CN112402358B - 一种具有防脱发功能的益生菌植物发酵产品及制备方法 - Google Patents

一种具有防脱发功能的益生菌植物发酵产品及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有防脱发功能的益生菌植物发酵产品及制备方法,涉及发酵技术领域。该产品包括微生物发酵产物,其中,微生物发酵产物由保藏编号为CGMCC No.20683的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、保藏编号为CGMCC No.20682的戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)和保藏编号为CGMCC No.20684的长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)发酵得到;微生物发酵产物在发酵起始时,嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌接种量的重量比为3‑4:1:4‑6。该微生物发酵产物与植物提取物等其他辅料搭配最终制备得到的洗发液健康、安全、高效,具有调节头皮微生态以及防脱发功能。

Description

一种具有防脱发功能的益生菌植物发酵产品及制备方法
技术领域
本发明涉及发酵技术领域,具体涉及一种具有防脱发功能的益生菌植物发酵产品及制备方法。
背景技术
现有的洗发产品为了达到良好的防脱发、乌发、柔顺等效果通常会添加多种添加剂如月桂硫酸钠、二乙醇胺以及硅油等,以硅油为例,硅油的加入通常能够使洗发产品达到柔顺的效果,但其容易与头皮代谢的油脂混合,粘附空气中的灰尘、细菌、病毒等,导致头痒、头皮屑以及掉发等问题,加重了头皮负担,针对此类问题,近年来,研究者们对天然、无毒害成分在洗发产品的应用中展开了探索,以求促进洗发产品更为健康、安全、高效,从而满足公众日益增长的需求。在广西桂林的天下第一长发村,瑶族女性大多头发乌黑亮丽,经调查发现,瑶族女性从小都用淘米水洗发,头发和头皮的状态十分健康。针对此类情况,部分研究者针对淘米水在洗发液方面的应用进行了一系列的研究,例如专利CN110200889A公开了一种通过大米发酵淘米水以及糯米发酵淘米水制备而成的洗发水,该洗发水能够温和地清洁头皮和头发,更在防脱和/或生发领域以及止痒去屑方面预想不到的效果。
研究发现,淘米水之所以有如此功效,主要原因在于淘米水发酵产物中含有三种益生菌(双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌)以及一些氨基酸和短肽。益生菌可以分解头皮油脂,氨基酸和短肽能防止头皮氧化、抗衰老,还能为益生菌提供营养物质,保持头皮微生态平衡,起到清洁补水的作用。因此,淘米水发酵产物能增加头发生长速度,延长头发生长周期,减少白发、脱发。中国专利CN110325194A公开了一种用于防止脱发及促进生发的包含水产动物发酵产物的组合物,包含水产动物或水产动物加工副产物的乳酸菌及酵母发酵产物作为有效成分,其中乳酸菌包括嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌、啤酒片球菌等,该组合物具有抑制及预防脱发并促进生发的功效。中国专利CN110292553A公开了一种生姜酵素在制备防脱发洗发水中的应用,该洗发水包括酵素以及其他植物酵素或植物提取物(例如何首乌提取物、人参提取物、薄荷精油、艾叶提取物等),其中,酵素经由果蔬复合菌制备得到,该果蔬复合菌选自植物乳杆菌、副干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌,五菌复合,该组合物防脱发效果显著。但上述产品的防脱发效果稍弱,且多以防脱发为主要目的,对于毛囊本身以及毛囊赖以生存的头皮微生态环境而言并未过多关注。此外,在上述专利的部分产品中添加有的原料如对羟基苯甲酸甲酯不仅会刺激皮肤,使头皮不健康,还会进一步导致脱发,对人体健康产生威胁。
针对现有洗发产品存在的增加头皮负担、影响头皮健康、防脱发效果差以及难以调节头皮微环境等问题,亟需寻找一种健康、安全、高效,既能够防脱发又能够改善头皮微环境的洗发液,从而更充分地利用淘米水益生菌发酵产物的功效。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题,提供了一种具有防脱发功能的益生菌植物发酵产品及制备方法,该方法通过利用嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌对淘米水进行发酵进而得到淘米水益生菌发酵产物,通过将淘米水益生菌发酵产物、植物提取物以及增效剂等组分进行搭配及含量的优化,最终制备得到的洗发液健康、安全、高效,具有调节头皮微生态以及防脱发功能。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明申请人团队通过对天然发酵液进行筛选纯化,或者纯培养微生物物3株,经鉴定分别为嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌,并对以上3株微生物进行保藏,保藏信息如下:
1.保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所
保藏日期:2020年09月21日
菌种名称:嗜酸乳杆菌
拉丁名:Lactobacillus acidophilus
参椐的生物材料(株):LA-2020
保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
保藏机构简称:CGMCC
保藏中心登记入册编号:CGMCC No.20683
2.保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所
保藏日期:2020年09月21日
菌种名称:戊糖片球菌
拉丁名:Pediococcuspentosaceus
参椐的生物材料(株):PP-2020
保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
保藏机构简称:CGMCC
保藏中心登记入册编号:CGMCC No.20682
3.保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所
保藏日期:2020年09月21日
菌种名称:长双歧杆菌
拉丁名:Bifidobacterium longum
参椐的生物材料(株):BL-2020
保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
保藏机构简称:CGMCC
保藏中心登记入册编号:CGMCC No.20684
同时,针对上述3株微生物的复配发酵产品进行了技术开发,本发明提供了一种日化产品,包括微生物发酵产物,所述微生物发酵产物由保藏编号为CGMCC No.20683的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、保藏编号为CGMCC No.20682的戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)和保藏编号为CGMCC No.20684的长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)发酵得到;
所述微生物发酵产物在发酵起始时,嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌接种量的重量比为3-4:1:4-6。
优选地,所述微生物发酵产物为淘米水益生菌发酵产物。
优选地,所述淘米水益生菌发酵产物,所述淘米水益生菌发酵产物在发酵起始时,嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌接种量的重量比为3:1:5。
进一步地,所述微生物发酵产物的制备方法包括以下步骤:将大米浸泡于3-5倍质量的蒸馏水中,150-180r/min下搅拌60-90min,过滤,得到滤液;将滤液置于密闭容器中并加入益生菌组合物,抽真空,30℃下发酵120-240小时,发酵完成,得到淘米水发酵产物(胞内+胞外分泌物),将淘米水发酵产物过滤得到上清液和沉淀,其中上清液为淘米水发酵滤液,沉淀为淘米水发酵溶胞物。
进一步地,所述日化产品还包括辅料:植物提取物、表面活性剂、保湿剂、增效剂和水。
进一步地,所述日化产品,按重量份数计包括:8-12份淘米水益生菌发酵产物、10-12份植物提取物、3-5份表面活性剂、3-5份保湿剂、0.8-1份增效剂和20-30份水。
优选地,所述日化产品,按重量份数计包括:10份淘米水益生菌发酵产物、10份植物提取物、4份表面活性剂、4份保湿剂、1份增效剂和25份水。
进一步地,所述植物提取物包括侧柏叶提取物、芦荟提取物、苦参提取物和淡竹叶提取物中的一种或多种。优选地,所述植物提取物为重量比为2-3:1:1-2的侧柏叶提取物、芦荟提取物和淡竹叶提取物。
进一步地,所述增效剂为柠檬酸和灰树花多糖。优选地,所述柠檬酸和灰树花多糖的重量比为2-1:1。
进一步地,所述植物提取物和增效剂的重量比为10-12:0.8-1。
进一步地,所述表面活性剂包括月桂酸单甘油酯、丙二醇脂肪酸酯或二聚甘油中的一种或多种;所述保湿剂为甘油。
进一步地,所述日化产品包括但不限于洗发液。
本发明还提供了上述日化产品的制备方法,包括以下步骤:
(1)向水中依次加入植物提取物、淘米水益生菌发酵产物和增效剂,混合后加热,得到混合液A;(2)向水中依次加入混合液A、表面活性剂和保湿剂,混合后加热,搅拌均匀,冷却,得到洗发液。
进一步地,步骤(1)中所述加热的温度为30-40℃,步骤(2)中所述加热的温度为60-70℃。
进一步地,步骤(1)和步骤(2)中所述水的重量比为4:1。
本发明所取得的技术效果是:
