Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 5-51
1.1. Крем для бритья и его потребительские свойства 5
1.2. Сравнительная оценка косметологических особенностей строения мужской и женской кожи 5
1.3. Изучение химизма процесса омыления нейтральных жиров и нейтрализации жирных кислот 13
1.3.1. Образование и стабилизация эмульсий при получении мыла 15
1.4. Некоторые аспекты использования триэтаноламина (ТЭА) в косметических продуктах 19
1.5. Особенности процессов, протекающих при хранении щелочных косметических продуктов в алюминиевых тубах 22
1.6. Использование силиконов в косметических средствах 25
1.6.1. Классические силиконы 26
1.6.2 Синтез силиконов 27
1.6.3. Силиконы в кремах для бритья 30
1.7. Растительные экстракты в косметике 32
1.8. БАВ - антиоксиданты и аспекты их использования в косметической практике 40
1.9. Маркетинговые исследования. Обзор рынка косметических средств для мужчин 45
1.10. Заключение 50
2. Экспериментальная часть 52-111
2.1. Объекты и методы исследования 52-67
2.1.1. Объекты исследования 52-56
2.1.2. Методы исследования 57
2.1.2.1. Органолептические показатели 57
2.1.2.2. Определение кислотного числа 57
2.1.2.3. Определение массовой доли жирных кислот 58
2.1.2.4 Определение пенного числа и устойчивости пены 59
2.1.2.5. Определение рН 60
2.1.2.6. Определение вязкости 61
2.1.2.7. Определение антиоксидантной активности (ОАО) соединений 63
2.1.2.8. Определение антиоксидантных свойств индивидуальных веществ (МО) 63
2.1.2.9. Метод йодометрического определения пероксидов 64
2.1.2.10. Идентификация микрофлоры 65
2.1.2.11. Статистическая обработка результатов 67
2.1.2.12. Математические методы обработки экспериментальных данных 67
2.2. Результаты исследования 69
2.2.1. Разработка рецептуры основы крема для бритья с вводом триэтаноламина (ТЭА) в качестве омыляющего компонента 69
2.2.1.1. Обоснование и определение количественного ввода триэтаноламина (ТЭА) и омыляющих агентов в основу крема для бритья 73
2.2.2. Оптимизация состава рецептуры основы крема для бритья 79
2.2.3. Создание рецептуры основы крема для бритья с улучшенными потребительскими показателями 82
2.2.4. Исследование сенсорных свойств крема для бритья с силиконами 85
2.2.5. Обоснование выбора биологически-активных добавок в кремы для бритья 90
2.2.5.1. Растительные экстракты, традиционно используемые в функциональных косметических средствах 90
2.2.5.2. Разработка рецептуры крема для бритья с вводом С02 — экстрактов в качестве биологически активной добавки 93
2.2.5.3. Антиоксидантные свойства предлагаемых биологически активных добавок 95
2.2.6. Исследование технологии получения крема для бритья нового поколения 98
2.2.6.1. Исследование показателей качества крема для бритья при хранении 100
2.2.6.2. Клинико-токсикологические исследования крема для бритья 101
2.2.6.3. Технология производства крема для бритья, обеспечивающего новые функциональные и сенсорные свойства 105
2.2.7. Определение эффективности действия опытных образцов крема для бритья нового поколения 109
3. Обсуждение результатов 112
Выводы 120
Список литературы 122
Приложение
- Сравнительная оценка косметологических особенностей строения мужской и женской кожи
- Особенности процессов, протекающих при хранении щелочных косметических продуктов в алюминиевых тубах
- Разработка рецептуры основы крема для бритья с вводом триэтаноламина (ТЭА) в качестве омыляющего компонента
- Разработка рецептуры крема для бритья с вводом С02 — экстрактов в качестве биологически активной добавки
Введение к работе
Самое емкое определение направления, в котором в настоящее время развивается индустрия средств личной гигиены во всем мире звучит так: «Физическое здоровье, внешняя красота и эмоциональный комфорт.
В 1938 г. Американское управление по пищевым продуктам и лекарствам (Food and Drug Administration, FDA) определило косметические средства как продукты, наносимые на поверхность кожи с целью ее очистки, украшения, повышения ее привлекательности или изменения внешнего вида, но без изменения структуры и функции организма". Наиболее часто используемым средством по уходу за кожей лица у мужчин является крем для бритья.
