天然薄盖灵芝手工皂的研制及品质评价*

谢宗胶，公维洁，施兰兰，林晓云

(海南热带海洋学院海洋科学技术学院，海南 三亚 572022)

海南地处热带亚热带地区，雨量充沛、热量充足、植物群落结构复杂，分布着占全国灵芝总种数65.3%的灵芝种类。薄盖灵芝为海南野生薄树芝，是一种珍贵的植物菌菇。富含多糖类、多肽类、三萜类、甾醇类、核苷类、生物碱类等多种生物活性成分，具有抗肿瘤、抗氧化、免疫调节、降血糖、降血脂、抗病毒、消炎抗菌、保肝护肝等功效[1]。在美容方面，被誉为“长生不老”的象征，能有效清除导致器官组织损伤的自由基和血液中的脂肪、胆固醇、血栓等，使血液循环保持畅通；提高红血球携氧能力，促进细胞的新陈代谢，改善皮肤性能，防止黑色素的产生，清除皮肤雀斑、黑斑等功效。基于薄盖灵芝的多种药理作用及其美容功效，故将其提取物作为添加剂配用于手工皂中，以期达到不刺肤，保水分，增光泽，祛皱纹，增美白的效果。

实验以橄榄油、棕榈油、椰子油、酪梨油、甜杏仁油、荷荷巴油和薄盖灵芝的提取液为原料，采用传统手工皂制作方法，参考先进洁面工艺，制备出一种新型灵芝手工皂[2-9]。通过正交实验优化其制作工艺并对成品的理化性质和去污力进行检测。

1 实 验

1.1 仪 器

JJ-1A电动恒速搅拌器，金坛市盛蓝仪器制造有限公司；PTHW型调温电热套，巩义市予华仪器有限责任公司；HH-数显恒温水浴锅，金坛市盛蓝仪器制造有限公司；752N型紫外可见分光光度计，上海电分析仪器有限公司；DHG-9245A电热恒温鼓风干燥箱，金坛市盛蓝仪器制造有限公司；1500Y型鑫龙威多功能粉碎机，浙江平用机械有限公司；CP214电子天平，奥豪斯仪器(上海)有限公司。

1.2 原料及试剂

薄盖灵芝，产自海南五指山。

橄榄油、棕榈油、椰子油、酪梨油、甜杏仁油、荷荷巴油、95%乙醇、无水乙醇、盐酸、硫酸、硝酸、甲基橙、甲基红、溴甲酚绿、酚酞、抗坏血酸、硝酸银、邻苯二甲酸氢钾、重铬酸钾、无水碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、石油醚、硫酸铁(Ⅲ)铵、硫氰酸铵、四水合钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]、磷酸二氢钾、碳酸氢钠，均为国产分析纯。

1.3 方 法

1.3.1 薄盖灵芝液的提取

采用热水提取法，用粉碎机将灵芝破碎成粉末状，称取10 g于圆底烧瓶中，再加入灵芝重量10倍(100 g)的蒸馏水，电热套加热保持微沸2 h，趁热过滤，收集提取液。重复上述操作两次，混合三次提取液，将其蒸发浓缩至20 mL。

1.3.2 薄盖灵芝皂的原料比

实验过程中，油脂比例直接影响手工皂的软硬程度。故根据油脂相关性能指标对油脂进行筛选，以手工皂软硬程度为评价指标，最终确定每次制皂配方如表1所示。

表1 灵芝手工皂配方

注：需碱量=4.02+3.8+2.82+1.36+1.33+0.69=14.02 g；需水量=需碱量×2.5，即需水量=35.05 g；蒸馏水=需水量-灵芝液。

1.3.3 薄盖灵芝皂的制备工艺

按照配方称取植物油混合于500 mL烧杯中，并放入已设定温度的水浴锅中，设定搅拌速度搅拌。再称取14.02 g NaOH溶解于定量蒸馏水中，待冷却至50 ℃时，将NaOH溶液在搅拌下缓慢加入混合油中。待皂液成奶昔状时，加入灵芝液，充分搅拌后倒入模具中，赶出气泡，用保鲜膜封好包上毛巾放入泡沫保温箱中24 h后，出膜，晾放在阴凉干燥通风处干燥。

