罗文峰,陈金峰,陈坤进
(重庆第二师范学院生物与化学工程学院,重庆 400067)
松针是松科松属植物的叶,别名松毛,是可持续利用的再生资源,且国内松针储备量非常庞大,不受季节影响,来源广泛。松针含有挥发油类、氨基酸类、黄酮类、木脂素类、莽草酸等化学成分,具有一定杀菌抑菌和抗氧化的功效[1-3]。例如松针对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和啤酒酵母都有一定的抑菌活性[4],能抑制饲料青贮中霉菌的生长,增加青贮饲料的安全性[5]。其中黄酮类物质对金黄色葡萄球菌等食品腐败细菌具有很强的抑制作用[6];松针多糖对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有较好的抑菌效果[7];松针精油具有抑菌、抗氧化和抗癌等多种生理功效[8-9],松针还能抗单纯疱疹病毒和抗乙型肝炎病毒[10]。松针作为一味中药,具有镇静、镇咳、镇痛、解热、抗炎等作用,增强免疫力,调节血脂、抗衰老、抗疲劳,抗肿瘤等功能[11-13],对帕金森病具有辅助改善的作用[14]。松针挥发油含有人体必需的氨基酸和多种活性成分[15],松汁制备的枸杞黄酒醇香协调,营养丰富[16]。松针粉添加在饲料中给禽类提供必需的营养物质[17],还可以利用松汁黄酮对果蔬进行保鲜[18]。但松针在日用化学品工业中的应用尚未报道,也限制松针的应用范围。试验以松针提取液为抑菌活性剂制备一款新型的天然抑菌洗手液,通过感官指标筛选出最佳洗手液配方,并对最佳工艺配方的洗手液进行抑菌试验。
以重庆南山马尾松松针为材料,洗净,置于45 ℃烘箱中,烘制8 h,剪刀剪至1~2 cm。称取30 g的松针于1000 mL圆底烧瓶中,向烧瓶中加入50%乙醇溶液600 mL,浸泡24 h,冷凝回流8 h,静置24 h,取上层清液。
大肠杆菌(Escherichiacoli)和藤黄八叠球菌(Sarcinalutea)由本实验室保存,其它试剂均为国产分析纯。
按照表1的配方制备松针洗手液的,具体操作步骤为:(1)把适量的琼脂粉加入80 mL蒸馏水中加热溶解;(2)加入羧甲基纤维素钠,把混合液在50 ℃条件下进行磁力搅拌30 min;(3)依次加入十二烷基硫酸钠、乙氧基化烷基硫酸钠、丙三醇、三乙酸甘油酯、单辛酸甘油酯和上述的松针提取液,在50 ℃条件下磁力搅拌1 h;(4)用pH=4的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调pH,用蒸馏水定容到100 mL,磁力搅拌2 h,使其充分混合均匀;(5)把混合液超声30 min,静置24 h,装瓶备用。
表1 松针洗手液的配方
感官评价由10名评价员组成试用小组,试用成员男女各5位,年龄均在20~30岁。皮肤状况为:2人为干性肤质,4人为油性肤质,4人为混合型肤质。试用前将涂抹少量洗手液在每位试用者的手背上,观察是否存在过敏现象。试用小组人员将对气味、泡沫、冲洗程度、滋润度进行评价,每项分值最高分为25分,如表2所示。
表2 松针洗手液感官评价标准
1.4.1 起泡性能的测定
依据迎春花洗手液检测方法[19]对松针洗手液起泡性进行测定测定。
1.4.2 粘度测试
准备好被测试样,倒入500 mL的烧杯或平底容器中,测量温度控制25 ℃左右,旋转升降钮将转子缓慢浸入被测洗手液中,直至转子上液面标记线与被测溶液液面相平,调整转速为6 rpm/min进行洗手液粘度的测定。
1.4.3 稳定性测定
依据国家标准GB34855-2017对松针洗手液进行稳定性测定,具体方法为:将洗手液样品分为2份,一份放入40 ℃的烘箱中,放置24 h,取出放置室温后,观察样品是否出现悬浮物或沉淀,有无分层现象,颜色、味道有无出现显著变化;另一份样品放入-3 ℃的冰箱中24 h,取出放至室温后,观察时候有悬浮物或沉淀,分层现象,颜色、味道有无显著变化。
将洗手液溶于石油醚,装在灭菌试管中,吸取100 μL浓度为OD600=0.5的大肠杆菌和藤黄八叠球菌菌液在LB固体培养基中涂布均匀。用打孔器截取直径为6 mm 的灭菌滤纸片放入稀释液浸泡10 min,然后把滤纸片分散贴于培养皿内,每皿贴4片,每组重复3次,放置37 ℃恒温培养箱中培养18 h。用卡尺测量出抑菌圈的直径,测量3次取其平均值,并记录数据,比较其抑菌效果。
表3 松针洗手液正交试验结果
从表3的松针洗手液正交试验结果可以看出,A>B>C,即对松针洗手性能影响最大的因素是松汁的添加量,其次是琼脂粉添加量,pH值影响最小。松针洗手液的最优组合为A3B2C2,即松汁的添加量为9.0%,pH值为6.5,琼脂粉的添加量为1.0%。为了验证最优组合,我们根据最佳因素进行组合试验,结果显示最优组合的感官评价为93分,高于试验中的各组感官指标。试用者使用最佳组合的洗手液后,均反映洗手液去污能力强,泡沫适中,易于冲洗,洗后皮肤柔和、细腻无刺激感,表明洗手液具有去污护肤功效。同时,松针洗手液闻起来有淡淡的松汁特有的清香,且香气在手上停留时间较长。
表4 松针洗手液的指标
对最佳组合洗手液的理化性质进行测定,结果如表4所示。最佳组合的松针洗手液的起泡高度为(255.4±5.89)mm,粘度为(866.3±9.8)mPa·s,均符合洗手液的国家标准。松针洗手液经过稳定性测试试验显示,样品未出现悬浮物或沉淀,无分层现象,颜色、味道也没有出现显著变化,说明最佳组合的松针洗手液具有良好的稳定性。
我们以最优组合为样品,以不添加松汁的样品,市场售卖的A洗手液和B洗手液为对照进行体外抑菌试验。表5结果显示,松针洗手液对大肠杆菌和藤黄八叠球菌和的抑菌效果均强于A洗手液和B洗手液,抑菌圈直径分别达到(46.2±1.7)mm和(33.4±2.2)mm,显著高于对照样品。无松汁添加的洗手液有轻微的抑菌作用,而稀释洗手液的溶剂石油醚没有抑菌作用。
表5 松针洗手液的抑菌效果
松针不仅具有独特的松油清香和令人愉悦的黄绿色,而且含有挥发油和黄酮类物质等抑菌活性物。本试验所制备的松针洗手液,不但符合洗手液的国家标准,而且能够糅合松汁的黄绿色和活性成分,产生愉悦的色泽和散发独特的松香味。同时,松针含有天然抑菌物质,由松针提取液制备的洗手液对大肠杆菌和金黄色葡萄球都具有显著的抑制作用。因此,用松针提取液替代洗手液中添加的色素和香精,在达到清洁作用和增强感官效果的同时,也有利于杀菌抑菌和增强环保的功效,具有较好的市场应用前景。