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香菇多糖基凝胶面膜的制备及其性能研究

2024-05-23王雯婷谢素雅吕爽刘振彬胡梁斌姚丽珊莫海珍李红波

陕西科技大学学报 2024年3期
关键词:抗氧化

王雯婷 谢素雅 吕爽 刘振彬 胡梁斌 姚丽珊 莫海珍 李红波

文章编号:2096-398X2024)03-0046-11

(陕西科技大学 食品科学与工程学院, 陕西 西安 710021)

摘 要:以香菇多糖、凝胶基质为原料,制备了食用菌补水面膜,通过正交试验得出面膜较优配方,并研究其感官、质构、LF-NMR、流变、抗氧化和皮肤水分测试.结果表明:筛选的羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为最佳凝胶基质;单因素和正交试验得出香菇复合多糖凝胶面膜的最优配方包括:CMC-Na 3.3 g,香菇多糖1 g,甘油4 mL,山梨醇2 g,山梨酸钾1 g,VC 1 g,去离子水100 mL.香菇多糖凝胶面膜的弹性和对照组无显著性差异,粘聚性以及凝胶强度高于对照组,其凝胶强度为18.142 g;香菇多糖凝胶面膜与对照面膜中均含有自由水;流变分析表明香菇多糖面膜凝胶的粘性模量高于对照组;香菇多糖面膜凝胶的抗氧化能力高于对照组,并且DPPH自由基清除率随着面膜质量浓度增大而增大,最佳浓度为5 mg/mL;保湿率高于芦荟胶面膜,但略低于睡眠面膜,在2 h時保湿率最佳值是99.46%;面部皮肤水分含量结果表明,香菇多糖面膜凝胶对不同的人都有显著的保湿效果,试用者的面部皮肤水分含量从28.314%提高至33.472%.香菇多糖凝胶面膜的开发为最大限度地发挥香菇多糖的价值提供了一个全新的思路.

关键词:香菇多糖; 凝胶面膜; 羧甲基纤维素钠; 保湿; 抗氧化

中图分类号:TS332; TQ658    文献标志码: A

Study on preparation and performance of lentinan-basedgel facial mask

WANG Wen-ting, XIE Su-ya, LV Shuang, LIU hen-bin, HU Liang-bin,YAO Li-shan, MO Hai-zhen, LI Hong-bo*

School of Food Science and Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi′an 710021, China)

Abstract:In this paper,an edible mushroom hydration mask was prepared with mushroom polysaccharide and gel matrix as raw materials,and the better formulation of the mask was prepared through orthogonal experiments,and studied its sensory,textural composition,LF-NMR,rheology,antioxidant and skin moisture tests.Results reveal that CMC-Na is the optimal gel matrix.The ideal formulation,determined through single-factor and orthogonal tests,includes:CMC-Na 3.3 g,lentinan 1 g,glycerin 4 mL,sorbitol 2 g,potassium sorbate 1 g,VC 1 g,deionized water 100 mL,the lentinan facial mask gel demonstrates higher cohesiveness and gel strength without significant differences in elasticity,with a gel strength of 18.142 g.Both lentinan and control masks exhibit free water.Rheological analysis reveals slightly higher viscous modulus in the lentinan gel.The lentinan facial mask gel outperforms the control in antioxidant capacity and the DPPH free radical scavenging rate increased with the increase of mask mass concentration,with the optimal concentration of 5 mg/mL; and exhibits better moisturizing than aloe gel facial mask,though slightly less than sleeping facial mask,with the optimal value of moisturizing rate of 99.46% at 2 h.Skin moisture content analysis demonstrates lentinan′s substantial moisturizing effects across diverse individuals,and the moisture content of facial skin of the trial participants increased from 28.314% to 33.472%.The development of lentinan gel facial mask introduces a fresh perspective for maximizing lentinan′s value.

