一种硅烷醇化水解蛋白产物及其制备方法与应用与流程

本发明涉及化妆品，尤其是一种硅烷醇化水解蛋白产物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、在现代美容审美观中，头发也是审美要素之一，是构成容貌美的重要组成部分。随着人们对头发美感追求的日渐提高以及环境的影响，头顶上的毛发受到各种因素造成的劣化，包括频繁洗涤、严苛的化学处理、严苛的热处理、空气污染、uv暴露和其它因素。膨胀和开裂的表层毛鳞片和提高的孔隙率倾向于使毛发变得干燥、细软和难以处理，并引起分叉和失去光泽。而头发中含有大量的角蛋白，约占头发的65～95％，许多天然活性蛋白对头发有很高的亲和性，易为毛发吸收，具有营养、成膜作用，是优良的发用调理剂。蛋白质在调理方面的功能是和其本身的结构组成和分子质量有紧密联系的，关键在于它和头发中的角蛋白形成氢键，水溶性蛋白尤其对受损发质具有一定的修复作用。蛋白质(如水解小麦和植物蛋白)以及氨基酸已经成熟地应用在毛发护理产品中作为受损毛发的修复成分。小麦蛋白已知对毛发具有一定的牢固性(substantivity)，同时据报道穿透表皮以提供调理益处和改善断裂强度。尽管它们具有牢固性，沉积在毛发上的蛋白质在一次或多次洗涤后容易被洗掉，连同它们可能提供的任何益处也被洗掉。

2、在此背景下，探究一种安全有效、利用率高且吸附性强的水解蛋白产品成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种硅烷醇化水解蛋白产物及其制备方法与应用，本发明将植物蛋白原料通过特定水解及接枝等处理步骤，制备出安全有效、利用率高且吸附性强的硅烷醇化水解蛋白产物。

2、为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供的一种硅烷醇化水解蛋白产物的制备方法，包括如下步骤：

4、(1)将植物蛋白原料进行加碱水前处理，获得蛋白碱处理清液；

5、(2)向步骤(1)所得的蛋白碱处理清液加入复合蛋白酶进行水解，经过滤得到水解蛋白液；

6、(3)向步骤(2)所得的水解蛋白液加入多羟基硅烷和催化剂，经接枝反应获得粗产物；

7、(4)将步骤(3)所得的粗产物进行中和处理、脱色脱味处理，获得硅烷纯化水解蛋白产物。

8、头发是氨基酸多肽角蛋白蛋白质的网状长链高分子集合体，它的主要成分是角质蛋白，约占97％；角质蛋白由多种氨基酸组成，其中以胱氨酸的含量最高，一般在14％以上；角蛋白对毛发的修复主要通过胱氨酸的补充来达到，现有的角蛋白主要提取自羊的毛发、鱼类的鳞片，此类来源的动物有病毒、激素、重金属等的主要载体，存在不可忽视的风险。为此，本发明的植物蛋白原料通过特定的水解环境进行水解，使水解产物中的胱氨酸/半胱氨酸含量显著提升，具备角蛋白相同的修复效果，本发明的水解蛋白产物中富硫氨基酸含量高，水解蛋白产物中的富硫氨基酸不仅能够透皮吸收，还能与受损发质的二硫键结合，修复发芯，恢复发丝弹性、提升头发的拉伸强度；同时本发明的植物蛋白原料来源更安全，绿色健康；此外，本发明在催化环境中接枝多羟基硅烷，硅烷醇化水解蛋白产物对毛发的吸附性强，能更加有效填补受损毛鳞片，修复受损发质，可增进头发的光亮度、提升发丝的拉伸强度；硅烷醇化水解蛋白产物能在毛鳞片表层形成保护膜，有效减缓紫外线损伤和热损伤。

9、优选的，所述步骤(1)具体包括：将植物蛋白原料和碱剂加入75～85℃的热水中，保温搅拌30～60min，获得蛋白碱处理清液，其中，所述碱剂与植物蛋白原料的质量比为(2.2～2.7)mg∶32g；所述碱剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、三乙醇胺、乙醇胺中的至少一种。将植物蛋白原料在碱性条件下进行热处理，使植物蛋白中的肽键断裂，破坏植物蛋白的紧密结结构，促使植物蛋白溶解于热水中，有助于降低水解时蛋白酶的添加量，还有助于缩短水解所用时间。

10、进一步优选的，所述植物蛋白原料与热水的质量比为1∶5～15。

11、优选的，所述植物蛋白原料选自小麦蛋白、玉米蛋白中的至少一种。

12、优选的，所述复合蛋白酶选自碱性蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶中的至少两种；所述复合蛋白酶的加入量为所述蛋白碱处理清液重量的2～7％。

