CC BY
276
УДК 541.8
Г. Г. Абдуллазянова, Д. И. Рудзянко
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ БАЗОВОЙ КОМПОЗИЦИИ ГУБНОЙ ПОМАДЫ
Ключевые слова: губная помада, воск, жир, масла, температура каплепадения, кислотное число.
Разработана рецептура и технология получения губной помады из традиционных видов сырья. Органолепти-ческими и физико-химическими методами проведено исследование полученных образцов.
Keywords: lipstick, wax, fat, the oil dropping point, the acid number.
The compounding and technology of a lipstick formulation from traditional raw materials have been developed. The obtained samples were evaluated by using organoleptic and physico-chemical methods.
Введение
Очень важным атрибутом современной косметики является, конечно, губная помада как декоративная, так и гигиеническая. Ею пользуются многие женщины, а бесцветной, для защиты губ от обветривания, даже мужчины [1].
Главными компонентами губных помад являются твердые и полутвердые воски (пчелиный, карнаубский, канделлильский, воск розы), жиры (ланолин, норковый), масла (парфюмерное, касторовое), жидкие жироподобные продукты (бутилстеа-рат, изопропилмиристат, изопропилпальмитат), структурообразующие вещества (церезин, парафин), растворители для твердых компонентов и ряд других синтетических продуктов. К воскообразной жировой массе добавляют органические и неорганические пигменты, наполнители, перламутровые добавки, антиоксиданты, отдушку, биологически активные вещества и специальные добавки [2].
К рецептуре помад предъявляют многочисленные требования: отсутствие раздражающего действия, достаточная стойкость, тискотропные характеристики, однородная консистенция, возможность легкого снятия, окрашивание без размазывания, хорошая сцепляемость [3].
Компоненты губной помады, прежде всего не должны быть ядовитыми; они должны быть приятными на вкус не раздражающими, поскольку входят в соприкосновение со ртом и его слизистой. При планировании состава губной помады обращают внимание на температуру плавления помады, которая должна быть 50 °С или выше; на способность к равномерному нанесению на кожу; на внешний вид и т.д. [4].
При получении помады производители стараются учесть все эти требования и в первую очередь проводят их оценку по определенным нормативам [5].
Целью данной работы является - создание базовой композиции губной помады и дальнейшее ее исследование органолептическими и физико-химическими методами.
Объекты и методы исследования
В данной работе рецептура губной помады представлена традиционными компонентами, каждый из которых имеет определенный химический
состав и выполняет свою функцию. Концентрации компонентов взяты в соответствии с литературными данными.
В состав пчелиного воска входят: 72% натуральных восков (натуральных эфиров), 14% свободных высокомолекулярных жирных кислот, свободных жирных спиртов и др. [6]. Пчелиный воск -стабилизирует механические характеристики и тик-сотропную систему, а также обеспечивает небольшую усадку массы, что улучшает форму помады [3]. Он также способствует образованию воскообразной пленки на поверхности кожи, предотвращающей обезвоживание кожи [2, 7]. В средствах по уходу за губами пчелиный воск используют в количестве 2 -5 % [2, 8 - 16]. В случае необходимости его содержание можно довести до 20 - 30 % [4, 17].
Карнаубский воск содержит 80% сложного эфира мирицилового спирта и церотовой кислоты, а также лактоны, жирные кислоты, смолистые вещества [18]. Он обеспечивает твердость и полирующую способность губной помады. Его содержание в рецептурах обычно составляет 1 - 5 % [2, 7 - 12, 19]. Однако, это количество может быть увеличено до 6 % [4] и даже до 20% [17].
В состав канделлильского воска входят: углеводороды (50-58%), сложные эфиры жирных кислот (33-36%), свободные циклические и алифатические кислоты (9-10%), лактоны (5-6%) [18; 20]. Он обладает свойствами схожими с карнаубским воском. Его содержание в рецептурах губных помад, как правило, составляет 6 - 15 % [2, 8, 9, 11, 21, 22], но может достигать и 20 % [10, 13].
