阅读说明：本技术 含胶原蛋白的美白抗皱护肤冻干粉的冻干方法 (Freeze-drying method of collagen-containing skin-whitening, anti-wrinkle and skin-care freeze-dried powder ) 是由 陶海 赵健烽 王磊 缪溢 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种含胶原蛋白的美白抗皱护肤冻干粉的冻干方法。本发明通过调控冷冻干燥过程中预冻、一次升华和解析干燥阶段的升温速度、温度、真空度和保持时间,控制最终产品的水分含量为5～8％,得到的冻干粉具有性状稳定、外观美观、且胶原蛋白活性保持在较高水平等优点。(The invention discloses a freeze-drying method of collagen-containing skin-whitening, anti-wrinkle and skin-care freeze-dried powder. According to the invention, the water content of the final product is controlled to be 5-8% by regulating and controlling the heating speed, temperature, vacuum degree and holding time of the pre-freezing, primary sublimation and analytic drying stages in the freeze drying process, and the obtained freeze-dried powder has the advantages of stable properties, attractive appearance, high collagen activity and the like.)

含胶原蛋白的美白抗皱护肤冻干粉的冻干方法

技术领域

本发明属于化妆品技术领域，涉及一种含胶原蛋白的美白抗皱护肤冻干粉的冻干方法。

背景技术

真空冷冻干燥技术是通过在较低的温度(-10℃～-50℃)下使样品中的水分由冰直接升华，达到干燥的目的，在干燥的过程中不受表面张力的作用，样品不变形，最终使物料脱水。由于真空冷冻干燥技术在低温、低压环境下进行，大多数生物反应停滞，且处理过程无液态水存在，水分以固体状态直接升华，使物料原有结构和形状得到最大程度保护，最终获得外观和内在品质兼备的优质干燥制品，而且由于生物反应停滞，冻干产品中的活性物质(例如胶原蛋白)能充分的保留活性。真空冷冻干燥技术应用于化妆品行业可获得高质量的护肤品。

由于胶原蛋白具有生物活性，需要最大限度的保持其生物活性，且要求冻干产品内部结晶致密，外表美观，无明显塌陷、萎缩、起气泡等现象，因此对冻干工艺要求极为严格。而现有的含胶原蛋白的产品的冻干工艺，干燥升华温度控制偏高(＞40℃)，易导致胶原蛋白失活，同时水分控制不严格，经常出现产品塌陷、萎缩或者结晶颗粒大，产品外观疏松的情况，导致产品既不美观，生物活性也不达标。因此亟需开发一种冻干工艺，能满足含胶原蛋白的美白抗皱护肤冻干粉的质量要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含胶原蛋白的美白抗皱护肤冻干粉的冻干方法。该方法通过调控预冻和升华温度以及干燥时的真空度，控制冻干粉水分在5～8％，得到的产品性状稳定、外观美观，胶原蛋白活性保持在较高水平。

实现本发明目的的技术方案如下：

含胶原蛋白的美白抗皱护肤冻干粉的冻干方法，包括如下步骤：

将含胶原蛋白的美白抗皱护肤原液置于冻干设备中，进行以下程序：

步骤1，预冻：

第一阶段导热油温度在2～10分钟达到-5～-10℃，保持0.5～1小时；

第二阶段导热油温度在20～40分钟达到-35～-45℃，保持2～3小时；

步骤2，一次升华：

第一阶段导热油温度在0.5～1小时达到-30～-20℃，真空度保持极限真空，保持5～10小时；

第二阶段导热油温度在0.5～1小时达到-20～-10℃，真空度20～30帕，保持5～10小时；

第三阶段导热油温度在0.5～1小时达到-10～0℃，真空度30～40帕，保持5～10小时；

第四阶段导热油温度在0.5～1小时达到0～5℃，真空度40～50帕，保持2～3小时；

步骤3，解析干燥：

第一阶段导热油温度在0.5～1小时达到5～20℃，真空度40～50帕，保持3～4小时；

第二阶段导热油温度在0.5～1小时达到20～35℃，真空度30～40帕，保持2～3小时；

步骤4，压力升测试：设置压力升3Pa/分钟，压力升合格，冻干结束，冻干粉水分含量5～8％。

本发明中，所述的含胶原蛋白的美白抗皱护肤原液，按质量百分比计由以下成分组成：

胶原蛋白	0.5％
		透明质酸钠	2.0％
甘露糖醇	0.3％
		普鲁兰多糖	0.3％
海藻糖	0.6％
		羟丙基环糊精	0.5％
烟酰胺	0.15％
		水	余量

