一种含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法

1.本发明涉及防腐剂技术领域，具体涉及一种含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法。

背景技术：

2.防腐剂大量使用于食品和化妆品等领域，分为化学合成防腐剂和天然防腐剂，化学合成防腐剂使用较多的有苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐、对羟基苯甲酸酯等。化学防腐剂由于价格低廉，产量大，其应用最为广泛。但有研究发现化学防腐剂在食品中有诱癌性、致畸性和易引起食物中毒等问题，在化妆品中使用化学防腐剂的刺激性大，对皮肤的致敏率高，长期使用或食用对人体造成损害，严重时甚至造成诱发癌变的可能。在化学防腐剂的生产过程中，也会产生有毒气体，对人体造成损害，并对环境造成污染。
3.研究人员发现天然植物提取物具有一定的防腐抑菌作用，而且天然防腐剂对人体无害，并且具有一定的营养价值，有些天然防腐剂已达到或超过化学防腐剂的效果，而价格也大大降低，新型天然防腐剂更是如雨后春笋般出现。如中国专利公开号cn103584254a、cn110037227a，上述天然防腐剂主要应用在食品中，应用在化妆品中的天然防腐剂如cn108113925a、 cn109674702a等专利。
4.目前在化妆品市场中安全无刺激的防腐剂种类很少，因其应用限制或防腐效果达不到预期，虽有一些天然防腐剂具有一定抗菌性，但是杀灭率较低，通常要与传统化学防腐剂复配使用，亟需一种安全无毒、无刺激、防腐功效好抗菌性强的天然防腐剂，关于肉桂精油和八角茴香精油的联合抗菌在化妆品中的应用未见报道。

技术实现要素：

5.本发明为了解决上述技术问题，提供一种含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法及该方法制备的防腐剂。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，具体制备步骤如下：
7.(1)将肉桂和八角茴香经过干燥处理后，粉碎至一定粒径，加水后置于反应釜中，超声处理一定时间，加入复合酶，调节体系ph，并在一定温度下酶解处理后，将酶解产物置于离心机进行离心，弃上清，将沉淀物干燥，得到复合粉末；
8.(2)将复合粉末加入亚临界萃取罐中，再加入亚临界流体进行萃取，控制萃取温度、压力、时间和次数；萃取结束在一定温度下进行解析，回收溶剂，解析罐中得到含有肉桂精油和八角茴香精油的脂溶性成分，为复合提取物；
9.(3)将复合提取物置于大孔树脂吸附柱，待吸附饱和后，用水洗去杂质，再用乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩后即得。
10.优选地，步骤(1)中，所述将肉桂及八角茴香以质量比(3-6):1，粉碎的粒径为40-80目，加入水的量为粉碎后的肉桂和八角茴香的5-10倍水量；超声处理的频率为27-50khz、230-300w条件处理30-50min。
11.优选地，在步骤(1)中，所述复合酶是由植物蛋白水解酶、纤维素酶和果胶酶按照质量比(1-2)：(1-2):1组成的复合酶，所述复合酶添加量为肉桂、八角茴香总质量的0.1-0.2％，所述的植物蛋白水解酶的酶活为 2500-50000u/g,纤维素酶的酶活为600-900u/g,果胶酶的酶活为 20000-25000u/g；酶解的条件为ph为7.0-7.6、50-60℃下酶解6-8h。
12.优选地，在步骤(1)中，离心的速度5000-6000r/min,离心时间为 15-25min。
13.优选地，在步骤(2)中，所述亚临界流体采用料液比g/ml计1:(4-10) 的甲醚、甲乙醚、乙醚、丙烷、丁烷、异丁烷中的一种或多种。
14.优选地，在步骤(2)中，所述萃取为两次，第一次萃取的条件如下：温度为15-30℃，压力为1-3mpa萃取2-3h；第二次萃取的温度为40-60℃，压力0.2-2mpa萃取5-6h。
15.优选地，所述第一次萃取以5-25kg/h的流量进行萃取，第二次萃取以 25-50kg/h的流量进行萃取。
16.优选地，在步骤(2)中，所述解析的温度为30-40℃。
17.优选地，在步骤(3)中，采用质量分数80％乙醇水溶液进行洗脱，洗脱的速度为1.5-2.0bv/h。
