一種高分子γ-聚谷氨酸的制備方法及一種剃須泡沫的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高分子γ-聚谷氨酸的制備方法，制備得到的γ-聚谷氨酸分子量在20萬到200萬道爾頓，具有保水，保濕，修復皮膚損傷功能；同時提供添加了該γ-聚谷氨酸高分子化合物的剃須泡沫，能夠有效的保護須后的皮膚，達到濕潤肌膚，高效保水的效果，并提供該剃須泡沫的制備方法。所述高分子γ-聚谷氨酸由地衣芽胞桿菌CGMCC NO.3336發酵制備。
CGMCC NO.3336
20091014
【專利說明】一種高分子Y-聚谷氨酸的制備方法及一種剃須泡沬
【技術領域】
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[0001]本發明涉及一種高分子γ-聚谷氨酸的制備方法，并涉及添加該高分子γ-聚谷氨酸，潤膚，保濕的剃須泡沫，屬于化妝品【技術領域】。
【背景技術】
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[0002]剃須泡沫是一種增加剃須舒適度，加強剃須效果的化學劑，剃須前將將剃須泡沫涂敷于胡須上，可使胡須膨潤、柔軟，易于剃刮。并具有防止剃須后局部皮膚粗糙、毛孔擴大、緩和剃須時的機械刺激、使膚感舒適的功能。
[0003]剃須泡沫作為一類重要的剃須產品，具有深入軟化胡須，使剃須更徹底的功效，可以使刮胡時更加舒適，但使用刮胡刀剃須時容易刮傷皮膚，因此剃須后一般還需對皮膚另行調理。為了簡化，在剃須泡沫中組合潤膚、鎮靜、保濕成分已經成為一種趨勢。
[0004]申請號200810155597.1的國際申請《剃須組合物》，涉及剃須組合物，所述剃須組合物包含水不溶性的潤滑性聚合物顆粒和/或一種或多種水溶性聚合物。一些優選的組合物包含潤滑劑，所述潤滑劑包含水不溶性的潤滑性聚合物顆粒與兩種或多種具有不同分子量的水溶性聚合物的共混物。本發明還涉及剃須方法，其中將本發明的剃須組合物涂敷到皮膚區域，然后剃刮所述區域，優選用潤濕的剃刀剃刮。并公開了所述剃須組合物為剃須液、剃須膏、剃須泡沫或剃須凝膠形式。
[0005]申請號200580027167.6的國際申請《凹凸棒氣溶性剃須泡沫》公開了一種凹凸棒氣溶性剃須泡沫，由改性后的膏狀凹凸棒石粘土、硬脂酸、羊毛脂、肉豆蔻酸、白油、丙二醇、三乙醇胺、絲肽、異丁烷、薄荷腦、尼泊金四酯、尼泊金丙酯和去離子水組成。凹凸棒氣溶性剃須泡沫的生產方法是:造漿、鈉化、配料、打漿、研磨、高速攪拌、乳化、罐裝為凹凸棒氣溶性剃須泡沫的成品。凹凸棒氣溶性剃須泡沫乳化效果好、泡沫豐富、黏稠度適中、性能溫和；能很好的附著在皮膚的表面，增加與胡須的接觸面積，提高剃須泡沫的使用效果，凹凸棒氣溶性剃須泡沫適用于剃除胡須和汗毛。
[0006]申請號200580027167.6的國際申請《自加熱式剃須泡沫產品》公開了一種自加熱式剃須泡沫產品和剃須泡沫產品。所述剃須泡沫包含非離子乳化劑體系，例如包含一種或多種脂肪醇乙氧基化物。
[0007]申請號201080045935.1的PCT申請《液體剃須制劑》，公開了用于局部使用的制劑，由允許用作剃須產品的化妝品溶液組成。包括使用濃度等于或小于60wt.的除臭醇。除臭醇的使用允許使用低濃度或零濃度的香精，使得使用者就香水使用而言不用進行調節，而是可以將剃須制劑與由其他產品提供的選擇的香料相結合。使用低于60wt.的醇濃度減輕了施用時對皮膚的熱感覺和刺激。此外，結合增稠劑使得制劑發粘，由此促進粘附到臉上且改善其使用。