发明人发现预冻过程中，若直接进行抽真空处理，会使溶解在水中的气体因外界压力减小而逸出，形成气泡，导致原料内部和表面均出现空洞，影响产品外观。因此本发明在预冻时，保持常压操作，同时分不同温度、时间进行阶段性预冻，最后得到的产品内部结晶致密，外观美观。

与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：

真空干燥通常分为升华干燥(一次升华)和解析干燥2个阶段。升华干燥主要针对物料中的自由水；解析干燥主要是去除与固体结合较强的吸附水。干燥过程中的真空度、温度直接影响着干燥的进程和产品的最终水分，而水分又影响着胶原蛋白的生物活性。本发明选择合理的预冻和升华温度以及真空度，优化冻干曲线，提高产品性状的同时，产品稳定性增强，胶原蛋白的生物活性保持在较高水平，冻干品质量标准符合国家药品标准所规定的各项指标。

附图说明

图1为实施例1制得的冻干粉实物图；

图2为对比例1制得的冻干粉实物图；

图3为实施例2和对比例2制得的冻干粉实物图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。

下述实施例和对比例中，采用的含胶原蛋白的美白抗皱护肤原液，按质量百分比计由以下成分组成：

胶原蛋白	0.5％
		透明质酸钠	2.0％
甘露糖醇	0.3％
		普鲁兰多糖	0.3％
海藻糖	0.6％
		羟丙基环糊精	0.5％
烟酰胺	0.15％
		水	余量

实施例1

(1)、预冻：

第一阶段导热油温度在10分钟达到-10℃，保持1小时；

第二阶段导热油温度在40分钟达到-45℃，保持3小时；

(2)、一次升华：

第一阶段导热油温度在1小时达到-30℃，真空度极限真空，保持10小时；

第二阶段导热油温度在1小时达到-20℃，真空度30帕，保持10小时；

第三阶段导热油温度在1小时达到-5℃，真空度40帕，保持10小时；

第四阶段导热油温度在1小时达到5℃，真空度50帕，保持3小时；

(3)、解析干燥：

第一阶段导热油温度在1小时达到20℃，真空度50帕，保持4小时；

第二阶段导热油温度在1小时达到35℃，真空度40帕，保持3小时；

(4)、压力升测试：设置压力升3Pa/分钟，压力升合格，冻干结束，冻干粉水分含量5～7％，产品内部结晶致密，外表平整，无明显塌陷、萎缩、起气泡等现象，如图1所示。

对比例1

(1)、预冻：

第一阶段导热油温度在10分钟达到-8℃，保持1小时；

第二阶段导热油温度在40分钟达到-40℃，保持3小时；

(2)、一次升华：

第一阶段导热油温度在2小时达到-25℃，真空度极限真空，保持10小时；

第二阶段导热油温度在2小时达到-18℃，真空度30帕，保持10小时；

第三阶段导热油温度在2小时达到-10℃，真空度40帕，保持10小时；

第四阶段导热油温度在2小时达到0℃，真空度50帕，保持3小时；

(3)、解析干燥：

第一阶段导热油温度在2小时达到15℃，真空度50帕，保持4小时；

第二阶段导热油温度在2小时达到30℃，真空度40帕，保持3小时；

(4)、压力升测试：设置压力升3Pa/分钟，压力升合格，冻干结束，冻干粉水分含量8.5～10％，产品内部结晶疏松，易掉粉，外表一般，部分样品有塌陷或萎缩现象，如图2所示。

