CN115252513A - 五谷发酵物的制造方法及含其的化妆品组成物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种五谷发酵物的制造方法。上述五谷是由稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆所组成。借由利用酵母菌对五谷的干粉与水的悬浮液进行发酵步骤,以获得五谷发酵物。上述五谷发酵物兼具保湿及抗皱的功效,可应用于化妆品组成物。
Description
技术领域
本发明是有关于一种谷物发酵物的制造方法,特别是关于一种五谷发酵物的制造方法及含其的化妆品组成物。
背景技术
所谓五谷是指五种常见的粮食作物,其中五谷所称作物的具体种类在不同的典籍中有不同的说法,但皆属于禾本科或豆科植物中人类长期做为主要粮食的作物。经长期的改良,这些作物不仅具安全性,也富含营养素,其中部分营养素对于皮肤有益,如:维生素E为强抗氧化剂,可用来减少皮肤皱纹。
如要利用五谷中有益于皮肤的营养素,除了食用五谷外,还可以外用五谷于皮肤表面。然而,口服与经皮吸收的效率不同。首先,肠道细胞可吸收的物质不一定可由皮肤细胞吸收。其次,口服路径会经过肠胃道酵素或微生物作用,从而可提升吸收效率,但经皮吸收的路径则否。因此,可借由口服有效吸收的物质不一定能被皮肤有效吸收。
有鉴于此,实有必要提供一种用于化妆品的五谷发酵物及其制造方法,以解决上述问题。
发明内容
因此,本发明的一样态是在提供一种五谷发酵物的制造方法,以获得五谷发酵物,其中使用五谷发酵物于皮肤表面后,可对皮肤产生保湿及抗皱的功效,从而可应用于化妆品组成物。
本发明的另一态样是在提供一种具保湿功效的化妆品组成物,其中化妆品组成物包含上述五谷发酵物做为有效成分。
本发明的另一态样是在提供一种具抗皱功效的化妆品组成物,其中化妆品组成物可包含上述五谷发酵物做为有效成分。
根据本发明的上述态样,提出一种五谷发酵物的制造方法。首先,提供发酵基质,其中发酵基质可例如为由五谷的干粉与水所组成的悬浮液,且五谷可例如由稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆所组成。
接着,于25℃至50℃下利用酵母菌对上述发酵基质进行发酵步骤达10小时至50小时,从而获得兼具保湿及抗皱的功效的五谷发酵物。
根据本发明的另一态样,提出一种具保湿功效的化妆品组成物,其中化妆品组成物可包含上述制造方法制得的五谷发酵物做为有效成分。
根据本发明的另一态样,提出一种具抗皱功效的化妆品组成物,其中化妆品组成物可包含上述制造方法制得的五谷发酵物做为有效成分。
在本发明的一实施例中,基于五谷的干粉为100重量百分比(wt%),稻米的含量可例如为15wt%至45wt%,黄米的含量可例如为15wt%至30wt%,高粱的含量可例如为大于0wt%至15wt%,青稞的含量可例如为15wt%至45wt%,且黑豆的含量可例如为大于0wt%至7.5wt%。
在本发明的一实施例中,酵母菌可例如为啤酒酵母菌(Saccharomycescerevisiae)。
在本发明的一实施例中,每100mL的水中可例如含有1g至15g的干粉。
在本发明的一实施例中,每10g的五谷的干粉可例如含有1mL至30mL 的酵母菌,且酵母菌的菌体浓度可例如为105CFU/mL至108CFU/mL。
在本发明的一实施例中,五谷发酵物的pH值可例如为4.5至6.8。
在本发明的一实施例中,可选择性包含对五谷发酵物进行灭菌步骤及/或固液分离步骤。
应用本发明的五谷发酵物的制造方法,可获得兼具保湿功效及抗皱功效的五谷发酵物或含其的化妆品组成物。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附图式的详细说明如下:
图1是绘示根据本发明一实施例的受试者皮肤使用五谷发酵物前及后使用后不同时间点的皮肤含水量百分比的柱形图。