[0008]上述發明使用傳統的保濕劑，例如主要依靠甘油，雖然保濕性很好，但較粘膩。而聚谷氨酸的生物可降解性、良好生物相容性、強保水性、對人體無毒害等特性，決定了聚谷氨酸在農業、食品、醫藥、環保、化妝品工業、煙草、皮革制造工業和植物種子保護等領域均可廣泛應用。剃須產品對此的研宄幾乎是空白，如何制備適合剃須產品的聚谷氨酸，并得到一種添加聚谷氨酸后具有潤膚，保濕功效的剃須泡沫，是本發明所要解決的問題。
【發明內容】
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[0009]為解決上述問題，本發明提供一種高分子γ -聚谷氨酸的制備方法，制備得到的γ -聚谷氨酸分子量在20萬到200萬道爾頓，具有保水，保濕，修復皮膚損傷功能；同時提供添加了該γ -聚谷氨酸高分子化合物的剃須泡沫，能夠有效的保護須后的皮膚，達到濕潤肌膚，高效保水的效果，并提供該剃須泡沫的制備方法。
[0010]所述高分子γ -聚谷氨酸由地衣芽胞桿菌發酵制備；
[0011]所述地衣芽胞桿菌菌株具體為地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)CGMCCN0.3336。該菌株已于2009年10月14日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址為:北京市朝陽區北辰西路I號院3號.中國科學院微生物研宄所，保藏號為CGMCC N0.3336，分類學命名為地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)。
[0012](I)菌種活化:將地衣芽孢桿菌CGMCC N0.3336原始菌株接種在斜面培養基上，于37°C培養16小時，如此活化2-3次，制備成熟的斜面種子；
[0013](2)種子液的制備:將一環活化后的斜面種子接種于裝有50ml種子培養基的500ml三角瓶中，37°C，220rpm培養16小時至對數生長期；
[0014]所述種子培養基組成為:葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨10g/L，K2HP040.5g/L，MgSO4.7H20 0.5g/L，ρΗ7.2，不足部分純凈水補足；
[0015](3)發酵罐發酵:將步驟(2)中的種子液以5-10%的接種量接種于發酵罐，30L發酵罐發酵培養基裝量為15L，初始發酵溫度38-40 °C，罐壓0.01-0.05Mpa，通風量0.5-1.0vvm，轉速 400-600rpm ;當發酵液 0066(|在 0.550-0.600 時，控制發酵溫度 30_35°C，調節轉速至200-350rpm，通風量1.5-2.0vvm,發酵總時間為72h，期間控制pH在?.2-7.5，直至發酵結束前2-6小時。
[0016]所述發酵培養基組分為:葡萄糖80g/L，氯化鈉10g/L，MgS04.7Η20 lg/L，無水氯化鈣 lg/L, FeSO4.7H20 0.02g/L，KCl 0.5g/L，精氨酸 0.8g/L，組氨酸 0.5g/L，蘇氨酸 0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，膽堿0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，不足部分純凈水補足。
[0017](4) Y-聚谷氨酸的提取:發酵結束后離心去菌體，然后用上清液5倍體積的乙醇，醇沉析出γ -聚谷氨酸，再復溶于上清液同體積的蒸餾水，利用噴霧干燥方法制備出干粉γ-聚谷氨酸。將γ-聚谷氨酸稀釋至γ-聚谷氨酸的含量在1-3g/L，通過高效液相色譜對其分子量進行檢測，分子量在20萬到200萬道爾頓。
[0018]所述添加γ -聚谷氨酸的剃須泡沫的制備方法包括如下步驟:
[0019](I)將蒸餾水、甘油、維生素Ε、氫氧化鉀、氫氧化鈉混合并加熱到70°C，將硬脂酸、石蠟油、γ-聚谷氨酸混合加熱到70°C，將兩種加熱后的混合物混合進行皂化反應。
[0020](2)加入無水羊毛脂進行乳化作用，之后降溫。
[0021]還可以包括(3)將乳化作用之后的混合物降溫至45°C，再加入香精和色素進行調香和調色；
[0022]所述剃須泡沫由如下重量份數的原料制備:蒸餾水65-70份、甘油4-5份、維生素E 1-3份、氫氧化鉀3-5份、氫氧化鈉1-3份、硬脂酸5-7份、石蠟油4_6份、γ -聚谷氨酸3-5份、無水羊毛脂5份；
[0023]優選的，所述剃須泡沫還包括香精0.5份、色素0.5份。
[0024]有益效果
[0025]本發明在剃須泡沫的制備過程中添加γ -聚谷氨酸生物高分子材料，利用γ -聚谷氨酸高效保水作用，及修復皮膚的效果，使添加γ-聚谷氨酸后的剃須泡沫使用后，皮膚能夠長時間保持濕潤，提高剃須后的皮膚舒適性。
[0026]利用地衣芽孢桿菌CGMCC N0.3336適應性廣，高產γ -聚谷氨酸的特性，通過優化培養基和培養條件，使丫-聚谷氨酸產量提高到31.4±1.28/1，且Y-聚谷氨酸分子量在20萬到200萬道爾頓。
【具體實施方式】
[0027]地衣芽孢桿菌CGMCC N0.3336特性如下:
[0028](I)菌體形態:菌體呈短桿狀，菌體周圍形成明顯的莢膜，菌體分裂方式二分裂繁殖，從中間逐漸形成隔膜，進而分裂成倆個形態，大小和構造完全相同的子細胞。芽孢生長在菌的中間或一側。
[0029](2)菌落形態:在平板上，當培養基潮濕時，菌落大體上呈圓形，面積較大，菌苔邊緣整齊，菌落不透明且粘度大，用接種環碰觸有拉絲狀；當培養基干燥時，菌落粗糙皺褶，中間較為凹陷，邊緣不規則。
[0030](3)培養特征:37°C，180-220r/m下振蕩培養60_72h，發酵液顏色較淺，穩定為秸桿黃色。
[0031](4)可以利用的碳源:葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖、檸檬酸、甘油、谷氨酸，上述碳源一般混合使用，不常用單一碳源。
[0032](5)可以分別以谷氨酸、檸檬酸、甘油為唯一碳源進行生長，并生長良好。
[0033]實施例1
[0034]所述高分子γ -聚谷氨酸的制備方法如下:
[0035](I)菌種活化:將地衣芽孢桿菌CGMCC N0.3336原始菌株接種在斜面培養基上，于37°C培養16小時，如此活化2-3次，制備成熟的斜面種子；
[0036](2)種子液的制備:將一環活化后的斜面種子接種于裝有50ml種子培養基的500ml三角瓶中，37°C，220rpm培養16小時至對數生長期；
[0037]所述種子培養基組成為:葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨1 g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4.7H20 0.5g/L，pH7.2，不足部分純凈水補足；
[0038](3)發酵罐發酵:將步驟(2)中的種子液以10%的接種量接種于發酵罐，30L發酵罐發酵培養基裝液量為15L，初始發酵溫度38°C，罐壓0.03Mpa，通風量0.8vvm,轉速500rpm ;當發酵液0066。在0.550-0.600時，控制發酵溫度32 °C，調節轉速至250rpm，通風量
2.0vvm，發酵總時間為72h，期間控制pH在7.3，直至發酵結束前2小時。
[0039]所述發酵培養基組成為:葡萄糖80g/L，氯化鈉10g/L，MgS04.7Η20 lg/L，無水氯化鈣 lg/L, FeSO4.7H20 0.02g/L，KCl 0.5g/L，精氨酸 0.8g/L，組氨酸 0.5g/L，蘇氨酸 0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，膽堿0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，不足部分純凈水補足。
