CN117771143B - 一种红茶发酵液的制备方法及其在化妆品中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种红茶发酵液的制备方法及其在化妆品中的应用，属于化妆品技术领域。一种红茶发酵液的制备方法，包括如下步骤：将能够在高分子量茶红素培养基生长且菌浓度达到8×105cfu/mL以上的菌株接入MRS液体培养基，37℃厌氧培养36h，得到活化菌液；将1%活化菌液接种至种子液培养基，37℃厌氧培养48h，得到种子液；将1%种子液接种至红茶发酵培养基，37℃厌氧培养72h，得到发酵物；将发酵物过滤除去残渣，滤液进行离心处理，保留上清液，经微滤，得到红茶发酵液。本发明通过微生物发酵过程中的代谢活动，部分降解高分子量的茶色素物质，提高皮肤的吸收利用率，从而增强其在化妆品应用时的护肤功效。
Description
技术领域
本发明属于化妆品技术领域，具体涉及一种红茶发酵液的制备方法及其在化妆品中的应用。
背景技术
茶叶中的酚类物质具有很强的抗氧化能力，在化妆品中使用能发挥抗皱、紧致、提亮等作用。当前的护肤行业，“以茶护肤”的热度居高不下，绿茶、红茶、白茶等茶成分已经被广泛使用。提亮、巨量引擎颁布的《2022美妆成分趋势洞察报告》显示，红茶位列“成分热度榜”第九，超过绿茶等其他茶类。
红茶是一种全发酵茶，以茶树新叶为原料，经过萎凋、揉捻、发酵、干燥等一系列工艺过程制成，其外观气味相比鲜叶明显改变。茶叶的发酵过程更准确地说是茶多酚的酶促氧化的过程，使得原有的茶多酚减少90%以上，形成了茶黄素、茶红素、茶褐素等新成分（统称为茶色素类）。
红茶中的茶色素占比最大的是茶红素，也是红茶主要的酚类物质。茶红素是一组结构复杂的混合物，由儿茶素、没食子酸之间氧化偶合形成，还能结合多糖、氨基酸、肽、蛋白质等高分子物质，分子量在700-40000Da不等（Jia Xu, Yang Wei, Yi Huang, XinchuWeng&Xinlin Wei. (2022) Current understanding and future perspectives on theextraction, structures, and regulation of muscle function of teapigments.Critical Reviews in Food Science and Nutrition0:0, 1-23.）。一些研究表明相比低分子的儿茶素类，红茶的茶色素在肠道中的生物利用度较低（Kun Zhu, JieOuyang, Jianan Huang&Zhonghua Liu (2021) Research progress of black teathearubigins: a review,Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61:9,1556-1566.）。人体皮肤表面几乎没有分解代谢的能力，因此更难将其红茶的茶色素成分吸收利用。因此，亟需开发一种能提高红茶成分的皮肤吸收利用率的技术手段，增强红茶的护肤功效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种红茶发酵液的制备方法，通过微生物发酵过程中的代谢活动，部分降解高分子量的茶色素物质，提高皮肤的吸收利用率，从而增强其在化妆品应用时的护肤功效。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种红茶发酵液的制备方法，包括如下步骤：
S1、将能够在高分子量茶红素培养基上生长且菌浓度达到8×105cfu/mL以上的菌株接入MRS液体培养基，37℃厌氧培养36h，得到活化菌液；
S2、将1%活化菌液接种至种子液培养基，37℃厌氧培养48h，得到种子液；
S3、将1%种子液接种至红茶发酵培养基，37℃厌氧培养72h，得到发酵物；
S4、将发酵物过滤除去残渣，滤液进行离心处理，保留上清液，经微滤，得到红茶发酵液。
可选的，所述高分子量茶红素培养基的组成及含量为：20g/L 高分子量茶红素，2g/L氯化钠，0.3g/L氯化钾，0.3g/L 七水硫酸镁，0.03g/L七水硫酸锰，0.04g/L葡萄糖，0.06g/L酵母提取物，pH6.1-6.3。
可选的，所述高分子量茶红素通过如下制备方法获得，具体为：
S101、红茶中加入20倍质量的60%乙醇，回流提取，过滤后，滤渣再用60%乙醇再次提取，过滤后合并两次的滤液；
S102、滤液进行真空浓缩，除去乙醇；
S103、浓缩液离心处理，保留上清液；
S104、上清液用50KD的超滤膜系统进行超滤，取透过液；
S105、透过液用3KD的超滤膜系统进行超滤，取截留液；