Key words:lentinan; gel facial mask; CMC-Na; moisturize; antioxidant

0 引言

隨着生活品质的提升,人们对面部肌肤护理的意识逐渐增强,一系列的美容护肤品应运而生,面膜由于功效齐全、方便携带等优点,消费量呈现逐渐递增的态势,发展不容小觑[1].凝胶状面膜作为面膜的一类,在近几年发展较为迅速.目前市面上的凝胶面膜主打抗氧化、保湿以及抗衰老等功效,而利用天然活性成分研制的绿色无污染功效型凝胶面膜更是受到消费者的青睐[2].

食用菌是一类可供食用或药用的大型真菌[3],其中含有多种生物活性物质,具有药用保健作用.多糖是食用菌主要的生物活性物质,并且符合世界卫生组织规定的免疫增强剂要求,其最大的优点为毒性低、副作用少.目前,已有研究报道,从食用菌中分离得到具有天然生物活性的多糖等生物大分子物质在抗氧化和抗衰老等方面已经显示出其优越性.值得注意的是,食用菌多糖类物质已经成为人类筛选抗菌素药物的重要来源之一[4,5].食用菌多糖面膜在皮肤表层形成透气的糖膜,而且面膜含有高分子多聚糖,因此具有良好的保湿、抑菌及抗氧化效果.故食用菌多糖的开发及其在医药、保健品方面的应用逐渐成为当前的研究热点.食用菌主要含有蛋白质、维生素、半纤维素、脂类和糖类等多种营养成分[6].其中,多糖的应用颇为广泛.

在面膜中添加天然活性成分不仅副作用小,安全性较高,还能让肌肤变得更为光滑、水润、有弹性,而且会对青春痘、粉刺等皮肤病有一定修复作用.香菇多糖作为香菇中非常重要的有效成分,具有诸多生物活性,研究表明香菇多糖在抗氧化、抑菌等方面发挥了极大的作用[7,8],目前对香菇多糖研究较多的是口服液及压片糖果的制备[9,10],对多糖面膜研究较少,且无过敏反应的相关报道,利用多糖这些特性(抑菌抗氧化),本研究尝试以香菇多糖作为天然活性成分,将其与凝胶基质充分融合,并添加其他辅料开发复合多糖凝胶功能性面膜并探究其功能特性.本研究将食用菌多糖的生物活性与凝胶性能结合起来,充分发挥天然活性成分的抗氧化及抗衰老活性,达到保湿、抗氧化等功效,以期为香菇多糖的精深加工提供新的解决工艺并为其在护肤品中的应用以及开发提供理论支撑.

1 实验部分

1.1 实验原料与仪器

1.1.1 主要试剂

80%香菇多糖购自广东原沛生物工程有限公司;98%羧甲基纤维素钠购自陕西然糠生物科技有限公司;99%聚乙烯醇购自山东翔昭新型材料有限公司;98%结冷胶购自陕西源优生物科技有限公司;99%海藻酸钠购自郑州百思特食品添加剂有限公司;99%甘油购自山东宇硕化工有限公司;99.99%山梨醇购自济南元素化工有限公司;99%山梨酸钾购自四川华堂聚瑞生物科技有限公司;99%维生素C购自江苏久佳生物科技有限公司;99%溴化钾购自潍坊优蓝化学有限公司.

1.1.2 主要仪器

PHS-320智能多功能酸度计,成都世纪方舟科技有限公司;YT11/TGL-16台式高速离心机,北京海富达科技有限公司;AL204-1C电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;101-1A型数显电热恒温干燥箱,沧州精弘工程仪器有限公司;Nicolet Nexus 6700傅立叶红外光谱仪,石家庄赛默科技有限公司;MARS40/60旋转流变仪,赛默飞世尔科技(中国)有限公司;JP-300A-8W高速多功能粉碎机,广州雷迈机械设备有限公司;MicroMR02-025V 2MHz低场核磁共振分析仪,上海纽迈电子科技有限公司;CTA-10HD物性分析仪,天津创兴电子设备制造股份有限公司;Imate皮肤水分测试仪,深圳富恒通科技有限公司;M378909可见分光光度计,北京中西华大科技有限公司;H-500DE型数控超声波清洗器,济南欧莱博科学仪器有限公司;SU3800高分辨扫描电子显微镜,诺赛德自动化设备有限公司;DW-80W220卧式冰箱,浙江和利超低温技术有限公司;T-PH-001pH计,泰兴市天科自动化仪表有限公司.

