本发明涉及细菌纤维素膜发酵复合
技术领域：
，尤其涉及一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法。
背景技术：
：玉米胚芽粕是玉米胚芽提取玉米油后的残渣，是玉米油厂的主要副产品，是一种以玉米纤维和蛋白质为主的高营养物质。其中粗蛋白含量质量分数一般为23％～25％，生物效价per值与who/fao推荐值相近，与大豆酪蛋白相当，高于大米和精制面粉，是一种优质蛋白源。玉米胚芽炸油后，除油脂含量降低外，其他营养成分基本全部保留在胚芽粕中，但国内工厂一般对玉米胚芽粕做饲料处理，并没有较大发挥其潜在的生物价值。细菌纤维素更加环保，同时与无纺布相比结晶度更好，持水性更好，生物适应性更强，更适合作为面膜的原料，同时增加了玉米胚芽粕的利用。但是细菌纤维素具有一定的弊端，本身韧性较差，因此需要进一步制备功能性复合膜。本发明利用了玉米胚芽粕为发酵基础培养基，采用高压静电喷雾涂覆法制备蚕丝蛋白-细菌纤维素纳米复合面膜。此纳米复合膜多孔，透明，具有良好的韧性，保湿性，透气性，吸水性，持水性，可以作为潜在的面膜材料。技术实现要素：本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，按步骤如下：(1)培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，灭酶；加入葡萄糖，酵母浸粉；调节ph至4.5-5.5；离心；过滤；高温瞬时灭菌。(2)接种红茶菌；(3)发酵；(4)naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜，高压静电喷涂法将蚕丝蛋白溶液涂敷于纯纤维素膜上制备蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜。优选地，所述液体培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过600目-800目筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，其中脱脂玉米胚芽粉：水：碳酸氢钠质量比为1：(6-8)：(0.02-0.04)；加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，添加量为溶液质量的0.02％-0.05％，酶解，调节ph至8.2-9，酶解温度55℃-58℃，酶解时间为3h-4h；灭酶，迅速升温至105℃，加热2min-3min；冷却至55℃，加入溶液质量的葡萄糖0.6％，酵母浸粉0.02％；调节ph至4.5-5.5；离心，采用卧式三相离心机分离，离心转速为4500rad/min，得到油相、水相及渣相；取水相过600目筛；高温瞬时灭菌，灭菌温度138℃-142℃，灭菌时间6s-8s。优选地，所述菌种活化：采用液体培养基活化菌种，选取蔗糖12g，加入100ml纯化水溶解；牛肉膏5g，酵母浸粉5g，混合加入200ml蒸馏水；将两种溶液混合，加入蒸馏水至1l，调节ph至4.5；对培养基进行高压杀菌，压力为350mpa-450mpa，杀菌时间为10s-20s；将活化后的菌液接种到培养基中，接种量为培养基质量的0.2％-0.3％。优选地，所述发酵(发酵菌种为复合红茶菌)：以自制为发酵基质制备细菌纤维素，发酵时间36-48h、发酵温度为28℃-32℃、初始ph4.5，发酵成膜。优选地，所述naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜；将蚕丝蛋白进行超微粉碎，过900目-1000目筛，喷枪端部加高电压50～60kv，将蚕丝蛋白粉末高压静电喷涂敷于纯纤维素膜上。本发明提供一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，与现有技术相比优点在于：(1)本发明利用玉米胚芽油厂家加工副产物脱脂玉米胚芽粕为原料，原料易得，价格较低，生产细菌纤维素膜的同时解决了脱脂玉米胚芽粕附加值低的问题。(2)本发明采用酶解技术，将玉米胚芽粕中蛋白分解，产生美容肽类物质，发酵吸附在细菌纤维素膜上，为面膜提供了优良的营养物质。(3)本发明形成细菌纤维素膜，产品接近皮肤基质，易于将药物成分和有益成分带进皮肤，适合用于婴幼儿热帖、医用敷料、可降解手术缝合线，面膜和眼膜等化妆用品。(4)本发明生产的复合面膜，采用高压静电喷雾涂覆法制备蚕丝蛋白-细菌纤维素纳米复合面膜。此纳米复合膜多孔，透明，具有良好的韧性，保湿性，透气性，吸水性，持水性，可以作为潜在的面膜材料。实施例1：一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，按步骤如下：(1)培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，灭酶；加入葡萄糖，酵母浸粉；调节ph至4.5；离心；过滤；高温瞬时灭菌。(2)接种红茶菌；(3)发酵；(4)naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜，高压静电喷涂法将蚕丝蛋白溶液涂敷于纯纤维素膜上制备蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜。优选地，所述液体培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过600目筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，其中脱脂玉米胚芽粉：水：碳酸氢钠质量比为1：8：0.04；加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，添加量为溶液质量的0.02％，酶解，调节ph至8.2，酶解温度55℃，酶解时间为4h；灭酶，迅速升温至105℃，加热3min；冷却至55℃，加入溶液质量的葡萄糖0.6％，酵母浸粉0.02％；调节ph至4.5；离心，采用卧式三相离心机分离，离心转速为4500rad/min，得到油相、水相及渣相；取水相过600目筛；高温瞬时灭菌，灭菌温度138℃，灭菌时间8s。优选地，所述菌种活化：采用液体培养基活化菌种，选取蔗糖12g，加入100ml纯化水溶解；牛肉膏5g，酵母浸粉5g，混合加入200ml蒸馏水；将两种溶液混合，加入蒸馏水至1l，调节ph至4.5；对培养基进行高压杀菌，压力为450mpa，杀菌时间为10s；将活化后的菌液接种到培养基中，接种量为培养基质量的0.2％。优选地，所述发酵(发酵菌种为复合红茶菌)：以自制为发酵基质制备细菌纤维素，发酵时间36h、发酵温度为28℃、初始ph4.5，发酵成膜。优选地，所述naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜；将蚕丝蛋白进行超微粉碎，过900目筛，喷枪端部加高电压50kv，将蚕丝蛋白粉末高压静电喷涂敷于纯纤维素膜上。实施例2：一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，按步骤如下：(1)培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，灭酶；加入葡萄糖，酵母浸粉；调节ph至5.0；离心；过滤；高温瞬时灭菌。(2)接种红茶菌；(3)发酵；(4)naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜，高压静电喷涂法将蚕丝蛋白溶液涂敷于纯纤维素膜上制备蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜。优选地，所述液体培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过700目筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，其中脱脂玉米胚芽粉：水：碳酸氢钠质量比为1：7：0.03；加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，添加量为溶液质量的0.03％，酶解，调节ph至8.6，酶解温度56℃，酶解时间为3.5h；灭酶，迅速升温至105℃，加热2.5min；冷却至55℃，加入溶液质量的葡萄糖0.6％，酵母浸粉0.02％；调节ph至5.0；离心，采用卧式三相离心机分离，离心转速为4500rad/min，得到油相、水相及渣相；取水相过600目筛；高温瞬时灭菌，灭菌温度140℃，灭菌时间7s。优选地，所述菌种活化：采用液体培养基活化菌种，选取蔗糖12g，加入100ml纯化水溶解；牛肉膏5g，酵母浸粉5g，混合加入200ml蒸馏水；将两种溶液混合，加入蒸馏水至1l，调节ph至4.5；对培养基进行高压杀菌，压力为400mpa，杀菌时间为15s；将活化后的菌液接种到培养基中，接种量为培养基质量的0.25％。优选地，所述发酵(发酵菌种为复合红茶菌)：以自制为发酵基质制备细菌纤维素，发酵时间42h、发酵温度为30℃、初始ph4.5，发酵成膜。优选地，所述naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜；将蚕丝蛋白进行超微粉碎，过960目筛，喷枪端部加高电压55kv，将蚕丝蛋白粉末高压静电喷涂敷于纯纤维素膜上。实施例3：一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，按步骤如下：(1)培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，灭酶；加入葡萄糖，酵母浸粉；调节ph至5.5；离心；过滤；高温瞬时灭菌。(2)接种红茶菌；(3)发酵；(4)naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜，高压静电喷涂法将蚕丝蛋白溶液涂敷于纯纤维素膜上制备蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜。优选地，所述液体培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过800目筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，其中脱脂玉米胚芽粉：水：碳酸氢钠质量比为1：8：0.04；加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，添加量为溶液质量的0.05％，酶解，调节ph至9，酶解温度58℃，酶解时间为4h；灭酶，迅速升温至105℃，加热3min；冷却至55℃，加入溶液质量的葡萄糖0.6％，酵母浸粉0.02％；调节ph至5.5；离心，采用卧式三相离心机分离，离心转速为4500rad/min，得到油相、水相及渣相；取水相过600目筛；高温瞬时灭菌，灭菌温度142℃，灭菌时间8s。