抑菌和除螨剂效果评价，结果见表4。
表4不同植物抑菌液的抑菌除螨效果评价
Figure BDA0002394085170000082
注：1抑菌性(精油浓度0.1％，混合1min)按GB 15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》中的抑菌性试验进行；2除螨率(原液)按GB/T 24253-2009《纺织品防螨性能的评价》进行测试。
从表中可以看出，制备的植物抑菌液对常见细菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌)抑菌率均达99.9％以上，说明杀菌消毒作用强且高效，且经保质期2年的加速试验，抑菌性结果一致，说明具有良好的抑菌稳定性。同时，对其除螨率进行测试，显示0.1％的植物精油浓度具有55％的除螨率，且浓度越高，除螨效果越好，当浓度达0.4％以上，除螨率达100％。因此，植物抑菌液的除螨抑菌效果良好，具有潜在的应用价值。
上述仅本发明较佳可行实施例，并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.植物除螨抑菌液，其特征在于，按质量百分比计包括如下组分：淀粉基材料0.03％～0.05％；植物精油0.1％～0.5％；植物油0.05％～0.4％：表面活性剂：0.02％～0.03％；水98.0％～99.8％。
2.植物除螨抑菌液的制备方法，用于制备权利要求1所述的植物除螨抑菌液，其特征在于，包括如下步骤：
S1，以淀粉溶液为底物，加入环糊精葡萄糖基转移酶，90℃液化30min，获得淀粉基材料；
S2，将植物精油加入植物油中，在室温下搅拌均匀，获得混合油；
S3，将表面活性剂加入水中，在50℃温度条件下搅拌均匀，获得表面活性剂溶液；
S4，将步骤S1中的淀粉基材料、步骤S2中的混合油和步骤S3中的表面活性剂溶液混合在一起，在50℃温度条件下搅拌1h，获得混合液；
S5，将步骤S4中的混合液进行剪切均质，获得植物除螨抑菌液。
3.根据权利要求2所述的植物除螨抑菌液的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述淀粉溶液的质量浓度为3％～5％，所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉、豌豆淀粉的一种或几种，所述环糊精葡萄糖基转移酶添加量为1～2U/(g淀粉)。
4.根据权利要求2所述的植物除螨抑菌液的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述植物精油为百里香油、牛至油、百里香酚、丁香酚、香芹酚、肉桂醛中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述的植物除螨抑菌液的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述植物精油为大豆油、花生油、葵花籽油、山茶油、亚麻籽油、橄榄油中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的植物除螨抑菌液的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂按照质量比为1：(0.1～0.2)进行混合，所述非离子表面活性剂为失水山梨醇脂肪酸酯、聚山梨酯、椰子油二乙醇酰胺中的一种或几种，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠中的一种或几种。
7.根据权利要求2所述的植物除螨抑菌液的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述剪切的转速为5000～12000rpm，所述剪切的时间为2～5min。
8.根据权利要求2所述的植物除螨抑菌液的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述均质的压力为300～500Bar，所述均质的次数2～3次。
9.根据权利要求1所述的植物除螨抑菌液在除螨抑菌产品中的应用。
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