一種含白砂糖的磨砂唇膏的制備及包材對(duì)其性能影響

劉麗

(伽藍(lán)(集團(tuán))股份有限公司,上海200233)

1 概述

現(xiàn)代女性越來越注重皮膚保養(yǎng)，唇部作為肌膚中最弱、最容易衰老的的部位，很容易受環(huán)境的影響，特別秋冬換季時(shí)節(jié)，雙唇受到干冷風(fēng)的刺激容易變干脫皮，甚至患上唇炎[1]。在日常生活中唇部護(hù)理顯得尤為重要。唇部磨砂膏作為唇部護(hù)理的一種，目前在售的唇部磨砂膏一般使用核桃殼研磨成粉末做為磨砂粒子，料體罐裝在塑料小罐包材中，使用時(shí)用手直接涂擦，這樣直接用手的涂抹方法很容易受到微生物的污染。通過設(shè)計(jì)配方把料體罐裝在口紅管中，涂抹時(shí)膏體不與手直接接觸，這樣可以避免用手直接涂抹帶來的二次污染。口紅從主要機(jī)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)上分為兩種（主要是指中束芯的功能結(jié)構(gòu)）：珠叉螺結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)棒結(jié)構(gòu)[2]，使用口紅包材需要考慮膏體與包材的關(guān)系，包材的尺寸和包材的結(jié)構(gòu)與膏體的軟硬應(yīng)適配，膏體太軟，珠子肋數(shù)過多，膏體的晶體結(jié)構(gòu)容易被破壞，涂抹的過程中膏體容易折斷，膏體太硬膚感不好沒辦法涂抹，導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)失敗，本項(xiàng)目中難點(diǎn)是如何保證唇部磨砂膏在涂抹時(shí)不易折斷，保證唇部去死皮的效果和舒適的使用感。本研究從配方技術(shù)和灌裝包材兩個(gè)方向解決產(chǎn)品開發(fā)中遇到的問題，選用白砂糖為磨砂粒子、霍霍巴油和小燭樹蠟，白蜂蠟為結(jié)構(gòu)載體，選用珠叉螺結(jié)構(gòu)的口紅包材，內(nèi)杯直徑12.1 mm，珠子肋數(shù)為6，珠子肋數(shù)為8的兩種包材，通過質(zhì)構(gòu)儀測試磨砂唇膏的折斷力和磨砂唇膏的針入度，試驗(yàn)結(jié)果旨在為配方工程師在開發(fā)棒狀唇部磨砂膏時(shí)提供一定參考，既要考慮配方的原料的合理搭配同時(shí)也要考慮包材的珠子結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品的影響。

2 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

2.1 實(shí)驗(yàn)材料。白砂糖，太古糖業(yè)有限公司；霍霍巴油，法國OLVEA；小燭樹蠟，美國S&P商品名Candelilla Wax SP-75；白蜂蠟，CRODA天然蜂蠟。

2.2 實(shí)驗(yàn)主要器材。型號(hào)為Me3002TE/02的電子天平，來自梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；型號(hào)為C-MAGHS7數(shù)顯加熱磁力攪拌器，來自IKA公司；型號(hào)為RT-2A粉碎機(jī)，來自上海羅技機(jī)械設(shè)備有限公司；型號(hào)為CT-3的質(zhì)構(gòu)儀，來自Brookfield公司；型號(hào)為WS-12的電熱恒溫水浴鍋，來自上海一恒科學(xué)儀器有限公司；燒杯等。珠叉螺結(jié)構(gòu)的口紅包材，珠子內(nèi)徑12.1 mm，珠子肋數(shù)為6和8的口紅包材。

3 實(shí)驗(yàn)方法

3.1 白砂糖的研磨。稱取100g白砂糖，用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎機(jī)最大速粉碎時(shí)間5秒鐘，然后分別用40目，40-60目，60-80目篩子進(jìn)行過篩，備用。

3.2 口紅的制備。將準(zhǔn)確稱量的霍霍巴油加入燒杯中，加入小燭數(shù)蠟和白蜂蠟在80℃水浴中加熱攪拌直至蠟熔融均勻，無顆粒，真空脫泡后，降溫至60℃～66℃加入白砂糖，快速攪拌防止糖顆粒下沉，傾斜燒杯倒入罐裝磨具中，放入-20℃冰箱中，冷卻5分鐘，磨砂唇膏成型后，取出，分別使用珠子肋數(shù)為6和8的口紅包材進(jìn)行罐裝。