1.2 实验方法

1.2.1 凝胶基质的筛选

选取羧甲基纤维素钠(半合成凝胶基质)、聚乙烯醇(合成凝胶基质)、结冷胶以及海藻酸钠(天然凝胶基质)四种不同的凝胶基质,向其中分别添加适量的蒸馏水搅拌均匀,参考凝胶基质的常用量,其中羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的浓度设置为3%、4%、5%,聚乙烯醇(PVA)的浓度为5%、7.5%、10%,结冷胶(GG)的浓度为1%、2%、3%,海藻酸钠(SA)的浓度为5%、7.5%、10%,结合感官评定对各凝胶基质的色泽、均一性、成型性、流动性、粘性、涂展性进行评估,确定最优凝胶基质.

1.2.2 面膜凝胶的制备工艺

筛选出最优的凝胶基质后,通过对文献[11,12]的参考,面膜凝胶的配方如下:CMC-Na、香菇多糖、甘油、山梨醇、山梨酸钾、维生素C、去离子水和香精.

先将CMC-Na置于100 mL装有适量去离子水的烧杯中并将其置于50 ℃的恒温磁力搅拌器上,不断搅拌直至完全溶解均匀.取出待其冷却至室温,将香菇多糖、山梨醇、维生素C、香精依次加入烧杯中不断搅拌至完全混合.将甘油、山梨酸钾依次加入烧杯内使用均质机不断搅拌至完全均匀.

1.2.3 面膜凝胶保湿率的测定

参考任远等[13]的方法对面膜凝胶的保湿率进行测定:称取等质量的面膜凝胶涂抹在培养皿底部,放置于25 ℃盛有碳酸钾溶液(相对湿度45%)的干燥器中,在干燥后分别在0 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h和24 h取样并称重,保湿率根据公式(1)计算:

B=M2M1×100%(1)

式(1)中:B代表保湿率,M1为干燥前面膜凝胶的质量(g),M2为干燥后不同时间面膜凝胶的质量(g).

1.2.4 单因素实验

(1)CMC-Na的添加量对香菇多糖面膜凝膠保湿率的影响

按照1.2.2节中面膜凝胶的制备方法,其中CMC-Na的添加量分别设置为3%、3.5%、4%、4.5%(w/v),香菇多糖添加量为2%(w/v),甘油添加量6%(v/v),山梨醇添加量3%(w/v),山梨酸钾以及维生素C的添加量均为1%(w/v),并根据公式(1)测定不同样品的保湿率,以香菇多糖面膜凝胶的保湿率为评价标准,结合感官评价确定CMC-Na的最佳添加量.

(2)香菇多糖的添加量对香菇多糖面膜凝胶保湿率的影响

按照1.2.2节中面膜凝胶的制备方法,其中CMC-Na的添加量为3.5%(w/v),香菇多糖添加量分别设置为0%、1%、2%、3%(w/v),甘油添加量6%(v/v),山梨醇添加量3%(w/v),山梨酸钾以及维生素C的添加量均为1%(w/v),并根据公式(1)测定不同样品的保湿率,以香菇多糖面膜凝胶的保湿率为评价标准,结合感官评价确定香菇多糖的最佳添加量.

(3)甘油的添加量对香菇多糖面膜凝胶保湿率的影响

按照1.2.2节中面膜凝胶的制备方法,其中CMC-Na的添加量为3.5%(w/v),香菇多糖添加量为1%,甘油添加量分别设置为0%、3%、6%、9%(v/v),山梨醇添加量3%(w/v),山梨酸钾以及维生素C的添加量均为1%(w/v),并根据公式(1)测定不同样品的保湿率,以香菇多糖面膜凝胶的保湿率为评价标准,结合感官评价确定甘油的最佳添加量.

