乳化劑選擇對水包油膏霜制備的影響

楊勇

（福州萍晴日用化妝品有限公司，福建 福州 350005）

隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對于功效性化妝品的需求愈來愈熱，對于膏霜類護(hù)膚產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量、采用新技術(shù)、研發(fā)新產(chǎn)品是企業(yè)應(yīng)對市場競爭的唯一方法。

乳化劑根據(jù)其親水部分的特性，可分為陰離子型乳化劑、陽離子型乳化劑和非離子型乳化劑[1]。從乳化劑的來源可以分為合成表面活性劑、高聚物乳化劑、天然產(chǎn)物和固體粉末[2]。乳化劑作為將水和油連結(jié)的重要一環(huán)，在膏霜乳液產(chǎn)品的制作中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它對于膏霜乳液的外觀及穩(wěn)定性能都有極大的影響。制備一個穩(wěn)定乳化體系的關(guān)鍵之一就是選擇合適的乳化劑[3]。乳化劑的選擇和應(yīng)用，對于化妝品的開發(fā)、生產(chǎn)以及保存和使用都有著非常重要的意義[4]。

1 實驗部分

1.1 儀器、基質(zhì)配方和試驗乳化劑

1.2 工藝

⑴將油相原料5～11加入到油相鍋中，加熱至75～85 ℃，使油相物料熔化。乳化劑按其性質(zhì)和試驗測試添加在油相鍋或者水相鍋。

⑵將水加入到水相鍋中，攪拌下加入水相剩余物料（序號1～4），攪拌加熱至75～85 ℃，備用。

⑶將上述水相料液用真空抽吸到均質(zhì)化機主鍋中，打開刮板攪拌，再將上述油相溶液用真空抽吸到均質(zhì)乳化機鍋中，打開均質(zhì)乳化機，在轉(zhuǎn)速3000 r/min下，均質(zhì)7～10 min。

⑷均質(zhì)后，40 r/min慢速攪拌，真空度0.03～0.06 MPa，在75～85 ℃保溫30 min。

表1 試驗儀器

表2 試驗基質(zhì)配方

表3 試驗乳化劑

⑸保溫后，打開冷卻水，冷卻至40～45 ℃，加入物料12～13，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

⑹結(jié)膏后繼續(xù)攪拌 5～10 min，使攪拌均勻。調(diào)節(jié)pH于4.0～8.0。

⑺出料，靜置，半成品檢驗合格后灌裝，包裝。

1.3 產(chǎn)品穩(wěn)定性測試

1.3.1 測試項目

依據(jù)《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》（2015版）和QB/T 1857 潤膚膏霜中有關(guān)理化檢驗標(biāo)準(zhǔn)，制定相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)，測試產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性能。

⑴外觀及膚感：膏體乳白色，細(xì)膩有亮澤，易涂抹，膚感滋潤易吸收。

⑵pH值測定：按GB/T 13531.1（稀釋法）進(jìn)行檢測，pH值在4.0～8.0為宜。

⑶離心試驗：4000 r/min，離心30 min，應(yīng)無油水分層現(xiàn)象。

⑷耐熱試驗：(40±1)℃恒溫箱中放置24 h，恢復(fù)至室溫時，應(yīng)無變色、油水分離現(xiàn)象。

⑸耐寒試驗：(-8±2)℃冰箱中放置24 h，恢復(fù)至室溫時，應(yīng)無變色、油水分離現(xiàn)象。

1.3.2 測試結(jié)果

由表4可知，陰離子型乳化劑乳化能力較強，但是受體系中電解質(zhì)的影響較大，易與體系中原料帶有的電解質(zhì)發(fā)生中和產(chǎn)生沉淀而失去乳化能力，產(chǎn)生破乳現(xiàn)象。因此，陰離子型乳化劑不適合單獨在膏霜體系中做乳化穩(wěn)定劑。配方5、6中的非離子型乳化劑雖然能夠耐酸堿，但是無法通過穩(wěn)定性測試，可能是因為乳化劑中的PEG結(jié)構(gòu)與膏霜體系原料結(jié)構(gòu)中的基團(tuán)形成螯合物，破壞乳化體基質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致乳化不穩(wěn)定。10號、11號配方復(fù)配乳化劑長期穩(wěn)定性優(yōu)于其他乳化劑，10號為SS和SSE兩種乳化劑復(fù)配，可能形成層狀液晶型結(jié)構(gòu)，有助于穩(wěn)定體系。11號試驗配方為陰離子乳化劑硬脂酸鉀、非離子烷基糖苷型乳化劑MONTANOV L和自乳化劑ARLACEL 165三種乳化劑的復(fù)配，具有協(xié)同乳化的作用，乳化劑在水油兩相的分界面上有序定向排列，形成的層狀液晶結(jié)構(gòu)，可以使乳化體液滴間的范德華力顯著降低，有效阻止油滴相互之間的吸引聚集，從而使乳化體穩(wěn)定。

1.4 復(fù)合乳化劑用量比例考量

1.4.1 試驗比例確定

由乳化劑選擇試驗得到硬脂酸鉀和MONTANOV L以及ARLACEL 165三種乳化劑的復(fù)配乳化能力強，且具有協(xié)同乳化作用。根據(jù)單因素試驗結(jié)果，固定硬脂酸和氫氧化鉀的用量，確定乳化工藝和活性成分，將自乳化劑 ARLACEL 165和MONTANOV L按1∶1、1∶2、1∶3和2∶1、2∶3、3∶1進(jìn)行實驗。