图2是绘示根据本发明一实施例的受试者皮肤使用五谷发酵物前及使用后不同时间点的皮肤纹理分析图。
图3是绘示根据本发明一实施例的受试者皮肤使用五谷发酵物前及后使用后皮肤纹理值的柱形图。
具体实施方式
本发明所提到的单数形式“一”、“一个”和“所述”包含复数引用,除非上下文另有明确规定。数值范围(如10%~11%的A)若无特定说明皆包含上、下限值(即10%≦A≦11%);数值范围若未界定下限值(如低于0.2%的B,或0.2%以下的B),则皆指其下限值可能为0(即0%≦B≦0.2%)。上述用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
本发明提供一种五谷发酵物的制造方法,其可例如于25℃至50℃下利用酵母菌对发酵基质进行发酵步骤达10小时至50小时,从而获得五谷发酵物,其中发酵基质可例如为由五谷的干粉与水所组成的悬浮液,且所获得的五谷发酵物可兼具保湿及抗皱功效。
上述五谷可泛指所有的谷物,也可指特定的五种谷物,如:由麻(芝麻)、黍(黄米)、稷(粟,或小米)、麦(大麦或小麦)及菽(大豆)所组成或由稻(稻米)、黍、稷、麦及菽所组成。在一实施例中,五谷是由稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆所组成。
上述稻米(Oryza sativa)属于禾本科稻属,其除了富含的复合性碳水化合物、植物性蛋白质、脂肪、膳食纤维、矿物质及维生素B群外,还包含可消除自由基的活性成分,如:生育醇(tocopherols)、生育三烯醇(γ-tocotrienol)及γ-谷维素 (γ-oryzanol)等,因此稻米可抗氧化、抗老化、预防动脉硬化及抗发炎。在一实施例中,稻米是经碾米去除稻壳、米糠(果皮、种皮及糊粉层)及胚芽的梗米。
上述黄米(或称大黄米)(Panicum miliaceum)属于禾本科黍属,是源自于黄河流域的谷物,除了种植于中国大陆外,也种植于北亚、南亚、西亚、东欧及美洲等区域。黄米富含蛋白质、淀粉、维生素B、维生素E、锌、铜、锰等营养素,且具有滋润肌肤、镇静及修复的功效。
高粱(Sorghum bicolor)属于禾本科高粱属,是常用于啤酒的谷物。研究指出,高粱水萃物具有清除自由基及抑制酪氨酸酶活性的功效。
青稞(Hordeum vulgare),五谷中的麦,属于禾本科大麦属大麦的变种。相较于小麦及大麦,青稞的蛋白质含量较高而淀粉含量较低,且富含多种矿物质、维生素B及β葡聚糖,故可用于降血脂。
黑豆,五谷中的菽,是豆科豆属大豆(Glycine max)的一种,其中黑豆的种皮富含青花素,且黑豆的豆仁含有维生素E及异黄酮等抗氧化剂,故有抗老化的功效。
对上述谷物进行干燥步骤及研磨步骤,以获得五谷的干粉。上述干燥步骤的方法不限,可例如为任何现有的干燥方法,如:晒干法、阴干法、烘干法、真空冻干法、远红外光干燥法及微波干燥法。在一实施例中,干燥方法可例如为在70℃至80℃进行烘干处理。上述研磨步骤的方法不限,可例如使用任何现有的研磨器具,如:研钵和研杵或粉碎机,以获得粒径为30目至80目的干粉。考虑后续操作(如:固液分离)的便利性、与酵母菌反应的比表面积,及五谷发酵物的粘度,五谷的干粉的粒径较佳可为70目。
上述五谷的干粉的比例不限。在一实施例中,基于五谷的干粉为100重量百分比(wt%),稻米的含量可例如为15wt%至45wt%,黄米的含量可例如为15 wt%至30wt%,高粱的含量可例如为大于0wt%至15wt%,青稞的含量可例如为15wt%至45wt%,且黑豆的含量可例如为大于0wt%至7.5wt%,使五谷发酵物具有较佳的功效。
上述发酵基质中,五谷的干粉及水的比例不限。在一实施例中,每100mL 的水中可例如含有1g至15g的干粉。在一实施例中,五谷的干粉与水的重量体积比可例如为2~15:100~300(g:mL)。在一较佳实施例中,每100mL的水中可例如含有5g的干粉。
