CN111671706A - 一种红米发酵滤液及其制备方法与在制备化妆品中的应用 - Google Patents

一种红米发酵滤液及其制备方法与在制备化妆品中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及生物技术领域，具体公开了一种红米发酵滤液及其制备方法与在制备化妆品中的应用。所述的红米发酵滤液通过植物乳杆菌发酵得到。具体包含如下步骤：发酵体系配制步骤：配制含有植物乳杆菌菌液、红米米粉与水的发酵体系；发酵步骤：将发酵体系进行发酵，得发酵产物；固液分离步骤：将发酵产物进行固液分离，取液体即得所述的红米发酵滤液。研究表明由本发明所述的方法制备得到的红米发酵滤液，具有优异的补水保湿以及美白和抗衰老作用。

Description

一种红米发酵滤液及其制备方法与在制备化妆品中的应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种红米发酵滤液及其制备方法与在制备化妆品中的应用。
背景技术
红米，是我国的主要粮食作物之一，具有悠久的种植历史。它外皮呈紫红色，内心红色，米质较好，营养价值也较高，微有酸味，味淡，是南方常见的一种粮食作物。可作饭粥，可作汤羹，还可加工成风味小吃。红米含有丰富的淀粉与植物蛋白质，可补充消耗的体力及维持身体正常体温。红米富含众多的营养素，其中以铁质最为丰富，故有补血及预防贫血的功效。红米内含丰富的磷，维生素A、B群，则能改善营养不良、夜盲症和脚气病等病症；又能有效舒缓疲劳、精神不振和失眠等症状。红米还有护肤用途功效，以红米提取液作为主要成分(其富含谷维素、稻糠甾醇等成分)，性质温和安全，具有较强的润白功效，并可补充肌肤所缺失水分，使肌肤光滑细腻，充满弹性功效。红米种皮中含有丰富的色素，该色素中含有丰富的黄酮、生物碱、强心苷等抗氧化活性物质，具有清除自由基、延缓衰老、增强免疫力等作用。我国红米资源丰富，为开发应用红米提供有利条件。随着红米种植业迅速发展及应用范围拓宽，对红米营养成分及在医疗保健作用方面研究也逐步深入。对红米活性物质的提取工艺也不断完善，但是提取方法主要以酶法提取、碱法提取和超声波提取等。
现有的红米活性物提取最常采用的是碱法：高浓度的碱液可以提取大部分活性物质，但碱的处理也会引起化学性质的变化，促进美拉德反应，产品颜色发暗，产生有毒物质蓝氨酞丙氨酸，对肾脏功能有一定损害。
目前尚无对红米进行发酵取发酵液作为活性成分应用于化妆品中的研究报道。更没有将红米发酵液应用于化妆品中具有美白或抗衰老作用的研究报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有技术对红米发酵滤液功能研究不足，提供一种红米发酵滤液的制备方法。研究表明由本发明所述的方法制备得到的红米发酵滤液，具有补水保湿以及美白和抗衰老作用。
本发明所要解决的上述技术问题，通过如下技术方案予以实现：
本发明提供一种红米发酵滤液的制备方法，该方法中发酵红米的菌种为植物乳杆菌。
发明人在研究过程中发现，在红米发酵过程中，菌种的选择不同对于红米发酵滤液中的有效成分有着重要的影响。不同的菌种发酵红米得到的红米发酵滤液其功效差别是巨大的。本发明发明人在研究过程中惊奇的发现，用植物乳杆菌发酵红米得到的红米发酵滤液具有优异的补水保湿以及美白和抗衰老作用。
所述的红米发酵滤液的制备方法，具体包含如下步骤：
发酵体系配制步骤：配制含有植物乳杆菌菌液、红米米粉与水的发酵体系；
发酵步骤：将发酵体系进行发酵，得发酵产物；
固液分离步骤：将发酵产物进行固液分离，取液体即得所述的红米发酵滤液。
进一步地，所述的红米发酵滤液的制备方法还包括灭菌步骤，所述的灭菌步骤用于对红米发酵滤液进行灭菌。
灭菌步骤可以在固液分离步骤前，对发酵产物进行灭菌从而达到对红米发酵滤液进行灭菌的目的；也可以在固液分离步骤后，对红米发酵滤液进行灭菌从而达到对红米发酵滤液进行灭菌的目的。