本发明通过三种益生菌(双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌)发酵淘米水得到淘米水发酵产物(胞内+胞外分泌物),进而将淘米水发酵产物添加至洗发液中,可以分解头皮油脂、防止头皮氧化、抗衰老,还能为益生菌提供营养物质,保持头皮微生态平衡,起到清洁补水的作用,进而能增加头发生长速度,延长头发生长周期,减少白发、脱发,具有调节头皮微生态以及防脱发功能。此外,通过植物提取物等原料的添加以及如侧柏叶提取物、芦荟提取物、苦参提取物和淡竹叶提取物组分方面的调整,能够有效提高洗发液的防脱等功效;而少量增效剂如柠檬酸以及灰树花多糖的加入能够有利于pH以及微环境的调节,增强抗氧化活性作用,其与益生菌以及植物提取物共同配合使用能够有效地协同促进洗发液的防脱发以及微生态调节效果。
保藏说明
1.保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所
保藏日期:2020年09月21日
菌种名称:嗜酸乳杆菌
拉丁名:Lactobacillus acidophilus
参椐的生物材料(株):LA-2020
保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
保藏机构简称:CGMCC
保藏中心登记入册编号:CGMCC No.20683
2.保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所
保藏日期:2020年09月21日
菌种名称:戊糖片球菌
拉丁名:Pediococcuspentosaceus
参椐的生物材料(株):PP-2020
保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
保藏机构简称:CGMCC
保藏中心登记入册编号:CGMCC No.20682
3.保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所
保藏日期:2020年09月21日
菌种名称:长双歧杆菌
拉丁名:Bifidobacterium longum
参椐的生物材料(株):BL-2020
保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
保藏机构简称:CGMCC
保藏中心登记入册编号:CGMCC No.20684
具体实施方式
值得说明的是,本发明中使用的保藏编号为CGMCC No.20683的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、保藏编号为CGMCC No.20682的戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)和保藏编号为CGMCC No.20684的长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)均于2020年9月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),其地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所。
另外,本发明中使用的侧柏叶提取物(货号为SY-CBY)、芦荟提取物(货号为SY-LH)以及苦参提取物(货号为SY-KD)均购自陕西森悦生物科技有限公司,淡竹叶提取物购自陕西汇能达生物科技有限公司,其余原料均为普通市售产品,因此对其来源不做具体限定。
实施例1
一种洗发液,按重量份数计包括:8份淘米水益生菌发酵产物、10份植物提取物、3份表面活性剂、3份保湿剂、0.8份增效剂和20份水。
其中,植物提取物为重量比为1:1:1:1的侧柏叶提取物、芦荟提取物、苦参提取物和淡竹叶提取物。增效剂为重量比为2:1的柠檬酸和灰树花多糖。表面活性剂为月桂酸单甘油酯;保湿剂为甘油。
上述洗发液的制备方法包括以下步骤:
(1)向水中依次加入植物提取物、淘米水益生菌发酵产物和增效剂,混合后加热至30℃,得到混合液A;(2)向水中依次加入混合液A、表面活性剂和保湿剂,混合后加热至60℃,搅拌均匀,冷却,得到洗发液。其中,步骤(1)和步骤(2)中水的重量比为4:1。
上述淘米水益生菌发酵产物的制备方法包括以下步骤:将大米浸泡于3倍质量的蒸馏水中,150r/min下搅拌90min,过滤,得到滤液;将滤液置于密闭容器中并加入益生菌组合物,抽真空,30℃下发酵120小时,发酵完成,得到淘米水发酵产物(胞内+胞外分泌物)。其中,益生菌组合物为重量比为3:1:4的嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌。
实施例2
一种洗发液,按重量份数计包括:12份淘米水益生菌发酵产物、12份植物提取物、5份表面活性剂、5份保湿剂、1份增效剂和30份水。
其中,植物提取物为重量比为3:1:2的侧柏叶提取物、芦荟提取物和淡竹叶提取物。增效剂为重量比为1:1的柠檬酸和灰树花多糖。表面活性剂为丙二醇脂肪酸酯;保湿剂为甘油。
上述洗发液的制备方法包括以下步骤:
(1)向水中依次加入植物提取物、淘米水益生菌发酵产物和增效剂,混合后加热至40℃,得到混合液A;(2)向水中依次加入混合液A、表面活性剂和保湿剂,混合后加热至70℃,搅拌均匀,冷却,得到洗发液。其中,步骤(1)和步骤(2)中水的重量比为4:1。
