CN111317700A

CN111317700A - 一种以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的方法

Info

Publication number: CN111317700A
Application number: CN202010254575.1A
Authority: CN
Inventors: 王鹏; 宋静静; 张玉洁; 王军; 张卫
Original assignee: Ansapo Chongqing Biotechnology Co ltd
Current assignee: Ansapo Chongqing Biotechnology Co ltd
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2020-06-23

Abstract

本发明公开了一种以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的方法。首先利用无菌培养或无土培养技术，快速获得仍带有部分胚乳的水稻幼芽，然后对水稻幼芽进行破碎和除菌，获得用天然水稻幼芽作为营养物质的培养基质，使用此种培养基质进行酵母发酵，用胚乳所含多糖作为酵母的碳源和能源来源，同时保留了水稻中的部分功效成分。发酵结束后，使用高温高压灭菌对酵母进行灭活，通过离心或过滤除去水稻及酵母碎片和其它不溶物，得到稳定、澄清并具有一定保湿、抗氧化功能的基础水。

Description

一种以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的方法

技术领域

本发明属于化妆品制作技术领域，具体涉及一种以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的方法。

背景技术

化妆品基础水指的是化妆品中的溶剂原料，是液状、浆状、膏霜状化妆品配方中不可缺少的一类主要组成成分，在这些化妆品中，起到溶解作用，使得制品具有一定的性能和剂型。溶剂原料包括：水、醇类，酮类等。

水稻发酵技术，具体涉及水稻幼芽的发酵，以无菌培养或水培水稻幼芽的叶片、根和部分胚乳等作为基质，经破碎和除菌后，接入酵母菌种发酵，将所得培养物灭活和去除不溶物后得到功效性发酵滤液的方法。

目前，国内的水稻发酵应用多为使用水稻种子发酵，其过程是将水稻种子浸泡或蒸煮后，接入不同功能的微生物发酵，再过滤去渣,高温灭菌后制成食品或饮品。

目前，尚无使用萌发后一定时期的水稻幼芽发酵制备化妆品专用的基础水的专利。使用幼芽发酵的工艺要点与常规的发酵不同，使用水稻幼芽发酵并完成后续处理，获得具有一定功效性的可用于化妆品的基础水的工艺尚不成熟，缺乏文献报道和实际应用。

发明内容

本专利旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的方法，可用于生产一种新的基础水原料。

为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：

一种以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）水稻种子消毒：

将水稻种子用常温水充分浸湿，去除密度较低漂浮于水面的种子，用流动的自来水冲洗并搓洗10min，沥干水分，用3倍体积的2%-4%次氯酸钠的混合溶液浸泡10-15min，用无菌水洗涤3次；所述的次氯酸钠的混合溶液指的是：2%-4%次氯酸钠按照0.1%体积比加入吐温-80或TritonX-100，其中吐温或TritonX-100与次氯酸钠的体积比1：1000；

（2）水稻幼苗培养：

1）无菌培养：在无菌容器中用无菌水浸没水稻种子，置于500-2500lux光照下，20-28℃培养7-10d，即获得高度≥3cm并具有胚乳的水稻幼苗；

2）非无菌培养：加入无菌水浸泡水稻种子12h，换水后将水稻种子分布于育苗盘或筛网上，每2h洒水润湿一次，每24h冲洗换水一次，在500-2500lux光照条件下，20-28℃培养10-14d，即获得高度≥3cm并具有胚乳的水稻幼苗；

（3）酵母发酵：

将水稻幼芽冲洗并沥干水分，按水稻含量2.5%-10%（W/W）比例加入纯化水制备发酵培养基，按0.1%-10%（W/W）鲜重接入酵母菌种（吉林杞参调料厂），在充分供氧的条件下30℃振荡培养4-48h，转速180-250rpm，接种量与发酵时间成反比（接种量每增加一倍，发酵时间就缩短1h），即获得水稻幼芽的酵母发酵液；所述的发酵培养基指的是：将称取的水稻打碎或研磨至颗粒直径≤1mm，100℃加热5-15min，即为发酵培养基；