1.3.4 薄盖灵芝皂制作工艺条件的确定

(1)最适皂化温度的确定

按配方称取植物油混合，称取14.02 g NaOH溶解于32.55 mL蒸馏水中，以混合油和NaOH溶液制得皂基，再加入2.5 mL灵芝液制得灵芝皂。以搅拌速度500 r/min、水浴温度分别为30、40、50、60 ℃制皂，测定成品灵芝皂产率、水分和挥发物含量。

(2)最适搅拌速度的确定

制作灵芝皂同上，以固定水浴温度50 ℃、灵芝液2.5 mL不变，改变搅拌速度分别为200、350、500、650、800 r/min制皂，测定成品灵芝皂产率、水分和挥发物含量。

(3)最适灵芝液添加量的确定

按制作灵芝皂的步骤称取植物油混合，分别量取2.5、5、7.5、10、12.5、15 mL灵芝液备用，分别称取14.02 g NaOH溶解于32.55、30.05、27.55、25.05、22.55、20.05 mL蒸馏水中，以混合油和NaOH溶液制得皂基，再加入备用的灵芝液制得灵芝皂，测定成品灵芝皂产率、水分和挥发物含量。

(4) 制作工艺优化

在单因素实验的基础上，以皂化温度、搅拌速度、灵芝液添加量进行三因素三水平正交实验，以进一步确定灵芝皂的最优制作工艺。

1.3.5 薄盖灵芝皂性能评价

(1)游离苛性碱的含量

参照轻工业行业标准 QB/T 2485-2008测定。

(2)总游离碱含量的测定

参照轻工业行业标准 QB/T 2485-2008测定。

(3)总碱量和总脂肪含量的测定

参照轻工业行业标准 QB/T 2485-2008测定。

(4) 水分和挥发物含量的测定

参照轻工业行业标准QB/T QB/T 2485-2008测定。

(5)氯化物含量的测定

参照轻工业行业标准QB/T 2485-2008测定。

(6)磷酸盐含量的测定

参照轻工业行业标准QB/T QB/T 2485-2008测定。

(7)乙醇不溶物含量的测定

参照轻工业行业标准QB/T 2623.5-2003测定。

(8)不皂化物和未皂化物含量的测定

参照轻工业行业标准QB/T 2623.7-2003测定。

(9)干钠皂含量的测定

参照轻工业行业标准QB/T 2623.8-2003测定。

(10) 溶解度的测定

用直径为1 cm的圆环在灵芝皂中截取直径1 cm，高4 cm的圆柱形皂，用细绳轻轻将其圆柱形皂绑住，并放入盛有200 mL 40 ℃的蒸馏水的烧杯中，10 min后取出，加入甲基橙溶液2滴，边搅拌边用0.5 mol/L盐酸标准溶液滴定至呈淡粉色为终点，记录所用体积为V1。将称取0.5 g灵芝皂m于盛有20 mL蒸馏水的烧杯中，水浴加热至皂完全溶解，加入甲基橙溶液2滴，同样边搅拌边用0.5 mol/L盐酸标准溶液滴定至呈淡粉色为终点，记录所用体积为V2。按公式计算其溶解度：

(11)稳定性的检测

①滤纸去零分别称取5 g灵芝皂和市售皂m，并将称好的皂连同滤纸置于50 ℃烘箱中6 h后取出，称量皂连同滤纸的重量，记录，去掉皂再称量滤纸的重量，记录，计算得出烘后皂的重量m1。

②滤纸去零分别称取5 g灵芝皂和市售皂m，并将称好的皂连同滤纸置于4 ℃冰箱中6 h后取出，称量皂连同滤纸的重量，记录，去掉皂再称量滤纸的重量，记录，计算得出冰后皂的重量m1。

