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日化酵素原料的性能来源与配方应用:发酵转化、酶促反应及应用原则

1 日化酵素原料的基本属性

 

        在日化用品中,酵素通常不是指某一种单一化学物质,而是一类与微生物发酵、酶促转化或酶活作用相关的功能原料。它可以用于洁面、沐浴、洗发、护肤、洗衣、餐具清洁和家居清洁等产品中,主要作用包括辅助清洁、温和调理、改善肤感、处理特定污垢或提供发酵来源的功能特征。日化酵素原料大致分为两类。

 

类型

原料特点

主要评价重点

发酵型酵素原料

以水果、植物、谷物、酵母、乳酸菌或其他微生物发酵产物为基础

发酵底物、菌种、发酵工艺、成分组成、稳定性、应用测试

含酶活酵素原料

成品中含有明确酶种和可测酶活,如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等

酶种、酶活、作用底物、适用酸碱度、配方稳定性、配伍性

 

判断一款酵素原料是否有实际配方价值,至少需要明确以下信息:

①原料来自水果、植物、谷物、微生物发酵液,还是特定酶制剂;

②工艺属于可控发酵、酶解、过滤、灭活、防腐,还是稳定化处理;

③成分中主要包含有机酸、氨基酸、小分子肽、多糖、多酚转化物、微生物代谢物,还是明确酶活;

④在终配方中是否有稳定性、刺激性、清洁辅助、肤感、保湿、除味或酶活保留数据。

 

2 酵素原料的形成:发酵转化与酶促反应

 

2.1 发酵使原料组成发生变化

        许多日化酵素原料来自微生物发酵。发酵过程中,微生物利用水果、植物、谷物或其他营养基质进行代谢,并通过自身酶系推动底物发生分解、释放和转化。以植物或果蔬发酵原料为例,发酵过程中常见的变化包括:

 

发酵变化

对原料的影响

糖类被微生物利用

形成有机酸、醇类或其他代谢物

果胶、多糖被部分降解

提高可溶性物质比例,影响澄清度和肤感

蛋白质被部分水解

形成氨基酸或小分子肽

结合态植物成分被释放

使部分多酚、糖苷类或植物活性物发生转化

微生物代谢物形成

带来不同于普通提取物的复合组成

 

2.2 酶促反应推动底物分解和转化

酶是一类具有催化功能的生物大分子,多数酶属于蛋白质。酶能够降低反应所需的活化能,使特定化学反应在较温和条件下更快发生。

 

在酵素原料中,酶的作用主要体现在两个阶段。

第一是原料生产阶段。微生物在发酵过程中会分泌或利用多种酶,例如蛋白酶、糖苷酶、果胶酶、淀粉酶、脂肪酶等。这些酶参与蛋白质、多糖、果胶、淀粉、脂类或糖苷类物质的水解和转化,使原料组成发生改变。

 

第二是终产品应用阶段。如果酵素成品中仍保留可测酶活,并且配方环境适合,酶可能继续对特定底物发挥作用。例如,蛋白酶可作用于蛋白污垢或角质蛋白,脂肪酶可作用于油脂,淀粉酶可作用于淀粉类污垢。

 

2.3 成品中的催化作用取决于酶活保留

在严格意义上,催化作用来自酶。日化酵素原料是否能在终产品中继续发挥催化作用,取决于成品是否保留有效酶活。

 

成品状态

配方意义

含有明确酶活

可在适宜 pH、温度和配方环境下,针对蛋白、油脂、淀粉、纤维等特定底物发挥催化分解作用

主要为发酵滤液或发酵产物

主要依靠有机酸、小分子物质、代谢物和发酵转化物发挥综合作用

经过灭活处理

通常不再强调持续酶促作用,应按发酵产物或酶解产物评价其组成、稳定性和应用效果

缺少酶活数据

不能按活性酶制剂进行酶促分解或催化作用判断

 

3 日化酵素原料的性能来源

 

3.1 有机酸提供酸度调节和清洁辅助

发酵型酵素原料中常见有机酸,如乳酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸等。具体酸类组成取决于发酵底物、菌种和工艺条件。