Примерно с конца 70-х годов 20 в. важные открытия в области биологии, химии и медицины, позволившие сформулировать новые взгляды на кожу и процессы, происходящие в ней, а также рост образованности покупателей, которые стали предъявлять к косметике и крему для бритья высокие требования, обусловили переворот в косметическом производстве. В настоящее время, косметические средства и кремы для бритья стали выходить за узкие рамки, очерченные директивой FDA. Термин "космецевтика", не так давно вошедший в обиход, пытается совместить, казалось бы, несовместимые понятия. Он означает косметическое средство, которое может влиять на физиологические процессы в коже.
С годами предложение средств для бритья становится все более и более широким и неуклонно перемещается от простого бритья к уходу за кожей и такая продукция имеет значительный потенциал для внедрения инновационных решений.
Одной из тенденций инновационного развития производства крема для бритья является использование в рецептурах ингредиентов, обеспечивающих благоприятное воздействие на кожу как с точки зрения поддерживающих и питательных функций, так и с точки зрения комфорта использования изделий.
1 ^Г
Наряду с этим, на основании маркетинговых исследований было показано, что достойными конкурентами российским производителям крема для бритья являются импортные производители. Все они предлагают большой ассортимент кремов для бритья с оригинальными рецептурами, однако стоимость данного косметического изделия превосходит по стоимости отечественные продукты данного назначения.
Разработка и изготовление косметической продукции с определенными лечебно-профилактическими свойствами основана на подборе необходимого состава не только БАВ, но и компонентного состава рецептур. Такой подход к решению проблемы дает возможность получения инновационных, косметических продуктов с новыми свойствами.
В связи с этим углубленное изучение химического состава компонентных смесей, а также особенностей структуры и свойств, вводимых в изделия БАВ, совершенствование технологии производства и методологии разработки рецептур для создания конкурентоспособных изделий, в частности кремов для бритья, является актуальным и своевременным.
В связи с вышесказанным целью настоящего исследования являлось осуществление комплексного подхода к проблемам получения стабильных, мелкодисперсных, эмульсионных систем и разработка на их основе косметического крема для бритья из натурального сырья, содержащего биологически активные вещества в виде добавок, придающие изделию функциональные свойства, а также усовершенствование технологии крема для бритья. В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
- определение направления исследования по расширению ассортимента крема
для бритья на основании маркетинговых исследований;
- разработка и исследование технологии омыления стеарина на основе
реагентов традиционной и инновационной направленности, обеспечивающих
создание мелкодисперсных стабильных эмульсий;
обоснование выбора БАВ, которые могут быть использованы в виде добавок в кремы для бритья функционального назначения;
разработка научно обоснованных рецептур и технологий получения кремов для бритья с заданными функциональными свойствами;
изучение теоретических и прикладных аспектов включения ингредиентов в рецептуры кремов для бритья, обеспечивающих улучшенные сенсорные свойства изделию;
обоснование получения эмульсионных систем оптимального количественного и качественного состава, обеспечивающих заданные физико-химические, реологические и органолептические характеристики разрабатываемых кремов для бритья;
изучение кинетики окислительных процессов в разработанных кремах для бритья с целью определения условий и сроков безопасного хранения;
подтверждение функциональных свойств разработанного крема для бритья;
усовершенствование технологии производства крема для бритья, апробирование новой технологии в промышленных условиях.
Научная новизна
В диссертационном исследовании впервые автором получены следующие научные результаты:
- исследованы и разработаны научно-практические основы омыления стеарина
реагентами традиционной и инновационной направленности, с целью создания
мелкодисперсных стабильных эмульсий и определения структуры мыльно-
щелочных эмульсий;
научно обосновано введение комплекса омыляющих агентов в рецептуре крема для бритья с целью обеспечения потребительских свойств крема, в частности консистенции;
исследованы научно практические основы разработки конкурентоспособных рецептур крема для бритья с силиконовым наполнением;
определены сверхкритические С02-экстракты, обеспечивающие наряду с высокими биологически активными свойствами, высокую антиоксидантную активность;
обоснованы функциональные, косметические свойства крема для бритья, появляющиеся в результате применения предлагаемых биологически активных веществ.