③对比两组皂实验前后的外观变化，并计算质量的变化。按公式计算其前后的质量变化率：

(12)去污力的检测

用彩色笔在手臂上做三个直径为2.5 cm的圆形，将其中两圆分别依次用市皂、灵芝皂在其打转十圈后，将全部用水冲洗，对比各其洗涤效果。

2 结果与讨论

2.1 薄盖灵芝皂制作工艺条件的确定

2.1.1 皂化温度对灵芝皂产率、水分和挥发物含量的影响

图1 不同皂化温度对灵芝皂产率、水分和挥发物含量的影响

水分和挥发物是衡量手工皂品质的重要理化指标。含水过高的手工皂容易收缩变形，变质，硬度偏低，洗涤时不耐擦；含水过低，手工皂会很脆，易碎裂，洗涤效果差。国标要求水分和挥发物的含量15%以下。经实验测得，灵芝皂产率随着温度的升高逐渐上升，水分和挥发物含量逐渐下降，当温度设置在50 ℃时，灵芝皂产率最高，达到83.81%，水分和挥发物的含量最低，符合国家标准。当温度继续升高时，产率反而降低，水分和挥发物的含量反而升高，说明皂化温度控制在50 ℃左右最适宜。

2.1.2 搅拌速度对灵芝皂产率、水分和挥发物含量的影响

图2 不同搅拌速度对灵芝皂产率、水分和挥发物含量的影响

如图2所示，搅拌速度为500～650 r/min区间时，搅拌速度较缓慢均一，产率高且水分和挥发物含量低。转速为600 r/min及以上时，搅拌过于剧烈，会溅出皂液，造成皂液流失，误差增大，且所得的皂液易溶入气泡，皂体表面凹凸不平，会影响皂体美观，所以确定搅拌速度为500 r/min左右最适宜。

2.1.3 灵芝添加量对灵芝皂产率、水分和挥发物含量的影响

灵芝添加量对手工皂影响很大。添加量过多，易使皂基自身结构破坏，造成皂体松软不易成形；添加量太少，灵芝有效成分太少，达不到理想效果。由图3可以看出，在灵芝添加量5～12.5 mL区间时，水分和挥发物含量相似，7.5 mL时产率最高，出膜后皂体表面光滑无凹凸现象，品相好，故确定灵芝液添加量为7.5 mL左右最适宜。

图3 不同灵芝添加量对灵芝皂产率、水分和挥发物含量的影响

2.2 灵芝皂工艺优化

以单因素实验结果为取值范围，设计正交实验。L9(33)正交实验，因素与水平设计如表2所示，L9(34)正交实验结果与分析见表3。

表2 L9(34)正交实验因素与水平设计

表3 L9(34)正交实验结果与分析

表3正交实验数据表明，各因素对灵芝皂产率的影响程度依次是：灵芝液添加量>皂化温度>搅拌速度，最优工艺条件为A2B2C2，即皂化温度50 ℃，搅拌速度500 r/min，灵芝液添加量7.5 mL。以水分和挥发物含量为指标时，影响灵芝皂水分和挥发物含量的各因素主次关系为：灵芝液添加量>皂化温度>搅拌速度，最优工艺条件为A1B2C2，即皂化温度45 ℃，搅拌速度500 r/min，灵芝液添加量7.5 mL。由分析得以产率为指标的最优方案为A2B2C2，以水分和挥发物含量为指标的最优方案为A1B2C2，综合产率、水分和挥发物含量2个指标，各个因素的各水平值的选择如下：因素A皂化温度的选择，以产率为指标时，最优皂化温度为A2=50 ℃，以水分和挥发物含量为指标时，最优皂化温度为A1=45 ℃。比较A1和A2的产率、水分和挥发物含量的均值K的大小，温度为A1=45 ℃时，产率为82.35%，水分和挥发物含量为10.70%，温度为A2=50 ℃，产率为83.04%，水分和挥发物含量为10.82%。A2的产率比A1大0.69%，A1的水分和挥发物含量比A2小0.12%，由此可知，产率的影响比水分和挥发物含量的影响大，故选A2=50 ℃为最优皂化温度。综合得，因素B搅拌速度B2为最优搅拌速度。因素C灵芝液添加量C2为最优灵芝液添加量。故灵芝皂最优工艺条件为A2B2C2，即皂化温度50 ℃，搅拌速度500 r/min，灵芝液添加量7.5 mL。