 

在日化配方中,有机酸主要通过以下方式发挥作用:

①调节配方酸碱度;

②改善部分清洁产品的使用感;

③与部分防腐体系形成配方协同;

④在适当浓度下参与轻度皮肤调理;

⑤对部分异味来源产生酸碱调节作用。

 

        上述作用取决于终产品 pH、有机酸浓度、游离酸比例、缓冲体系和使用方式,不能仅依据原料中含有有机酸就直接推导出清洁、除味、防腐或皮肤调理效果

 

3.2 氨基酸、小分子肽和多糖改善调理感

        发酵过程中,植物或微生物来源的大分子物质可能被部分水解,形成氨基酸、小分子肽、低聚糖或多糖片段。这些成分是发酵型酵素在洗护和护肤产品中常见的性能基础。

 

成分类型

配方贡献

氨基酸

改善保湿感和皮肤亲和性

小分子肽

参与调理和肤感改善

多糖或低聚糖

提供润滑感、成膜感或保水感

可溶性发酵物

改善水相分散性和产品体验

 

3.3 植物成分经发酵后发生释放或转化

     2 2  当酵素原料以水果、植物或谷物为底物时,发酵可能使部分植物成分发生释放或转化。例如,多酚、糖苷类物质、香气前体、色素成分等,可能在微生物和酶系作用下改变存在状态。

 

这种变化可能带来三类结果:

①抗氧化相关指标发生变化;

②气味、颜色和肤感发生变化;

③部分成分的水溶性或分散性发生变化。

 

3.4 残留酶活带来特定底物处理能力

部分酵素原料如果保留酶活,可对特定底物产生作用。

 

酶种

作用底物

日化应用

蛋白酶

蛋白污垢、角质蛋白

辅助清洁、角质调理

脂肪酶

油脂、皮脂中部分脂质组分

辅助去油、处理油脂残留

淀粉酶

淀粉类污垢

辅助去除食物残留

纤维素酶

纤维表面微纤维

织物护理、改善毛羽感

 

        酶活作用成立需要三个条件:成品中有酶活,配方环境能够维持酶活,目标场景中存在相应底物。缺少其中任何一个条件,酶促作用都会受到限制。

 

4 日化酵素与常规酶制剂的区别

 

        复合酶是由多种明确酶种组成的酶制剂,例如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的组合。复合酶的核心是多种酶活共同作用于不同底物。

 

        发酵型酵素的组成更复杂。它通常是水果、植物、谷物或微生物发酵后形成的复合原料,主要包含有机酸、氨基酸、小分子肽、多糖、多酚转化物和微生物代谢物,也可能含有少量残留酶活。

 

对比项目

发酵型酵素原料

复合酶

产品本质

发酵形成的复合原料

多种明确酶种的组合

主要成分

有机酸、氨基酸、小分子肽、多糖、代谢物,可能含少量酶活

蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等

评价重点

成分组成、发酵工艺、稳定性、应用测试

酶种、酶活、底物匹配、酶活保留率

应用逻辑

调理、辅助清洁、体验改善、发酵来源属性

对特定污垢或底物进行催化分解

 

5 日化酵素在配方中的应用价值

 

5.1 辅助清洁

        在清洁产品中,酵素通常不是主清洁体系。主清洁仍依赖表面活性剂的润湿、乳化、分散和增溶作用。酵素的价值在于辅助处理特定有机残留,降低污垢附着性,或改善清洁后的使用感。

 

        对于含酶活酵素,其辅助清洁作用主要来自酶对特定污垢底物的分解。例如,蛋白酶可水解蛋白类污垢,脂肪酶可辅助水解部分甘油三酯或脂质类残留,淀粉酶可处理淀粉类污垢。若采用多种酶组合,则可提高对复合污垢的覆盖能力。对于发酵型酵素,辅助清洁作用通常不以酶促分解为主,更多来自有机酸、小分子发酵物以及与表面活性剂体系的配方协同。

 