上述酵母菌是一种单细胞真菌,其中酵母菌具有的特定酵素,而可借由代谢发酵基质中的蛋白质、脂质及淀粉获得富含糖、氨基酸及/或其他特别物质的发酵物。上述酵母菌为任何酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae),如于2021 年03月16日寄存于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)(地址:中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号),且寄存编号为CGMCC No.22020的酿酒酵母菌C-LYE-6。在一实施例中,酵母菌是在25℃至50℃下进行液态培养,直到光密度(optical density,OD)值达0.5至1.0,其中此时酵母菌处于对数期而具有较佳的活性,且菌液中的菌体浓度为105CFU/mL至108CFU/mL。
上酵母菌的接种量不限。在一实施例中,每10g的五谷的干粉的接种量可例如为2.5mL至60mL的酵母菌。在一实施例中,酵母菌与五谷的粉末的体积重量比可例如为5~30:5~20(mL:g)。在一较佳实施例中,每15g的五谷的干粉的酵母菌接种量可例如6mL。
接着,对上述发酵基质进行发酵步骤,以获得五谷发酵物,其中发酵步骤的温度可例如为25℃至50℃,且发酵步骤的时间可例如为10小时至50小时。如果时间过短,则五谷发酵物的有效分含量将不足,但如果时间过长,则五谷发酵物有杂菌污染的疑虑。在一较佳实施例中,发酵步骤的温度可例如为30℃,且发酵步骤的时间可例如为50小时。
利用上述方法制得的五谷发酵物呈现无色至棕色。经检测后,五谷发酵物含有1.0wt%至5.0wt%的可溶性固形物,且每毫升的五谷发酵物可含有1.0mg 至5.0mg的蛋白质、5.0mg至15.0mg的粗多糖、0.1mg至0.8mg总黄酮及 0.1mg至0.8mg的总酚。此外,五谷发酵物呈弱酸性(pH值为4.5至6.8),且五谷发酵物具有100cP至800cP的粘度。
在一实施例中,对上述五谷发酵物进行灭菌步骤及/或固液分离步骤,以获得含不活化菌体的五谷发酵物或不含菌体的五谷发酵物。上述灭菌步骤的方法不限,可例如为高压蒸汽处理、干热处理或紫外线处理。上述固液分离的方法不限,可例如重力沉降处理、过滤处理或离心处理。在一实施例中,固液分离可例如以4000rpm至12000rpm的转速进行离心处理达15分钟至30分钟。在一较佳实施例中,固液分离可例如以4500rpm的转速进行离心处理达20分钟。
值得注意的是,上述制造步骤排除利用有机溶剂进行萃取步骤,因此没有有机溶剂的残留。再者,使用单一菌种可缩短发酵步骤的时间,而可避免长时间发酵造成的杂菌污染问题,也可避免降低有效成分的活性。
经实验证实,上述五谷发酵物兼具有保湿及抗皱的功效。上述保湿是指使用五谷发酵物后,皮肤的含水量上升。上述抗皱是指使用五谷发酵物后,可减少皱纹,即皮肤的纹路深度或宽度减少。
上述五谷发酵物可应用在分别或兼具保湿及抗皱的化妆品组成物中。在一实施例中,上述化妆品组成物的剂型可例如为液剂、乳剂、霜剂、安瓿、胶囊、丸剂、锭剂、粉末、颗粒、凝胶。在一实施例中,上述化妆品组成物可例如用在乳液、化妆水、精华液、隔离霜、洗面奶、面膜或防晒乳上。
以下利用数个实施例以说明本发明的应用,然其并非用以限定本发明,本发明技术领域中技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。
实施例一、制备五谷发酵物
五谷的干粉的制造过程如下:购得稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆,其中稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆是生产自中国华中平原,可自中国上海购得。上述五谷经研磨处理后,稻米是不含稻壳的脱壳稻米,黄米、高粱及青稞不含稻壳及糠质,且黑豆不包含豆荚但包含种皮。接着,将上述药材在70℃至80℃的烘箱中分别进行烘干处理,再利用粉碎机进行研磨,以获得50目的干粉。