S106、用氯仿对截留液进行一次萃取，保留水相；
S107、萃取后的水相真空浓缩至膏状，得高分子量茶红素。
可选的，所述能够在高分子量茶红素培养基上生长且菌浓度达到8×105cfu/mL以上的菌株包括动物双歧杆菌GDMCC 1.1733、长双歧杆菌CICC 6200和植物乳杆菌CICC21827的至少一种。
可选的，所述种子液培养基的组成及含量为：20g/L红茶，4g/L蛋白胨，2g/L酵母提取物，2g/L葡萄糖，2g/L 氯化钠，pH 6.1-6.2。
可选的，所述红茶发酵培养基的组成及含量为：50g/L红茶，0.4g/L酵母提取物，0.2g/L蛋白胨，0.4g/L葡萄糖，pH 6.1-6.2。
可选的，所述微滤采用0.1μm微滤膜。
本发明还提供一种上述红茶发酵液的制备方法得到的红茶发酵液。
本发明还提供一种红茶发酵液在化妆品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明配制特定的高分子量茶红素培养基以选择适合红茶发酵的菌株，并利用既能够在该高分子量茶红素培养基上生长且菌浓度达到8×105cfu/mL以上的菌株进行红茶的发酵，从而降低红茶中茶红素等酚类大分子的分子量，在抗氧化活性基本不变的同时，大幅提高活性成分的皮肤渗透率，提高红茶活性成分的生物利用度，使其在化妆品应用时能更容易发挥出抗皱、紧致功效。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
以下实施方案中使用的红茶为斯里兰卡红茶，菌种GDMCC 1.1173来自广东省微生物菌种保藏中心，其他菌种来自中国工业微生物菌种保藏管理中心，其他原料均可市售购得，或根据本技术领域的常规方法制备得到。
一、高分子量茶红素的提取
1.1红茶用20倍质量的60%乙醇，65℃回流提取0.5h，滤布过滤后，滤渣再用5倍质量的60%乙醇，65℃再次提取0.5h，滤布过滤后合并两次的滤液；
1.2滤液在45℃下真空浓缩，除去乙醇（浓缩液无明显醇味）；
1.3浓缩液5000g离心处理20min，保留上清液；
1.4上清液用50KD（道尔顿）的超滤膜系统进行超滤，取透过液；
1.5透过液再用3KD的超滤膜系统进行超滤，取截留液；
1.6用1/2体积的氯仿对截留液进行一次萃取，保留水相，弃去氯仿层和两项交界处的固形物；
1.7萃取后的水相真空浓缩至膏状（含水量在40-60%），得高分子量茶红素，储存在4℃冰箱中备用。
二、菌种检测培养基配制和菌株筛选
2.1按以下配方配制（L-1）：20g 高分子量茶红素，2g氯化钠，0.3g氯化钾，0.3g 七水硫酸镁0.03g，七水硫酸锰，0.04g葡萄糖，0.06g酵母提取物，氢氧化钾调pH至6.1-6.3，蒸馏水配制，装入厌氧瓶中，无菌氮气排氧，105℃灭菌30min。
2.2 MRS固体培养基培养基活化待测菌种，至形成单菌落。
2.3用无菌移液器枪头挑单菌落（10μL规格，不能挑起固体培养基），接种至培养基，37℃，160rpm震荡培养96h。
2.4 培养48h后，每8h检测一次培养基中的菌浓度，最大菌浓度大于8×105cfu/mL的菌株用于红茶的发酵。
测试结果见下表所示：
由表中数据可知，动物双歧杆菌GDMCC 1.1733、长双歧杆菌CICC 6200、植物乳杆菌CICC 21827的菌浓度均大于8×105cfu/mL，其他菌株的菌浓度没有达到8×105cfu/mL。
三、红茶发酵液和提取液的制备
实施例1-3和对照例1-5为红茶发酵液，按以下步骤3.1-3.4制备，使用的发酵菌株不同。对照例6为用水进行提取制备的红茶提取液。
实施例1-3和对照例1-5所用发酵菌株如下表所示：
3.1、培养基制备
3.1.1 MRS液体培养基（L-1）：10g蛋白胨，5g牛肉膏，4g酵母提取物，20g葡萄糖、2g磷酸氢二钾，2g柠檬酸三铵，5g醋酸钠，0.2g硫酸镁，0.05g硫酸锰，1g 吐温80，氢氧化钾调pH 6.5-6.7，蒸馏水配制，装入厌氧瓶中，无菌氮气排氧，115℃高温灭菌15min。
3.1.2 种子液培养基（L-1）：20g红茶，4g蛋白胨，2g酵母提取物，2g葡萄糖，2g 氯化钠，氢氧化钾调pH 6.1-6.2，蒸馏水配制，装入厌氧瓶中，无菌氮气排氧，105℃高温灭菌15min。
3.1.3 红茶发酵培养基（L-1）：50g红茶，0.4g酵母提取物，0.2g蛋白胨，0.4g葡萄糖，氢氧化钾调pH 6.1-6.2，蒸馏水配制，转入发酵罐中，105℃高温灭菌15min。
3.2 种子液制备与菌种活化
将发酵菌种接入MRS液体培养基，37℃，160rpm震荡培养36h，进行活化培养，再接种1%活化菌液到种子液培养基，37℃，160rpm震荡培养48h，得种子液。
3.3红茶发酵