(4)山梨醇的添加量对香菇多糖面膜凝胶保湿率的影响

按照1.2.2节中面膜凝胶的制备方法,其中CMC-Na的添加量为3.5%(w/v),香菇多糖添加量为1%,甘油添加量为3%,山梨醇添加量分别设置为0%、1%、2%、3%(v/v),山梨酸钾以及维生素C的添加量均为1%(w/v),并根据公式(1)测定不同样品的保湿率,以香菇多糖面膜凝胶的保湿率为评价标准,结合感官评价确定山梨醇的最佳添加量.

1.2.5 正交试验

基于1.2.4节中单因素实验结果,选取CMC-Na的添加量为3.3%、3.5%、3.7%,香菇多糖的添加量为0.8%、1%、1.2%,甘油的添加量为2%、3%、4%,山梨醇的添加量为1.5%、2%、2.5%进行正交试验,将保湿率作为响应指标,通过四因素三水平正交表开展实验筛选香菇多糖面膜凝胶的最佳配方,正交试验因素水平如表1所示.

1.2.6 感官指标测定[14]

从陕西科技大学招募了20名无味觉障碍和无味觉障碍史的志愿者(10男10女,年龄23~26岁),由20名志愿者组成的评估小组接受了感官培训.

(1)外观

观察面膜凝胶的质地是否均匀,有无杂质和污迹.

(2)气味

通过嗅觉感知面膜凝胶是否有不良气味等.

(3)使用感受

在涂抹面膜凝胶时观察是否会有不良反应.

1.2.7 理化指标测定

(1)pH值

采用GB/T 13531.1-2008《化妆品通用检测方法 pH值的测定》(稀释法)中的方法来测定香菇多糖面膜凝胶的pH值,质量指标:pH 3.5~8.5.

(2)耐热性

取两份面膜凝胶样品,将其中一份以室温保藏,另一份放入50±1 ℃恒温水浴锅中,24 h后取出,待样品恢复室温后观察面膜凝胶样品是否存在变色、变稀的现象[15].

(3)耐寒性

取两份面膜凝胶样品,将其中一份以室温保藏,另一份放入-20±1 ℃冰箱,24 h后取出,待样品恢复室温后观察面膜凝胶样品是否存在变色、变稀的现象[16].

(4)离心稳定性

取1.5 g的面膜凝胶样品装在2 mL的离心管并放在离心机中,将离心速度设置为3 000 r/min,离心时间为20 min,取出样品后观察面膜凝胶样品是否均一,有无分离和分层现象[17].

1.2.8 质构测定

采用质构仪测定全质构模式下面膜凝胶样品的弹性以及粘聚性,选用P/75探头,测试参数:将测前、测中、测后速度分别设置为1 mm/s、2 mm/s、5 mm/s,压缩应变45%,触发力5 g[18].

选用P/0.25S探头测定面膜凝胶样品的凝胶强度,测试参数如下:测前、测中、测后速度分别设置为2 mm/s、1 mm/s、10 mm/s,压缩应变45%,触发力5 g,测量一日三次.

1.2.9 LF-NMR测定.

样品根据Sun等[18]使用的方法进行测定并作部分修改,将一定重量的香菇面膜凝胶挤压制品用保鲜膜包好后放入核磁共振管中,采用CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)脉冲序列测量样品的横向弛豫时间T2.测试参数设置为90°脉冲时间为7 μs,180°脉冲时间为14 μs,回波数为18 000,回波时间为0.8 ms,累积时间为8次,采样点为59 992,频谱宽度为200 kHz,采样重复时间为3 000 ms.

1.2.10 流变测定

按照Liu等[19]描述的方法,使用流变仪来测定不同样品的动态粘弹性,使用40 mm几何板,间隙为1 000 μm.实验程序如下:温度设置为25 ℃,在0.1~100 rad/s的角频率范围内以0.1%的应变值进行测定,所有测试均在线性粘弹区域内进行.