3.3 磨砂唇膏的感官、理化、衛(wèi)生指標(biāo)的考察。目前法規(guī)中沒有關(guān)于磨砂膏的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，借鑒模具型潤唇膏的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T26513-2011對(duì)潤唇膏的成品要求[3]，唇部磨砂膏應(yīng)該符合包括：3.3.1 應(yīng)符合外觀、顏色、氣味的感官要求，外觀應(yīng)無明顯瑕疵包括氣孔和雜質(zhì)，顏色無斑駁，沒有特殊難以接受的氣味。3.3.2 應(yīng)符合評(píng)價(jià)產(chǎn)品穩(wěn)定性的理化指標(biāo)要求，產(chǎn)品在有效期內(nèi)不會(huì)有品質(zhì)問題，在溫度高低變化下不會(huì)出現(xiàn)膏體變形，影響產(chǎn)品的正常使用功能。高溫45℃時(shí)和低溫-20℃，各分別測試膏體橫向放置和膏體豎直放置進(jìn)行測試，觀察24小時(shí)后，待膏體恢復(fù)室溫觀察膏體是否變形。3.3.3 應(yīng)符合重金屬和微生物的衛(wèi)生指標(biāo)要求。使用原料應(yīng)保證安全，無重金屬污染，在產(chǎn)品的儲(chǔ)存不會(huì)變質(zhì)和消費(fèi)者使用過程中不會(huì)有微生物的滋生，影響消費(fèi)者健康。3.3.4 從生產(chǎn)商的角度考慮，增加循環(huán)測試指標(biāo)，考察1天內(nèi)膏體的在高低溫（-20℃～45℃）變化下，膏體是否出現(xiàn)膏體彎曲變形，軟化塌陷，模擬在銷售運(yùn)輸中棒狀磨砂膏的穩(wěn)定性能。

3.4 磨砂膏折斷力的測定。利用質(zhì)構(gòu)儀測試唇部磨砂膏的折斷力方法參考國際標(biāo)準(zhǔn)ASTM-D1321-10標(biāo)準(zhǔn)方法測試，待檢樣品取樣后，首先置于25℃恒溫箱24小時(shí)。打開CT3質(zhì)構(gòu)儀，預(yù)熱10分鐘。組裝TA-BT-KIT夾具底座，并安裝TA-LPS唇膏折斷夾具及探頭采用標(biāo)準(zhǔn)折斷探頭，以2mm/s的速度下壓5mm折斷磨砂唇膏。當(dāng)唇部磨砂膏折斷時(shí)，記錄下壓的力的數(shù)值，用同樣的方法平行進(jìn)行測試，唇部磨砂膏均旋出同樣的長度，并測試同一個(gè)位置。

3.5 口紅包材對(duì)折斷力的影響。測試不同供應(yīng)商開發(fā)的同款包材內(nèi)徑為12.1 mm，包材珠子（cup）不同，包材A的珠子加強(qiáng)筋8根，加強(qiáng)筋高度1.2 mm；包材B的珠子加強(qiáng)筋6根，加強(qiáng)筋高度1mm。分別罐裝5只樣品，進(jìn)行測試，采用標(biāo)準(zhǔn)折斷探頭，以2mm/s的速度下壓5mm折斷磨砂膏，記錄壓斷磨砂膏的力的數(shù)值。方法如圖1所示。

圖1 唇部磨砂膏折斷力測試

磨砂膏針入度的測定。為確保不是膏體本身的導(dǎo)致唇部磨砂膏折斷力的不同，將折斷下來的口紅用ASTM-D1321-10標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行穿刺測試，測試料體的均一性，方法如圖2所示。

圖2 唇部磨砂膏針入度測試

3.6 砂糖顆粒的優(yōu)化。稱取100g白砂糖，用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎機(jī)最大速粉碎5s，然后用篩子選出砂糖顆粒為＜40目，40-60目，60-80目，使用不同粒徑的磨砂粒子分別制作磨砂膏。（表1）

表1 不同白砂糖的顆粒及添加量對(duì)舒適度的影響

健康受試志愿者20名，將制備磨砂膏均勻涂抹于唇部進(jìn)行測試，并進(jìn)行打分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)方法