（4）发酵液的灭活：

发酵完成后，将发酵培养基高温、高压102.9kPa灭菌，121℃，时间30-45 min，过滤去除大块不溶物获得粗滤液；粗滤液经过高速离心或多级袋式过滤后，获得澄清发酵滤液，即以水稻幼芽原料发酵制作的化妆品基础水；所述的粗滤液经过高速离心或多级袋式过滤指的是： 100目过滤袋，300目过滤袋，0.45μm微孔滤膜，0.22μm微孔滤膜。

本发明利用无菌培养或无土培养技术，快速获得仍带有部分胚乳的水稻幼芽，然后对水稻幼芽进行破碎和除菌，获得用天然水稻幼芽作为营养物质的培养基质，使用此种培养基质进行酵母发酵，用胚乳所含多糖作为酵母的碳源和能源来源，同时保留了水稻中的部分功效成分。发酵结束后，使用高温高压灭菌对酵母进行灭活，通过离心或过滤除去水稻及酵母碎片和其它不溶物，得到稳定、澄清并具有一定保湿、抗氧化功能的基础水。

本发明制备得到的水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水需要控制的指标：

（1）pH 4.8-5.8

（2）电导率在440-540 us/cm

（3）蛋白质含量≥0.04。

本专利以生长时期较早的水稻幼苗为发酵原料，水稻萌发过程中本身所含营养物质开始分解转化，含有的成分种类较多，且在幼苗时期胚乳中所含淀粉和单糖、双糖尚未被完全消耗，可为酵母提供碳源和能源物质。在培养阶段，根据培养量用使用透气性良好的封口、通入空气、通入氧气等方法提供充足供氧，保障发酵过程中进行有氧呼吸，以防止酵母无氧呼吸产生乙醇，影响基础水的效果。培养结束后，用高温高压法对酵母

进行灭活，使发酵物中含有酵母发酵所产生的功效性物质但不含有活体微生物，并通过多级过滤除去酵母及水稻碎片或不溶性成分，获得发酵滤液。

本发明更加详细的制备方法如下：

水稻种子消毒：将水稻种子用常温水充分浸湿，去除密度较低漂浮于水面的种子，用流动的自来水冲洗并搓洗10min，沥干水分，用3倍体积的2%-4%次氯酸钠溶液（含0.1%吐温-80或TritonX-100）浸泡10-15min，用无菌水洗涤3次。

水稻幼苗培养：

方法一（无菌培养）：在无菌容器中用无菌水浸没水稻种子，置于常规光照下（500-2500lux），20-28℃培养7-10d，即获得高度≥3cm并具有胚乳的水稻幼苗。

方法二（非无菌培养）：加入无菌水浸泡水稻种子12h，换水后将水稻种子分布于育苗盘或筛网上，每2h洒水润湿一次，每24h冲洗换水一次，在常规光照条件下（500-2500lux），20-28℃培养10-14d，即获得高度≥3cm并具有胚乳的水稻幼苗。

酵母发酵：

将水稻幼芽冲洗并沥干水分，按水稻含量2.5%-10%（W/W）比例加入纯化水制备培养基。将称取的水稻用破碎机打碎或研磨至颗粒直径≤1mm，100℃加热5-15min，即为发酵培养基。按0.1%-10%鲜重接入酵母菌种（吉林杞参调料厂），在充分供氧的条件下30℃振荡培养4-48h（转速180-250rpm，接种量与发酵时间成反比），即获得水稻幼芽的酵母发酵液。

发酵液的灭活：发酵完成后，将培养物高温高压灭菌（121℃，时间≥30min），用滤纸过滤去除大块不溶物获得粗滤液。粗滤液经过高速离心或多级袋式过滤（包括100目过滤袋，300目过滤袋，0.45μm微孔滤膜，0.22μm微孔滤膜）后，获得澄清发酵滤液，即以水稻幼芽原料发酵制作的化妆品基础水。

本发明公开的以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的方法与现有技术相比所具有的积极效果在于：

目前，国内的水稻发酵应用多为使用水稻种子发酵，本工艺使用生长早期的水稻幼苗为原料，其中含有水稻自身生长产生的代谢物，成分种类多于常规发酵。多数常规发酵时间大于5天（甚至长达一至几个月），微生物生长时间长，基质物质转化程度高，产物基本为酵母代谢物，本工艺发酵时间控制较短（2天之内），酵母接种量大，不容易发生杂菌污染，在保留较多植物原有成分的同时获得酵母中的活性成分。目前还没有同类产品以水稻幼苗为原料进行酵母发酵制备滤液。