Практическая значимость работы
Разработана основа крема для бритья с вводом различных едких щелочей (гидроксид калия, гидроксид натрия) и триэтаноламина, обеспечивающая получение продукта со стабильной однородной консистенцией, отвечающей требованиям нормативной документации.
Показана целесообразность использования силиконов в качестве эффективного компонента в рецептуре, способствующего легкому скольжению и ощущению комфорта после бритья.
Предложено и обосновано использование СОг-экстрактов, обладающие кровоостанавливающими, противовоспалительными и антиоксидантными свойствами.
Получены принципиально новые аспекты составления рецептур крема для бритья на основе использования силиконов и С02-экстрактов.
Увеличен срок годности крема для бритья с 24 месяцев до 30 месяцев за счет введения предлагаемых природных антиоксидантов. Дана практическая оценка эффективности использования новых видов крема для бритья.
Разработана технология, составлена технологическая инструкция процесса производства крема для бритья нового поколения, которая проверена в промышленных условиях.
Сравнительная оценка косметологических особенностей строения мужской и женской кожи
В последние годы отмечается изменение отношения мужчин к косметическим препаратам. Это относят на счет нескольких факторов: появление косметической продукции для мужчин нового уровня, влияние рекламы, а также влияние женщин. Мужчины стали уделять больше внимания своему внешнему виду. В основном они ориентированы на косметическую продукцию, декларируемую как «for men». В мужской косметологии определенное значение имеет корректная терминология, в большей степени отражающая косметологическую помощь, чем декоративное действие косметики. Виртуально косметологический рынок охватывает всех мужчин старше 14 лет. Первый потребительский контакт мужчин с принадлежностями туалета обеспечивают продукты для бритья, шампуни и лосьоны для волос. Популярны также дезодоранты, средства для ванны и душа. Согласно маркетинговым данным, более половины продаваемой мужской косметической продукции составляют дезодорирующие средства и очищающие мыла.
Косметические средства для мужчин и женщин существенным образом различаются, что связано не только с эмоциональными отличиями в восприятии, но и с тендерными особенностями строения и физиологии кожи, обусловленными, в свою очередь, генетическими факторами и гормональным влиянием.
До 12 лет различия между мужской и женской кожей незначительны. Затем с возрастом (начиная с периода полового созревания) под влиянием эндокринных и экзогенных факторов формируются существенные различия, имеющие значение для реализации качественной косметологической помощи.
Мужская и женская кожа различаются по структурным, анатомическим биохимическим, механическим и функциональным особенностям, микроциркуляции, а также по ответной реакции на экзогенные факторы ее чувствительной функции, по окраске, по гормональному влиянию и по особенностям сально-волосяных структур. Структурные и анатомические особенности. - У мужчин структура кожи более грубая, роговой слой и дерма в целом толще, чем у женщин, а подкожно - жировая клетчатка тоньше. В строении эпидермиса половые различия выражены мало. В частности, утверждают, что толщина рогового слоя и строение эпидермального барьера не зависят от половой принадлежности (Lock-Andersen J., 1997; Ya-Xian Z., 2003). Тот факт, что женщины чаще мужчин страдают от сухости и раздражения кожи, ученые склонны объяснять тем, что женщины используют больше косметических продуктов, в состав которых входит много повреждающих кожу ингредиентов. Есть данные, что эпидермис мужчин в среднем несколько толще, чем у женщин (Sandby-Moller J., 2003). В одном исследовании обнаружены различия в кислотности поверхности кожи — у женщин рН кожи несколько ниже (более кислая реакция), чем у мужчин. Однако отмеченная разница невелика (рН 5,80 у мужчин и 5,54 у женщин), и, как признаются исследователи, пока неизвестно, сказываются ли различия в кислотности на каких-либо физиологических параметрах кожи (Ehlers С, Ivens U.I., 2001). - Плотность коллагена тесно связана с возрастом как у мужчин, так и у женщин, но она существенно ниже у женщин во всех возрастных группах. Установлено, что хронологическое старение кожи связано с общим содержанием коллагена. Изначально более низкое содержание коллагена в коже женщин, возможно, является одним из факторов, почему она стареет раньше, чем мужская кожа. При отсутствии программы ухода за кожей женщина в зрелом возрасте выглядит на 15 лет старше, чем мужчина-ровесник. Возможно, одним из факторов, влияющих на тендерные различия содержания коллагена, является уровень продукции андрогенов. - Темп снижения количества коллагена одинаков у обоих полов и составляет -1% в год для взрослых, что необходимо учитывать при планировании некоторых косметологических процедур (в частности, пиллинга). Кожа мужчин истончается постепенно в период с 12 до 90 лет, в то время как у женщин она существенно не меняется до 50 лет, а затем начинает прогрессивно истончаться. Этот факт необходимо учитывать при планировании пластических операций у женщин.