5.2 温和调理

        在洁面、沐浴、洗手、洗发和护肤产品中,发酵型酵素常用于温和调理方向。其作用基础主要来自氨基酸、小分子肽、多糖、低聚糖、有机酸和其他发酵代谢物。这些成分可以帮助改善产品的水润感、滑感、洗后柔和感和皮肤亲和性。

 

5.3 肤感与产品体验

        发酵型酵素中的可溶性小分子、多糖和有机酸,会影响产品肤感、气味、颜色、清爽度和洗后残留感。若发酵气味过重、颜色波动明显或防腐压力过高,会影响终产品品质。

 

5.4 特定功能应用:角质调理与除味辅助

        部分含蛋白酶或酸性发酵物的酵素原料,可用于角质调理产品。其作用可能来自蛋白酶在适宜条件下对角质层表面蛋白或相关模型底物的水解,也可能来自有机酸对皮肤表面酸碱环境和角质层状态的调节。此类应用应关注酶活、终产品 pH、使用方式、停留时间、眼刺激、皮肤刺激和功效评价数据。

 

        部分发酵型酵素也可用于除味产品。其作用通常来自有机酸的酸碱调节、发酵小分子的气味修饰,以及对部分有机残留的辅助处理。除味效果应结合具体异味来源进行验证,例如汗味、油脂氧化味、食物残留味或宠物异味,不同异味模型的结果不宜直接互相外推。

 

6 日化酵素原料的应用原则

 

6.1 根据产品定位选择原料类型

        如果产品强调发酵来源、温和调理和肤感改善,适合选择发酵型酵素原料。如果产品强调去蛋白污渍、去油污、去淀粉污渍或角质调理,则应选择含明确酶活的酵素原料,并验证酶活稳定性。

 

6.2 控制添加量和终产品酸碱度

        发酵型酵素可能带有一定酸性,也可能含有残余糖类、有机酸和发酵代谢物。添加量过高可能影响酸碱度、气味、颜色、防腐和肤感。在护肤、洁面、儿童护理和敏感肌产品中,应以终产品测试结果为准。

 

6.3 功能与验证数据保持一致

        酵素原料可以提供辅助清洁、温和调理、发酵转化形成的小分子组分和代谢物、肤感改善和特定底物处理等价值。功能表达应与测试数据相对应。比如:酶活数据可说明酶促分解作用;去污测试可说明清洁辅助效果;稳定性数据可说明储存后的有效性;除味对照测试可说明除味辅助效果。

 

6.4 安全性与合规边界

        含酶活原料属于蛋白质类功能物质,除评价酶活外,还应关注皮肤刺激、眼刺激、吸入致敏、职业暴露和微生物控制等安全问题。粉末或高浓度酶制剂在称量、投料和混合过程中可能产生粉尘或气溶胶,研发和生产环节应做好密闭、通风和个人防护。用于消费者产品时,应选择适合日化体系的稳定化、低尘或液体酶制剂,并通过终产品安全性、稳定性和功效评价验证其适用性。

 

        发酵型酵素原料应关注微生物限度、防腐稳定性、残余糖类、有机酸、气味、颜色、批间差异和潜在杂质。相关功效应与测试数据一致,不应仅凭“发酵来源”或“含酶”直接推导出清洁、除味、角质调理、抗氧化或舒缓等效果。

 

7 日化酵素原料研发、底物模型与酶活评价相关产品表

 

表1. 酶制剂与酶促转化相关产品

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

蛋白酶类酶制剂

9001-92-7

N279017

中性蛋白酶 NB 来源于溶组织梭菌

EnzymoPure™, 高活性级,≥ 4.00 U/mg

用于蛋白质底物水解、蛋白酶活性评价和酶促水解模型研究,可作为酵素清洁、角质调理相关机理研究或方法验证中的对照酶

蛋白酶类酶制剂

9014-01-1

P298996

蛋白酶 来源于芽孢杆菌属

生物活性,ActiBioPure™,高性能,EnzymoPure™,≥8 KNPU-E/g

用于蛋白类污垢降解和清洁体系酶活研究,适用于洗涤、硬表面清洁和复合酶配方评价

植物蛋白酶类酶制剂

9001-73-4

P164463

木瓜蛋白酶

生物活性,ActiBioPure™,天然,高性能,EnzymoPure™,from Carica papaya; ≥2000U/mg enzyme powder,以酪蛋白为底物