18.本发明还提供一种如以上所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法制备的防腐剂在化妆品中的应用，应用在化妆品中，添加的量为少于 1.0％，并且肉桂精油和八角茴香精油的质量比在(3-6):1。
19.综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
20.(1)本发明复配防腐剂含有肉桂精油及八角茴香精油，不仅能抗菌，还有促进血液循环，抗衰老，另具有独特的香气，抑制微生物和酶的活力，减少氧化作用。
21.(2)本发明复配防腐剂为天然防腐剂，可用于化妆品，抑菌能力显著增强，能有效抑制化妆品的微生物繁殖，可代替化学合成防腐剂，并且通过超声协同酶解处理，在结合亚临界流体萃取降低产品的刺激性，提高产品的安全性，具有天然、无毒、无刺激、无皮肤过敏等优点。
22.(3)本发明复配防腐剂性质温和、安全性高，刺激性小，低致敏性，添加量很少就能显著抑菌作用，减少刺激过敏，提取率高，可重复性高，有利于实际应用生产，具有广谱的杀菌、抑菌、防腐作用，稳定性好，可运用于化妆品中。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
24.实施例1
25.(1)将60份肉桂和10份八角茴香经过干燥处理后，粉碎至粒径为40 目颗粒，加350份水后置于反应釜中，超声处理的频率为27-50khz、230-300w 条件处理30-50min，加入0.024份植物蛋白水解酶(酶活力为 2500-50000u/g)、0.024份纤维素酶(酶活力为600-900u/g)和0.024份果胶酶(酶活力为20000-25000u/g)，氨水调节体系ph为7.0，并在50-60℃下酶解6-8h，将酶解产物置于速度5000-6000r/min的离心机进行离心 15-25min，弃上
清，将沉淀物干燥，得到复合粉末；
26.(2)将复合粉末加入亚临界萃取罐中，再加入复合粉末质量10倍的甲醚进行萃取，第一次萃取的条件如下：温度为15-30℃，压力为1-3mpa萃取2-3h，以5-25kg/h的流量进行萃取；第二次萃取的温度为40-60℃，压力 0.2-2mpa萃取5-6h，以25-50kg/h的流量进行萃取；萃取结束在30-40℃下进行解析，回收溶剂，解析罐中得到含有肉桂精油和八角茴香精油的脂溶性成分，为复合提取物；
27.(3)将复合提取物置于大孔树脂吸附柱，待吸附饱和后，用水洗去杂质，再用质量分数80％乙醇水溶液进行洗脱，洗脱的速度为1.5-2.0bv/h，收集洗脱液，浓缩后即得。
28.实施例2
29.(1)将60份肉桂和10份八角茴香经过干燥处理后，粉碎至粒径为40 目颗粒，加350份水后置于反应釜中，超声处理的频率为27-50khz、230-300w 条件处理30-50min，氨水调节体系ph为7.0，并在50-60℃下酶解6-8h，将酶解产物置于速度5000-6000r/min的离心机进行离心15-25min，弃上清，将沉淀物干燥，得到复合粉末；
30.(2)将复合粉末加入亚临界萃取罐中，再加入复合粉末质量10倍的甲醚进行萃取，第一次萃取的条件如下：温度为15-30℃，压力为1-3mpa萃取 2-3h，以5-25kg/h的流量进行萃取；第二次萃取的温度为40-60℃，压力 0.2-2mpa萃取5-6h，以25-50kg/h的流量进行萃取；萃取结束在30-40℃下进行解析，回收溶剂，解析罐中得到含有肉桂精油和八角茴香精油的脂溶性成分，为复合提取物；
31.(3)将复合提取物置于大孔树脂吸附柱，待吸附饱和后，用水洗去杂质，再用质量分数80％乙醇水溶液进行洗脱，洗脱的速度为1.5-2.0bv/h，收集洗脱液，浓缩后即得。
32.实施例3
33.(1)将60份肉桂和10份八角茴香经过干燥处理后，粉碎至粒径为40 目颗粒，加350份水后置于反应釜中，加入0.024份植物蛋白水解酶(酶活力为2500-50000u/g)、0.024份纤维素酶(酶活力为600-900u/g)和0.024 份果胶酶(酶活力为20000-25000u/g)，氨水调节体系ph为7.0，并在50-60℃下酶解6-8h，将酶解产物置于速度5000-6000r/min的离心机进行离心 15-25min，弃上清，将沉淀物干燥，得到复合粉末；