上述淘米水益生菌发酵产物的制备方法包括以下步骤:将大米浸泡于5倍质量的蒸馏水中,180r/min下搅拌60min,过滤,得到滤液;将滤液置于密闭容器中并加入益生菌组合物,抽真空,30℃下发酵240小时,发酵完成,得到淘米水发酵产物(胞内+胞外分泌物)。其中,益生菌组合物为重量比为3:1:6的嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌。
实施例3
一种洗发液,按重量份数计包括:10份淘米水益生菌发酵产物、10份植物提取物、4份表面活性剂、4份保湿剂、1份增效剂和25份水。
其中,植物提取物为重量比为2:1:2的侧柏叶提取物、芦荟提取物和淡竹叶提取物。增效剂为重量比为2:1的柠檬酸和灰树花多糖。表面活性剂为二聚甘油;保湿剂为甘油。
上述洗发液的制备方法包括以下步骤:
(1)向水中依次加入植物提取物、淘米水益生菌发酵产物和增效剂,混合后加热至35℃,得到混合液A;(2)向水中依次加入混合液A、表面活性剂和保湿剂,混合后加热至65℃,搅拌均匀,冷却,得到洗发液。其中,步骤(1)和步骤(2)中水的重量比为4:1。
上述淘米水益生菌发酵产物的制备方法包括以下步骤:将大米浸泡于4倍质量的蒸馏水中,160r/min下搅拌80min,过滤,得到滤液;将滤液置于密闭容器中并加入益生菌组合物,抽真空,30℃下发酵180小时,发酵完成,得到淘米水发酵产物(胞内+胞外分泌物)。其中,益生菌组合物为重量比为3:1:5的嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌。
实施例4
将实施例3得到的淘米水发酵产物经过滤后,得到上清液,即为淘米水发酵滤液。将实施例3中洗发液的原料替换为10份淘米水发酵滤液、10份植物提取物、4份表面活性剂、4份保湿剂、1份增效剂和25份水,通过实施例3中的制备方法制备得到洗发液。
实施例5
将实施例3得到的淘米水发酵产物经过滤后,得到沉淀,即为淘米水发酵溶胞物。将实施例3中洗发液的原料替换为10份淘米水发酵溶胞物、10份植物提取物、4份表面活性剂、4份保湿剂、1份增效剂和25份水,通过实施例3中的制备方法制备得到洗发液。
对比例1
与实施例3的区别仅在于,洗发液中不含有淘米水益生菌发酵产物。
对比例2
与实施例3的区别仅在于,洗发液中不含有增效剂。
对比例3
与实施例3的区别仅在于,淘米水益生菌发酵产物制备过程中益生菌组合物为重量比为2:1:7的嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌(三者的总重量与实施例3一致)。
对比例4
与实施例3的区别仅在于,按重量份数计包括:6份淘米水益生菌发酵产物、14份植物提取物、2份表面活性剂、6份保湿剂、0.5份增效剂和32份水(总重量与实施例3一致)。
对比例5
与实施例3的区别仅在于,植物提取物和增效剂的重量比为8:1.5(提取物和增效剂的总重量与实施例3一致)。
本发明中洗发液的功效试验
试验动物:近交系C57BL/6小鼠,130只;
试验方法:将小鼠随机分为13组,每组10只,使用乙醚麻醉后使用重量比为1:1的松香-石蜡混合热融物涂抹在各组小鼠背部,凝固后揭开,脱毛面积约2cm×2cm(以小鼠被后光滑无伤无毛根为准)。其中三组分别设置为阳性对照组、阴性对照组和模型对照组,其中阳性对照组涂抹米诺地尔溶液,阴性对照组涂抹空白溶剂,模型对照组不涂抹任何药物,剩余各组小鼠分别涂抹实施例1-5以及对比例1-5中洗发液,每日两次,每次0.2mL/只,共涂抹15日。
试验1:洗发液对小鼠脱毛区域体毛的影响
第16日时取脱毛区最长毛发十根,测量长度,以均长作为毛长。处死小鼠后将背部脱毛区毛皮剪下,采用打孔器在相同区域取下毛皮片,刮下体毛并称重,得到表1。
表1
实例 毛长(mm) 毛重(mg/4cm<sup>2</sup>)
阳性对照组 5.76±0.28<sup>△△**</sup> 4.14±0.12<sup>△△**</sup>
阴性对照组 4.97±0.32 3.50±0.23
模型对照组 5.06±0.07 3.53±0.26
实施例1 5.76±0.12<sup>△△**</sup> 4.12±0.30<sup>△△**</sup>
实施例2 5.79±0.14<sup>△△**</sup> 4.16±0.24<sup>△△**</sup>
实施例3 5.87±0.32<sup>△△**</sup> 4.19±0.32<sup>△△**</sup>
实施例4 5.72±0.25<sup>△△**</sup> 4.08±0.09<sup>△△**</sup>
实施例5 5.78±0.40<sup>△△**</sup> 4.13±0.15<sup>△△**</sup>
对比例1 5.36±0.31 3.82±0.29
对比例2 5.53±0.24<sup>△*</sup> 3.95±0.21<sup>△*</sup>
对比例3 5.47±0.27<sup>△*</sup> 3.88±0.21<sup>△*</sup>
