LAS linear Alkylbenzen Sulfonat - Ưu điểm: Khả năng lấy chất dầu cao 3-4% đối với dầu gội cho tóc dầu Không thủy phân trong kiềm Rẻ tiền Alpha olefin sulfonat - Ưu điểm: Ổn định tốt với [r]
CÁC NGUYÊN LIỆU CƠ BẢN SỬ DỤNG TRONG SẢN
Tinh dầu
1.1.1 Đại cương về tinh dầu
Tinh dầu, hay còn gọi là chất thơm, hương thơm, là hỗn hợp các chất bay hơi có mùi đặc trưng, chủ yếu được chiết xuất từ thực vật thông qua quá trình chưng cất hoặc sử dụng dung môi hữu cơ.
Nó ít tan trong nước, dễ tan trong ete, dầu béo, dễ bay hơi
Cây chứa tinh dầu phân bố rộng rãi trong nhiều họ thực vật, với tinh dầu có thể tập trung ở các bộ phận như lá, hoa, quả, rễ, vỏ, thân và gỗ Thành phần tinh dầu của mỗi bộ phận có thể khác nhau, vì vậy người ta thường chỉ khai thác những bộ phận có hàm lượng cao và chất lượng tinh dầu tốt nhất để sử dụng.
Hỗn hợp này bao gồm nhiều hợp chất khác nhau như hydrocacbon béo, hydrocacbon thơm, và các dẫn xuất của chúng như ancol, andehyd, xeton, este, ete Tất cả các hợp chất này có thể được phân chia thành hai nhóm chính: tecpenoit và dẫn xuất của phenol Nhóm tecpenoit chủ yếu bao gồm monotecpen và sesquitecpen.
1.1.3 Các loại tinh dầu quan trọng
- Các tên khác:Oleum rosarum(Latin);Essence de rose (Pháp);Rosenoel (Đức)
Tinh dầu hoa hồng chứa 70 ÷ 75% geraniol ,citronellol và một lượng nhỏ những ester khác.
Tinh dầu hoa hồng là chất lỏng không màu hoặc có màu vàng nhạt ,có mùi hoa hồng và có dạng bán rắn ở nhiệt độ thường.
-Góc quay cực : -1 0 C ÷ -4 0 C (ống đo 100mm,25 0 C
- Rất ít tan trong nước ,tan tốt trong cồn và CHCl3
Tinh dầu hoa hồng Pháp được chiết xuất từ hoa rose centifolia, mang hương thơm và đặc tính khác biệt so với tinh dầu Bungari, vốn được chiết xuất từ hoa damask rose Mặc dù tinh dầu hoa hồng trắng cũng được sử dụng tại Bungari, nhưng hương thơm của nó không phong phú bằng tinh dầu từ damask rose.
Tinh dầu hoa hồng genuine rose otto là thành phần phổ biến trong các hợp hương và nước hoa, thường được sử dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm như kem, phấn và lotion Hương hoa hồng không chỉ mang lại sự quyến rũ mà còn được tẩm vào các vật dụng như khăn tay Đặc biệt, tinh dầu hoa hồng có khả năng gần như không gây dị ứng cho da, làm cho nó trở thành lựa chọn an toàn cho nhiều người.
- Các tên khác: Oleum Aquilariae (Latin); Essence de boisd ’ Agile (Pháp); Agarroel(Đức)
- Thành phần chính: 2-(2-(4-methoxy pheny) chromon :27.0%; 2-(2- phenylethyl) chromon :15%; Oxoagarospirol :5.0%; 9,11-eremophilandien-8-on; 6- methoxy-2-(2-(4-methoxy pheny) chromon: 2,5%
Ngoài ra ,trong tinh dầu còn có guaia-1(10),11-dien-15-al và những sesquiterpen khác.
- Tính chất hóa lý: Tinh dầu tràm là chất lỏng sánh màu vàng tím màu da cam đậm ,mùi thơm đặc biệt rất dai.
