郑绍成,梁刚锋,沈巧莲,周善鹏,李阿芳
(1 浙江师范大学行知学院, 浙江 金华 321004;2 金华市广播电视大学,浙江 金华 321003)
新颖雪花膏的配方和工艺优化研制
郑绍成,梁刚锋,沈巧莲,周善鹏,李阿芳
(1 浙江师范大学行知学院, 浙江 金华 321004;2 金华市广播电视大学,浙江 金华 321003)
研制一种新颖雪花膏,进行配方优化,得到原料采用硬脂酸、单硬脂酸甘油脂、十六醇、甘油、丙二醇、氢氧化钾、尼泊金酯、柠檬酸、香精、精制水等组成配方,并对雪花膏的每一种的组成成分进行参照对比试验,得出合理的配方组成。控制工艺中乳化温度和乳化时间,乳化温度控制在90 ℃左右,时间为45~60 min之间,可以得到具有洁白、细腻、润滑等多方面性能的产品;通过研制获得一个性能比较平衡的雪花膏产品。
雪花膏;配方;乳化温度;乳化时间
雪花膏(vanishing cream or cold cream)是以阴离子型乳化剂为基础的O/W型乳化体,是一种非油腻性的护肤用品,敷用后,经水分蒸发,又类似雪花,因此而得名[1]。雪花膏主要的功能基本上用于防晒(添加钛白粉)[2],美白(添加熊果苷)这两大主流上。
雪花膏是进入20世纪以来,由于化学、物理学、生物学、医药学等的空前发展,许多新的原料、设备和技术被应用于雪花膏的生产,加之人民生活水平的提高,对化妆品的需求量也越来越大,使得雪花膏的生产起了巨大变化[3]。
雪花膏的生产涉及的知识广泛,包裹胶体化学、芳香化学、染料及颜料化学、皮肤生理学、毒理学、微生物学、包装新材料的开发等诸多领域[4]。
本文主要是对雪花膏在制造过程中,各原料所起到的作用进行全方面的论证,特别是对氢氧化钠、氢氧化钾等原料在雪花膏配方中的比例进行试验,得到较佳效果,以及阐述了膏体在制造过程出现的质量问题。
1.1 基本配方
表1 实验基本配方
1.2 基本操作过程
先将配方中组分A称量好后一起加入到三口烧瓶中,开动搅拌器,边加热边搅拌,一直加热到90 ℃(油相),控制温度不变,将氢氧化钾、氢氧化钠和精制水一起加入到烧杯中加热到90 ℃(水相),然后将水相在剧烈搅拌下徐徐加入油相中,完全加完后保持此温度45 min以上,进行皂化,再次添加防腐剂后,在三口烧瓶中搅拌5~10 min,开始慢慢冷却,等到搅拌呈现胶状的时候(大约55 ℃左右)加入香精,保持此温度搅拌5~10 min,然后冷却到30 ℃左右,就可取出产品,静止一两天后,若没有发生局部结块(因为油相是结晶性的,若制成后不待其完全稳定就进行瓶装,膏体会收缩产生凹陷)等现象就可以进行瓶装了。
1.3 按基本配方所做的试验现象
1.3.1 实验中油相加热过程的变化
表2 油相经加热变化情况
1.3.2 实验中水相加入油相的变化
在水相加入到油相中的时候,混合物逐渐呈现乳白色的状态,搅拌叶周围围聚了许多泡沫,整个乳液是由大量均等的微粒颗状组成,这些颗粒物分散均匀。
2.1 对碱的选用比较
2.1.1 对KOH的性能和用量进行分析比较
配方中KOH用量的影响见表3。
表3 KOH用量的影响
把三组按相同条件下进行质量的认定,放在冰箱里(-10 ℃)12 h,恢复到常温不出现明显变化,再放入到50 ℃的烘箱中烘6 h左右,也无明显变化。因此,所做的雪花膏并无其他方面的质量的问题,从表3可以看出,用量控制在0.5 g,黏度适中,所以此次膏体的稠度确实由KOH的用量改变而引起的。
2.1.2 对NaOH的性能和用量进行分析比较
配方中NaOH用量的影响见表4。
表4 NaOH用量的影响
把三组按相同条件下进行质量的认定,放在冰箱里(-10 ℃)12 h,恢复到常温不出现明显变化,再放入到50 ℃的烘箱中烘6 h左右,也无明显变化。因此,所做的雪花膏并无其他方面的质量的问题,此次膏体的质量变化确实由NaOH的用量改变而引起的。
2.1.3 对加KOH与对加NaOH的优劣进行比较
①在上述的配方中加KOH的量为0.5 g,而不加NaOH,其他条件不变制得雪花膏。
②在上述的配方中加NaOH的量为0.5 g,而不加KOH,其他条件不变制得雪花膏。
两者相比较:按②所制得的雪花膏的粘稠度、干硬度明显的高于按①所制得的雪花膏,而且容易起面条的现象。再在相同的条件下进行质量认定的时候,放在冰箱里(-18 ℃)12 h,再放入70 ℃烘箱中烘考6 h左右,静至2天后,按②所制得的雪花膏有水分离析的现象,所以在质量比较上加KOH所制得的雪花膏具有质量上的优势,因此,配方设计中选用了KOH。
2.2 对甘油的性能和用量进行比较
配方中甘油用量的影响见表5。
表5 对甘油用量的比较
三个产品进行比较后,产品都是呈现洁白色,膏体都比较细腻,但是仔细比较变可发现②比①显得平滑,③与②相比较显得更为平滑。把三个产品按相同条件下放入冰箱中(-10 ℃),恢复到室温,便可发现按实验①所制造的雪花膏膏体颗粒变大,涂抹时候明显的变得的粗糙。按实验②所得的雪花膏没有③显得明显,但是手感劣差,按③所制得的雪花膏基本上与冰冻前无差别。放入烘箱中烘考(50 ℃)时前后差别不大,无较明显现象,可见甘油具有使得雪花膏抗冷冻的作用。
2.3 对丙二醇的性能和用量进行比较
表6 对丙二醇用量的比较
三个产品经过比较后,可发现产品虽然都是呈现白色,但是按①实验所制得的雪花膏明显的粗糙,涂抹的时候,起面条的现象十分明显,按②实验所制得的雪花膏粗糙程度降低,涂抹的时候起面条的现象也没有按①实验所制得的雪花膏来的明显,按③实验制得的雪花膏基本上是不起面条的现象,也较为平滑。把三个产品按相同条件下放入冰箱中(-10 ℃),恢复到室温,变可发现按实验①所制造的雪花膏膏体颗粒变大,涂抹时候明显的比冰冻前来得的粗糙。按实验②所得的雪花膏没有①显得明显,但是手感劣差,按③所制得的雪花膏基本上与冰冻前无差别,可见丙二醇也具有使得雪花膏抗冷冻的作用。