[0040](4) Y-聚谷氨酸的提取:發酵結束后離心去菌體，然后用上清液5倍體積的乙醇，醇沉析出γ -聚谷氨酸，再復溶于上清液同體積的蒸餾水，利用噴霧干燥方法制備出干粉γ-聚谷氨酸。將γ-聚谷氨酸稀釋至含量在i_3g/L，通過高效液相色譜對其分子量進行檢測，分子量在20萬到200萬道爾頓。
[0041]所述剃須泡沫的制備方法包括如下步驟:
[0042](I)將蒸餾水、甘油、維生素E、氫氧化鉀、氫氧化鈉混合并加熱到70°C，將硬脂酸、石蠟油、γ-聚谷氨酸混合加熱到70°C，將兩種加熱后的混合物混合進行皂化反應。
[0043](2)加入無水羊毛脂進行乳化作用，之后降溫。
[0044](3)將乳化作用之后的混合物降溫至45°C，再加入香精和色素進行調香和調色；
[0045]所述剃須泡沫由如下重量份數的原料制備:蒸餾水70份、甘油4份、維生素E2份、氫氧化鉀3份、氫氧化鈉I份、硬脂酸7份、石蠟油4份、γ -聚谷氨酸3份、無水羊毛脂5份、香精0.5份、色素0.5份。
[0046]實施例2
[0047]所述高分子γ -聚谷氨酸的制備方法如下:
[0048](I)發酵罐發酵:將種子液以5%的接種量接種于發酵罐，30L發酵罐發酵培養基裝液量為15L，初始發酵溫度40°C，罐壓0.0lMpa,通風量0.5vvm,轉速400rpm ;當發酵液0066。在0.550-0.600時，控制發酵溫度30°C，調節轉速至200rpm，通風量1.5vvm,發酵總時間為72h，期間控制pH在7.2，直至發酵結束前6小時；
[0049]所述發酵培養基組分為:葡萄糖80g/L，氯化鈉10g/L，MgS04.7Η20 lg/L，無水氯化鈣 lg/L, FeSO4.7H20 0.02g/L，KCl 0.5g/L，精氨酸 0.8g/L，組氨酸 0.5g/L，蘇氨酸 0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，膽堿0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，不足部分純凈水補足。(2) γ-聚谷氨酸的提取:發酵結束后離心去菌體，然后用上清液5倍體積的乙醇，醇沉析出γ-聚谷氨酸，再復溶于上清液同體積的蒸餾水，利用噴霧干燥方法制備出干粉γ-聚谷氨酸。將γ-聚谷氨酸稀釋至含量在l-3g/L，通過高效液相色譜對其分子量進行檢測，分子量在20萬到200萬道爾頓；
[0050]菌種活化及種子液制備同實施例1。
[0051]所述剃須泡沫的制備方法包括如下步驟:
[0052](I)將蒸餾水、甘油、維生素E、氫氧化鉀、氫氧化鈉混合并加熱到70°C，將硬脂酸、石蠟油、γ-聚谷氨酸混合加熱到70°C，將兩種加熱后的混合物混合進行皂化反應。
[0053](2)加入無水羊毛脂進行乳化作用，之后降溫。
[0054](3)將乳化作用之后的混合物降溫至45°C，再加入植物精油0.3 ;
[0055]所述剃須泡沫由如下重量份數的原料制備:蒸餾水68份、甘油3份、維生素E 2份、氫氧化鉀4份、氫氧化鈉2份、硬脂酸6份、石蠟油5份、γ -聚谷氨酸4份、無水羊毛脂5份、植物精油0.3份；
[0056]實施例3
[0057]所述高分子γ -聚谷氨酸的制備方法如下:
[0058](I)發酵罐發酵:將種子液以7%的接種量接種于發酵罐，30L發酵罐發酵培養基裝液量為15L，初始發酵溫度40 0C，罐壓0.05Mpa，通風量1.0vvm,轉速600rpm ;當發酵液0066。在(λ 550-0.600時，控制發酵溫度35 °C，調節轉速至350rpm，通風量2.0vvm,發酵總時間為72h，期間控制pH在7.5，直至發酵結束前4小時。