Доказана связь между толщиной кожи и содержанием коллагена у мужчин во всех возрастных группах, а у женщин подобная взаимосвязь обнаруживается лишь у лиц старше 60 лет (Shuster S, Black W, Мс Vitie Е, 1975). Тендерные особенности старения установлены и для различных топографических регионов тела. Так, истончение кожи в области предплечий у женщин начинается с 35 лет, а у мужчин — с 45 лет. - В строении и развитии подкожно-жировой клетчатки до 12 лет существенных тендерных различий не отмечается. Однако с пубертатного периода подкожно жировая клетчатка у девочек продолжает заметно увеличиваться, а у мальчиков степень ее развития практически не меняется. Однако, с возрастом у мужчин подкожно-жировая клетчатка имеет тенденцию к накоплению в области живота и верхней части тела, а у женщин- в области бедер, ягодиц и живота. Активность липаз липопротеинов у женщин выше, особенно в области подкожно-жировой клетчатки живота и ягодиц, а у мужчин она существенно ниже. Эти топографические и тендерные отличия в активности липаз липопротеинов лежат в основе дифференциации распределения жира и объясняют развитие целлюлита именно у женщин. Биохимические особенности. - У мужчин состав сфинголипидов рогового слоя не зависит от возраста, в отличие от женщин, у которых в препубертатном возрасте содержание церамидов I и II типов повышено, а III и VI типов - снижено. После пубертата уменьшаются церамиды II типа и увеличиваются церамиды III типа. Доказано, что именно эти липиды играют важную роль в увлажнении кожи и барьерной функции эпидермиса. - Определенные различия обнаружены в содержании металлов в волосах: у женщин концентрация последних существенно выше, чем у мужчин и с возрастом она может меняться. Так, например, концентрация меди у женщин с возрастом увеличивается, а у мужчин остается неизменной.
Особенности процессов, протекающих при хранении щелочных косметических продуктов в алюминиевых тубах
В настоящее время для фасовки косметической продукции часто используются тубы: алюминиевая, из ламинированной алюминиевой фольги и пластиковая. Алюминиевая туба является дешевой, удобной, универсальной и гигиеничной тарой и пользуется заслуженной популярностью у производителей косметических продуктов. Действительно, алюминий проявляет весьма высокую химическую стойкость в нейтральных и слабокислых средах. По существующим представлениям эта высокая стойкость алюминия обусловлена существованием на его поверхности тонкой, но очень плотной и устойчивой оксидной пленки, толщина которой в нормальных условиях составляет 50-100 А. Вместе с тем, несмотря на высокую устойчивость алюминия в ряде агрессивных сред, он совершенно неустойчив в щелочных средах. Оксидная пленка легко растворяется как в минеральных, так и в органических основаниях с образованием растворимых алюминатов, что открывает путь быстрой коррозии стенки тубы. Кремы для бритья имеют щелочную реакцию (рН= 9,5-11,0) и способны вызывать коррозию материала тубы (С.А.Павлов, Н.В.Путина, 2006).
Как видно из схемы (1), взаимодействие материала тубы с основанием сопровождается не только его коррозией, но и выделением газообразного водорода, что приводит к усилению негативных последствий для продукта в целом: внутри тубы возрастает давление, и она раздувается. Таким образом, роль щелочи в процессе коррозии состоит: 1) в растворении окисной пленки, 2) в растворении самого алюминия и 3) выделении газа. Выделяющийся газ при этом ускоряет процесс отслаивания защитного покрытия.
