含有天然皂角提取物的綠色洗發液配方研究

王瑜，劉恩周，樊君，何玉東，賀春良

(1.西北大學 化工學院，陜西 西安 710069；2.西北大學 食品科學與工程學院，陜西 西安 710069；3.西安優露清科技股份有限公司，陜西 西安 710200)

隨著洗護產品配方、工藝的發展，人們越來越追求產品的綠色化與回歸自然，因此將一些植物提取物用于洗護產品中，能有效避免有害成分的添加，使產品配方成分更加貼近自然[1-5]。皂角中富含三萜皂苷、酚類、氨基酸等多種成分，被廣泛應用于藥物、食品及日用產品等行業中[6-8]。皂角用于洗發液中能夠殺滅頭皮上的各種真菌并抑制頭屑的產生，還能促進頭皮血液循環，有一定的防脫發、生發的作用[9-10]。但是皂角液單獨使用時起泡能力和清潔能力不是特別強，并且洗出的頭發易干枯毛躁。本研究用皂角與其他成分復配，開發一款溫和無刺激的天然綠色洗發液并對其性質進行考察。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

皂角，產自山西運城；月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、椰油酰胺基丙基甜菜堿(CBA-35)、椰子油二乙醇酰胺(6501)、聚季銨鹽7(M550)、蘆薈提取液、陽離子瓜爾膠、檸檬酸、對羥基苯甲酸甲酯均為化妝品級。

DHG-9035A型鼓風干燥箱；SL-250ABS型粉碎機；KQ-300E型超聲波清洗器；3H20RI型離心機；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器。

1.2 實驗方法

1.2.1 皂角液的提取 皂角用去離子水沖洗干凈，低溫烘干。粉碎，過40目篩，得到皂角粉末，稱取10 g皂角粉末，加入100 mL去離子水，浸泡30 min,超聲1 h。離心分離，得到皂角提取液。

1.2.2 洗發液配制[2,11-14]將水加熱至60 ℃，依次加入AES、CAB-35、皂角提取液、6501，攪拌至完全溶解。加入和預分散好的陽離子瓜爾膠攪拌至透明。降溫至40 ℃以下，加入M550，攪拌，依次加入蘆薈提取液、檸檬酸、對羥基苯甲酸甲酯，攪拌30 min，消泡后出料。

1.3 洗發液性能檢測

1.3.1 泡沫高度 將樣品與水(1∶4)混合均勻，得20%待測液。吸取1 mL待測液,加入帶刻度試管中，手搖法均勻振蕩30次，記錄泡沫高度，測定3次,取平均值,記為H。

1.3.2 去污率

1.3.2.1 制備人造污垢 精確稱取植物油10.00 g，碳粉1.6 g，液體石蠟 0.006 g，攪拌均勻。

1.3.2.2 去污率測試 干凈發束稱重(記為M1)，在發束上涂抹一定量人造污垢,稱重(記為M2)。將發束浸泡在25 mL待測液(20%)中擺洗2 min。將發束自然晾干,稱重(記為M3)。計算去污率F。實驗測定3次，取平均值。

(1)

1.3.3 性能測試 根據QB/T 29679—2013標準，測試配制洗發液的感官和理化性能,進行綜合評價。對洗發液進行穩定性測試，分別將洗發液在高溫(40 ℃)、常溫(25 ℃)、低溫(-8 ℃)下放置3個月，觀察洗發液有無分層和變色現象。

1.3.4 人群評價 對洗發液進行人群測試調查，隨機選取12人，男女各半，對自制洗發液與品牌市售洗發液進行試用,并對產品的洗發效果對比打分。采取10分制，1分最差，10分最佳，綜合數據取平均值。

2 結果與討論

2.1 洗發液配方優化

本洗發液選用AES作為主要表面活性劑，加入皂角提取液、兩性表面活性劑CAB-35和非離子表面活性劑6501輔配，進行4因素3水平正交實驗設計，實驗因素及水平和實驗結果分別見表1、表2。

表1 因素和水平Table 1 Factors and levels

表2 正交實驗結果Table 2 The results of orthogonal experiment

由表2可知，4個因素對洗發液泡沫性能的影響次序為B>D>A>C，也就是CAB-35對泡沫性影響最大，接下來依次是 6501、AES、皂角提取液，它們的最佳組合是A2B3C3D2，即 AES、CAB-35、皂角提取液和6501的含量分別為15%,4%,12%,6%。4個因素對洗發液去污率的影響次序為D>A>B>C，即6501對泡沫性影響最大，接著依次是AES、CAB-35、皂角提取液；它們的最佳組合是A2B3C2D1，即 AES、CAB-35、皂角提取液、6501的含量分別為15%，4%，10%，4%。洗發液的泡沫高度和去污率的優化條件不一致，因而要根據各因素的影響程度來確定洗發液的最終配方。

洗發液主要起去污清潔的作用，各組分的合理配比能在有效清潔頭發的同時又不會因過度清潔而引起頭皮損傷。泡沫的豐富程度是洗發液好壞的直觀反映，在洗頭時泡沫豐富能在清除污垢的同時保護發絲不受損傷[15]。因此，將去污率作為主要影響因素，泡沫高度作為次要影響因素，對洗發液進行綜合評估，最終得分用式(2)計算，計算結果見表3。

表3 權重分析Table 3 The weight analysis

得分=F×60%+H×40%

(2)

由表3可知，AES、CAB-35、皂角提取液和6501的最優組合是A2B3C2D1，即在AES、CAB-35、皂角提取液以及6501的含量分別為15%,4%,10%,4%所配洗發液性能最好。

2.2 洗發液配方確定

根據上述一系列實驗，最終確定主輔表面活性劑用量，再配以一定量的調理劑、保濕劑、增稠劑和防腐劑等，得到含皂角提取液的洗發液配方見表4。

表4 洗發液配方Table 4 The shampoo formula

2.3 洗發液性能測試和人群評價

對皂角洗發液各項指標進行測試，均已達到QB/T 29679—2013標準，測試結果見表5。

表5 洗發液性能測試Table 5 The performance of homemade shampoo

洗發液在不同溫度下的穩定性考察結果見表6。

表6 穩定性考察結果Table 6 Investigation of stability

由表6可知，經過3個月后，自制洗發液在40，25，-8 ℃下均沒有發生明顯的分層變色情況，洗發液性質穩定。

洗發液人群測試調查結果匯總見圖1。

圖1 人群試用對比打分結果Fig.1 The scores after shampoo probation

由圖1可知，自制洗發液比市售洗發液更易清洗，泡沫細膩程度與市售洗發液無明顯差別，但起泡性較差；自制洗發液的梳理性、光澤感、保濕效果以及頭發舒適度均比市售洗發液好，柔軟性、清潔效果與市售洗發液相差不大，而洗后清爽感、去屑止癢效果比市售洗發液略差。對兩者總體評價相差不大，且自制洗發液成本較低。

3 結論

含有天然皂角提取物的洗發液中AES、CAB-35、皂角提取液、6501的含量分別為15%，4%，10%和4%，并輔以適量的調理劑、保濕劑、增稠劑和防腐劑,外觀為淡棕色，有淡淡的藥草清香，在不同溫度下放置均無分層現象，性質穩定。與市場上的洗發產品相比，該洗發液具有更好的梳理性、光澤感、保濕效果以及頭發舒適度。該配方成本較低，具有較大市場應用前景。