Chiết suất của tinh dầu tràm ở nhiệt độ 25°C dao động từ 1.4920 đến 1.5001 Tinh dầu tràm có mùi thơm dễ chịu khi đốt, thường được sử dụng trong các nghi lễ tôn giáo tại các nước phương Đông Ngoài ra, tinh dầu này còn được ứng dụng trong sản xuất nước hoa cao cấp.
- Các tên khác: Oleum methae arvensis (Latin); Essence de Menthe du japon
- Thành phần chính: Cấu tử chính trong tinh dầu bạc hà Á là :menthol (78 ÷
Tinh dầu bạc hà Á là chất lỏng vàng nhạt ,mùi menthol.
Tinh dầu bạc hà Á là nguyên liệu quan trọng trong việc chế biến menthol, được sử dụng rộng rãi làm chất thơm và sát trùng trong các sản phẩm như kem đánh răng, nước súc miệng, cũng như trong thuốc, nước uống, thuốc lá, bánh kẹo, nước hoa và cao xoa bóp.
1.1.3.4 Tinh dầu bạc hà Âu
Oleum metha piperi(Latin), Essence de Methe poivre (Pháp) ; Pfefferminzoel (Đức)
- Thành phần chính: Tinh dầu bạc hà Âu chứa : Methol tự do: 48,5 ÷ 68%;
Tinh dầu bạc hà Âu là chất lỏng không màu đến màu vàng nhạt ,mùi thơm man mát dễ chịu.
Mùi thơm mát tinh tế được sử dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm, bao gồm kem đánh răng, nước súc miệng, kẹo gôm, và thuốc lá Ngoài ra, nó còn có mặt trong bánh kẹo, nước giải khát và công nghệ hương liệu, mang lại trải nghiệm thú vị cho người tiêu dùng.
- Các tên khác: Oleum jasmini grandiflori (Latin) ;Essence d Jasmin (Pháp);
Thành phần chính của Jasmine absolute oil: Benzyl acetate: 65%; Geraniol: 10%; Cis-jasmon:3%;Linalol: 15%; α-terpineol: 5%; Indol: 2,5%;Methyl anthranilate; 1,5%.
Thành phần tinh dầu thay đổi tùy theo nguồn nguyên liệu và nơi sản xuất.
Chinese jasmine concrete oil có mùi thơm dịu, thường chứa nhiều Methyl anthranilate và ít indol hơn loại jasmine oil thông thường.
Jasmine concrete,có mùi thơm hoa lài.
- Nhiệt độ đông đặc là 54 ÷ 55 0 C
Jasmine absolute oil: là chất lỏng sánh màu vàng đến vàng nâu, mùi thơm hoa lài.
- Hàm lượng ester tính theo benzyl acetate = 74,8%
Dầu Jasmine concrete và Jasmine absolute được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp nước hoa cao cấp Bên cạnh đó, chúng còn được áp dụng trong các sản phẩm chăm sóc da, tạo hương cho đồ uống có cồn, cũng như trong ướp trà và bánh kẹo.
- Các tên khác: Oleum citri (Latin) ,Essence de Citron (Pháp),
- Thành phần chính: Tinh dầu chanh chứa khoảng 90% limonene, terpinene, phellandrene và pinene; 4,6% aldehyd quy tính theo citral, ngoài ra còn có citronellal, geranylacetat và sesquiterpene.
Lemon leaf essential oil is extracted from the leaves of the Citrus limon L plant, belonging to the Rutaceae family This essential oil primarily contains aldehydes such as neral (7.6% to 22.5%), geranial (14.5% to 31.8%), and citronellal (1.9% to 3.7%) Additionally, it includes alcohols like linalool, nonalol, geraniol, and nerol, which make up 3.3% to 10.5% of the composition, along with other esters derived from these alcohols, accounting for about 10%.