Парафин - продукт нефтеперегонки, представляющий собой воскоподобную смесь предельных углеводородов (алканов) состава от С-^Нзв (ок-тадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан) [18]. Его применяют в качестве загущающего компонента и используют в количествах от 2 до 12 % [2, 8 - 10, 23]. Согласно [17] содержание парафина в рецептуре может составлять 12 - 14 %.
Диоксид титана (ТЮ2) - это синтетический неорганический пигмент. Он обладает высокой ук-рывистостью, окрашивающим и опалесцирующим действием, а также хорошей способностью отражать УФ-лучи. Его содержание варьируется в пределах от 0,2 до 1,0 % [10, 12]. Другие авторы используют его в количестве равном 2 - 6 % [2, 13, 17].
Масло касторовое содержит около 90% глицеридов рициноленовой кислоты [18]. Оно при-
дает блеск и способствует равномерному распределению красителей. Большое количество авторов [2, 9, 12, 13, 21, 24] в рецептурах средств по уходу за губами использует касторовое масло в количестве равном 5 - 20 %. Другие [4, 8, 10, 14, 17, 25] считают возможным его применение в интервале от 30 % до 50 % и более.
В состав масла персикового входят: олеиновая кислота - 53,9%; линолевая кислота - 28,1%; пальмитиновая кислота - 10,9%; стеариновая кислота - 2,1%; остальные кислоты - 5,0% [26]. Оно оказывает увлажняющее, питательное, витаминизирующее действие [27]. В патенте [11] авторы использовали его в количестве 2 - 20 %.
Масло жожоба с точки зрения химии представляет собой не масло, а жидкий воск. Это смесь длинноцепочечных неразветвленных жидких восковых эфиров (до 50 %) [18]. Оно имеет хорошее сродство с кожей (пленкообразующая способность). Его рекомендовано использовано использовать в количестве 2 - 20 % [11].
Масло чайного дерева содержит: 1,8-цинеол 0 -Н5 %; терпинен-4-ол 0 ^ 30 %; гамма-терпинен 10 ^ 28 %; альфа-терпинен 5 ^ 18 %; па-ра-цимол 0,5 ^ 12 % и др. [18, 28]. Оно проявляет высокую активность против грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, грибков и дрожжей. Используется также в качестве отдушки или биологически-активной добавки в очень малых количествах 0,02 - 0,2 % [10].
Масла зародышей пшеницы богато веществами, благотворно влияющими на состояние кожи и волос (витамины А и Е, витамины группы В, сква-лен, фитостеролы, полиненасыщенные жирные кислоты, цинк, магний, аллантоин и др.). Эти вещества обладают антиоксидантной активностью, улучшают структуру кожи, оказывают регенерирующее действие, препятствуют старению [29]. Масло зародышей пшеницы используется совместно с маслами жожоба и персиковым в количестве равном 2 - 20% [11].
Разработанные рецептуры губных помад из традиционных ингредиентов приведены в табл. 1.
Таблица 1 - Рецептура губной помады из традиционных ингредиентов
Компоненты, Рецептура
% масс. 1 2 3 4 5
Воск пчелиный 6,0 8,3 10,7 13,0 16,0
Воск карнаубский 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
Воск канделлильский 7,0 10,3 13,7 17,0 19,0
Парафин косметический 4,0 6,3 8,7 11,0 14,0
ТЮ2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Масло касторовое 56,2 48,7 42,1 34,8 27,4
Масло персиковое 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0
Масло жожоба 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0
Масло чайного дерева 0,2 0,15 0,10 0,05 0,02
Масло зародышей пшеницы 5,0 4,5 3,5 3,0 2,5
В работе использовали: пчелиный воск соответствующий ГОСТ 21179-2000; воск карнауб-ский - изготовитель Koster Keunen Holland bv, партия B34/08B1203; воск канделлильский - изготовитель Koster Keunen Holland bv, партия 05/1030; парафин косметический - ТУ 9158-021-867262782010; диоксид титана (TiO2) микронизированный -ТУ 9154-003-0116021713; касторовое масло - ГОСТ 18102-95; масло персиковое - ТУ 9158-00499535663-08; масло жожоба - ТУ 9158-00499535663-07; масло чайного дерева - ТУ 9156-00177344782-07; масло зародышей пшеницы - ТУ 9154004-26923989-97.
