添加乳酸菌制劑的新型手工皂的研制

陳柏澄，李紅梅，姜成哲

(延邊大學農學院，吉林 延吉 136200)

隨著各式各樣化妝品的層出不窮，其中手工皂的加工制作越來越引起人們的關注。香皂不再是單純為了去污，適當添加一些精油或生物制劑，可達到舒緩皮膚、美白保濕、消炎祛痘等功效。還可在成型皂體中嵌入另一種顏色，使皂體更加美觀。從傳統工業皂到精致手工皂的轉變，意味著新型手工皂將在市場上具有一定的發展潛力。

1 配方設計

1.1 乳酸菌制劑功效

雖然手工皂制作工藝大體相似，但添加不同成分有著不同的使用功效，可滿足不同消費需求。乳酸菌是一種可發酵的碳水化合物。以EMP途徑為主體，是產生大量乳酸的細菌統稱。該菌種生長繁殖條件簡單，廣泛存在于自然界中，具有豐富的物種多樣性，目前發現的乳酸菌至少有18個屬，共計200余種[1]。乳酸菌制劑廣泛應用于食品、醫藥、畜牧等領域。添加乳酸菌制劑的新型手工皂利用乳酸菌發酵液上清液多肽和胞外多糖，具有一定的ABTS+自由基清除能力和ROS+自由基清除能力[2]，可達到抗氧化、美白功效。

過去是從具有護發作用的淘米水發酵液中分離得到了乳酸菌[3]，但沒有進行深入探索，在偶然情況下發現了乳酸菌具有養發防脫功能，測試區域，生長期頭發比例明顯增加(P≤0.05)，受試者自評的脫發情況和頭發濃密度都有顯著性改善(P≤0.05)[4]。該種添加乳酸菌制劑的新型手工皂不僅可以用于日常面部護理，還可用來清潔頭皮，達到育發、防止脫發作用。富含乳酸菌制劑的新型手工皂產生的泡沫細膩，富有彈性，能溫和清潔面部和頭發的塵垢，去除頭屑和多余油脂，令肌膚回歸水油平衡狀態，成為具有獨特效能的天然有機化妝品系列產品。

1.2 新型手工皂理化性質檢測

對新型手工皂進行pH值測試。通常情況下，手工皂水溶液的pH值在室溫條件下(25℃)應控制在10以內，相對而言，使用感受最佳的pH值是8～9的弱堿性，天然手工皂的pH值如果≤7，則意味著該手工皂不具有清潔功效。對富含乳酸菌復合物的新型手工皂進行了皂體含水量及其揮發物含量測定實驗，利用高溫干燥箱對粉碎的手工皂進行檢測，根據國標《化妝品安全性評價程序和方法》對新型手工皂進行了急性皮膚刺激性試驗和多次皮膚刺激性試驗，實驗動物選用“昆明鼠”，實驗跨度為15 d，連續對分成3個實驗組的6只實驗小鼠涂抹手工皂，觀察涂抹部位皮膚眼觀變化。采用量筒實驗[5]，對該新型手工皂的起泡能力進行測試，具體操作如下：用電子天平稱取3個不同皂體的手工皂，各稱取2 g，分別用室溫蒸餾水20 mL將其溶解，將等分溶液倒入250 mL帶塞量筒中，迅速讀出皂液的初始體積，記作V0。反復搖晃或顛倒量筒，使其充分產生泡沫，搖晃1 min后再次迅速讀出皂液泡沫體積V1。

1.2.1 新型手工皂的pH值檢測

皂類化妝品從制作方法上可以分為熱制皂和冷制皂。熱制皂是在高溫狀態下將油脂、堿和水以一定比例混合，進行皂化反應，這種方法雖然使得制皂周期大大縮短，但總體而言，堿性較強，對皮膚刺激性較強，如長期使用，會破壞膚質，使用效果不理想。新型手工皂在最初設計時采用冷制皂方法，起到保濕功效，較長的皂化時間使得其pH值與皮膚pH值更為接近[5]。具體pH值測定方法如下：將透明、乳白、淡黃三種顏色。富含乳酸菌制劑的手工皂切割成適當小塊，分別融化于25℃清水中，取pH試紙(測定范圍在6.5～10)對照比色卡，得出3種顏色手工皂水溶液pH值分別為8.2、8.7、8.5。pH值測試結果滿足手工皂市場要求，在此范圍內制成的手工皂具有清潔污垢的能力。

1.2.2 新型手工皂含水量測定

通過人們使用手工皂的反饋調查可知，消費者客觀評價手工皂性能的重要指標是水分和揮發物含量，其高低直接影響手工皂的觀賞品相和使用體驗。若手工皂中水分和揮發物含量過高，會使得皂體軟散，在后續使用過程中，皂體遇水容易變形，日常消耗量大，造成一定程度的浪費。反之，水分和揮發物含量較低，皂體偏硬偏脆，干燥時易折斷，起泡能力差。