3.7 各原料配比優(yōu)化

參考棒狀口紅組成中各類成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例：原料蠟占比20～25%，油和甘油酯類占65～70%，其他占比10%，采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選取原料的最佳配比。固定白砂糖的顆粒度和添加量為4g，設(shè)計(jì)L9(33)正交試驗(yàn)，對(duì)3種原料（白蜂蠟、小燭樹蠟、霍霍巴油）的添加量進(jìn)行3因素3水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表3所示，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

4 結(jié)果與討論

4.1 制備磨砂膏的衛(wèi)生指標(biāo)、感官指標(biāo)及理化指標(biāo)，檢測結(jié)果見4和表5。結(jié)果顯示，制備的磨砂唇膏符合法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

表5 唇部磨砂膏感官和理化

表4 唇部磨砂膏衛(wèi)生指標(biāo)

4.2 砂糖顆粒對(duì)膚感的影響

從表1可知，白砂糖顆粒小于40目時(shí)，任何白砂糖的添加量舒適度評(píng)分都很低，添加量越高時(shí)舒適度越低，隨著白砂糖的目數(shù)越來越大，舒適度越來越好，當(dāng)白砂糖的目數(shù)在60-80目的粒徑時(shí)細(xì)粉狀態(tài)的白砂糖，涂抹摩擦?xí)r不會(huì)疼痛，此目數(shù)的白砂糖提高去死皮效果的同時(shí)舒適度也隨之提升。綜合考慮，顆粒度在60-80目，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%～40%的白砂糖的舒適度和磨砂效果較好。

4.3 各原料配比優(yōu)化

通過正交試驗(yàn)3種原料的添加量對(duì)折斷力的影響，如表6所示，對(duì)折斷力影響指標(biāo)較大因素為A，其次是因素B，最后是因素C。主要影響折斷力因素的最好水平為A3，考率小燭樹蠟是天然瀕危物種，價(jià)格較貴的因素，選擇B1的試驗(yàn)水平，選擇從表中3可以看出最佳配比組合為A3B1C3。

表6 正交試驗(yàn)表及結(jié)果

4.4 包材不同規(guī)格對(duì)磨砂膏折斷力的影響結(jié)果

結(jié)合表7和表8的數(shù)據(jù)得出，相同尺徑12.1 的包材下，磨砂唇膏的穿刺硬度相近的情況下，內(nèi)杯中的珠子肋數(shù)不同導(dǎo)致磨砂唇膏的折斷力有顯著不同，珠子肋數(shù)為6根的折斷力比珠子肋數(shù)為8根的折斷力的平均高出3.3 倍，可知包材對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)有很大的影響。

表7 不同包材折斷力的對(duì)比表

表8 不同包材的針入度對(duì)比表

5 結(jié)論

以白砂糖為磨砂顆粒，霍霍巴油為油脂分散劑，白蜂蠟和小燭樹蠟為固型劑制備的唇部磨砂膏，通過折斷力為指標(biāo)，借助正交試驗(yàn)分析方法確定蜂蠟和小燭樹蠟和霍霍巴油最佳添加量比例，通過消費(fèi)者測評(píng)，確定了白砂糖的粒徑和添加比例以達(dá)到去死皮效果和舒適度最好的平衡。同時(shí)通過針入度和折斷力為考察指標(biāo)，測試了相同內(nèi)杯尺寸不同珠子肋數(shù)的口紅包材對(duì)產(chǎn)品性能的影響，珠子肋數(shù)為6的包材可以解決涂抹是容易折斷的問題，以上測試結(jié)果為化妝品開發(fā)工程師提供一定數(shù)據(jù)參考，在解決棒狀唇部產(chǎn)品涂抹時(shí)容易折斷的問題可以從配方和包材兩個(gè)方面思考，同時(shí)也要在配方開發(fā)初期確認(rèn)包材的性能，確保大貨和開發(fā)初期是同一規(guī)格包材，以免產(chǎn)品開發(fā)后期造成經(jīng)濟(jì)損失。唇部磨砂膏中所使用原料是植物油蠟，容易被氧化，在后續(xù)開發(fā)升級(jí)中考慮增加抗氧化劑，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的抗氧化性。