1.2.11 DPPH自由基清除能力测定

根据Shimada等[20]报道的方法对面膜凝胶的DPPH自由基清除能力进行测定.制备0.6 mM浓度的DPPH甲醇溶液.取少量面膜凝胶样品溶于蒸馏水中用玻棒搅匀后静置24 h,取静置后的上清液100 μL,加入200 μL DPPH溶液.将溶液均匀混合并在暗处静置30 min后,在517 nm处测量各溶液的吸光度.DPPH自由基清除率通过公式(2)计算:

DPPH自由基清除率=1-A1-A2)A3×100%(2)

式(2)中:A1为样品溶液与DPPH醇溶液的混合溶液的吸光值,A2为样品溶液与无水乙醇的混合溶液的吸光值,A3为DPPH醇溶液和蒸馏水的混合溶液的吸光值.

1.2.12 面部皮肤水分含量测定

随机选取20名不同职业、性别、肤质、年龄、护肤习惯的人来进行面部皮肤水分含量测试,首先使用皮肤水分测试仪记录未涂抹面膜凝胶时实验人员的面部水分含量,晚上将固定量的面膜凝胶样品均匀涂抹于实验人员的面部,15 min后洗净,于第二天早上测定面部皮肤水分含量,每两天涂敷一次,实验周期为30天[21].

1.2.13 数据分析

除非另有规定,所有测试均测量三次,使用SPSS分析软件分析数据,使用Origin 9.0进行数据处理和图形构建.使用Duncan检验,p<0.05的差异被判断为显著.

2 结果与讨论

2.1 凝胶基质的筛选结果

4种不同浓度的凝胶基质如图1所示.由图可以观察到,CMC-Na凝胶基质呈无色透明状,随着CMC-Na添加量的增加凝胶内部形成的气泡越来越多;PVA的凝胶基质呈微白透明液体,随着PVA添加量的增加,凝胶越来越浑浊,且内部出现气泡;GG的凝胶基质呈白色浑浊状,当GG的添加量达到2%时凝胶色泽转变成乳白色,内部出现少量气泡;当SA的添加量为5%时,凝胶呈白色透明状,当添加量达到7.5%以上时凝胶色泽转变成淡黄色并出现少量气泡.

将四种不同的凝胶基质分别倾斜30°,15 min后观察其流动性,结果如图2所示.由图可知,CMC-Na、GG以及SA的流动性呈现出类似的状态,CMC-Na 3%,GG 1%以及SA 5%的凝胶基质相较其他浓度的凝胶基质更具流动性,CMC-Na 5%以及SA 10%的凝胶基质具有轻微流动性,GG 3%无流动性.而PVA的浓度为10%时仍然呈流体状,流动性大.

将四种不同的凝胶基质涂抹于手背上并观察其涂展性,结果如图3所示.由图可以看到,浓度为3%和4%的CMC-Na凝胶基质在涂抹时比较均一,与皮肤的贴合性较好,当浓度达到5%時与皮肤不能紧密贴合,涂展性变差;PVA凝胶基质呈流体状,粘度大,涂展效果很差;浓度为1%的GG凝胶基质流动性大,且粘度较低,当添加量达到2%和3%时物料的涂展性较均一;浓度为5%和7.5%的SA凝胶基质涂展均一,与皮肤亲和性好,当添加量达到10%时凝胶的涂抹不均匀、涂展性变差.

4种不同浓度的凝胶基质筛选结果如表2所示.综合凝胶基质的色泽、均一性、成型性、流动性、粘性和涂展性指标,CMC-Na(3%~4%)整体的凝胶效果相对更好,PVA(5%~10%)凝胶成型性差,涂抹时不与皮肤贴合;SA(7.5%~10%)凝胶涂抹会比较粘稠,涂展均一性上不占优势;GG(2%)凝胶涂抹效果良好,但是色泽相对而言不如CMC-Na.最终本实验选取浓度范围为3%~4%的CMC-Na作为最佳凝胶基质来进行后续的研究工作.