进一步地，所述的灭菌条件为：灭菌温度为115-121℃，具体为115℃；灭菌时间为15min-30min，具体为30min。
进一步地，所述的固液分离步骤中具体采用离心方式进行固液分离。
优选地，发酵体系中植物乳杆菌菌液、红米米粉与水的用量比为20mL-30mL：15g-20g：300g。
最优选地，发酵体系中植物乳杆菌菌液、红米米粉与水的用量比为20mL：20g：300g。
优选地，所述的植物乳杆菌菌液中植物乳杆菌的浓度为106-109CFU/mL；所述的植物乳杆菌菌液为植物乳杆菌培养液或悬浮液；所述的植物乳杆菌菌液的pH值为6.5-7.5。
优选地，发酵步骤中发酵条件为：在35℃-40℃下发酵24h-40h；最优选地，在37℃下发酵30h。
发明人研究表明，以植物乳杆菌发酵红米，其中的发酵体系的组成以及发酵条件对于能否获得更多的有效成分起着决定性作用。发明人进一步研究表明，以植物乳杆菌发酵红米，在上述发酵体系的组成以及发酵条件下得到了95％以上的分子量为220～260Da的活性成分。一般情况下，小分子的活性成分容易被皮肤吸收；因此，以植物乳杆菌发酵红米，在上述发酵体系的组成以及发酵条件下得到的红米发酵滤液容易被皮肤吸收。采用本发明所述的发酵方法得到的红米发酵滤液比普通提取方法能够获得更小的活性成分，更易让皮肤充分吸收。
本发明还提供一种由上述制备方法制备得到的红米发酵滤液。
本发明还提供一种上述红米发酵滤液在制备化妆品中的应用。
优选地，所述的化妆品为具有补水保湿作用、美白或抗衰老作用的化妆品。
进一步优选地，所述的化妆品为面膜、精华液、乳液或爽肤水。
进一步地，上述红米发酵滤液作为有效成分用于制备面膜、精华液、乳液或爽肤水；或直接作为精华液或爽肤水使用。
有益效果：(1)本发明提供了一种全新的红米发酵滤液的制备方法。由本发明所述的方法制备得到的红米发酵滤液，具有优异的补水保湿作用、美白或抗衰老作用。本发明方法制备的红米发酵滤液不含任何外源化学成分，可以直接作为面膜或精华液或爽肤水的成品使用，比现有市面上的其它产品更加天然，不会给肌肤造成任何副作用；且红米发酵滤液中含有小分子活性成分，更易于皮肤充分吸收。(2)本发明所述方法选用了植物乳杆菌对红米进行发酵，使用植物乳杆菌不需要添加酶等外来物质，不仅节约了生产成本，而且最大化的简化了生产步骤，使该发酵技术能够实现大量生产、工业化生产，并能够充分保证产品质量的稳定性。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明并不做任何形式的限定。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的液体培养基由溶质和溶剂组成，溶剂为水，溶质及其在液体培养基中的浓度为：葡萄糖20g/L，蛋白胨20g/L，酵母膏10g/L，pH值为7.0。
下述实施例中的YPD培养基由溶质和溶剂组成，溶剂为水，溶质及其在液体培养基中的浓度为：酵母提取物1％(质量分数)，胰蛋白胨2％(质量分数)，葡萄糖2％(质量分数)，pH值为7.0。
下述实施例中的红米米粉来自市面销售红米经打粉制得。
下述实施例中的红米米粉的目数为40-80目。
下述实施例中的植物乳杆菌Lactobacillus plantarum(Orla-Jensen)Holland，ATCC编号为8014，可从ATCC获得。
实施例1红米发酵滤液的制备方法
1、菌种的活化
挑取植物乳杆菌菌落一环于液体培养基中，放入摇床中将菌种活化，得到活化后植物乳杆菌菌液。
2、菌种的纯化
步骤1得到的活化后的菌液梯度稀释铺板，以便获取单菌落，得到纯化后植物乳杆菌。
3、菌种的扩大培养
步骤2得到的纯化后的菌种接种到YPD培养基(pH值为7.0)中，在37℃的摇床中培养，当OD值0.6-1.2时，得到发酵菌菌液(菌种处在对数期，浓度为106-109CFU/mL，pH值为6.5-7.5)。
4、红米发酵滤液的获得
