一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明日用化工领域，具体涉及天然清洁剂的制备方法，尤其涉及一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法。
【背景技术】
[0002]随着科技进步，洗衣粉、洗洁精、洁厕精、空气清新剂等家庭清洁用品已走进千家万户，人们日常生活离不开形形色色的合成清洁剂。合成清洁剂是以表面活性剂为主要原料制成的一类化工产品，一般由一两种表面活性剂与助洗剂、香料、荧光增白剂和蛋白质分解酶等混合组成。表面活性剂烷基苯磺酸钠除对皮肤有较强的刺激作用，易造成皮肤粗糙脱皮，经皮肤吸收，肝脏的排毒功能降低。荧光增白剂不易被分解，能与人体中的蛋白质迅速结合，从而影响伤口的愈合，加重肝脏的负担。残留的洗涤剂经皮吸收就会导致体内代谢物堆积，破坏人的红细胞细胞膜，损害人体的造血功能、淋巴系统和肝功能。三聚磷酸钠也是一种重要的洗涤组分，含磷的清洁剂废液排放到环境中，容易导致严重的富营养化，水质恶化。因此，天然洗涤用品的发展及其应用越发受到人们的关注。
[0003]无患子皂苷，是一种优良的天然绿色产品，利用现代科学技术制成的无患子皂乳具有特殊的生物活性。无患子皂乳植物无患子果实的纯提取液不仅泡沫丰富，去污能力强，而且与皮肤有良好的生理相容性，可广泛用于沐浴、洗发、洁面、衣物和餐具洗涤等清洁用途。专利CN 1344537A、专利CN 1291635A、专利CN102429844A等主要是将无患子皂苷加入到日用清洁用品中，无患子皂苷只是作为一种添加剂使用，并不是真正意义上的纯天然清洁剂。天然无患子清洁剂不添加任何防腐剂和化学辅助剂，长期存放不会变质，且有抗菌、杀菌和消炎功能，同时能有效地清除体表沾染的金属毒物，对人安全无毒，对环境不会造成任何污染。因此，以无患子皂苷为原材料的天然洗涤用品的市场应用前景十分广阔，而采取微生物发酵提取无患子皂苷是目前天然清洁剂生产的发展趋势。
[0004]枯草芽孢杆菌和酵母菌及其代谢产物广泛应用于食品、饲料等加工中，目前尚未发现毒副作用，属于“公认安全”的菌种。两种菌对营养需求比较简单，代谢速度比较快，对工业生产的要求不高。枯草芽孢杆菌代谢可生产淀粉酶、中性蛋白酶、纤维素酶、碱性果胶裂解酶、木聚糖酶、脂肪酶等酶类，能分解无患子皂苷水提液中的糖类、蛋白质、小分子果胶和纤维素等物质；酵母菌分解葡萄糖产生CO2，减少后续处理的能耗。两种菌都能有针对性的降解皂苷水提液中的杂质成分，部分酶类可以加强清洁剂的洗涤效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对合成清洁剂工艺繁多、洗涤成分危险性大、成本高等问题，提供一种资源丰富、成本低廉、操作简单易行、天然清洁剂制备的新方法。
[0006]本发明所采用的技术方案为一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法，解决方案通过以下技术实现:
将干燥后的无患子果皮粉碎到1~20目，以料液比1:1~10加入去离子水，在25~80°C的恒温条件下浸提1~24小时，过滤并合并提取液；
将枯草芽孢杆菌和酵母菌分别接种于LB培养基和YPD培养基中，在20~35°C的条件下培养1~3天，获得对数期种子培养液；
在水提液中按比例加入浓度为0.05-0.2%磷酸氢二钠和浓度为0.05-0.2%磷酸二氢钠；
接种占浸提液2% ~10%的枯草芽孢杆菌和I % ~5%的酵母菌，在20~35°C的条件下振荡培养2~30天，过滤取上清液；
在上清液中加入天然芦荟提取液或植物甘油中的至少一种作为增湿剂，海藻酸钠或壳聚糖中的至少一种作为增稠剂。
[0007]所述的在培养过程中加入枯草芽孢杆菌或酵母菌是经过驯化的，对无患子果皮提取液有一定的耐受性。
[0008]所述的用于培养枯草芽孢杆菌的LB培养基成分为:10 g蛋白胨，5 g酵母粉，10 g氯化钠，水I L，调节PH值约为7。
[0009]所述的用于培养酵母菌的Yro培养基成分为:10 g酵母粉，20 g蛋白胨，20 g葡萄糖，水1L，调节pH值约为5.5。
[0010]所述的保湿剂天然芦荟提取液或植物甘油的添加量分别为0~7%、0~10% (体积分数)。
[0011]所述的增稠剂海藻酸钠或壳聚糖的添加量为0~3%、0~3% (质量分数)。
[0012]本发明与现有技术相比，具有以下明显的优势:
本发明采用纯天然的植物原料无患子制成，产品的原料来源广泛、价格低廉，使用全水溶液提取处理方法，生产中没有使用任何化学溶剂，杂质成分被微生物降解，产品对人体无毒副作用，添加了天然保湿剂和增稠剂，同时具有抗菌杀菌功能、美白保湿功效、营养调理作用，洗后皮肤自然光泽、柔滑细致，可延缓皮肤老化。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