对比例4 5.60±0.10<sup>△*</sup> 3.97±0.30<sup>△*</sup>
对比例5 5.70±0.19<sup>△△**</sup> 4.07±0.17<sup>△△**</sup>
(注:相比于阴性对照组:*:P<0.05,**:P<0.01;相比于空白对照组:△:P<0.05,△△:P<0.01。)
由表1可知,本发明中的洗发产品能够有效地促进小鼠毛发的生长,提高小鼠的毛长和毛重,无论是胞内分泌物还是胞外分泌物均有此功效,当同时具有胞内、胞外分泌物时,洗发液的防脱功能将明显增强。由对比例1与实施例3比较可知,相比于本发明中的产品,当洗发液中不添加淘米水益生菌发酵产物时,洗发液的防脱功能明显的降低,可见淘米水益生菌发酵产物防脱的关键作用;由对比例2与实施例3比较可知,本发明中洗发液的增效剂能够有效地提高产品的防脱功能;对比例3与实施例3比较则表明,三种淘米水益生菌的重量比关系同样也将影响到产品的最终功效;而对比例4-5与实施例3之间的比较则表明,洗发水的组成成分含量以及配比等均能或多或少影响到产品的最终效果。
试验2:洗发液对小鼠毛囊微生态的影响
第16日处死小鼠后,在背部平行脊柱相同部位取材,确定每只小鼠3个视野(x100)下的毛囊数并求出平均值。另外,将各组小鼠毛囊体外培养5天后考察毛囊生长率,得到表2。
表2
实例 毛囊数(个/100倍视野) 毛囊生长率(%)
阳性对照组 18.7±2.1<sup>△*</sup> 109.2
阴性对照组 15.1±2.5 20.3
模型对照组 15.0±3.6 21.0
实施例1 19.6±1.8<sup>△*</sup> 120.8
实施例2 19.8±1.5<sup>△△**</sup> 122.5
实施例3 20.2±2.0<sup>△△**</sup> 124.6
实施例4 18.7±3.2<sup>△*</sup> 109.8
实施例5 19.7±3.3<sup>△*</sup> 121.4
对比例1 16.0±1.7 85.2
对比例2 17.9±1.0<sup>△*</sup> 98.2
对比例3 17.6±2.8<sup>△*</sup> 96.7
对比例4 18.1±2.9<sup>△*</sup> 99.0
对比例5 18.5±2.5<sup>△*</sup> 102.2
(注:相比于阴性对照组:*:P<0.05,**:P<0.01;相比于空白对照组:△:P<0.05,△△:P<0.01。)
由表2可知,本发明中的洗发液能够有效调节头皮微生态,促进毛囊数的增长,提高毛囊生长率,其效果与米诺地尔溶液相近,甚至更优。而相比于本发明中的产品,如对比例1-5所示,当洗发液中不加入益生菌发酵产物时,洗发液调节微生态的能力极大地下降,同样,当发酵产物制备过程中益生菌组合物的重量比发生改变时,洗发液的功效也将发生相应的降低,而当洗发液中不含有增效剂或各组成成分含量配比发生改变时,洗发液的调节头皮微生态能力也将受到或多或少的影响。
最后应当说明的是,以上内容仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换,均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种洗发液,其特征在于:所述洗发液的原料按重量份数计包括:8-12份微生物发酵产物、10-12份植物提取物、3-5份表面活性剂、3-5份保湿剂、0.8-1份增效剂和20-30份水;
所述微生物发酵产物由保藏编号为CGMCC No.20683的嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus、保藏编号为CGMCC No.20682的戊糖片球菌Pediococcus pentosaceus和保藏编号为CGMCC No.20684的长双歧杆菌Bifidobacterium longum发酵得到;
所述微生物发酵产物在发酵起始时,嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌和长双歧杆菌接种量的重量比为3-4:1:4-6;
所述微生物发酵产物为淘米水益生菌发酵产物;
所述植物提取物为重量比为2-3:1:1-2的侧柏叶提取物、芦荟提取物和淡竹叶提取物;
所述增效剂为柠檬酸和灰树花多糖。
2.根据权利要求1所述的洗发液,其特征在于:所述表面活性剂包括月桂酸单甘油酯、丙二醇脂肪酸酯或二聚甘油中的一种或多种;所述保湿剂为甘油。
3.如权利要求1或2所述的洗发液的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)向水中依次加入植物提取物、微生物发酵产物和增效剂,混合后加热,得到混合液A;(2)向水中依次加入混合液A、表面活性剂和保湿剂,混合后加热,搅拌均匀,冷却,得到洗发液。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述加热的温度为30-40℃,步骤(2)中所述加热的温度为60-70℃。
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