[0059]所述發酵培養基組分為:葡萄糖80g/L，氯化鈉10g/L，MgS04.7Η20 lg/L,無水氯化鈣 lg/L, FeSO4.7H20 0.02g/L，KCl 0.5g/L，精氨酸 0.8g/L，組氨酸 0.5g/L，蘇氨酸 0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，膽堿0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，不足部分純凈水補足。
[0060](2) Y-聚谷氨酸的提取:發酵結束后離心去菌體，然后用上清液5倍體積的乙醇，醇沉析出γ -聚谷氨酸，再復溶于上清液同體積的蒸餾水，利用噴霧干燥方法制備出干粉γ-聚谷氨酸。將γ-聚谷氨酸稀釋至含量在1-3g/L，通過高效液相色譜對其分子量進行檢測，分子量在20萬到200萬道爾頓。
[0061]所述剃須泡沫的制備方法包括如下步驟:
[0062](I)將蒸餾水、甘油、維生素E、氫氧化鉀、氫氧化鈉混合并加熱到70°C，將硬脂酸、石蠟油、γ-聚谷氨酸混合加熱到70°C，將兩種加熱后的混合物混合進行皂化反應。
[0063](2)加入無水羊毛脂進行乳化作用，之后降溫。
[0064]所述剃須泡沫由如下重量份數的原料制備:蒸餾水65-70份、甘油4-5份、維生素E 1-3份、氫氧化鉀3-5份、氫氧化鈉1-3份、硬脂酸5-7份、石蠟油4_6份、γ -聚谷氨酸3-5份、無水羊毛脂5份。
【權利要求】
1.一種高分子γ-聚谷氨酸的制備方法，包括地衣芽胞桿菌發酵罐發酵和γ-聚谷氨酸的提取； 其特征在于，所述地衣芽胞桿菌菌株具體為地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)CGMCC N0.3336 ;該菌株已于2009年10月14日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC N0.3336 ； 所述發酵罐發酵:將種子液以5-10%的接種量接種于發酵罐，30L發酵罐發酵培養基裝量為15L，初始發酵溫度38-40 °C，罐壓0.01-0.05Mpa，通風量0.5-1.0vvm,轉速400-600rpm ;當發酵液0066(|在0.550-0.600時，控制發酵溫度30-35 °C，調節轉速至200-350rpm，通風量1.5-2.0vvm，發酵總時間為72h，期間控制pH在7.2-7.5，直至發酵結束前2-6小時； 所述發酵培養基組分為:葡萄糖80g/L，氯化鈉10g/L，MgS04.7H20 lg/L，無水氯化媽lg/L，FeS04.7H20 0.02g/L，KC1 0.5g/L，精氨酸 0.8g/L，組氨酸 0.5g/L，蘇氨酸 0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，膽堿0.31g/L，吡哆醇0.0Olg/L,不足部分純凈水補足；所述γ-聚谷氨酸的提取:發酵結束后離心去菌體，然后用上清液5倍體積的乙醇，醇沉析出γ -聚谷氨酸，再復溶于上清液同體積的蒸餾水，利用噴霧干燥方法制備出干粉γ -聚谷氨酸。
2.根據權利要求1所述高分子γ-聚谷氨酸的制備方法，其特征在于，所述地衣芽胞桿菌接種于發酵罐之前，菌種活化和種子液的制備具體如下: 菌種活化:將地衣芽孢桿菌CGMCC N0.3336原始菌株接種在斜面培養基上，于37°C培養16小時，如此活化2-3次，制備成熟的斜面種子； 種子液的制備:將一環活化后的斜面種子接種于裝有50ml種子培養基的500ml三角瓶中，37°C，220rpm培養16小時至對數生長期； 所述種子培養基組成為:葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨10g/L，K2HP040.5g/L，MgS04.7H20 0.5g/L，pH7.2，不足部分純凈水補足。