按1%的体积量将种子液接种到红茶发酵培养基，37℃厌氧培养72h（控制溶氧量小于4%）。
3.4 后处理
发酵物用30目的滤布除去茶叶残渣，滤液5000g离心处理20min，保留上清液，用0.1μm微滤膜微滤，滤液即为红茶发酵液。
对照例6
对照例6提供一种常规的水提取的红茶提取液，制备方法如下：
1、取5重量份红茶加入100重量份的纯水；
2、加热90℃提取40min；
3、用纱布过滤除去红茶渣；
4、滤液用0.1μm滤膜微滤，即得红茶提取液。
取实施例1-3和对照例1-6的液体样品，用3KD的超滤膜超滤处理得到透过液，透过液用于后续检测试验。
以下为检测试验及其效果评价。
1、皮肤渗透率测试
试验方法参考《GB/T 27818-2011化学品皮肤吸收体外试验方法》，采用乳猪皮-Franz扩散池法，以总酚为指标检测，记录4h皮肤累积渗透率，测试结果如下表所示：
以上结果表明，相比于对照例，实施例1-3发酵处理后的红茶发酵液的皮肤累积渗透率显著提高。
2、体外自由基清除试验
试验方法依照《T/SHRH 006-2018 化妆品-自由基(DPPH)清除实验方法》，样品用纯水稀释5倍后进行检测，检测结果如下表所示：
以上结果表明，在不进行超滤处理的情况下，实施例1-3和对照例1-5的抗氧化作用接近。经过超滤处理后，实施例的抗氧化活性基本不变，对照例的抗氧化活性出现大幅下降。结合皮肤渗透率测试的试验结果可知，实施例1-3进行的发酵过程使得茶红素等抗氧化成分的分子量降低，更容易在皮肤中发挥作用。
3、应用-人体试验
按以下配方制备两种红茶抗衰精华液，添加实施例1或对照例4的红茶发酵液。两种红茶抗衰精华液分别装入有泵头的样品瓶中，瓶身只标记“左脸”和“右脸”，分别对应实施例1的精华液和对照例4的精华液。
招募24名女性志愿者，年龄29-44岁。样品交给志愿者使用，要求每天早晚使用2次，使用时2种样品取2泵，均匀地涂于左脸和右脸，轻轻按摩直至肌肤完全吸收，连续使用21天。在使用前和使用21d进行相关检测评估。采用Visia 7面部图像系统评估皱纹特征，采用Courage+Khazaka 多探头皮肤测试系统(MPA6) 测量皮肤弹性，测试结果如下表所示：
试验结果表明，添加了实施例1的精华液具有紧致和抗皱功效，并且相比对照例4，对皮肤皱纹、紧致度的改善更加明显。
本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种红茶发酵液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将能够在高分子量茶红素培养基上生长且菌浓度达到8×105cfu/mL以上的菌株接入MRS液体培养基，37℃厌氧培养36h，得到活化菌液；
所述能够在高分子量茶红素培养基上生长且菌浓度达到8×105cfu/mL以上的菌株包括：动物双歧杆菌GDMCC 1.1733、长双歧杆菌CICC 6200和植物乳杆菌CICC 21827的至少一种；
所述高分子量茶红素培养基的组成及含量为：20g/L 高分子量茶红素，2g/L氯化钠，0.3g/L氯化钾，0.3g/L 七水硫酸镁，0.03g/L七水硫酸锰，0.04g/L葡萄糖，0.06g/L酵母提取物，pH6.1-6.3，
所述高分子量茶红素通过如下制备方法获得，具体为：
S101、红茶中加入20倍质量的60%乙醇，回流提取，过滤后，滤渣再用60%乙醇再次提取，过滤后合并两次的滤液；
S102、滤液进行真空浓缩，除去乙醇；
S103、浓缩液离心处理，保留上清液；
S104、上清液用50KD的超滤膜系统进行超滤，取透过液；
S105、透过液用3KD的超滤膜系统进行超滤，取截留液；
S106、用氯仿对截留液进行一次萃取，保留水相；
S107、萃取后的水相真空浓缩至膏状，得高分子量茶红素；
S2、将1%活化菌液接种至种子液培养基，37℃厌氧培养48h，得到种子液；
所述种子液培养基的组成及含量为：20g/L红茶，4g/L蛋白胨，2g/L酵母提取物，2g/L葡萄糖，2g/L 氯化钠，pH 6.1-6.2，
S3、将1%种子液接种至红茶发酵培养基，37℃厌氧培养72h，得到发酵物；
所述红茶发酵培养基的组成及含量为：50g/L红茶，0.4g/L酵母提取物，0.2g/L蛋白胨，0.4g/L葡萄糖，pH 6.1-6.2，
S4、将发酵物过滤除去残渣，滤液进行离心处理，保留上清液，经微滤，得到红茶发酵液。
2.如权利要求1所述的一种红茶发酵液的制备方法，其特征在于：所述微滤采用0.1μm微滤膜。
3.一种根据权利要求1或2所述的红茶发酵液的制备方法制备得到的红茶发酵液。
4.一种根据权利要求3所述的红茶发酵液在制备化妆品中的应用。
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