用于蛋白水解、角质蛋白处理和酶法调理研究,适用于酵素洁面、角质调理模型和蛋白酶活测试

淀粉酶类酶制剂

9000-90-2

A755224

α-淀粉酶 来源于人类唾液

生物活性,ActiBioPure™,天然,高性能,EnzymoPure™,≥90%(SDS-PAGE),>100 U/mg enzyme powder; ≥400 U/mg protein

用于淀粉类底物水解、淀粉酶活性评价和方法学研究,可作为餐具清洁或洗涤酵素研发中的淀粉底物水解模型酶

纤维素酶类酶制剂

9012-54-8

C1375523

纤维素酶

天然,EnzymoPure™,≥ 4500 CNU-R/g

用于纤维素底物降解研究,适用于织物护理、植物细胞壁转化、发酵底物处理和纤维素酶活评价

果胶酶类酶制剂

9032-75-1

P116864

果胶酶 来源于黑曲霉

EnzymoPure™, 天然, ≥3万U/g

用于果胶降解、果蔬发酵澄清和植物细胞壁结构转化研究,适用于果蔬酵素发酵模型和果胶酶活评价

糖苷酶类酶制剂

9001-22-3

G755204

β-葡萄糖苷酶

生物活性, ActiBioPure™, 天然, 高性能, EnzymoPure™, ≥4 U/mg powder

用于糖苷类植物成分释放和发酵转化研究,适用于植物发酵物成分释放、糖苷水解和酶促转化实验

甘露聚糖酶类酶制剂

37288-54-3

G303580

β-甘露聚糖酶

EnzymoPure™, 酶活力 50000u/g

用于植物胶和甘露聚糖底物降解研究,适用于多糖污垢处理、植物发酵转化和清洁体系酶促评价

脂肪酶类酶制剂

9001-62-1

L299011

脂肪酶 PS 来源于洋葱伯克氏菌

重组, EnzymoPure™, ≥23,000 U/g, pH 7.0, 50 °C,expressed in Burkholderia cepacia

用于油脂、皮脂类底物水解研究,适用于清洁配方中油脂残留处理、酶活稳定性评价和脂肪酶催化实验

 

表2. 发酵底物与酶活评价底物相关产品

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

发酵糖源

50-99-7

G116306

D-(+)-葡萄糖

Moligand™, 超纯级, ≥99.5%

用于微生物发酵碳源、糖代谢模型和有机酸生成研究,适用于发酵型酵素原料工艺开发

发酵糖源

57-48-7

D755696

D- (-)-果糖

UltraBio™, ≥99%(HPLC)

用于发酵碳源、果蔬酵素底物模型和糖代谢研究,适用于发酵转化、酸生成和微生物代谢实验

发酵糖源

57-50-1

GMP1520006

蔗糖

USP,ChP,JP,欧洲药典(Ph.Eur),注射级,超低内毒素

用于发酵碳源、糖转化和微生物代谢研究,适用于植物酵素发酵体系构建和发酵过程控制

植物多糖底物

9000-69-5

P112756

果胶

半乳糖醛酸(干基计)≥74.0 %

用于果胶酶底物、果蔬发酵模型和植物细胞壁降解研究,适用于发酵澄清、可溶性物质释放和果胶降解实验

蛋白酶底物

9000-71-9

rp222693

β- 酪蛋白 来源牛奶

BioReagent, ≥98%(SDS-PAGE)

用于蛋白酶底物模型、蛋白水解实验和蛋白酶活性评价,适用于酵素角质调理和清洁底物研究

 

表3. 发酵有机酸、酸盐与配方稳定相关产品

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

发酵有机酸

50-21-5

L108839

DL-乳酸

AR, 85-90%

用于发酵酸类分析、酸度调节和轻度皮肤调理研究,适用于洁面、护肤和发酵型原料酸性特征评价

发酵有机酸盐

72-17-3

S755695

DL -乳酸钠 溶液

BioReagent, synthetic, syrup, suitable for mouse embryo cell culture, 60 % (w/w)