3.根據權利要求1或2所述高分子γ-聚谷氨酸的制備方法，所述發酵罐發酵步驟如下: 將種子液以10%的接種量接種于發酵罐，30L發酵罐發酵培養基裝液量為15L，初始發酵溫度38°C，罐壓0.03Mpa，通風量0.8vvm，轉速500rpm ;當發酵液0066(|在0.550-0.600時，控制發酵溫度32°C，調節轉速至250rpm，通風量2.0vvm,發酵總時間為72h，期間控制pH在7.3，直至發酵結束前2小時。
4.根據權利要求1或2所述高分子γ-聚谷氨酸的制備方法，所述發酵罐發酵步驟如下: 將種子液以5%的接種量接種于發酵罐，30L發酵罐發酵培養基裝液量為15L，初始發酵溫度40°C，罐壓0.0lMpa，通風量0.5vvm，轉速400rpm ;當發酵液0066(|在0.550-0.600時，控制發酵溫度30°C，調節轉速至200rpm，通風量1.5vvm，發酵總時間為72h，期間控制pH在7.2，直至發酵結束前6小時。
5.根據權利要求1或2所述高分子γ-聚谷氨酸的制備方法，所述發酵罐發酵步驟如下: 將種子液以7%的接種量接種于發酵罐，30L發酵罐發酵培養基裝液量為15L，初始發酵溫度40°0，罐壓0.05Mpa，通風量1.0vvm，轉速600rpm ;當發酵液0066(|在0.550-0.600時，控制發酵溫度35°C，調節轉速至350rpm，通風量2.0vvm,發酵總時間為72h，期間控制pH在7.5，直至發酵結束前4小時。
6.添加權利要求1-5任一所述γ-聚谷氨酸的剃須泡沫的制備方法，包括如下步驟: (1)將蒸餾水65-70份、甘油4-5份、維生素Ε1_3份、氫氧化鉀3_5份、氫氧化鈉1_3份混合并加熱到70°C，將硬脂酸5-7份、石蠟油4-6份、γ -聚谷氨酸3-5份混合加熱到70°C，將兩種加熱后的混合物混合進行皂化反應； (2)加入無水羊毛脂5份進行乳化作用，之后降溫。
7.根據權利要求6所述剃須泡沫的制備方法，包括如下步驟:將步驟(2)乳化作用之后的混合物降溫至45°C，再加入0.5份香精、0.5份色素進行調香和調色。
8.根據權利要求7所述剃須泡沫的制備方法，包括如下步驟: (1)將蒸餾水70份、甘油4份、維生素E2份、氫氧化鉀3份、氫氧化鈉1份混合并加熱到70°C，將硬脂酸7份、石蠟油4份、γ -聚谷氨酸3份混合加熱到70°C，將兩種加熱后的混合物混合進行皂化反應； (2)加入無水羊毛脂5份進行乳化作用，之后降溫； (3)將步驟(2)乳化作用之后的混合物降溫至45°C，再加入0.5份香精、0.5份色素進行調香和調色。
9.根據權利要求6所述剃須泡沫的制備方法，包括如下步驟: (1)將蒸餾水68份、甘油3份、維生素E2份、氫氧化鉀4份、氫氧化鈉2份混合并加熱到70°C，將硬脂酸6份、石蠟油5份、γ -聚谷氨酸4份混合加熱到70°C，將兩種加熱后的混合物混合進行皂化反應； (2)加入無水羊毛脂5份進行乳化作用，之后降溫； (3)將步驟(2)乳化作用之后的混合物降溫至45°C，再加入植物精油0.3份進行調香。
10.根據權利要求6-9所述方法制備得到的剃須泡沫。
【文檔編號】C12P13/02GK104498551SQ201410816849
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】喬長晟, 李小鑫, 郝華璇, 馬正旺 申請人:天津北洋百川生物技術有限公司