优选地，所述菌种活化：采用液体培养基活化菌种，选取蔗糖12g，加入100ml纯化水溶解；牛肉膏5g，酵母浸粉5g，混合加入200ml蒸馏水；将两种溶液混合，加入蒸馏水至1l，调节ph至4.5；对培养基进行高压杀菌，压力为450mpa，杀菌时间为20s；将活化后的菌液接种到培养基中，接种量为培养基质量的0.3％。优选地，所述发酵(发酵菌种为复合红茶菌)：以自制为发酵基质制备细菌纤维素，发酵时间48h、发酵温度为32℃、初始ph4.5，发酵成膜。优选地，所述naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜；将蚕丝蛋白进行超微粉碎，过1000目筛，喷枪端部加高电压60kv，将蚕丝蛋白粉末高压静电喷涂敷于纯纤维素膜上。表1各实施例复合膜的物理性质表2各实施例复合膜的力学性质实验组拉伸强度(mpa)断裂伸长率(％)弹性模量(gpa)实验组182.34(0.73)3.62(0.11)5.96(0.24)实验组287.62(0.91)4.54(0.10)6.91(0.14)实验组398.66(0.65)4.38(0.09)7.32(0.16)对照组166.85(0.83)2.55(0.12)4.62(0.11)综合表1、表2可以看出与传统发酵剂相比，使用脱脂玉米胚芽粕作为发酵剂生产的细菌纤维更适合作为面膜。使用脱脂玉米胚芽粕作为发酵剂的细菌纤维孔隙更加蓬松，彼此相互贯穿形成一个相对规则的三位网格结构，同时多孔结构能够促进细胞的生长和增殖，有利于气体交换和渗出液派出，满足细胞正常的新陈代谢需要；具有良好的水蒸气透过率，可以为体液中度流失的面部提供湿润环境，将有助于面部的保湿性；具有更高的溶胀性能，间接表明了允许营养物质、细胞和生物活性分子的扩散以及废物排除的能力。要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，步骤如下：(1)培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，灭酶；加入葡萄糖，酵母浸粉；调节ph至4.5-5.5；离心；过滤；高温瞬时灭菌。(2)接种红茶菌；(3)发酵；(4)naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜，高压静电喷涂法将蚕丝蛋白溶液涂敷于纯纤维素膜上制备蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜。
2.根据权利要求1所述的一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，其特征在于，所述液体培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过600目-800目筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，其中脱脂玉米胚芽粉：水：碳酸氢钠质量比为1：(6-8)：(0.02-0.04)；加入碱性蛋白酶(protext6l)酶解，添加量为溶液质量的0.02％-0.05％，酶解，调节ph至8.2-9，酶解温度55℃-58℃，酶解时间为3h-4h；灭酶，迅速升温至105℃，加热2min-3min；冷却至55℃，加入溶液质量的葡萄糖0.6％，酵母浸粉0.02％；调节ph至4.5-5.5；离心，采用卧式三相离心机分离，离心转速为4500rad/min，得到油相、水相及渣相；取水相过600目筛；高温瞬时灭菌，灭菌温度138℃-142℃，灭菌时间6s-8s。
3.根据权利要求1所述的一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，其特征在于，所述菌种活化：采用液体培养基活化菌种，选取蔗糖12g，加入100ml纯化水溶解；牛肉膏5g，酵母浸粉5g，混合加入200ml蒸馏水；将两种溶液混合，加入蒸馏水至1l，调节ph至4.5；对培养基进行高压杀菌，压力为350mpa-450mpa，杀菌时间为10s-20s；将活化后的菌液接种到培养基中，接种量为培养基质量的0.2％-0.3％。
4.根据权利要求1所述的一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，其特征在于，所述发酵(发酵菌种为复合红茶菌)：以自制为发酵基质制备细菌纤维素，发酵时间36h-48h、发酵温度为28℃-32℃、初始ph4.5，发酵成膜。
5.根据权利要求1所述的一种蚕丝蛋白-纤维素纳米复合面膜的制备方法，其特征在于，所述naoh溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜；将蚕丝蛋白进行超微粉碎，过900目-1000目筛，喷枪端部加高电压50～60kv，将蚕丝蛋白粉末高压静电喷涂敷于纯纤维素膜上。
技术总结一种蚕丝蛋白‑纤维素纳米复合面膜的制备方法，步骤如下：(1)培养基制备：将脱脂玉米胚芽进行超微粉碎，过筛；将脱脂玉米胚芽粉溶解于碳酸氢钠溶液，加入碱性蛋白酶(Protext 6L)酶解，灭酶；加入葡萄糖，酵母浸粉；调节PH至4.5‑5.5；离心；过滤；高温瞬时灭菌。(2)接种红茶菌；(3)发酵；(4)NaOH溶液溶解细菌纤维素制备纯纤维素膜，高压静电喷涂法将蚕丝蛋白溶液涂敷于纯纤维素膜上制备蚕丝蛋白与纤维素纳米复合面膜。
技术研发人员：曹亮;韩天翔;俞红梅;夏秀芳
受保护的技术使用者：哈尔滨辛格尔生物科技有限公司
技术研发日：2021.04.07
技术公布日：2021.08.03