34.(2)将复合粉末加入亚临界萃取罐中，再加入复合粉末质量10倍的甲醚进行萃取，第一次萃取的条件如下：温度为15-30℃，压力为1-3mpa萃取 2-3h，以5-25kg/h的流量进行萃取；第二次萃取的温度为40-60℃，压力 0.2-2mpa萃取5-6h，以25-50kg/h的流量进行萃取；萃取结束在30-40℃下进行解析，回收溶剂，解析罐中得到含有肉桂精油和八角茴香精油的脂溶性成分，为复合提取物；
35.(3)将复合提取物置于大孔树脂吸附柱，待吸附饱和后，用水洗去杂质，再用质量分数80％乙醇水溶液进行洗脱，洗脱的速度为1.5-2.0bv/h，收集洗脱液，浓缩后即得。
36.实施例4
37.(1)将60份肉桂和10份八角茴香经过干燥处理后，粉碎至粒径为40 目颗粒，加350份水后置于反应釜中，超声处理的频率为27-50khz、230-300w 条件处理30-50min，加入0.024份植物蛋白水解酶(酶活力为 2500-50000u/g)、0.024份纤维素酶(酶活力为600-900u/g)和0.024份果胶酶(酶活力为20000-25000u/g)，氨水调节体系ph为7.0，并在50-60℃下酶解6-8h，将酶解产物置于速度5000-6000r/min的离心机进行离心 15-25min，弃上
清，将沉淀物干燥，得到复合粉末；
38.(2)将复合粉末加入亚临界萃取罐中，再加入复合粉末质量10倍的甲醚进行萃取，第一次萃取的条件如下：温度为15-30℃，压力为1-3mpa萃取 2-3h，以5-25kg/h的流量进行萃取；萃取结束在30-40℃下进行解析，回收溶剂，解析罐中得到含有肉桂精油和八角茴香精油的脂溶性成分，为复合提取物；
39.(3)将复合提取物置于大孔树脂吸附柱，待吸附饱和后，用水洗去杂质，再用质量分数80％乙醇水溶液进行洗脱，洗脱的速度为1.5-2.0bv/h，收集洗脱液，浓缩后即得。
40.实施例5
41.(1)将60份肉桂和10份八角茴香经过干燥处理后，粉碎至粒径为40 目颗粒，加350份水后置于反应釜中，超声处理的频率为27-50khz、230-300w 条件处理30-50min，加入0.024份0.036份纤维素酶(酶活力为600-900u/g) 和0.036份果胶酶(酶活力为20000-25000u/g)，氨水调节体系ph为7.0，并在50-60℃下酶解6-8h，将酶解产物置于速度5000-6000r/min的离心机进行离心15-25min，弃上清，将沉淀物干燥，得到复合粉末；
42.(2)将复合粉末加入亚临界萃取罐中，再加入复合粉末质量10倍的甲醚进行萃取，第一次萃取的条件如下：温度为15-30℃，压力为1-3mpa萃取 2-3h，以5-25kg/h的流量进行萃取；第二次萃取的温度为40-60℃，压力 0.2-2mpa萃取5-6h，以25-50kg/h的流量进行萃取；萃取结束在30-40℃下进行解析，回收溶剂，解析罐中得到含有肉桂精油和八角茴香精油的脂溶性成分，为复合提取物；
43.(3)将复合提取物置于大孔树脂吸附柱，待吸附饱和后，用水洗去杂质，再用质量分数80％乙醇水溶液进行洗脱，洗脱的速度为1.5-2.0bv/h，收集洗脱液，浓缩后即得。
44.实施例6
45.(1)将60份肉桂和10份八角茴香经过干燥处理后，粉碎至粒径为40 目颗粒，加350份水后置于反应釜中，超声处理的频率为27-50khz、230-300w 条件处理30-50min，加入0.07份植物蛋白水解酶(酶活力为2500-50000u/g)，氨水调节体系ph为7.0，并在50-60℃下酶解6-8h，将酶解产物置于速度 5000-6000r/min的离心机进行离心15-25min，弃上清，将沉淀物干燥，得到复合粉末；
46.(2)将复合粉末加入亚临界萃取罐中，再加入复合粉末质量10倍的甲醚进行萃取，第一次萃取的条件如下：温度为15-30℃，压力为1-3mpa萃取 2-3h，以5-25kg/h的流量进行萃取；第二次萃取的温度为40-60℃，压力 0.2-2mpa萃取5-6h，以25-50kg/h的流量进行萃取；萃取结束在30-40℃下进行解析，回收溶剂，解析罐中得到含有肉桂精油和八角茴香精油的脂溶性成分，为复合提取物；
47.(3)将复合提取物置于大孔树脂吸附柱，待吸附饱和后，用水洗去杂质，再用质量分数80％乙醇水溶液进行洗脱，洗脱的速度为1.5-2.0bv/h，收集洗脱液，浓缩后即得。
48.上述实施例中，其中实例1完全采用本采用本发明方法实施；实例2采用本方法但未经过酶解处理；实例3采用本方法但未进行超声处理；实例4 采用本方法但萃取一次；实例5采用本方法但未使用植物蛋白水解酶；实施例6采用本方法但未使用纤维素酶和果胶酶。