選取3塊富含乳酸菌制劑的新型手工皂，分別切取相同大小的小塊，測定其重量后放在平皿中，將其切碎，放入烘干箱中均勻受熱，快速蒸發水分。將3個實驗組同時在高溫干燥箱中105℃烘干4次，每次持續時間5 min，每次烘干結束后稱量手工皂重量，實驗結果如表1所示。

表1 富含乳酸菌制劑的新型手工皂含水量測定Tab.1 Determination of water content of a new handmade soap containing lactic acid bacteria preparation

實驗結果表明，此種富含乳酸菌制劑的新型手工皂的含水量符合國家標準，處于一個含水量相對豐富的區間。

1.2.3 急性皮膚刺激性試驗和多次皮膚刺激性試驗

使用手工皂時，若具有一定的刺激性，會引起涂抹接觸部位紅腫，產生紅斑，甚至引起皮膚潰爛，所以需要對該新型手工皂進行皮膚測試。

將待測物研磨成細粉狀并用水(無刺激溶劑)充分潤濕，保證受試物和皮膚有良好的接觸，考慮該溶劑對受試物皮膚刺激性的影響，需稀釋后使用此產品，本試驗選用小鼠，使用的小鼠為成年、健康、皮膚無損傷的動物，雌性和雄性均參與本次實驗，實驗動物每組單獨飼養，飼養環境為實驗動物房，選用常規飼料，飲水不限制。

實驗前，取已將實驗動物背部脊柱區域毛剪掉的白色小鼠6只，去毛范圍約3 cm×3 cm，涂抹面積為2.5 cm×2.5 cm。平均分成3個實驗組A、B、C，實驗小鼠分別命名為A1、A2、B1、B2、C1、C2。A組實驗鼠涂抹富含乳酸菌制劑的新型手工皂，B組小鼠涂抹洗面奶，C組小鼠涂抹市場上常規的肥皂，取受試物約0.5 g涂抹在一側皮膚上，受試物使用無刺激性溶劑配制。每天涂抹一次，連續涂抹15 d，從第二天開始，每次涂抹前剪毛，用水清除殘留受試物。

依據實驗中受試實驗動物被涂抹皮膚處呈現的可視現象，總體進行累計加分，將測試手工皂對皮膚刺激程度分為以下幾個等級，如表2、3所示。

表2 皮膚刺激反應評分Tab.2 Skin irritation response score

表3 皮膚刺激強度分級Tab.3 Skin irritation intensity grading

對6只實驗小鼠進行連續15 d觀測，實驗結果表明，3組實驗小鼠均未見涂抹處出現紅斑、紅腫、水腫等皮膚過敏癥狀。綜上所述，富含乳酸菌制劑的新型手工皂不會引起皮膚過敏性反應。

1.2.4 新型手工皂起泡率分析

根據式(1)表征手工皂的起泡能力:

(1)

其中，V0為皂液的初始體積，mL，V1為搖晃1 min后皂液泡沫體積，mL。

表4 新型手工皂起泡力分析Tab.4 Analysis of foaming power of new handmade soap

起泡力并非越高越好，高起泡力的香皂雖然去污能力有一定提高，但是會帶走肌膚大多水分，使用感受不夠順滑、水潤，降低皮膚彈性。由表4可知，該類型手工皂平均起泡力在66.12%，屬適中范圍。

1.3 新型手工皂去污能力測試

對該類型新型手工皂去污力測評，如圖1所示。受試者小手臂內側涂滿3個面積大小相等、顏色深度大致相同的黑色墨水圈，由上至下分別做清水、富含乳酸菌制劑的手工皂、市場上常見的工業皂順時針涂抹10圈，經過清水沖洗處理后，3個污漬圈的顏色深淺變化如圖1所示[6]。

圖1 去污能力測試對比Fig.1 Comparison of decontamination ability test

由此可見，富含乳酸菌制劑的新型手工皂與市面上常見的皂去污能力相當，清水去污能力最弱。

1.4 皂化溫度的優化

相對傳統的工業皂而言，手工皂制作時間跨度長，不同配方的皂化溫度也不同。根據經驗可知，此類手工皂制作時，若皂化溫度較低，可以最大限度保留油脂所含的營養成分與天然活性物質，但皂化時間長，浪費人力，低溫容易造成皂化反應不完全，導致成品皂體松散，不夠緊密牢固，使用容易碎裂。經過長時間的制作摸索，該類手工皂最佳皂化溫度為60℃±3℃。

2 結論

在手工皂中添加乳酸菌發酵上清液，最佳皂化溫度為60℃±3℃，對其進行pH值測定、起泡力測定、去污能力實驗、急性皮膚刺激性試驗、多次皮膚刺激性試驗。實驗結果表明，其對肌膚無刺激性，使用感受溫和，去污能力強，硬度適中，皂體美觀。未來，應對此類手工皂進行改進，添加其他生物制品，實現多種效果完美契合的創新型手工皂。