Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы стремительно увеличивается спрос на косметические продукты, содержащие в своем составе компоненты натурального происхождения (эмоленты, пленкообразователи, загустители, консерванты, красители и др.). При этом косметические изделия должны не только оказывать моментальный эффект (смягчение, увлажнение, придание определенного цвета, тона и маскировка недостатков кожи в случае декоративной косметики), но и иметь привлекательный внешний вид, а также содержать в своем составе вещества, обладающие различными функциональными свойствами (антиоксидантная активность, сокращение морщин, стимуляция синтеза коллагена и т.д.).
Особое внимание на сегодняшний день уделяется косметическим средствам, содержащим в своем составе антиоксиданты, способствующие защите клеток кожи от окислительного стресса, негативного воздействия УФ-излучения, а, следовательно, и от преждевременного старения.
Одним из наиболее перспективных источников природных антиоксидантов является виноград, содержащий несколько классов полифенолов: антоцианы, фенолокислоты, флавонолы, лейкоцианидины, катехины и их олигомеры проантоцианидины, называемые танинами.
Поэтому применение экстракта винограда в качестве биологически активной добавки при производстве косметических изделий, изучение его свойств и физиологического воздействия на кожу актуально и перспективно.
Степень разработанности проблемы. Проведенные исследования основаны на научно-теоретических трудах и экспериментальных исследованиях ученых: В.М. Болотова, С.Н. Бутовой, В.П. Варламова, О.С. Восканян, А.Ю. Кривовой, А.П. Нечаева, А.В. Птицына, В.А. Тутельяна, Ю.А. Тырсина, Т.В. Шлёнской, иностранных ученых V. Ytuumann, Vielhaber, L. Rittie, G.J. Fisher, W. Harnebek.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлась разработка рецептуры и технологии производства косметических изделий с использованием экстракта винограда.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
-
обоснование выбора сырья для получения биологически активного экстракта винограда;
-
установление параметров экстракции полифенолов винограда;
-
обоснование перспективности применения полученного экстракта в составе косметических продуктов;
-
разработка рецептур эмульсионного косметического крема и бальзама для губ с использованием экстракта винограда;
-
анализ физиологического действия косметических продуктов с добавлением биологически активного экстракта винограда на примере эмульсионного косметического крема;
-
исследование изменения основных показателей качества косметических изделий (крема, бальзама для губ) в процессе хранения и установление их сроков годности.
Научная новизна работы.
На основании комплексных физико-химических исследований (определение гидромодуля, температуры и продолжительности экстракции, вида экстрагента и предварительной обработки сырья) установлены технологически обоснованные параметры экстракции полифенолов из кожицы, косточек и цельных ягод винограда Vitis Vinifera сорта Изабелла.
На основании результатов хроматографического анализа (колонка Phenomenex Luna 5u C18(2) 100 A (250x4.6мм)) и биохимических показателей экстрактов доказана эффективность использования 70%-ного раствора глицерина в качестве экстрагента при получении биологически активного экстракта цельных ягод винограда. Показано, что применение глицерина способствует наилучшему извлечению катехинов из сырья.
Определена корреляционная зависимость (r=0,9325) между содержанием биологически активных веществ (катехина и эпикатехина) в экстрактах и их антиоксидантной активностью.
Обосновано применение глицеринового экстракта цельных ягод винограда в количестве 3% в рецептурах косметических кремов при сохранении физико-химических и органолептических показателей продукта, в том числе коллоидной и термостабильности. Доказано, что применение крема с экстрактом цельных ягод винограда оказывает положительное физиологическое действие на кожу человека, повышая ее упругость.
Доказано, что использование биологически активного экстракта цельных ягод винограда в рецептурах косметических изделий на жировосковой основе – бальзамах для губ – замедляет процесс окисления жировой основы продукта, что позволяет увеличить его срок хранения до 24 месяцев вместо 18 месяцев.
Теоретическая и практическая значимость.
Исследования проводились в рамках Государственного задания Министерства образования и науки РФ на выполнение НИР «Разработка
технологии кремов на основе растительных экстрактов для косметических целей» (номер государственной регистрации 4.7601.2013) на 2013-2015 года.
Разработаны технологические и рецептурные решения, позволяющие повысить антиоксидантные свойства косметических изделий, таких как косметический крем и бальзам для губ, путем введения в рецептуру экстракта цельных ягод винограда.
Разработана технология получения биологически активных экстрактов винограда для косметической промышленности. Зарегистрирована заявка 2013145277 на выдачу патента «Способ получения антиоксиданта для косметических изделий» от 10.10.2013.
Разработаны рецептуры эмульсионного косметического крема и бальзама для губ с использованием глицеринового экстракта цельных ягод винограда Vitis Vinifera сорта Изабелла. Проведены производственные испытания по выработке косметических продуктов по разработанным рецептурам в условиях ООО «АВ Тауэр».
Разработаны и утверждены на ООО «АВ Тауэр» технические требования и технологические инструкции на полученные продукты.
Увеличен срок годности бальзама для губ за счет введения предлагаемых природных антиоксидантов.
Дана практическая оценка эффективности использования новых видов косметических изделий как профилактических средств.
Результаты проведенных научных и экспериментальных исследований изложены в учебных дисциплинах «Химия природных органических соединений» и «Технология косметических средств» учебного плана направления 260100 «Продукты питания из растительного сырья».
Положения, выносимые на защиту:
-
Выбор перспективного источника антиоксидантов на основании биохимического анализа различных частей и цельных ягод винограда трех сортов.
-
Совокупность экспериментальных данных по определению технологически обоснованных параметров экстракции полифенолов винограда; разработка технологии получения биологически активных экстрактов.
-
Биохимический анализ полученных экстрактов.
-
Разработка ингредиентного состава эмульсионного косметического крема и бальзама для губ с использованием экстракта винограда.
-
Исследование физиологического действия биологически активного экстракта винограда в составе косметического крема.
6) Обоснование сроков годности эмульсионного косметического крема и бальзама для губ.
Степень достоверности и апробация результатов. По результатам диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ, из них 3 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 2 – в зарубежных изданиях.
Результаты исследований были представлены на IX и X Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» (Москва, 2011, 2012 гг.); Научно-практической конференции «Новые химико-фармацевтические технологии» (Москва, 2012 г.); Международной заочной научно-практической конференции «Современная наука: реальность и перспективы» (Липецк, 2013 г.); Международной научной конференции «Качество и экологическая безопасность пищевых продуктов и производств» (Тверь, 2013 г.); III Международной научно-практической конференции «Наука и образование» (Мюнхен, Германия, 2013 г.); I Международной научно-практической конференции «Химия, Био- и Нанотехнологии, Экология и Экономика в Пищевой и Косметической промышленности» (Щёлкино, Украина, 2013 г.), 7-ом Международном биотехнологическом форуме-выставке «РосБиоТех-2013» (Москва, 2013 г.), Международной выставке высоких технологий China Hi-Tech Fair (Шенчжень, КНР, 2013 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной, технологической и экономической частей, заключения, списка литературы и 3 приложений. Основной текст работы изложен на 155 страницах, содержит 36 рисунков и 38 таблиц. Список использованной литературы включает 126 источников, в том числе 32 зарубежных.