由表5可知，復(fù)配乳化劑根據(jù)不同比例制備的膏體，除耐熱試驗有稍微分層外，其他指標(biāo)穩(wěn)定性良好，基本一致，從外觀上其他比例不易對比結(jié)果，需要通過膚感測評來對比。

表4 穩(wěn)定性測試結(jié)果

表5 復(fù)配乳化劑穩(wěn)定性實驗結(jié)果

1.4.2 膚感測評項目

膏體均勻性：目測產(chǎn)品應(yīng)為乳白色均勻膏體。表層暗淡、有粗糙感為0分，膏體白亮、均勻細(xì)膩為10分；

光澤度：膏體的感官亮澤情況。暗淡、色澤不均為0分，有光亮感為10分；

挑起性：用玻璃棒或者不銹鋼勺子在樣品容器中挑起的難易程度。很黏膩、不易挑起為0分，易挑起、有拉絲感為10分；

鋪展性：樣品涂抹時在皮膚上的鋪展情況。不易涂抹，有拖滯感為0分，易于涂抹，有滑感為10分；

滲透性：按摩吸收的難易程度。厚重有滯留為0分，反之則為10分；

黏膩感：涂抹產(chǎn)品后，皮膚的黏膩情況。若感覺厚重黏膩，不易沖洗為0分，反之則為10分；

滋潤感：涂抹后皮膚水潤的程度。有粗糙感為0分，感覺柔軟水潤為10分。

以0～10分為范疇，選出20個皮膚健康志愿者，20～35歲，男女各半。志愿者的手臂前端在實驗前應(yīng)充分洗凈擦干。實驗時，取約0.5 g在前手臂內(nèi)側(cè)，以順時針打圈涂抹的方式輕輕按摩至完全吸收。涂抹應(yīng)均勻，完全吸收后，由觀測者對涂抹后的膚感進(jìn)行測評[5,6]。

1.4.3 膚感測評結(jié)果

由結(jié)果可見，以3:1復(fù)合的乳化劑制作出的膏體比較粗糙，色澤較為暗淡，不易涂抹吸收，膚感較差。隨著比例的下降，直至反向用量，制作出的膏體開始變得緊實細(xì)膩、富有光澤，黏膩感下降，滋潤感上升，易于涂抹，吸收性好。隨著比例的增大，效果逐漸明顯，膚感越來越好，在1∶3和2∶3時，膚感基本一致，考慮到應(yīng)用成本，選擇乳化劑ARLACEL 165和MONTANOV L比例為1∶3為最佳，符合HLB理論要求。

2 最佳配比下水包油膏霜制備及穩(wěn)定性能考察

2.1 潤膚霜配方

表7 潤膚霜配方

2.2 工藝

⑴將油相原料6～15加入到油相鍋中，加熱至75～85 ℃，使油相物料熔化。

表6 膚感測評結(jié)果

表8 三批次潤膚霜穩(wěn)定性考察結(jié)果

⑵將水加入到水相鍋中，攪拌下加入水相剩余物料2～5，攪拌加熱至75～85℃，備用。

⑶將上述水相料液用真空抽吸到均質(zhì)化機主鍋中，打開刮板攪拌，再將上述油相溶液用真空抽吸到均質(zhì)乳化機鍋中，打開均質(zhì)乳化機，在轉(zhuǎn)速3000 r/min下，均質(zhì)5 min。

⑷均質(zhì)后，40 r/min慢速攪拌，真空度0.03～0.06 MPa，在75～85 ℃保溫30 min。

⑸保溫后，打開冷卻水，冷卻至40～45 ℃，加入物料16～17，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

⑹結(jié)膏后繼續(xù)攪拌 5～10 min，使攪拌均勻。調(diào)節(jié)pH在4.0～8.0左右。

⑺出料，靜置，半成品檢驗合格后灌裝，包裝。

2.3 穩(wěn)定性考察

根據(jù)以上配方及工藝，制備三批潤膚霜樣品，分別從產(chǎn)品的外觀膚感、酸堿度、粘稠度、離心試驗和穩(wěn)定性試驗（耐寒試驗、耐熱試驗）來考核乳化效果和膏霜穩(wěn)定性。

將三批次樣品裝入PE軟管包裝中，密封室溫、避光直射保存，保存3個月后觀察其外觀、香氣變化情況及使用膚感情況，檢測其黏度、pH值變化情況以及離心試驗和穩(wěn)定性試驗。結(jié)果表明，潤膚霜的香氣、色澤不變，膏體細(xì)膩、均勻一致；涂抹膚感良好，滋潤易吸收；黏度有所增加，但是在平衡范圍內(nèi)；pH值基本不變，符合要求；離心試驗和穩(wěn)定性試驗皆無分層現(xiàn)象，符合要求，潤膚霜穩(wěn)定性良好。

3 結(jié)語

在一個復(fù)雜的乳化體系中，一般單獨的離子型乳化劑、非離子型乳化劑和復(fù)合乳化劑都很難使體系處于穩(wěn)定的狀態(tài)。本文通過乳化劑篩選試驗，最后確定了一種以硬脂酸和氫氧化鉀中和后產(chǎn)生的皂基型陰離子型乳化劑硬脂酸鉀和烷基葡糖苷型乳化劑MONTANOV L以及自乳化劑ARLACEL 165進(jìn)行復(fù)配的復(fù)合型乳化劑，復(fù)配比例1:3:1，該比例下的復(fù)合乳化劑應(yīng)用于水包油膏霜中，其產(chǎn)生的交互型層狀網(wǎng)格液晶結(jié)構(gòu)能夠使得膏霜體系乳化效果好，穩(wěn)定性好，為進(jìn)一步提升產(chǎn)品品質(zhì)打下基礎(chǔ)。