用于保湿、缓冲和乳酸盐模型研究,适用于发酵型酵素原料的皮肤调理、酸碱度控制和配方稳定

发酵有机酸

77-92-9

C639638

柠檬酸

Moligand™, ≥99.5%

用于酸度调节、螯合辅助和果蔬酸类模型研究,适用于发酵酵素酸性特征评价和清洁配方开发

缓冲盐/酸度调节

68-04-2

T774745

柠檬酸三钠

无水级,USP

用于缓冲体系、酸碱度控制和清洁配方稳定,适用于发酵型酵素原料的配方适配和酸度调节

发酵有机酸

526-95-4

G111173

D-葡萄糖酸溶液

49-53 wt. % in H2O

用于葡萄糖氧化发酵模型、酸度调节和温和螯合体系研究,适用于清洁、洗护和发酵代谢物分析

发酵有机酸盐

527-07-1

G1510191

D-葡萄糖酸钠

高级纯,≥99%

用于温和螯合、清洁体系稳定和发酵酸盐模型研究,适用于表面活性剂体系、洗护配方和发酵原料稳定性评价

发酵有机酸

6915-15-7

M101126

DL-苹果酸

AR, ≥99%(T)

用于果酸体系、酸度调节和水果发酵酸类对照,适用于洁面、护肤和发酵调理配方研究

发酵有机酸

87-69-4

T112460

L-酒石酸

ACS, ≥99.5%

用于酸度调节、果酸体系研究和植物发酵酸类对照,适用于皮肤调理、清洁辅助和酸性配方设计

发酵有机酸

110-15-6

S108855

丁二酸

AR, ≥99.5%

用于微生物代谢物研究、酸度调节和发酵产物分析,适用于发酵酵素代谢物评价

发酵有机酸

64-19-7

A116166

冰乙酸

优级试剂, ≥99.5%

用于酸度调节、发酵酸类分析和异味相关酸性环境研究,适用于清洁配方和除味体系评价

螯合稳定剂

6381-92-6

E116429

乙二胺四乙酸二钠,二水

GR, ≥99%

用于金属离子螯合和配方稳定性控制,适用于酵素原料配伍、清洁体系稳定和金属离子干扰研究

植物来源螯合稳定剂

14306-25-3

P775073

植酸 钠盐 水合物

≥75%

用于金属离子螯合、配方抗变色和发酵原料稳定性研究,适用于天然来源清洁和护肤体系

 

表4. 氨基酸、小分子保湿与肤感调理相关产品

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

氨基酸调理成分

56-40-6

G432934

甘氨酸

UltraBio™, 分子生物学级, 超纯级, ≥99%(NT)

用于氨基酸调理、保湿感改善和发酵小分子分析,适用于温和清洁和护肤配方

氨基酸调理成分

74-79-3

A108220

L-精氨酸

Moligand™, ≥98%

用于氨基酸调理、酸碱度调节和皮肤亲和性研究,适用于洗护、护肤和发酵小分子模型配方

氨基酸调理成分

56-86-0

G103979

L-谷氨酸

超纯级, ≥99.5%(NT)

用于氨基酸调理、发酵氨基酸分析和皮肤亲和性研究,适用于发酵转化产物评价

氨基酸调理成分

147-85-3

L476193

L-脯氨酸

UltraBio™, ≥99.5%

用于保湿调理、氨基酸组成分析和发酵小分子研究,适用于洗护和护肤原料开发

氨基酸调理成分

56-45-1

S137888

L-丝氨酸

Moligand™, 超纯级, ≥99.5%(NT)