酵母菌的制造方法如下:将啤酒酵母菌C-LYE-6(CGMCC 22020)接种在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potato dextrose agar,PDA)上,并于30℃下进行固态培养,以获得酵母菌的菌落,其中该菌落为点状,表面边缘光滑,且颜色呈乳白色而不透明。上述酿酒酵母菌C-LYE-6是细胞形式单独存在。接着,挑选菌落并将菌落接种到马铃薯葡萄糖水(potatodextrose water,PDW)中,以于30℃下进行液态培养,从而获得OD值在0.5至1.0的菌液,此时菌液中的菌体浓度为105CFU/mL至108CFU/mL。
然后,将15g的五谷的干粉及300mL的水混合成悬浮液,以做为发酵基质。将上述菌液5mL接种至发酵基质中,并在37℃下进行发酵步骤达24小时,从而获得含菌体的五谷发酵物。接下来,以高压蒸汽处理(121℃的温度、1.1 kg/cm2的压力)对含菌体的五谷发酵物进行灭菌步骤达15分钟,再利用9cm的离心半径、4500rpm的转速进行离心处理达20分钟,以搜集上清液,其中上清液为不含菌体的五谷发酵物(以下称为五谷发酵物)。
补充说明的是,基于五谷的干粉为100%,制备例1的稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆含量分别为15wt%、30wt%、2.5wt%、45wt%及7.5wt%,制备例 2的稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆含量分别为45wt%、15wt%、10wt%、29.5 wt%及0.5wt%,制备例3的稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆含量分别为35wt%、 30wt%、15wt%、15wt%及5wt%,且制备例4的稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆的含量分别为34.7wt%、22wt%、0.3wt%、4wt%及3wt%。制备例1至制备例2的菌体浓度约为106CFU/mL,制备例3的菌体浓度约为107CFU/mL,且制备例4的菌体浓度约为108CFU/mL。
利用现有方法,如:利用旋转粘度测定计及酸碱度计定法测量制备例1至制备例4的五谷发酵物的粘度及pH值,测得五谷发酵物的粘度为100cP至800 cP,且pH值为4.5至6.8,表示五谷发酵物的触感佳且呈弱酸性,适合用于做为化妆品。补充说明的是,上述五谷发酵物无致病菌检出,因此具有生物安全性。
经测量,制备例1至制备例4的五谷发酵物含有1.0wt%至5.0wt%的可溶性固形物。此外,利用层析法检测,五谷发酵物每毫升可含有1.0mg至5.0mg 的蛋白质、5.0mg至15.0mg的粗多糖、0.1mg至0.8mg的总黄酮及0.1mg至 0.8mg的总酚。补充说明的是,制备例1至制备例4的五谷发酵物是以相同的制造方法制得,且具有上述组成(蛋白质、粗多糖、总黄酮及总酚),虽然以下仅以制备例1做为示例,但以相同的方法评估,制备例2至制备例4具有相同的功效,故不再赘述。
实施例二、评估五谷发酵物的保湿能力
在受试者的手臂皮肤上设定实验区域及对照区域(各3cm×3cm),其中实验区域及对照区域位于同一侧的手臂上,以减少误差。接着,利用市售的皮肤表面湿度测试仪(型号:CM 825;制造商:德国Courage+Khazaka electronic GmbH公司)测试实验区域及对照区域的皮肤含水量(未使用)。