Tinh dầu lá chanh Việt Nam có chứa: neral(6%), geranial(24,7%), linalool(2,5%), borneol(5%), linalyl acetate (2.5%)
Tinh dầu chanh là chất lỏng có màu vàng nhạt hoặc vàng chanh với mùi đặc trưng chanh.
- Góc quay cực ở 25 0 C : +57 ÷ 65 0 C(ống đo 10mm)
Tan ít trong nước, tan trong alcol và trong acid acetic bang.
Tinh dầu chanh phải được dự trữ đầy trong chai kín nơi thoáng mát và tránh ánh sang.
Tinh dầu chanh được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như kem, thuốc làm trắng tóc, kem đánh răng và nước súc miệng Nó là một thành phần quan trọng trong nhiều hợp hương cho kem, phấn và đặc biệt là lotion chăm sóc da mặt Ngoài ra, tinh dầu chanh còn được áp dụng trong ngành thực phẩm và dược phẩm để tạo hương thơm cho thuốc.
- Khả năng gây dị ứng :
Tinh dầu chanh ở dạng đậm đặc có thể gây dị ứng tức thì cho da, nhưng trong các sản phẩm, nó thường được sử dụng với nồng độ dưới 1%, do đó ít khi gây ra phản ứng dị ứng cho da.
- Các tên khác: Oleum mandarinae (Latin), Essence de Mandarines (Pháp),
The primary components of essential oils are hydrocarbon compounds, particularly monoterpenes such as limonene and γ-terpinen Additionally, essential oils contain low concentrations of oxygenated compounds, including aldehydes and alcohols, which contribute to their distinctive fragrances A notable characteristic of mandarin essential oil is the presence of methyl-N-methyl anthranilate, found in concentrations of less than 1%.
Tinh dầu lá quýt được chiết xuất từ lá cây quýt và có thành phần khác nhau tùy thuộc vào giống cây Một số loại tinh dầu chứa Linalol với hàm lượng lên tới 59,2%, trong khi những loại khác lại giàu methyl-N-methyl anthranilet với tỷ lệ 65,7%.
Tinh dầu quýt là chất lỏng màu vàng đỏ, cho huỳnh quang tím nhạt khi pha loảng tinh dầu trong cồn, có:
Tinh dầu quýt được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt trong việc pha chế đồ uống và sản xuất bánh kẹo Bên cạnh đó, nó còn được sử dụng trong ngành nước hoa và các sản phẩm chăm sóc cá nhân.
1.1.3.8 Tinh dầu cam,tinh dầu vỏ cam chanh
- Các tên khác: Oleum aurantii dulcis (Latin), Essence d ’ Orange Portugal (Pháp), suesses pomeranzenschalenoel (Đức)
Tinh dầu động vật
Castoreum là chất tiết từ tuyến sinh dục của hải ly đực và cái
Có mùi mạnh, gắt nếu pha loảng đáng kể
Chất định hương này mang lại cảm giác kích thích, tạo dấu ấn phương Đông đặc trưng cho nước hoa Nó được sử dụng phổ biến trong cả nước hoa nam và nữ, đặc biệt là trong các sản phẩm đến từ vùng đất phương Đông.
Một số loại nước hoa cổ điển dùng hải ly hương :
Emeraude, Coty chanel Cuir de, Russie, Lancome Caractere, Hechter Madame, Carven, Givenchy III, Shalimar.
Một số hợp chất trong hải ly hương :
Phenols 4-ethylphenol; 1,2- dihydroxybenzene; Các ceton acetophenone; 3- hydroxyacetophenone
Xạ hương có giá trị cao như một chất tạo mùi và định hương cho nước hoa
Cả cầy hương đực và cái đều tạo ra chất bài tiết có mùi mạnh
Xạ hương tự nhiên ban đầu có mùi hôi giống như phân, nhưng sau khi qua xử lý, nó phát ra hương thơm nhẹ nhàng và sâu sắc Chỉ cần sử dụng một lượng nhỏ xạ hương, vì nếu dùng quá nhiều có thể gây nôn mửa ở người.