实施例2

(1)、预冻：

第一阶段导热油温度在5分钟达到-10℃，保持1小时；

第二阶段导热油温度在25分钟达到-45℃，保持3小时；

(2)、一次升华：

第一阶段导热油温度在0.5小时达到-30℃，真空度极限真空，保持10小时；

第二阶段导热油温度在0.5小时达到-20℃，真空度30帕，保持10小时；

第三阶段导热油温度在0.5小时达到-5℃，真空度40帕，保持10小时；

第四阶段导热油温度在0.5小时达到5℃，真空度50帕，保持3小时；

(3)、解析干燥：

第一阶段导热油温度在0.5小时达到20℃，真空度50帕，保持4小时；

第二阶段导热油温度在0.5小时达到35℃，真空度40帕，保持3小时；

(4)、压力升测试：设置压力升3Pa/1分钟，压力升合格，冻干结束，冻干粉水分含量6-8％，产品内部结晶较为致密，外表美观，无明显塌陷、萎缩、起气泡等现象。

对比例2

(1)、预冻：

第一阶段导热油温度在2分钟达到-10℃，保持1小时；

第二阶段导热油温度在20分钟达到-45℃，保持3小时；

(2)、一次升华：

第一阶段导热油温度在20分钟达到-30℃，真空度极限真空，保持10小时；

第二阶段导热油温度在20分钟达到-20℃，真空度30帕，保持10小时；

第三阶段导热油温度在20分钟达到-0℃，真空度40帕，保持10小时；

第四阶段导热油温度在20分钟达到5℃，真空度50帕，保持3小时；

(3)、解析干燥：

第一阶段导热油温度在20分钟达到20℃，真空度50帕，保持4小时；

第二阶段导热油温度在20分钟达到35℃，真空度40帕，保持3小时；

(4)、压力升测试：设置压力升3Pa/分钟，压力升合格，冻干结束，冻干粉水分含量2.5-4.5％，产品内部结晶较为致密，外表一般，部分样品有气泡，如图3所示，图3中左侧样品为对比例2产品，右侧样品为实施例2产品。

选取对照组(冻干前原液)、实施例1～2、对比例1～2制得的冻干粉进行细胞增殖实验，考察冻干粉中胶原蛋白的生物活性，具体实验步骤如下：

1、取生长状况良好的人表皮细胞，消化制成单细胞悬浮液并计数，调整细胞密度为10⁴/mL，均匀接种至96孔细胞培养板，每孔加入200μL细胞悬浮液，待细胞贴壁后，加入等量稀释10倍的样品(空白组、对照组(冻干前原液)、实施例1冻干粉、对比例1冻干粉、实施例2冻干粉、对比例2冻干粉)，每个样品设置5个复孔，放置在37℃、5％CO₂培养箱中连续孵育24、48、72、96、120、144、168h。

2、至每个时间节点，向相应的孔中加入20μL MTT溶液(用pH＝7.4的PBS配置)，继续孵育4h，终止培养。

3、快速翻转培养板，弃去上清液，向每孔加入150μL DMSO，振荡10min，使MTT蓝紫色结晶完全溶解。

4、用酶联免疫检测仪于490nm处检测各孔的吸光值(OD值)，并以未接种细胞只加培养基的孔的吸光值作为空白对照调零，取6孔平均值。

5、以培养时间作为横坐标，吸光值为纵坐标绘制细胞生长曲线，计算各样品的细胞增殖率，结果如表1所示。

表1样品的细胞增殖率

样品

空白组

对照组

实施例1

对比例1

实施例2

对比例2

细胞增殖率

100％

137.21％

133.33％

113.78％

134.28％

109.43％

从细胞增殖实验结果可以看出，实施例1与实施例2结果较为理想，能较大程度保持胶原蛋白的生物活性，说明采用本发明的冻干工艺，能够控制产品的水分在5～8％，既能保证产品外观美观，又能保证胶原蛋白的生物活性。