Было установлено, что наиболее быстро стенка тубы реагирует с такими компонентами косметических составов, как Са(ОН)2, Ва(ОН)2,и затем с NaOH и КОН. Менее интенсивно процесс протекает с NH4OH и еще медленнее с триэтаноламином. Скорость взаимодействия с щелочами практически не зависит от перемешивания.
Кинетические кривые растворения в большинстве случаев практически линейны. Скорость коррозии возрастает с увеличением концентрации щелочи, причем зависимость скорости от концентрации щелочи пропорциональна при малых концентрациях и прямо пропорциональна при больших.
Нетрудно рассчитать, что при наличии в содержимом тубы 1% наиболее слабого из изученных оснований -триэтаноламина (что типично для косметических продуктов), незащищенная стенка тубы, например в месте локального дефекта, будет «проедена» менее чем за год. Разумеется, наличие в рецептуре аммиака или, что еще критичнее, минеральных щелочей будет приводить к более быстрым негативным результатам. Таким образом, своевременное выявление дефектов внутреннего защитного покрытия тубы приобретает первостепенное значение для прогнозирования срока годности расфасованного продукта.
Недавнее исследование рынка показало, что в настоящее время в более чем 50% всех западноевропейских продуктах для личной гигиены используется силикон. Установлено также, что имеет место тенденция замены органических соединений силиконами. Фактически, многие западноевропейские разработчики рецептур не начинают разработку нового продукта для личной гигиены, не проанализировав сначала преимущества, которые обеспечивают силиконы.
Большое разнообразие силиконов предлагают сегодня различные зарубежные и отечественные компании в качестве сырья для косметических средств, средств персонального ухода и для бытовой химии.
По данным Dow Corning, силиконы входят в состав каждого второго косметического продукта (материалы Dow Corning, 2003). Они присутствуют: в средствах по уходу за полостью рта, в дезодорантах-перспирантах, в средствах по уходу за кожей, волосами, телом, в продуктах декоративной косметики, а также в средствах для бритья.
Нет ли противоречия между современной тенденцией, ориентированной на натуральные, природные продукты в средствах личной гигиены, и массовым внедрением силиконов в различные виды продукции? Такого противоречия нет и не может быть по целому ряду причин.
Во-первых, название «природные» ингредиенты достаточно условно может быть применено к продуктам, процесс выделения которых из растительного сырья или из морепродуктов, их получение и очистка связаны с воздействием различных растворителей, высоких или низких температур, кислот и щелочей, с реакциями гидрогенизации, гидратации и т.д. Во-вторых, имеющий сегодня место отказ от использования ингредиентов животного происхождения требует их замены. Такую возможность дают силиконы.
В-третьих, кремний составляет 27% массы земной коры. Иными словами — его много на Земле. Возможно, нам следует активнее приспосабливать его к своим нуждам, дабы не нарушать равновесия в природе (Гладкова Н.К., 2003). 1.6.1. Классические силиконы
Силиконами называют соединения, состоящие из чередующихся атомов кремния и кислорода, которые образуют силоксановую связь -Si-0-Si-, обрамленную преимущественно органическими радикалами (В.Бажант; В.Хволовский, 1960).
Свойства, которые проявляют силиконы (или силоксаны), в первую очередь обусловлены природой этой связи. Для них характерен целый ряд специфических свойств, которые существенно отличают их от органических соединений или углеводородных полимеров. К примеру, силиконовые жидкости не токсичны, не горючи, не имеют запаха. При сжигании отходов они не выделяют токсичных веществ (Е.Соппоск, 1998). Присутствуя в средствах для ухода за кожей, силиконы придают характерное ощущение мягкости, создают барьер проникновению веществ, способных вызывать раздражение, вносят вклад в смазывание и смягчение кожи; силиконы лишены раздражающего и сенсибилизирующего действия при нанесении на кожу. (DiSapio A., Frye С, Zellner D. 17th IFSCC Conference, 1992). Кроме того, классические силиконы обладают: низким поверхностным натяжением, которое обеспечивает им хорошую растекаемость по поверхности, смазывающую способность; низкой теплотой испарения и высокой плотностью паров, что обеспечивает отсутствие охлаждающего эффекта при их испарении; высокой термической и термоокислительной стабильностью (диапазон рабочих температур может составлять от -50 С до +250 С); отсутствием зависимости вязкости от температуры; гидрофобностью (обладают хорошей водоотталкивающей способностью, защищают поверхность от влаги); самыми высокими параметрами газопроницаемости среди полимеров. Их проницаемость в 10-30 раз выше проницаемости натурального каучука и хлоропрена и в 250-1000 раз выше пленочного полиэтилена; химической инертностью. Они не взаимодействуют со слабыми кислотами и щелочами, устойчивы к действию озона и УФ-облучения; инертностью в отношении микробов, грибов, бактерий (из высокомолекулярных силоксанов делают сердечные клапаны, глазные хрусталики, инплантанты для коррекции груди, оксигенаторы крови).