无患子果皮于60°C烘箱中烘干，粉碎过20目筛，取无患子果皮粉IKg放入1L反应器中，加4L去离子水，常压、40°C恒温浸提三次，每次6h。在两种培养基中逐步加入无患子果皮水提液，让两种菌株循序渐进的适应该发酵环境，驯化出对水提液具有耐受性的微生物菌株。在水提液中按比例加入0.05%磷酸氢二钠和0.05%磷酸二氢钠，接种5%对数期的枯草芽孢杆菌或6%的酵母菌于浸提液中，常压、20°C下恒温培养15天，过滤得到上清液。在上清液中加入7%的天然芦荟提取液和1%的海藻酸钠。
[0014]实施例2
无患子果皮于60°C烘箱中烘干，粉碎过20目筛，取无患子果皮粉I Kg放入1L反应器中，加4 L去离子水，常压、50°C恒温浸提三次，每次8h。在两种培养基中逐步加入无患子果皮水提液，让两种菌株循序渐进的适应该发酵环境，驯化出对水提液具有耐受性的微生物菌株。在水提液中按比例加入0.1%磷酸氢二钠和0.1%磷酸二氢钠，接种8%对数期的枯草芽孢杆菌或9 %的酵母菌于浸提液中，25 0C下恒温培养20天，过滤得到上清液。在上清液中加入8%的植物甘油和1%的壳聚糖。
[0015]实施例3
无患子果皮于60°C烘箱中烘干，粉碎过20目筛，取无患子果皮粉I Kg放入1L反应器中，加4 L去离子水，常压、60°C恒温浸提三次，每次10h。在两种培养基中逐步加入无患子果皮水提液，让两种菌株循序渐进的适应该发酵环境，驯化出对水提液具有耐受性的微生物菌株。在水提液中按比例加入一下0.2%磷酸氢二钠和0.2%磷酸二氢钠，接种9%对数期的枯草芽孢杆菌或10%酵母菌于浸提液中，30°C下恒温培养30天，过滤得到上清液。在上清液中加入4%的天然芦荟提取液、5%的植物甘油、0.5%的海藻酸钠和0.5%的壳聚糖。
【主权项】
1.一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法，其特征在于本发明包括以下步骤: (1)将高温干燥后的无患子果皮粉碎到1~20目，以料液比1:1-10加入去离子水，在25~70°C的恒温条件下浸提1~24小时，过滤，合并提取液； (2)将枯草芽孢杆菌和酵母菌分别接种于LB培养基和YPD培养基，在20~35°C的条件下培养1~3天，获得对数期种子培养液； (3)在水提液中补充一定量的无机盐作为营养成分，接种含量为2%~10%枯草芽孢杆菌或含量为1% ~10%的酵母菌，在20~35°C的条件下培养2~30天，过滤取上清液； (4)在上清液中加入一定量的天然物质作为保湿剂和增稠剂。
2.根据权利要求1所述的一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法，其特征在于所述的培养过程中加入枯草芽孢杆菌或酵母菌是经过驯化的，对无患子果皮提取液有一定的耐受性。
3.根据权利要求1所述的一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法，其特征在于所述的水提液中加入的无机盐营养成分为:浓度为0.05-0.2%磷酸氢二钠，浓度为0.05-0.2%磷酸二氢钠。
4.根据权利要求1所述的一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法，其特征在于所述的添加的保湿剂为天然芦荟提取液或植物甘油中的至少一种，添加的增稠剂为海藻酸钠或壳聚糖中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法，其特征在于所述的保湿剂是浓度为0~7%的天然芦荟提取液或浓度为0~10%的植物甘油。
6.根据权利要求4所述的一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法，其特征在于所述的增稠剂是浓度为0~3%的海藻酸钠或浓度为0~3%的壳聚糖。
【专利摘要】本发明涉及一种微生物发酵无患子果皮制备天然清洁剂的方法,主要工艺步骤为：将高温干燥后的无患子果皮粉碎，在适宜温度下加去离子水浸提l~24h。接种含量为1％~10％经过驯化的对数期的枯草芽孢杆菌或酵母菌于水提液中，控温培养2~30d，微生物可降解水提液中的糖类、蛋白质、小分子果胶和纤维素等杂质成分，获得纯度较高的皂苷，同时添加一定量的天然芦荟提取液或植物甘油、壳聚糖或海藻酸钠，不仅可以美白保湿，还可以抗菌除菌。本发明为天然清洁剂的制备提供一种成本低廉、工艺简单、绿色环保的新方法，安全无毒。
【IPC分类】C11D1-66, C11D3-48, C11D3-386
【公开号】CN104804880
【申请号】CN201510085954
【发明人】陈登龙, 王珊珊, 李敏, 黄秀萍, 刘金玲, 王勇
【申请人】福建师范大学泉港石化研究院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年2月23日