Готовые образцы были проанализированы органолептическими методами. Оценивали внешний вид, цвет, запах [30]. Физико-химическими методами были определены: кроющая способность [5], температура каплепадения [31], водородный показатель [32] и кислотное число [5].
Обсуждение результатов
Способ получения композиций - классический, заключающийся в смешивании различных компонентов, предварительно нагретых, затем их отливают согласно желаемой форме. Таким образом, составы, указанные в табл. 1 получали путем смешивания карнаубского, канделлильского, пчелиного восков и парафина при температуре 80 - 85°С. После образования расплавленной смеси добавляли диоксид титана. Далее снижали температуру до 68 -72 °С и вводили поочередно масла - касторовое, зародышей пшеницы, жожоба, персиковое, чайного дерева. После перемешивания готовую массу быстро разливали в формы.
Изготовленные губные помады представляли собой стержни бледно желтого цвета, имеющие однородную, гладкую и равномерно окрашенную поверхность, не покрывающуюся «выпотом».
У полученных образцов были оценены ор-ганолептические показатели: внешний вид - поверхность стержней гладкая, однородная, равномерно окрашенная; цвет - свойственный цвету изделия; запах - свойственный запаху данного изделия. Все рецептуры по этим показателям соответствуют нормативным требованиям [5]. Исключение составляет кроющая способность. Для рецептуры 1 и 2 она соответствует предъявляемым требованиям. Рецептуры с 3 по 5 по легкости нанесения мазка являются менее выигрышными.
Физико-химические показатели приготовленных губных помад приведены в табл. 2.
Все полученные образцы соответствуют нормам [5]: температура каплепадения - не ниже 55°C; кислотное число - не более 15 мг KOH / г. Водородный показатель (его значение в ГОСТе не приводится) соответствует значениям рН = 5,65 - 5,99.
Рост значений температуры каплепадения, по-видимому, обусловлен увеличением содержания сложных эфиров насыщенных жирных кислот (в составе восков) и предельных углеводородов (в составе парафина), имеющих высокую
температуру плавления, при переходе от рецептуры 1 к рецептуре 5.
Таблица 2 - Физико-химические показатели приготовленных губных помад
Показатели Рецептура
1 2 3 4 5
Температура каплепадения Тк, 0С 61,50 68,50 70,50 71,00 72,00
Кислотное число Х, мг КОН / г 3,48 4,39 6,84 6,79 8,19
Водородный показатель РН 5,99 5,88 5,84 5,65 5,76
Полученные значения кислотного числа, по-видимому, связаны с содержанием жирных кислот в составе: пчелиного, карнаубского и канделлильско-го восков; масла зародышей пшеницы и персикового масла. Увеличение значений по данному показателю в ряду рецептур от 1 до 5, по нашему мнению, обусловлено большим изменением концентрации восков (в 2,7 - 5,0 раз) по сравнению с вышеуказанными маслами (в 2,0 раза).
Для оценки полученных значений рН были предварительно измерены водородные показатели всех компонентов, входящих в рецептуру губных помад. Практически все из них имеют рН близкое к нейтральному: воск пчелиный - 6,25; воск карнауб-ский - 6,98; парафин - 6,85; масло касторовое -6,86; масло зародышей пшеницы - 6,55; масло жожоба - 6,85; масло персиковое - 6,77. Исключение составляют: воск канделлильский - 5,31 и масло чайного дерева - 4,44. По нашему мнению, именно их введение в рецептуру губной помады объясняет смещение рН в более кислую область (5,65 - 5,99).
Заключение
Разработаны базовые композиции губной помады. Изучено влияние состава рецептуры на ор-ганолептические и физико-химические показатели. Установлено, что все полученные образцы соответствуют нормативным требованиям, однако, по легкости нанесения мазка лучше всего проявили себя рецептуры 1 и 2.