然后,将制备例1的五谷发酵物使用(单次涂抹)于实验区域的皮肤(使用量: 2.0±1.0mg/cm2),但不对对照区域的皮肤进行任何处理。待皮肤吸收五谷发酵物后,再次测量实验区域及对照区域的皮肤含水量(第0小时),并于使用后第2 小时、第4小时及第6小时再次测量实验区域及对照区域的皮肤含水量,并将结果记录于图1。
图1是绘示根据本发明一实施例的受试者皮肤使用五谷发酵物前后不同时间点的皮肤含水量百分比的柱形图,其中横轴表示时间,纵轴表示相对皮肤含水量百分比(以校正用的过滤垫片浸泡饱和食盐水测得的值为100%),柱形101 及柱形103分别表示对照区域及实验区域,且数值为平均。如图1所示,相较于未使用五谷发酵物的对照区域的皮肤(柱形101),皮肤使用五谷发酵物后的实验区域(柱形103)的皮肤含水量较高(n=3),显示五谷发酵物具有保湿的功效,而可用于做为抗皱组成物的有效成分。
实施例三、评估五谷发酵物的抗皱功效
利用皮肤成像分析系统Antera 3D(供货商:爱尔兰都柏林的Miravex公司) 测量皮肤表面,以测量皱纹的深度、宽度及压痕指数(indentation index),从而计算测量区域的纹理值的平均值,其中纹理值的平均值以数值表示,无单位,且数值越大,表示皱纹越多。
在受试者的手臂皮肤上设定测量区域(3cm×3cm),并利用上述皮肤成像分析系统测试测量区域中皮肤的纹理值。接着,使用(单次涂抹)上述五谷发酵物(使用量为2.0±1.0mg/cm2)于测量区域的皮肤上。分别在使用的第7天及第14 天后,再次测量受试者皮肤的纹理值。将第7天及第14天的结果记录于图2。
图2是绘示根据本发明一实施例的受试者皮肤使用五谷发酵物前后不同时间点的皮肤纹理分析图(n=3),其中以色斑来表示皮肤的纹理。在使用五谷发酵物前,受试者1、受试者2及受试者3的皮肤的纹理值的平均值分别为4.288、 3.888及4.049,但使用五谷发酵物后,受试者1、受试者2及受试者3的皮肤的纹理值的平均值下降,其中受试者3的测量区域中皮肤的纹理值的平均值在第7天为3.53,且受试者1、受试者2及受试者3的测量区域中皮肤的纹理值的平均值在第14天分别为3.706、3.223及3.803。
利用上述方法评估使用五谷发酵物前及连续使用五谷发酵物28天后的皮肤的纹理值的平均值,其中受试者4、受试者5及受试者6在使用五谷发酵物前的皮肤的纹理值的平均值分别为4.505、5.328及3.513,但使用五谷发酵物 28天后皮肤的纹理值的平均值分别为4.031、4.612及3.536。计算平均及平均值标准误差(standard error of the mean,SEM),再将结果记录于图3。
图3是绘示根据本发明一实施例的受试者皮肤使用五谷发酵物前及使用28 天后皮肤纹理值的柱形图,其中横轴由左至右分别为未使用五谷发酵物及使用五谷发酵物28天后,纵轴代表纹理值的平均值。如图3所示,相较于使用五谷发酵物前,使用五谷发酵物28天,受试者4至6的皮肤的纹理值的平均值下降,显示五谷发酵物可减少皱纹,而具有用于制备抗皱的组成物的用途。
实施例四、评估五谷发酵物的安全性
利用密封式贴片试验(closed patch test)评估五谷发酵物的安全性。上述受试者是随机选择的18岁至60岁的人(共30人)。首先,利用无刺激性的胶带于每位受试者的背部固定2个斑试器达24小时,使斑试器的鳍状室(fin-chamber)中的滤纸片贴附于受试者的背部皮肤上,期间不移除斑试器,也避免斑试器碰水,并以滤纸片含有0.20mL至0.25mL的五谷发酵物为实验组,以滤纸片含有0.20 mL至0.25mL的蒸馏水为控制组。24小时后,取下斑试器,并分别于30分钟、 24小时及48小时后观察斑试器下的皮肤(以下称为受试区域)及受试区域周围的皮肤是否出现红斑、浸润、水肿、丘疹及/或疱疹等症状。
将结果记录于表1中,其中图号“-”表示皮肤为阴性,“±”表示皮肤出现可疑反应(亦称为轻微红斑:具有轻微的红斑),“+”表示皮肤出现弱阳性反应(亦称为红斑反应:红斑、浸润、水肿及/或丘疹),“++”表示皮肤出现强阳性反应 (亦称为疱疹反应:红斑、浸润、水肿、丘疹、疱疹,且疱疹反应超出受试区域以外的皮肤),“+++”表示皮肤出现极强阳性反应(亦称为融合性疱疹反应:明显红斑、严重浸润、水肿、融合性疱疹,且融合性疱疹反应超出受试区域以外的皮肤)(n=30)。