2.2 单因素实验结果分析

2.2.1 CMC-Na的添加量对香菇多糖面膜凝胶保湿率和感官质地的影响

由图4(a)可知,随着测试时间的延长,香菇多糖面膜凝胶的保湿率呈现递减的趋势,当提高CMC-Na的添加量时,样品的保湿率均有所提升,其中4% CMC-Na添加量的面膜凝胶保湿率最高,添加量为3.5%时次之,3%CMC-Na添加量样品的保湿率最低.这可能是因为随着CMC-Na浓度的增大,面膜凝胶性增强,可以防止水分散发,而过高的CMC-Na浓度使得面膜中不溶性胶团增多,影响产品保湿率和细腻感[22].

由此得出,当CMC-Na的添加量为4%时香菇多糖面膜凝胶保湿率最大,失水率最小.但由于CMC-Na的浓度为4%~4.5%时,面膜凝胶的粘性较大,导致涂展不均匀,与皮肤贴合度略差.因此综合面膜凝胶的保湿率及感官质地,CMC-Na的最优添加量为3.5%.

2.2.2 香菇多糖的添加量对香菇多糖面膜凝胶保湿率和感官质地的影响

由图4(b)可知,随着测试时间的延长,面膜凝胶的保湿率整体呈现出逐渐递减的趋势,可以看到随着香菇多糖添加量的增加,面膜凝胶的保湿率呈现出先增加后降低的趋势,在香菇多糖添加量达到1%时,面膜凝胶的保湿率达到最大,过量的香菇多糖对面膜凝胶的保湿率有一定的负面影响.当香菇多糖低于1%时,产品呈现半透明凝胶状,保湿性最佳,多糖含量高于1%时,影响面膜凝胶的空间位阻,继而影响保湿率[22].

由此得出,当香菇多糖的添加量为1%时面膜保湿率最大.香菇多糖添加量过多凝胶会变得更加粘稠,整体的色泽也会变深,因此综合面膜凝胶的保湿率及感官质地,香菇多糖的最优添加量为1%.

2.2.3 甘油的添加量对香菇多糖面膜凝胶保湿率和感官质地的影响

由图4(c)可知,随着甘油添加量的增加,面膜凝胶样品的保湿率呈现先增加后降低的趋势,在不添加甘油时,面膜凝胶样品的保湿率最低,当甘油添加量达到3%时,样品的保湿率最高,随着甘油添加量继续增大,样品的保湿率降低,其中6%甘油添加量的保湿率最低.甘油作为增塑剂,对面膜有吸引力,可以增大保湿率,过量的甘油出现粘腻感,影响面膜中水分被吸收[23].

由此得出,当甘油的添加量为3%时面膜凝胶样品的保湿率最大.当添加6%以及9%的甘油时凝胶会变稀,凝胶的流动性增大,因此综合考虑面膜凝胶的保湿率及感官质地,甘油的最优添加量为3%.

2.2.4 山梨醇的添加量对香菇多糖面膜凝胶保湿率和感官质地的影响

由图4(d)可知,结果表明在贮藏期间,山梨醇的添加量对香菇多糖面膜凝胶的保湿率无显著影响,山梨醇添加量为3%的面膜凝胶保湿率始终高于其他样品.山梨醇对皮肤具有保湿作用,但是效果甚微[24].

由此得出,当山梨醇的添加量为3%时面膜凝胶样品的保湿率最大.当添加1%以及2%的山梨醇时对面膜凝胶质地无明显影响,面膜凝胶的粘性适中,涂展均一,但添加量3%时会导致面膜凝胶变得浑浊不透明.因此综合考虑面膜凝胶的保湿率及感官质地,山梨醇的最优添加量为2%.