2.4 对十六醇的性能和用量进行比较
表7 对十六醇用量的比较
三个产品经过比较后,可发现产品虽然都是呈现白色,但是按①实验所制得的雪花膏不仅手感粗糙,而且颗粒明显较大,并且在实验过程制得的雪花膏出现珠光色。按②实验所制得的雪花膏比按①实验的雪花膏明显的好转,但是与③实验比较起来,在光亮度上还是比较低了点,颗粒也显得粗大了些。把三个产品放入烘箱(50 ℃)和冰箱(-10 ℃)进行比较的时候,肉眼观察并无明显的现象。因此十六醇对雪花膏膏体的粗细有关,与稳定性无关,而且影响雪花膏的光泽、色泽。
2.5 对单硬脂酸甘油脂的性能和用量进行比较
表8 对单硬脂酸甘油脂用量的比较
三个产品进行比较,②实验所制得的雪花膏与③实验所制得的雪花膏差别不为明显,但是两者与①实验所制得的雪花膏比较时候,明显可发现按①实验所制的雪花膏颗粒粗大。把三者放入冰箱中(零下10 ℃)冰冻,三者前后都无差别, 但当放入到烘箱中(50 ℃)烘烤时候(6 h左右),按①实验所制得的雪花膏甚至出现了油水分离现象,而后两者并无明显的差别。因此,单硬脂酸甘油脂在制作雪花膏的实验中是作为乳化剂的形式存在,它使得膏体更加的细腻,乳化得到完全,使得原料充分反应,防止了两相分离现象。但是通过③实验与②实验比较又可发现,单硬脂酸甘油脂用量无须太多,只要适量即可。
2.6 对反应温度进行的分析比较
表9 对反应温度进行比较
由表9可看出温度对雪花膏的反应影响很大,温度较低会影响到物质之间的反应,而且有机物黏度较大(比如硬脂酸、十六醇),分子运动速率低,物质混合不均匀。但如果温度过高,有机物可能被碳化,甚至生成了一些不利的物质,从实验100 ℃时候,制成的雪花膏由白色从黄色变化就可以看出已经生成了一些不利的物质。所以从试验看出,要制作好雪花膏,温度要控制在90 ℃左右。
2.7 对乳化时间的比较
搅拌的速度与搅拌时间在雪花膏制作过程中也是一个关键因素。
对乳化时搅拌时间的改变所产生的影响进行比较见表10。
表10 对乳化时间的比较
从表10可以明显的看出乳化时间不能过长也不能过短,当乳化的时间过短就使得乳化不完全,但如果过长的话会出现颜色偏黄,这是因为助乳化剂单硬脂酸甘油酯的不稳定性造成的。所以一般乳化时间为45~60 min之间。
实验获得的雪花膏的最优效果配方见表11。
表11 实验得出的优选配方
同时工艺需要乳化温度要控制在90 ℃左右,时间为45~60 min之间,可以得到性能优良的产品,同时配方也具有洁白、细腻、润滑等多方面性能,获得一个比较平衡的配方。
[1] 毛培坤.化妆品功能评价和分析[M].北京:中国轻工业出版社,1998:8-12.
[2] 曾宪科.对制取雪花膏的几个问题的讨论[J].广东化工报,1987(01):1-2.
[3] 颜红霞,张秋禹.日用化学品制造原理与技术[M].北京:化学工业出版社,2006:8-12.
[4] 李伟年.2004年全球化妆品的发展趋势[J].日用化学品科学,2005(02):2-8.
Preparation and Process Optimization of New Type Vanishing Cream
ZHENGShao-cheng1,LIANGGang-feng1,SHENQiao-lian2,ZHOUShan-peng1,LIA-fang1
(1 Xingzhi College, Zhejiang Normal University, Zhejiang Jinhua 321004; 2 Jinhua Radio and TV University, Zhejiang Jinhua 321003, China)
A new type of cold cream was developed and the formula was optimized by using stearic acid, glyceryl monostearate, cetyl alcohol, glycerin, propylene glycol, potassium hydroxide, nipagin ester, citric acid, essence, purified water, and so on. The composition of cold cream did the comparison experiments and got a best formula. The emulsifying temperature was controlled at about 90 ℃, and the time was between 45 and 60 min. The products with white, delicate and lubricating properties can be obtained. Through the experiment a uniform performance of the product was obtained.
vanishing cream; recipe; emulsifying temperature; emulsifying time
郑绍成(1965-),男,教授级高工。
TQ658.2+1
B
1001-9677(2016)022-0065-03