49.应用实例
50.应用实例1本发明复配防腐剂的抑菌活性评价方法及结果
51.供试菌种为：金黄葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌、白念珠菌、铜绿假单胞菌、黑曲霉。采用微生物药敏试纸扩散法(k-b法) 测定本发明复配防腐剂的抑菌活性。方法如下：
52.(1)抑菌纸片的制备：分别将实施例1-6制备的复配防腐剂1ml，用9ml 98％乙醇溶解，溶解后加入装有150片6mm灭菌纸片的西林瓶中，37℃恒温干燥备用；
53.(2)菌悬液的制备：取活化后的菌种于无菌生理盐水中，细菌制成0.5麦氏度的菌悬液，霉菌及酵母配置好后镜检计数确认；
54.(3)培养基的配制：按使用说明，配制麦芽汁培养基、马铃薯葡萄糖琼脂培养基和牛肉膏蛋白胨培养基，120℃灭菌20min，冷却至50-60℃，待用；
55.(4)抑菌试验：将配制好的培养基倒入直径9cm的平板，摇匀、冷凝后，取0.1ml浓度在10
6-107cfu/ml间的上述菌悬液于相应的培养基上，用涂布棒均匀涂布，用无菌镊子夹取上述制备好的抑菌纸片贴与平板正中央，轻轻压平，每组三个平行。用无菌镊子夹取浸泡有生理盐水的纸片贴上。然后将各处理平板于相应温度下培养，细菌于37℃下培养24h，霉菌及酵母于28℃下培养48h。取出后采用十字交叉法测量各抑菌圈直径大小，取平均值。结果见表1。
56.表1抑菌试验结果
[0057][0058][0059]
由表1可看出，本发明的天然防腐剂具有广谱性，对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、谷草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、白念珠菌、黑曲霉这些化妆品中常见菌均有较好的抑制作用，并且实施例12完全采用本发明方法进行提取有效成分，提取的有效成分含量较高，其对菌种的抑制程度最优。
[0060]
应用实例2本发明复配防腐剂在膏霜类化妆品的防腐效果
[0061]
取配方质量百分比为：十八醇8％、辛酸甘油三酯3％、肉豆蔻酸异丙酯4％、聚氧乙烯(2)硬脂醇醚0.5％、聚氧乙烯(21)硬脂醇醚1％、硅油6％、1,2 丁二醇0.1％，香精补满100％。制成膏霜样品，向该样品中加入实施例1制备的复配防腐剂，使得样品中防腐剂含量分别为0.5％、0.75％和1％，然后充分混匀，备用，将未添加防腐剂的样品设为空白样，添加0.5％山梨酸钾为对照样品。将制备好的样品，在室温贮存28天，每组三个平行，每隔7天按照化妆品和香料香精协会(ctfa)推荐的实验方法取样测定菌落总数，结果如表2 所示。
[0062]
表2膏霜样品的防腐效果
[0063][0064]
由表2可知，在化妆品中，添加了化学防腐剂山梨酸钾的膏霜样品，在 28天试验下都没有菌落产生，而没有添加防腐剂的空白样，在14天就出现了菌落；添加了实施例1防腐剂的样品在21天之前均没有菌落产生，而0.5％实施例1防腐剂在第28天出现了防腐剂，0.75％-1％在28天中样品均没有防腐剂产生，说明本发明防腐剂具有防腐效果。
[0065]
应用实例3本发明复配防腐剂在膏霜类化妆品的除菌效果
[0066]
取配方质量百分比为：十八醇8％、辛酸甘油三酯3％、肉豆蔻酸异丙酯4％、聚氧乙烯(2)硬脂醇醚0.5％、聚氧乙烯(21)硬脂醇醚1％、硅油6％、1,2 丁二醇0.1％，香精补满100％，制成膏霜样品，分成三十个样品，分别加入混合细菌(金黄葡萄球菌、枯草芽包杆菌、绿脓杆菌和大肠杆菌)或混合真菌 (白念珠菌和黑曲霉)菌悬液，使得受试样品最终含菌量分别为5
×
106cfu/g 细菌和3
×
104cfu/g霉菌，分别加入0％防腐剂、0.5％实施例1制备的防腐剂、 0.75％实施例1制备的防腐剂和、1％实施例1制备的防腐剂、0.5％山梨酸钾，然后充分混匀，每组三个平行，置于28℃下培养。在接菌的0、7、14和28 天测定细菌总数和真菌总数，以判断化妆品的防腐效能。其判断标准为：当每g样品接种一次接菌后，在第14天存活菌量减少至不高于起始浓度的0.1％，之后逐渐减少，在28天无菌生长。则防腐剂有效，通过测试；否则，防腐剂无效，通不过测试。加菌28天微生物实验评价防腐效果的实验结果见表3所示。
[0067]