将20mL步骤3得到的发酵菌菌液接种到20g红米米粉和300g的水中，得到发酵体系(发酵体系中菌液总量和红米米粉与水的配比为20mL：20g：300g)；将发酵体系在37℃摇床中发酵30小时，得到发酵产物；将发酵产物115℃高压灭菌20min，使菌失活，得到灭菌后的发酵产物；将灭菌后的发酵产物在8000r/min、离心半径为9cm的条件下离心10min，弃沉淀，收集上清液，即得本发明所述的红米发酵滤液。
对比例1红米发酵滤液的制备方法
参照实施例1的步骤，将其中的菌种替换成酿酒酵母，其余步骤与实施例1的步骤相同，制备得到红米发酵滤液。
对比例2红米发酵滤液的制备方法
参照实施例1的步骤，将其中的菌种替换成唾液乳杆菌，其余步骤与实施例1的步骤相同，制备得到红米发酵滤液。
对比例3红米发酵滤液的制备方法
参照实施例1的步骤，将其中的菌种替换成干酪乳杆菌，其余步骤与实施例1的步骤相同，制备得到红米发酵滤液。
实验例红米发酵滤液用于皮肤功效测试
表1：含红米发酵滤液的化妆品乳液配方
Figure BDA0002571538740000051
含红米发酵滤液的化妆品乳液的制备：将表1中的A相混合并加热至完全溶解。B相混合并加热搅拌至完全溶解。将A相加入到B相中，均质5分钟，待恢复室温后将C相加入并搅拌得化妆品乳液。
参照上述方法，将C相中的红米发酵滤液采用本发明实施例1制备得到的红米发酵滤液制备得到化妆品乳液1；将C相中的红米发酵滤液采用对比例1制备得到的红米发酵滤液制备得到化妆品乳液2；将C相中的红米发酵滤液采用对比例2制备得到的红米发酵滤液制备得到化妆品乳液3；将C相中的红米发酵滤液采用对比例3制备得到的红米发酵滤液制备得到化妆品乳液4；C相中不加入任何红米发酵滤液制备得到化妆品乳液5(空白对照)。然后分别测试化妆品乳液1～5的功效。
(1)实验对象
由150名志愿者组成的测试组(年龄18-60岁之间)，平均分为5组，每组30人；分别为实验组1～5。本测试遵循随机和双盲测试原则。
(2)实验方法
测试周期为8周，测试期间，受试者分别每日早晚使用化妆品乳液1～4，分别于0周、2周、4周、6周、8周对志愿者进行面部皮肤测试。测试使用2周、4周、6周、8周后志愿者皮肤相对于0周的变化结果，面部皮肤测试是通过VISIA拍照分析和MPA580皮肤测试仪分析面部情况。
(3)实验结果
表2.皮肤水合度变化情况测试结果
实验组 化妆品乳液 2周变化率 4周变化率 6周变化率 8周变化率
实验组1 化妆品乳液1 26％ 32％ 36％ 42％
实验组2 化妆品乳液2 15％ 20％ 23％ 30％
实验组3 化妆品乳液3 19％ 23％ 27％ 33％
实验组4 化妆品乳液4 17％ 21％ 25％ 29％
实验组5 化妆品乳液5 9％ 18％ 21％ 23％
由表2皮肤水合度变化情况可以看出，使用化妆品乳液1(含实施例1由植物乳杆菌制备得到的红米发酵滤液)的实验组，2～8周后面部皮肤水合度上升了26％-42％。而使用化妆品乳液5(不含任何红米发酵滤液)的实验组，2～8周后面部皮肤水合度仅仅上升了14％-23％。由此可见，实施例1由植物乳杆菌制备得到的红米发酵滤液用于制备化妆品乳液可以显著提升化妆品的皮肤水合度；具有很好的有补水保湿功效。
表3.皱纹数量变化情况测试结果
实验组 化妆品乳液 2周变化率 4周变化率 6周变化率 8周变化率
实验组1 化妆品乳液1 -6％ -13％ -18％ -22％
实验组2 化妆品乳液2 -1％ -4％ -8％ -11％
实验组3 化妆品乳液3 -2％ -5％ -10％ -11％
实验组4 化妆品乳液4 -3％ -5％ -9％ -12％
实验组5 化妆品乳液5 -1％ -3％ -7％ -9％
由表3皱纹数量变化情况可以看出，使用化妆品乳液1(含实施例1由植物乳杆菌制备得到的红米发酵滤液)的实验组，2～8周后面部皮肤皱纹数量下降6％-22％。而使用化妆品乳液5(不含任何红米发酵滤液)的实验组，2～8周后面部皮肤皱纹数量仅仅下降1％-9％。由此可见，实施例1由植物乳杆菌制备得到的红米发酵滤液用于制备化妆品乳液可以有效抚平皱纹，具有优异的抗衰作用。