本发明使用以水稻幼苗为原料的酵母轻度发酵获得发酵滤液的技术方法，以及发酵滤液作为基础水在化妆品中的应用。本发明制备的发酵滤液具有保湿和抗氧化的功效，实验结果显示1ml的发酵滤液其氧自由基清除率为85.12%,在涂抹发酵滤液后，其保湿率比普通纯化水高出3%以上。

本发明解决了以水稻幼苗为原料发酵制备化妆基础水的方法，重点考察了生长一定时期的水稻幼苗的获得，主要的难点在于确定使用何种生长状态的水稻幼苗，其生长的温度时间及其接种比例等。

附图说明

图1为水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用酵母菌种其它原料及试剂均有市售。

实施例1

摇瓶发酵制备少量化妆品基础水

称20g水稻种子用常温水充分浸湿，去除密度较低漂浮于水面的种子，用流动的自来水冲洗并搓洗10 min，沥干水分，用70 mL 2%次氯酸钠溶液（含0.2% TritonX-100，其中TritonX-100与次氯酸钠的体积比1：500）浸泡10 min，用无菌水洗涤3次。将种子移入灭过菌的500 mL锥形瓶，加入50 mL无菌水，用8层纱布封口，25℃ 培养7d，光照强度800 lux，每天光照时间16h，黑暗时间8h。

称取10g高度≥3 cm并具有胚乳的水稻幼苗移入研钵，加入少许纯化水研磨至至颗粒直径≤1 mm，用纯化水定容至200 mL，将混合物置于500 mL锥形瓶，用8层纱布覆盖封口，100℃加热10 min，即为发酵培养基。培养基冷却至室温后，在超净台内向锥形瓶内接入1g鲜重酵母，在30℃培养箱内200 rpm培养6h，获得水稻幼芽的酵母发酵液。

将培养物高温高压灭菌（121℃，30min），用中速定性滤纸过滤去除大块不溶物获得粗滤液。粗滤液经过6000 rpm离心10 min一次，取上清再进行10000 rpm离心10 min，,获得澄清发酵滤液约120 mL，即以水稻幼芽原料发酵制作的化妆品基础水。

实施例2

发酵罐培养制备化妆品基础水实验

称1000 g水稻种子用常温水充分浸湿，去除密度较低漂浮于水面的种子，用流动的自来水冲洗并搓洗10 min，沥干水分，用3L 2%次氯酸钠溶液（含吐温-80，其中吐温与次氯酸钠的体积比1：1000）浸泡15 min，洗涤3次。将种子用无菌水浸没12h，冲洗种子，并将1000 g种子平铺在8层育苗盘内，每2h洒水润湿一次，每24h冲洗换水一次，在常规光照条件下（1000 lux），25℃培养14d，即获得高度≥3cm并具有胚乳的水稻幼苗。

将水稻幼苗冲洗并沥干水分，称取1000g高度≥3 cm并具有胚乳的水稻幼苗，用破碎机打碎10 min，至颗粒直径≤1mm，用纯化水定容至10 L，将混合物置于15L发酵罐， 100℃加热15min，即为发酵培养基。待培养基冷却至室温，向发酵罐内接入50g鲜酵母，搅拌速度100 rpm，通气量3 L/min（空气），30℃培养24h。

向发酵罐内通入高温蒸气，121℃灭菌35min，冷却至室温后用40目过滤布过滤，获得粗滤液。粗滤液经过多级袋式过滤（包括100目过滤袋，300目过滤袋，0.45μm微孔滤膜，0.22μm微孔滤膜）后，获得澄清发酵滤液约7L，即以水稻幼芽原料发酵制作的化妆品基础水。

实施例3

使用水稻种子为原料获得的发酵滤液作为化妆品基础水

称20g水稻种子用常温水充分浸湿，去除密度较低漂浮于水面的种子，用流动的自来水冲洗并搓洗10 min，沥干水分，用70 mL 2%次氯酸钠溶液（含0.2% TritonX-100，其中TritonX-100与次氯酸钠的体积比1：500）浸泡10 min，用无菌水洗涤3次。称取10g无菌水稻种子移入研钵，加入少许纯化水研磨至颗粒直径≤1 mm，用纯化水定容至200 mL，将混合物置于500 mL锥形瓶，用8层纱布覆盖封口，100℃加热10 min，即为水稻种子发酵培养基。培养基冷却至室温后，在超净台内向锥形瓶内接入1g鲜重酵母，在30℃培养箱内200 rpm培养6h，获得水稻种子的酵母发酵液。