表1
如表1所示,在30分钟、24小时或48小时后,受试者皮肤在受试区域及其周围的皮肤皆无红斑、浸润、水肿、丘疹、疱疹及融合性疱疹等反应,显示五谷发酵物具有安全性。
综言之,由上述数个实施例证实,本发明以五谷发酵物做为有效成分,经试验证实兼具保湿及抗皱的功效,对皮肤具安全性,可应用于化妆品组成物。
需补充的是,本发明虽以特定的菌株、特定的材料、特定的比例、特定的制程、特定的分析方法或特定仪器做为例示,说明本发明的五谷发酵物具有保湿及抗皱的功效,惟本发明所属技术领域中技术人员可知,本发明并不限于此,在不脱离本发明的精神和范围内,本发明的五谷发酵物也可使用其他的菌株、其他的材料、其他的比例、其他的制程、其他分析方法或其他仪器进行。
由上述实施例可知,本发明的五谷发酵物的制造方法,其优点在于利用酵母菌对包含五谷的干粉与水的悬浮液进行发酵步骤,其中五谷是由稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆所组成,且五谷发酵物兼具保湿及抗皱的功效,因此可应用于分别或同时具有保湿及抗皱功效的化妆品组成物。
虽然本发明已以数个实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,在本发明所属技术领域中技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视权利要求书范围所界定者为准。
【符号说明】
101,103:柱形
【生物材料寄存】
酿酒酵母菌C-LYE-6是于2021年03月16日寄存于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC),且寄存编号为CGMCC 22020。
Claims (9)
1.一种五谷发酵物的制造方法,其特征在于,包含:
提供发酵基质,其中该发酵基质是由五谷的干粉与水所组成的悬浮液,且该五谷是由稻米、黄米、高粱、青稞及黑豆所组成;以及
于25℃至50℃下利用酵母菌对该发酵基质进行发酵步骤达10小时至50小时,从而获得该五谷发酵物,其中该五谷发酵物兼具保湿及抗皱的功效。
2.如权利要求1所述的五谷发酵物的制造方法,其特征在于,其中基于该干粉为100重量百分比(wt%),稻米的含量为15wt%至45wt%,黄米的含量为15wt%至30wt%,高粱的含量为大于0wt%至15wt%,青稞的含量为15wt%至45wt%,且黑豆的含量为大于0wt%至7.5wt%。
3.如权利要求1所述的五谷发酵物的制造方法,其特征在于,其中该酵母菌为啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)。
4.如权利要求1所述的五谷发酵物的制造方法,其特征在于,其中每100mL的水中含有1g至15g的该干粉。
5.如权利要求1所述的五谷发酵物的制造方法,其特征在于,其中每10g的该干粉含有1mL至30mL的该酵母菌,且该酵母菌的菌体浓度为105CFU/mL至108CFU/mL。
6.如权利要求1所述的五谷发酵物的制造方法,其特征在于,其中该五谷发酵物的pH值为4.5至6.8。
7.如权利要求1所述的五谷发酵物的制造方法,其特征在于,还包含对该五谷发酵物进行灭菌步骤及/或固液分离步骤。
8.一种具保湿功效的化妆品组成物,其特征在于,包含如权利要求1至权利要求7任一项所述的制造方法制得的五谷发酵物做为有效成分。
9.一种具抗皱功效的化妆品组成物,其特征在于,包含如权利要求1至权利要求7任一项所述的制造方法制得的五谷发酵物做为有效成分。
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