2.3 验证实验

根据正交实验对工艺筛选的最佳制备条件：皂化温度50 ℃，搅拌速度500 r/min，灵芝液添加量7.5 mL进行验证实验。结果发现：灵芝皂的产率为83.93%，水分和挥发物含量为11.18%，验证结果显示A2B2C2为最佳制作工艺。

2.4 灵芝皂感官指标和理化性质的测定结果

2.4.1 感官指标

对灵芝手工皂进行感官评价，结果如表4所示。

表4 薄盖灵芝手工皂感官指标

实验表明，制得的灵芝手工皂光滑美观，软硬适中，泡沫丰富，洗涤后感觉良好，无刺激。

2.4.2 理化指标

对最佳工艺制得的灵芝手工皂进行游离苛性碱含量、总游离碱含量、总碱量和总脂肪含量、水分和挥发物含量、氯化物含量、乙醇不溶物含量、不皂化物和未皂化物含量、磷酸盐含量、及溶解度、稳定性、去污力等理化性质测定，其中游离苛性碱含量、总游离碱含量、水分和挥发物含量、氯化物含量、磷酸盐含量参照国家香皂理化性能指标，乙醇不溶物含量、干钠皂含量参照洗衣皂理化性能指标，测定结果见表5。

实验测得灵芝皂游离苛性碱的含量为0.021%、总游离碱的含量为0.155%、水分和挥发物的含量为12.75%、氯化物的含量为0.363%、磷酸盐含量为0.884%均符合国家对香皂质量标准的规定。乙醇不溶物的含量为1.391%满足Ⅰ型洗衣皂的乙醇不溶物含量(≤15%)、干钠皂的含量为43.037%满足Ⅱ型洗衣皂干钠皂含量(43%～54%)。实验灵芝皂的溶解度为20.168 g/cm2，符合市场上皂溶解度合格范围(20～35 g/cm2)。

通过稳定性实验发现，灵芝皂冷热稳定性均比市皂好，且冷稳定性较热稳定性好。

表5 灵芝皂理化性质测定结果

2.5 功效性检测

图4 灵芝皂去污效果

手掌(从上至下)依次为水洗、市皂、灵芝皂，污渍为直径为2.5 cm的圆形彩色笔涂鸦，A为污渍，B为用皂在污渍上打转十圈，C、灵芝皂冲洗效果，D 为市皂冲洗效果。由图4可看到灵芝皂洗涤所残余的污渍少，已不能看出原来污渍的形状，而市皂洗涤所残余的污渍还能看出原污渍的圆形，结果表明灵芝皂洗净度达到市场上洁面皂的程度，具有基本清洁力。

3 结 论

(1)实验采用薄盖灵芝提取液制备灵芝手工皂的最佳工艺条件为：皂化温度50 ℃，搅拌速度500 r/min，灵芝液添加量7.5 mL。

(2)薄盖灵芝手工皂性能测试表明，成品手工皂硬度适宜、颜色均一，其游离苛性碱含量为0.021%，总游离碱含量为0.155%，总碱含量为6.753%，总脂肪含量为37.607%，水分和挥发物含量为12.75%，乙醇不容物含量为1.391%，氯化物含量为0.363%，不皂化物和未皂化物含量为2.293%，磷酸盐含量为0.884%，均达到国家手工皂行业标准。乙醇不溶物的含量满足Ⅰ型洗衣皂的乙醇不溶物含量、干钠皂的含量满足Ⅱ型洗衣皂干钠皂含量。实验灵芝皂的溶解度亦符合市场上皂溶解度合格范围。

(3)薄盖灵芝手工皂具有美白、抗氧化的优势，研究结果为挖掘薄盖灵芝的利用价值具有重要作用。