Разработка рецептуры основы крема для бритья с вводом триэтаноламина (ТЭА) в качестве омыляющего компонента
В настоящее время основной технологической операцией при получении основы крема для бритья является процесс омыления стеарина косметического гидроксидом калия. Необходимость замены омыляющего компонента в рецептуре, в частности, на ТЭА объясняется несколькими аспектами. Во-первых, при нейтрализации жирных кислот триэтаноламином получают основу крема, который не обладает щелочной реакцией. Во-вторых, нейтральное триэтаноламиновое мыло дает возможность введения большого спектра БАВ, обладающих физиологическим воздействием на кожу. Наряду с этим образовавшееся мыло проявляет эмульгирующие свойства и позволяет стабилизировать реологические свойства крема.
Органолептический анализ основы крема для бритья показал, что продукт не отвечал требованиям по реологии и не соответствовал основным нормативным показателям. Установлено, что при определении физико-химических показателей, в частности «массовая доля жирных кислот» и «кислотное число» для исследуемого продукта результат получался завышенным. Скорее всего, это объясняется тем, что триэтаноламиновое мыло является соединением неустойчивым, и поэтому не дает возможность правильно оценивать качество крема для бритья по данным показателям.
Кроме того, использование триэтаноламина в качестве основного омыляющего агента, показало, что для готового продукта характерна низкая пенообразующая способность - 280 см , тогда как согласно требованиям нормативной документации — не менее 400 см . Это обуславливает необходимость введения в рецептуру основы ПАВ при создании крема для бритья с повышенной пенообразующей способностью. Однако, введение дополнительных ПАВ в разрабатываемую рецептуру, где уже присутствует натрий лауретсульфат, не является желательным с точки зрения отрицательного воздействия их на кожу.
В связи с выше сказанным, для создания рецептуры основы крема для бритья возникла необходимость привлечения методологического подхода, основанного на экспертной оценке характеристик готовых продуктов с использованием разработанных моделей многокомпонентных рецептурных смесей и соответствующих баз данных и знаний. Нами предпринята попытка адаптировать моделирование технологических процессов пищевых производств с использованием методов математического программирования и на основе математического аппарата нечетного регрессионно-факторного анализа.
Основа крема для бритья является эмульсией, структура которого представляет собой гетерогенную эмульсию, состоящую из различных по физико-химическим свойствам гомогенных фаз, поэтому для определения оптимального содержания каждого компонента в рецептуре и получения продукта с заданными функциональными свойствами необходимо использование структурной модели, описывающей зависимость показателей качества рецептуры от массового содержания ингредиентов и их функциональных свойств.
Нами использована модель «состав-свойства» широко представленная в работах Краснова А.Е., Красули О.Н., Николаевой СВ., Головина И.М., где показано, что функционирование технологической системы рецептурной смеси в детерминированных условиях имеет вид: YK = A({Mc},{Xkc},{Pke}) + H
Где Yk - функциональные свойства смеси, Д — нелинейная функциональная зависимость переменных М и %kt или некоторая функциональная зависимость с настраиваемыми параметрами РкЕ, описывающая к- ю характеристику смеси, Мс - массовая доля I- го компонента смеси Q] Мс = 1; МЕ 0:1 = 1, 2,..., z); Эдсс - к-я характеристика Е- го компонента смеси (= 1, 2,... z; к = 1, 2, ...К); Р -параметры модели смеси.
В работах вышеназванных авторов описаны программы, реализующие оптимизацию качественных показателей продуктов на основе нечеткого регрессионно-факторного анализа и прогнозирования свойств смеси на основе полиноминальной аппроксимации.