13、进一步优选的，所述复合蛋白酶包括碱性蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶，所述碱性蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶的质量比为碱性蛋白酶∶中性蛋白酶∶风味蛋白酶∶半胱氨酸蛋白酶＝(4～6)∶(2～4)∶1∶1。当添加的复合蛋白酶满足上述条件时，水解蛋白液中的胱氨酸/半胱氨酸含量显著提升。

14、优选的，所述催化剂选自盐酸溶液、柠檬酸、乳酸、硫酸溶液中的至少一种，所述盐酸溶液中盐酸的质量浓度为10～30wt％，所述硫酸溶液中硫酸的质量浓度为10～30wt％。

15、优选的，所述催化剂的添加量为所述水解蛋白液质量的2～3％。

16、进一步优选的，所述催化剂为盐酸溶液，所述盐酸溶液中盐酸的质量浓度为20wt％。以盐酸为催化剂，既能为硅烷醇化反应提供酸性脆化环境，又具有催化剂易分离的特点，有助于获得高纯度和低气味的硅烷醇化水解蛋白产物。

17、优选的，所述多羟基硅烷的加入量为所述水解蛋白液质量的5～25％。

18、优选的，所述多羟基硅烷选自3-(2，3-环氧丙氧)丙基三羟基硅烷、丙基硅烷三醇、丙基甲基硅烷二醇中的至少一种。

19、进一步优选的，所述多羟基硅烷为3-(2，3-环氧丙氧)丙基三羟基硅烷。

20、与其它多羟基硅烷相比，本发明选择3-(2，3-环氧丙氧)丙基三羟基硅烷接枝反应，制备出的硅烷醇化水解蛋白产物对毛发的吸附性更强，更能有效修复受损发质，抗紫外线损伤和热损伤的效果更好。

21、优选的，所述步骤(2)进行水解时，水解温度为40～60℃，水解时间为2～6h，ph控制在6.8～9.2。本发明在植物蛋白水解过程中将体系的ph控制在适当范围内，能有效提升终产物中可溶性氮的含量；若体系的ph过低，在水解过程中获得的可溶性氮过少，从而导致终产物中可溶性氮的含量过低；而体系的ph过高，会容易导致水解产物产生异味。

22、优选的，所述步骤(3)中，所述反应的温度为60～120℃，时间为2～6h，气压为1～1.2mpa。在上述反应条件下，多羟基硅烷在催化剂的催化下能充分与所述水解蛋白液充分反应，使水解蛋白液中的氨基酸和蛋白质能给充分硅烷醇化。

23、优选的，所述步骤(4)中的脱色脱味处理具体包括：将中和后的粗产物经过活性碳多孔吸附装置，在所述活性碳多孔吸附装置中的停留时间为8～22h。

24、优选的，所述步骤(4)之后还包括：在脱色脱味处理后加入防腐剂。

25、第二方面，本发明提供的一种硅烷醇化水解蛋白产物，由第一方面所述的硅烷醇化水解蛋白产物的制备方法制得。

26、第三方面，本发明提供的一种如第二方面所述的硅烷醇化水解蛋白产物在制备日用化学品中的应用。

27、所述日用化学品包括洗发产品、护肤产品中的任意一种。

28、相对于现有技术，本发明的有益效果为：

29、(1)本发明的植物蛋白颜料来源更安全，绿色健康，无污染；

30、(2)本发明的植物蛋白原料通过特定的水解环境进行水解，能够得到纯度高、活性强的水解蛋白液，使水解产物中的胱氨酸/半胱氨酸含量显著提升，具备角蛋白相同的修复效果，本发明的水解蛋白产物中富硫氨基酸含量高，水解蛋白产物中的富硫氨基酸不仅能够透皮吸收，还能与受损发质的二硫键结合，修复发芯，恢复发丝弹性、提升头发的拉伸强度；

31、(3)本发明在催化环境中接枝多羟基硅烷，硅烷醇化水解蛋白产物对毛发的吸附性强，能更加有效填补受损毛鳞片，修复受损发质，可增进头发的光亮度、提升发丝的拉伸强度；硅烷醇化水解蛋白产物能在毛鳞片表层形成保护膜，有效减缓紫外线损伤和热损伤；

32、(4)本发明制备出的硅烷醇化水解蛋白产物颜色浅，可溶于水，可作为添加剂应用于日用化学品(如护肤产品和洗发产品等)中，与日用化学品配方的相容性好。