用于皮肤亲和性、保湿调理和氨基酸发酵产物研究,适用于温和清洁和护肤配方

保湿调理成分

28874-51-3

L303332

L-吡咯烷酮-5-羧酸钠

油状50%

用于保湿、皮肤调理和天然保湿因子相关研究,适用于发酵型酵素护肤和洗护配方

渗透调节保湿成分

107-43-7

B105556

甜菜碱,无水

Moligand™, 超纯级, ≥99%

用于保湿、降低刺激感和洗后肤感调节,适用于酵素洁面、洗发和身体护理配方

多元醇保湿剂

56-81-5

G116203

甘油

AR, ≥99%

用于基础保湿、溶剂体系和肤感调节,适用于酵素原料复配、洗护配方和护肤配方研究

多元醇保湿剂/溶剂

504-63-2

P108208

1,3-丙二醇

≥98%

用于保湿、溶剂和肤感调节,适用于发酵来源配方、洁面、护肤和洗护体系

保护性糖类保湿成分

99-20-7

D110019

D-海藻糖,无水

≥99%

用于保湿、蛋白保护和配方稳定研究,适用于含酶活原料稳定、护肤保湿和发酵体系保护

 

表5. 多糖、成膜保湿与肤感调理相关产品

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

多糖保湿成分

9004-61-9

H131007

透明质酸

Moligand™, 来自鸡冠

用于保湿、成膜和皮肤调理模型研究,适用于多糖类原料比较和肤感评价

发酵多糖保湿成分

9067-32-7

S1519992

透明质酸钠

注射级,分子量:60-149万

用于保湿、成膜和皮肤调理模型研究,适用于护肤配方和洗护调理体系评价

植物多糖调理成分

9041-22-9

G140186

β-D-葡聚糖 来源于大麦

≥95%

用于保湿、舒缓相关研究和多糖调理体系,适用于发酵型酵素原料的肤感与调理评价

发酵多糖增稠剂

11138-66-2

G104873

黄原胶

PharmPure™, USP

用于增稠、悬浮稳定和肤感调节,适用于发酵型酵素原料的配方稳定和质构设计

发酵多糖成膜成分

9057-02-7

P121048

普鲁兰多糖

_

用于成膜、肤感改善和多糖体系研究,适用于护肤、洗护和发酵多糖配方设计

 

表6. 植物发酵标志物与防腐稳定相关产品

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

植物发酵标志物

149-91-7

G131992

没食子酸

Moligand™, ≥99%

用于植物多酚水解、抗氧化评价和发酵转化分析,适用于植物酵素成分变化研究

植物发酵标志物

1135-24-6

F103701

阿魏酸

Moligand™, ≥99%

用于植物酚酸分析、谷物或植物细胞壁发酵释放研究,适用于发酵原料抗氧化相关评价

植物发酵标志物

327-97-9

C109404

绿原酸

Moligand™, ≥98%

用于植物发酵物多酚分析和抗氧化相关研究,适用于果蔬、植物发酵酵素成分评价

植物发酵标志物

117-39-5

Q111274

槲皮素

Moligand™, ≥95%

用于植物黄酮分析、发酵释放研究和抗氧化相关评价,适用于植物发酵原料成分研究

防腐稳定剂

532-32-1

S104124

苯甲酸钠

AR, ≥99%

用于酸性体系防腐和发酵原料稳定研究,适用于含有机酸酵素原料的配方防腐设计

防腐稳定剂

24634-61-5

P103846

山梨酸钾

化学纯(CP), ≥98%

用于酸性体系防腐和微生物控制研究,适用于发酵型酵素原料及含水配方稳定性评价

防腐稳定剂

122-99-6

E109370

乙二醇苯醚

≥99%

用于日化配方防腐和发酵型原料微生物控制研究,适用于护肤、洗护和清洁产品稳定性设计

 

注:以上为阿拉丁代表性科研、机理研究、底物模型、酶活评价和配方评价相关产品,主要用于酵素原料研发、稳定性筛选和对照实验,不代表可直接作为商业化日化产品的生产投料原料。实际用于终产品开发前,应结合产品级别、法规适用性、SDS/COA、安全性、稳定性、配伍性和功效测试结果进行确认。更多产品规格、级别、COA 和 SDS 信息可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。

 

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引用本文

阿拉丁科学.《日化酵素原料的性能来源与配方应用:发酵转化、酶促反应及应用原则》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年7月15日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/performance-sources-and-formulation-applications-of-enzyme-based-ingredients-in-daily-chemical-products.html