Согласно результатам исследования показано, что на первом этапе, прежде чем проводить натурный контрольный эксперимент необходимо было разработать стратегию проведения варки основы крема для бритья. Нами определены 3 положения, обеспечивающие получение массовой доли компонентов изделия, качественные характеристики которого максимально приближены к заданным: 1 - омыление кокосового масла гидроксидом калия до образования начального количества мыла и получения эмульсии, 2 - создание эмульгатора нейтрализацией стеарина косметического триэтаноламином для поддержания устойчивости образовавшейся эмульсии, доомыление кокосового масла и жирных кислот стеарина косметического.
Стандартная рецептура крема для бритья в качестве основных ингредиентов предполагает использование кокосового масла, косметического стеарина и гидроксида калия. Вспомогательными материалами, придающими крему специальные свойства, являются: увлажняющие вещества, смягчающие вещества, экстракты растительных трав, витамины и прочие добавки, а также красители и отдушка.
Разработка рецептуры крема для бритья с вводом С02 — экстрактов в качестве биологически активной добавки
Эффективность крема для бритья во многом зависит не только от основы, но и от наличия в нем активных ингредиентов со специфическими биологическими свойствами. В ходе исследования были отработаны рецептуры крема для бритья с вводом СОг — экстрактов в количестве 0,05%. Выбор данной концентрации основан на рекомендациях производителя - ООО «Компания Караван». Использование биологически активных добавок не вызвало значительных изменений в технологии приготовления крема для бритья. Процесс производства включал следующие технологические операции: подготовка основного и вспомогательного сырья, приготовление мыльной основы, охлаждение, расфасовка и упаковка крема. Ввод экстрактов осуществляли на этапе охлаждения массы при температуре 45-50 С при непрерывном перемешивании. В результате исследования установлено, что рассматриваемые СОг -экстракты легко сочетаются с компонентами основы крема для бритья. Все изученные образцы имели белую однородную кремообразную консистенцию с перламутровым блеском.
Внешний вид Однородная кремообразная масса сперламутровым блескомили без Однородн аякремообразнаямасса сперламут ровымблеском Однородн аякремообразнаямасса сперламут ровымблеском
Все экстракты, которые были приняты нами к исследованию, содержали значительные количества токоферолов, флавоноидов, каротиноидов, что в свою очередь делает интересным их использование в рецептурах крема для бритья не только с точки зрения их косметических свойств, но и с точки зрения их защитной функции, как антиоксидантов, для самого косметического изделия. В связи с этим, для окончательного выбора биологически активной добавки для разрабатываемого крема для бритья нового поколения, в качестве критерия отбора нами были приняты антиокислительные свойства СОг - экстрактов.
Нами исследованы антиоксидантные свойства рассматриваемых СОг -экстрактов согласно метилолеатной модели. Доказано, что термическое окисление метилолеата (МО) является одной из адекватных моделей автоокислений. Этот факт и послужил основой для работ по изучению антиоксидантних свойств различных веществ в работах Шишкиной Л.Н., Алавердиевой СИ., Кривовой Т.А. нами предприняты сходные исследования для изучения антиоксидантной активности экстрактов ромашки, шалфея, грецкого ореха, чистотела, калины.
Природные антиоксиданты обладают общим для всех свойством -гормозить реакцию окисления. Для определения антиоксидантной активности оценивали способность СОг - экстрактов тормозить реакции термического окисления метилового эфира олеиновой кислоты. Заданные количества растворенных в спиртово-эфирной смеси (1:1) для СО2 - экстрактов вносили в известный объем МО, предварительно очищенного перегонкой в вакууме. Окисление проводили в специальных окислительных ячейках со стеклянным пористым фильтром при температуре 60 ± 0,1 С. Через ячейки продували воздух с такой скоростью чтобы процесс окисления протекал в кинетической области, т.е. в условиях, когда скорость окисления не зависит от количества подаваемого кислорода. За ходом окисления следили по количеству образовавшихся пероксидов.
За величину периода индукции принимали время окисления метилолеата до накопления перекиси в количесве 0,03 ммоль/г. Антиоксидантные свойства оценивали как отношение разности периода индукции окисления растворов исследуемых соединений в МО к периоду индукции окисления амого МО (А т/ то). Результаты анализа антиоксидантных свойств СОг - экстрактов представлен в таблице 20.