将培养物高温高压灭菌（121℃，30min），用中速定性滤纸过滤去除大块不溶物获得粗滤液。粗滤液经过6000 rpm离心10 min一次，取上清再进行10000 rpm离心10 min，,获得澄清发酵滤液约120 mL，即以水稻种子原料发酵制作的化妆品基础水。

实施例4 发酵基础水的功效检测

抗氧化功效

DPPH抗氧化实验

DPPH乙醇溶液的配制：准确称取3.94mg DPPH，加入无水乙醇溶解并定容至100 ml容量瓶中，配制成0.1mM的DPPH溶液，低温（0-4℃）避光保存。量取不同体积的发酵基础水加入到3mL DPPH溶液中，混合均匀，之后加水补足至4mL，517nm下测其吸光度，计算其清除率，计算公式如下：

其中A对照为不加样品溶液，只加入1.0ml纯化水的吸光度；A样品为不同体积样品溶液的吸光度。实验结果如表1 所示，发酵基础水对DPPH自由基具有较强的氧自由基清除能力。

表1 发酵基础水对DPPH氧自由基清除实验

保湿性功效检测

将发酵基础水涂抹于前臂内侧区域，以纯化水作为阴性对照，选择相同区域大小的皮肤面积，涂抹相同体积的纯化水或发酵基础水，于涂抹前后不同时间测定皮肤的水分含量。结果如表2所示，实验结果表明，相较与纯化水，发酵基础水可以延长水分在皮肤中的驻留时间，提高皮肤中的水分含量，具有保湿功效。

表2 不同时间皮肤的含水量

实施例5

采用实施例2 制备的水稻胚芽发酵滤液，与实施例3制备的水稻种子发酵液进行保湿和抗氧化功效实验。

表3 胚芽和种子的抗氧化对比实验

表4 胚芽和种子的保湿对比实验

实施例6

以发酵基础水为基础，采用如下配方制备具有保湿功能的保湿喷雾

甘油2g,1,3-丁二醇 2g,透明质酸钠 0.02g, PPG-26-丁醇聚醚-26 0.05g，苯氧乙醇0.4g,乙基己基甘油 0.06，发酵基础水 20g, 纯化水75.47g。

Claims

1.一种以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）水稻种子消毒：

将水稻种子用常温水充分浸湿，去除密度较低漂浮于水面的种子，用流动的自来水冲洗并搓洗10min，沥干水分，用3倍体积的2%-4%次氯酸钠的混合溶液浸泡10-15min，用无菌水洗涤3次；所述的氯酸钠的混合溶液指的是：2%-4%次氯酸钠按照0.1%体积比加入吐温-80或TritonX-100，其中吐温或TritonX-100与次氯酸钠的体积比1：1000；

（2）水稻幼苗培养：

（3）酵母发酵：

将水稻幼芽冲洗并沥干水分，按水稻含量2.5%-10%（W/W）比例加入纯化水制备发酵培养基，按0.1%-10%（W/W）鲜重接入酵母菌种，在充分供氧的条件下30℃振荡培养4-48h，转速180-250rpm，接种量与发酵时间成反比，即获得水稻幼芽的酵母发酵液；所述的发酵培养基指的是：将称取的水稻打碎或研磨至颗粒直径≤1mm，100℃加热5-15min，即为发酵培养基；

（4）发酵液的灭活：

发酵完成后，将发酵培养基高温121℃、高压102.9kPa灭菌，时间30-45 min，过滤去除大块不溶物获得粗滤液；粗滤液经过高速离心或多级袋式过滤后，获得澄清发酵滤液，即以水稻幼芽原料发酵制作的化妆品基础水；所述的粗滤液经过高速离心或多级袋式过滤指的是： 100目过滤袋，300目过滤袋，0.45μm微孔滤膜，0.22μm微孔滤膜。

2.权利要求1所述以水稻幼芽原料发酵制作化妆品基础水方法在制备保湿性高、抗氧化强的化妆水方面的应用。