Литература
1. С.Л. Давыдова Химия в косметике. Знание, Москва, 1990. 48 с.
2. А.Л. Войцеховская, И.И. Вольфензон Химия для Вас. Косметика сегодня. Химия, Москва, 1988. 176 с.
3. Косметика: Косметические препараты и теоретические основы современной практической косметик. / Пер. с нем. Г. Фойстель, Э.-И. Поллак, М. Бергхольц и др. Высшая школа, Киев, 1990. 333 с.
4. Х. Вилламо Косметическая химия. / Пер. с фин. Мир, Москва, 1990. 288 с.
5. ГОСТ 52342-2005 Изделия декоративной косметики на жировосковой основе.
6. Ю.Дрибноход Введение в косметологию. Учебник для косметологов. 2-е изд. Питер, СПб., 2003. 352 с.
7. А.А. Вшивков Основы косметической химии. Рос. гос. проф. - пед. ун-т, Екатеринбург, 2005. 429 с.
8. Пат. RU 2093140 (1997)
9. Пат. РФ 2455977 (2011)
10. Пат. РФ 2299726 (2005)
11. Пат. РФ 2452467 (2007)
12. Свид. о гос. регистрации № 77.99.1.1 У 1689.2.06 (2006)
13. Пат. US 4996044 А (1985)
14. Пат. РФ 2282473 (2006)
15. Пат. РФ 2229285 (2002)
16. Пат. РФ 2159608 (2000)
17. Р.А. Фридман Технология косметики. Пищевая промышленность, Москва, 1984. 487с.
18. Т.В. Пучкова, А.А. Родюнин, Е.Д. Богданова Энциклопедия ингредиентов для косметики. Школа косметических химиков, Москва, 2006. 336 с.
19. Химия для косметической продукции / Под ред. П. Ю. Ованесяна. Марта, Красноярск, 2001. 278 с.
20. Г.Н. Каспаров Основы производства парфюмерии и косметики - 2-е изд., перераб. и доп. Агропромиздат, Москва, 1988. 287 с.1.
21. Пат. US 3947571 A (1974)
22. Н.В. Крюкова, А.С. Гаврилов, И.А. Илющенко, Г.З. Ахметова Вестник ВГУ, серия Химия. Биология. Фармация, 2, 167-170 (2009)
23. Пат. РФ 2025177 (2009)
24. Пат. РФ 2025117 (1994)
25. Л.И. Самуйлова, Т.А. Пучкова Косметическая химия в 2 ч.: Часть 1: Ингредиенты. Школа косметических химиков, Москва, 2005. 386 с.
26. Пат. РФ 2431467 (2011)
27. Толковый словарь по косметике и парфюмерии. Т.2, Сырье и биологически активные добавки / Под ред. Т.В. Пучковой, А.А. Родюнина. Русская косметика: Косметика и Медицина, Москва, 2000. 261 с.
28. А.Ю.Кривова, В.Х. Паронян Технология производства парфюмерно-косметических продуктов. ДеЛи принт, Москва, 2009. 668 с.
29. А.А. Марголина, Е.И. Эрнандес Новая косметология. Том 1. Фирма КЛАВЕЛЬ, Москва, 2005. 424 с.
30. ГОСТ 29188.0-91. Изделия парфюмерно-косметические. Правила приемки, отбор проб, методы органолептических испытаний.
31. ГОСТ 29188.1-91. Изделия косметические. Метод определения температуры каплепадения.
32. ГОСТ 29188.2-91. Изделия косметические. Метод определения водородного показателя, рН.
© Г. Г. Абдуллазянова - канд. хим. наук, доц. каф. физической и коллоидной химии КНИТУ, f_gulshat@mail.ru; Д. И. Рудзянко - магистр той же кафедры.
© G. G. АЬйи11а/уапоуа, kandidat nauk (PhD) in Chemical Science, docent (Associated professor), department of Physical and Colloid Chemistry, Kazan National Research Technological University, f_gulshat@mail.ru; D. 1 Rudzyanko - master of the same department.