Анализ данных исследуемых экстрактов показал, что совместное введение экстрактов чистотела и калины (суммарное количество равно 0,05%) по антиоксидантнои активности превосходит другие экстракты и составляет (At/to = 8,1 +0,13), что возможно связано с составом и соотношением биологически активных компонентов в данной композиции.
Таким образом, АО свойства природных компонентов и их смесей зависит от химической природы соединений и окислительного процесса и соотношения компонентов. Это обуславливает необходимость проведения предварительных исследований, смесей, рекомендуемых к применению в зависимости от целей и задач использования.
Таким образом, окончательная рецептура крема для бритья, разработанная по результатам исследования, принципиально отличается от традиционной рецептуры тем, что в качестве омыляющих агентов в ней представлены едкий калий и едкий натр, ТЭА служит вспомогательным компонентом, обеспечивающим устойчивость эмульсии в процессе омыления, силиконы обеспечивают функциональные и сенсорные свойства крема, а в качестве биологически активных составляющих предложены СОг - экстракты чистотела и калины в концентрации 0,025% и 0,025% соответственно.
Цвет Свойственный цвету крема данного наименования Кислотное число, мг КОН/г 4-15 Пенное число, см3, не менее 400 Запах Свойственный запаху крема данного наименования Устойчивость пены, %, 85 не менее Критические пределы факторов потенциальной опасности Микробиологические показатели: - - общее количество мезофильных аэробных и факультативно- анаэробных бактерий (МАФАнМ), КОЕ/г не более 103 Лабораторные - дрожжи, дрожжеподобные, плесневые грибки, КОЕ/г не более 102 и сенсорные - бактерии семейства Enterobacteriaceae, г/см3 отсутствие анализы - патогенные стафилококки, г/см3- Pseudomonas aeruginosaСодержание тяжелых металлов: отсутствиеотсутствие качества исравнение их снормативнымипоказателями - свинец, мг/кг отсутствие - мышьяк, мг/кг отсутствие - ртуть, мг/кг отсутствие 2.2.6.1. Исследование показателей качества крема для бритья при хранении Согласно закону о защите прав потребителя срок годности косметического изделия определяет изготовитель. Для определения безопасности использования полученных образцов крема для бритья по новой рецептуре и определения срока годности проведено исследование изменения показателей качества при хранении.
Для этого осуществляли хранение образца готового продукта при температуре -18 С и 40-45 С в течение 3 месяцев. В качестве критериев оценки устойчивости крема для бритья при хранении были взяты такие показатели как внешний вид, цвет, массовая доля жирных кислот и кислотное число. В соответствии с методикой ускоренного старения косметических изделий сроки годности изделия определяли по результатам изменения нормативных показателей продукта в заданных условиях и по итогам контроля качества: 1 месяц соответствия показателям качества нормативной документации определяло 10 месяцам годности продукта, 2 месяца соответственно 20 месяцам годности, 3 месяца испытаний — 30 месяцам годности.
Проводили также испытания изделия при комнатной температуре 20-25 С, так как при составлении рецептуры крема для бритья необходимо учитывать, при какой температуре будут пользоваться изделием, при этом должен быть оптимум моющего действия и пенообразования при этой температуре.
В течение 3 месяцев испытаний при постоянной температуре 20-25 С не отмечалось расслоение и изменение структуры приготовленных образцов крема для бритья. Изученные образцы обнаружили хорошую стабильность и однородность консистенции продукта при хранении крема для бритья при повышенной температуре 40-45 С. И как показали наблюдения, на протяжении трех месяцев хранения все испытуемые продукты, подвергшиеся замораживанию при температуре -18 С, значительных изменений исходных оценочных показателей не претерпели.
По результатам исследования было установлено, что опытные образцы разработанного крема для бритья, не имели изменений по органолептическим показателям в сравнении с контрольным образцом. Что касается физико-химических показателей исследуемые образцы, соответствовали после хранения нормативным показателям (Таблица 23).
Таким образом, стабильность качества крема для бритья, приготовленного по разработанной рецептуре, по результатам хранения позволило определить срок годности данного косметического продукта 30 месяцев, крем для бритья, выработанный по традиционной рецептуре имеет срок годности 24 месяца.