由表3皱纹数量变化情况还可以看出，使用化妆品乳液2～4(含对比例1～3由其它菌种制备得到的红米发酵滤液)的实验组，2～8周后面部皮肤皱纹数量下降与使用化妆品乳液5(不含任何红米发酵滤液)的实验组相比，虽然皱纹数量有下降，但是下降效果不明显，远远不及化妆品乳液1。这说明，红米发酵滤液的祛皱抗衰老作用与红米发酵菌种的选择密切相关，发酵菌种对红米发酵滤液的去皱抗衰老作用起着决定性因素，而选择植物乳杆菌发酵红米后得到的红米发酵滤液取得了超越了一般菌种的祛皱抗衰老作用，取得了预料不到的祛皱抗衰老效果。
表4.黑色素数量变化情况测试结果
Figure BDA0002571538740000071
Figure BDA0002571538740000081
由表4黑色素数量变化情况可以看出，使用化妆品乳液1(含实施例1由植物乳杆菌制备得到的红米发酵滤液)的实验组，2～8周后面部皮肤黑色素数量下降5％-23％。而使用化妆品乳液5(不含任何红米发酵滤液)的实验组，2～8周后面部皮肤黑色素数量仅仅下降1％-8％。由此可见，实施例1由植物乳杆菌制备得到的红米发酵滤液用于制备化妆品乳液可以减少皮肤的黑色素数量，具有优异的美白作用。
由表4黑色素数量变化情况还可以看出，使用化妆品乳液2～4(含对比例1～3由其它菌种制备得到的红米发酵滤液)的实验组，2～8周后面部皮肤黑色素数量下降与使用化妆品乳液5(不含任何红米发酵滤液)的实验组相比，虽然黑色素数量有下降，但是下降效果不明显，同样远远不及化妆品乳液1。这说明，红米发酵滤液的黑色素的祛除作用与红米发酵菌种的选择密切相关，发酵菌种对红米发酵滤液的黑色素祛除作用起着决定性因素，而选择植物乳杆菌发酵红米后得到的红米发酵滤液取得了超越了一般菌种的黑色素祛除作用，取得了预料不到的黑色素祛除以及美白效果。

Claims (10)

1.一种红米发酵滤液的制备方法，其特征在于，发酵红米的菌种为植物乳杆菌。
2.根据权利要求1所述的红米发酵滤液的制备方法，其特征在于，具体包含如下步骤：
发酵体系配制步骤：配制含有植物乳杆菌菌液、红米米粉与水的发酵体系；
发酵步骤：将发酵体系进行发酵，得发酵产物；
固液分离步骤：将发酵产物进行固液分离，取液体即得所述的红米发酵滤液。
3.根据权利要求2所述的红米发酵滤液的制备方法，其特征在于，还包括灭菌步骤，所述的灭菌步骤用于对红米发酵滤液进行灭菌。
4.根据权利要求2所述的红米发酵滤液的制备方法，其特征在于，发酵体系中植物乳杆菌菌液、红米米粉与水的用量比为20mL-30mL：15g-20g：300g；最优选地，发酵体系中植物乳杆菌菌液、红米米粉与水的用量比为20mL：20g：300g。
5.根据权利要求2所述的红米发酵滤液的制备方法，其特征在于，所述的植物乳杆菌菌液中植物乳杆菌的浓度为106-109CFU/mL；所述的植物乳杆菌菌液为植物乳杆菌培养液或悬浮液；所述的植物乳杆菌菌液的pH值为6.5-7.5。
6.根据权利要求2所述的红米发酵滤液的制备方法，其特征在于，发酵步骤中发酵条件为：在35℃-40℃下发酵24h-40h；最优选地，在37℃下发酵30h。
7.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的红米发酵滤液。
8.权利要求7所述的红米发酵滤液在制备化妆品中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的化妆品为具有补水保湿作用、美白或抗衰老作用的化妆品。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的化妆品为面膜、精华液、乳液或爽肤水。
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