表3防腐剂的除菌结果
[0068][0069]
由表3的实验结果可知，没有添加防腐剂的样品，其混合细菌和混合真菌均产生了增殖，添加了实施例1方法制备的化妆品在28天实验时间内，混合细菌和混合真菌均减少，并与28天无菌落产生；添加了0.5％-1％的实施例 1制备的防腐剂均有除菌效果。证明了本发明复配防腐剂对化妆品有很好的防腐效果，可作为化妆品防腐剂。
[0070]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：(1)将肉桂和八角茴香经过干燥处理后，粉碎至一定粒径，加水后置于反应釜中，超声处理一定时间，加入复合酶，调节体系ph，并在一定温度下酶解处理后，将酶解产物置于离心机进行离心，弃上清，将沉淀物干燥，得到复合粉末；(2)将复合粉末加入亚临界萃取罐中，再加入亚临界流体进行萃取，控制萃取温度、压力、时间和次数；萃取结束在一定温度下进行解析，回收溶剂，解析罐中得到含有肉桂精油和八角茴香精油的脂溶性成分，为复合提取物；(3)将复合提取物置于大孔树脂吸附柱，待吸附饱和后，用水洗去杂质，再用乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩后即得。2.如权利要求1所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述将肉桂及八角茴香以质量比(3-6):1，粉碎的粒径为40-80目，加入水的量为粉碎后的肉桂和八角茴香的5-10倍水量；超声处理的频率为27-50khz、230-300w条件处理30-50min。3.如权利要求1所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述复合酶是由植物蛋白水解酶、纤维素酶和果胶酶按照质量比(1-2)：(1-2):1组成的复合酶，所述复合酶添加量为肉桂、八角茴香总质量的0.1-0.2％，所述的植物蛋白水解酶的酶活为2500-50000u/g,纤维素酶的酶活为600-900u/g,果胶酶的酶活为20000-25000u/g；酶解的条件为ph为7.0-7.6、50-60℃下酶解6-8h。4.如权利要求1所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，离心的速度5000-6000r/min,离心时间为15-25min。5.如权利要求1所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述亚临界流体采用料液比g/ml计1:(4-10)的甲醚、甲乙醚、乙醚、丙烷、丁烷、异丁烷中的一种或多种。6.如权利要求1所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述萃取为两次，第一次萃取的条件如下：温度为15-30℃，压力为1-3mpa萃取2-3h；第二次萃取的温度为40-60℃，压力0.2-2mpa萃取5-6h。7.如权利要求6所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，所述第一次萃取以5-25kg/h的流量进行萃取，第二次萃取以25-50kg/h的流量进行萃取。8.如权利要求1所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述解析的温度为30-40℃。9.如权利要求1所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，采用质量分数80％乙醇水溶液进行洗脱，洗脱的速度为1.5-2.0bv/h。10.一种如权利要求1所述含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法制备的防腐剂在化妆品中的应用。

技术总结

本发明提供一种含肉桂、八角茴香精油复配防腐剂的制备方法，制备步骤是将肉桂和八角茴香经过干燥处理后，粉碎后进行超声处理，加入复合酶进行酶解后进行离心，将沉淀物置于亚临界萃取罐中进行萃取，然后进行解析得复合提取物；将复合提取物置于大孔树脂吸附柱吸附，洗脱，浓缩后真空干燥。本发明复配防腐剂性质温和、安全性高，刺激性小，低致敏性，添加量很少就能显著抑菌作用，减少刺激过敏，提取率高，可重复性高，有利于实际应用生产，具有广谱的杀菌、抑菌、防腐作用，稳定性好，可运用于化妆品中。中。