2.3 正交试验结果分析

在上述单因素实验基础上进行正交试验设计,根据正交表配制9种香菇多糖面膜凝胶,分别为样品1~9,如图5所示.

由图5可以观察到,各个面膜凝胶样品质地均一,无明显杂质,经过倒置15分钟后发现样品2、样品3、样品5、样品7的流动性较其他样品略大,其他面膜凝胶样品倒置后未发现明显下滑现象,流动性较小,与芦荟胶和市售睡眠面膜类似.

以9个样品第24 h的保湿率作为响应值得到的正交试验结果和方差分析表如表3、表4所示,各因素对香菇多糖面膜凝胶保湿率影响的顺序大小为D>B>C>A,即山梨醇含量>香菇多糖含量>甘油含量>CMC-Na含量,最佳配方为:A1B2C3D2,即CMC-Na添加量为3.3%,香菇多糖添加量为1%,甘油添加量为4%,山梨醇添加量为2%,按照该配方制备的面膜凝胶保濕率最大.

2.4 香菇多糖面膜凝胶的感官指标分析

香菇多糖面膜凝胶的感官指标结果如表6所示.

2.5 香菇多糖面膜凝胶的理化指标分析

香菇多糖面膜凝胶的pH值为5.17±0.08,呈弱酸性,符合GB/T 13531.1-2008的相关规定.稳定性是面膜、乳液等化妆品及护肤品的重要质量指标,包含耐热性、耐寒性以及离心稳定性,香菇多糖面膜凝胶及对照面膜的稳定性如图6所示.结果表明,经过高温、低温以及离心等处理后,香菇多糖面膜凝胶以及两款市售面膜均没有出现水分析出、分层、色泽的变化以及沉淀等现象,具有优良的耐热性、耐寒性以及离心稳定性[25].

2.6 香菇多糖面膜凝胶的质构分析

香菇多糖面膜凝胶以及对照面膜的质构特性如图7所示.弹性表示使样品变性到一定程度所需的力,由图7(a)可以看出,香菇多糖面膜凝胶与对照面膜的弹性无显著性差异;粘聚性被用来表示凝胶保持完整网状结构的能力,即表示样品在经过第一次变形后对其进行再次压缩的承受能力[26],结果表明,香菇多糖面膜凝胶的粘聚性最大,显著高于芦荟胶面膜,但与睡眠面膜无显著差异.

凝胶强度是反应凝胶分子内部结构稳定的一个参数,从图7(b)可以看出,香菇多糖面膜凝胶的凝胶强度最大,显著高于对照面膜,睡眠面膜次之,芦荟胶面膜的凝胶强度最低,说明香菇多糖面膜凝胶内部机械强度相对较大.

2.7 香菇多糖面膜凝胶的低场核磁分析

香菇多糖面膜凝胶以及对照面膜的横向弛豫时间T2反演图如图8所示.结果表明,香菇多糖面膜凝胶和对照面膜几乎都在T2>100 ms时出峰,这表示三种面膜内部基本均为自由水,即可以自由迁移的水[27].芦荟胶面膜的T2与香菇多糖面膜凝胶以及睡眠面膜相比向右偏移,这说明芦荟胶面膜中的水分受到的束缚力减少,自由度相对更大,而睡眠面膜中水分受到的束缚力相对更强一些,更具锁水性,香菇多糖面膜凝胶处于两者之间.

2.8 香菇多糖面膜凝胶的流变分析

图9表示香菇多糖面膜凝胶以及对照面膜的粘弹性.从图9(a)可以看到,面膜的G′在低频率时变化不大,随着扫描频率的增加,G′逐渐呈现上升趋势;而G″始终随频率的增加而增大,且G′

2.9 香菇多糖面膜凝胶的DPPH自由基清除能力分析

香菇多糖面膜凝胶的DPPH自由基清除能力如图10所示,以VC作为参照,可以看到随着质量浓度的增加,不同样品对DPPH清除率均呈现逐渐升高的趋势,且香菇多糖面膜凝胶对DPPH自由基的清除能力高于芦荟胶以及睡眠面膜,当质量浓度为5 mg/mL时,香菇多糖面膜凝胶对DPPH自由基的清除率为42.4%,而芦荟胶面膜以及睡眠面膜对DPPH自由基的清除率分别为35.53%以及27.17%;当质量浓度为15 mg/mL时,香菇多糖面膜凝胶、芦荟胶以及睡眠面膜对DPPH自由基的清除率分别为66.2%、63.31%以及53.39%;当浓度为25 mg/mL时,香菇多糖、芦荟胶以及睡眠面膜对DPPH自由基的清除率分别高达76.73%、72.73%以及66.75%.VC与香菇多糖具有很高的抗氧化能力,大大增强了香菇多糖面膜凝胶的抗氧化性.

自由基氧化是造成皮肤衰老的主要原因,香菇多糖面膜凝胶表现出了较好的清除DPPH自由基的能力,表明制备的香菇多糖面膜凝胶具有良好的抗氧化、抗衰老的功效.

2.10 香菇多糖面膜凝胶的保湿率分析

香菇多糖面膜凝胶以及对照面膜的保湿率如图11所示.

结果表明,三种面膜的保湿率在25 ℃贮藏24 h内均具有显著性差异,其中芦荟胶面膜的保湿率显著低于其余2种面膜,贮藏24 h后保湿率降低至74.82%,失水率最大;而睡眠面膜的保湿率在24 h内始终最大;香菇多糖面膜凝胶的保湿率处于两种面膜之间,在第24 h时香菇多糖面膜凝胶以及睡眠面膜的保湿率分别为94.48%和96.38%.

2.11 香菇多糖面膜凝胶的面部皮肤水分含量分析

20名受试者的相关资料统计结果如表7所示.5名受试者在使用香菇多糖面膜凝胶的测试结果如表8所示.表8所示结果表明,在前十三次使用时p值均>0.05,表示涂敷面膜凝胶前后受试者的皮肤含水量没有显著性差异,但是从第十四次开始敷用时0.01

3 结论

本研究探讨了以香菇多糖作为天然活性成分制备面膜凝胶的可行性,具体结论如下:

(1)根据色泽、均一性、成型性、流动性、粘性以及涂展性指标确定CMC-Na为最优凝胶基质,通过单因素实验和正交试验得出最优的香菇多糖面膜凝胶的配方为:CMC-Na 3.3 g,香菇多糖1 g,甘油4 mL,山梨醇2 g,山梨酸钾1 g,VC 1 g,去离子水100 mL,香精少量,其中香菇多糖面膜凝胶的感官以及理化指标均符合行业的相关规定.

(2)与市售芦荟胶以及睡眠面膜对比分析表明香菇多糖面膜凝胶的弹性与对照面膜无显著性差异,粘聚性以及凝胶强度高于对照组,其中三款面膜中基本均为自由水.香菇多糖面膜凝胶與对照组的弹性模量无显著差异,但粘性模量高于对照面膜.其抗氧化能力高于对照组,保湿率高于芦荟胶面膜但略低于睡眠面膜.在敷用一段时间后,香菇多糖面膜凝胶明显提高了不同人群皮肤中的水分含量,具有较好的保湿效果.本研究制备出具有保湿、抗氧化功效的多功能香菇多糖面膜凝胶,但只探讨了它的保湿性以及抗氧化能力,其他功能性作用未来还有待挖掘.

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【責任编辑:陈 佳】

基金项目:国家重点研发计划项目(2021YFD1600403); 陕西省科技厅科技计划项目(2024NC-YBXM-168,2024QCY-XJ-077); 陕西省教育厅科技计划项目(23JC013)

作者简介:王雯婷(1998—),女,山西阳泉人,在读硕士研究生,研究方向:农产品高值加工

通讯作者:李红波(1987—),男,河南济源人,副教授,博士,研究方向:食源性活性物质挖掘, hongbo715@163.com

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