Các hợp chất có mùi thơm trong xạ hương là các phân tử có tên gọi civetone, một vòng ceton kín cùng họ với muscone
Mùi tương tự mùi xạ từ hươu xạ nhưng thơm ngọt và huyền ảo hơn
Xạ là hợp chất mùi sắc sảo được tiết ra từ tuyến thơm của hươu xạ đực, được sử dụng làm chất ổn định mùi hương từ thời cổ đại và là một trong những sản phẩm động vật đắt giá nhất thế giới Để thu hoạch xạ, hươu xạ thường bị giết và tuyến thơm, hay còn gọi là “túi xạ”, được lấy ra Sau đó, nó được làm khô dưới ánh nắng mặt trời, trên bề mặt nóng, hoặc ngâm trong dầu nóng Quá trình này tạo ra chất sền sệt màu nâu đỏ chảy ra từ vật liệu dạng hạt màu đen, gọi là “tuyến xạ”, được ngâm trong cồn.
Xạ cốt là một hợp chất có mùi đặc trưng, kết hợp giữa mùi động vật, đất, gỗ và một chút giống như mùi da em bé Nó có màu đỏ tía đậm, có kết cấu khô, mượt và trơn khi chạm vào, với vị đắng Hợp chất này tan một phần trong nước sôi, tan ít hơn trong cồn và rất ít trong ether hay chloroform.
Các chất tạo mùi xạ bao gồm ammonia, cholesterol, chất béo, và các hợp chất động vật khác Những loại xạ chất lượng tốt như xạ Tonkin từ Tây Tạng và Carbadine từ Nga cùng vùng núi Himalaya Trung Quốc.
Một kg hạt xạ cần từ 30 đến 50 con hưu, cho thấy chi phí sản xuất xạ rất cao Từ đầu thế kỷ 19, giá của các tuyến xạ Tonkin đã lên tới khoảng 20 lần khối lượng của chúng tính bằng vàng.
Chuột xạ (Ondatra zibenthicus) và vịt xạ (Biziura lobata) sống ở phía nam nước Úc Ngoài ra, các loài như chuột xạ, bọ xạ (Aromia moschata), rùa xạ và cá sấu ở Trung Mỹ cũng có tuyến xạ Cụ thể, cá sấu có hai cặp tuyến xạ, một cặp nằm ở gốc hàm và một cặp ở cơ quan sinh dục Tuyến xạ cũng được phát hiện ở một số loài rắn.
Hợp chất dạng ester
Ester thường là những hợp chất thơm có mùi quả thiên nhiên, được xử dụng phổ biến do giá rẻ và dễ điều chế
Hợ chất dạng aldehyde
Nonylic aldehyde C9H18O có mùi hồng dễ chịu
- Decylic aldehyde C10H20O có mùi hồng dễ chịu
- Lauric aldehyde C12H24O có mùi hoa đông thảo
- Benzoic aldehyde C6H5CHO có mùi hạnh nhân
Hợp chất dạng Alcol
Bezen alcol C6H5CH2-OH có mùi thơm dịu, thường dung ở dạng ester benzyl acetate (trong tinh dầu lài) hoặc benzyl cinnammate và benzoate (trong chất định hương)
Phenyl etylancol C6H5CH2-CH2-OH có mùi thơm hoa hồng (từ 220÷ 222 o C)
Cồn
Cồn 96 o đã khử aldehyde, Cetol, Metylic… từ 70 ÷ 75%
Nước
Nước tinh khiết đủ tạo độ cồn cần thiết
Màu
Người ta nhuộm màu cho các sản phẩm hương phẩm để hợp với thị hiếu người tiêu dung
Các chất màu được phân chia thành hai nhóm chính: nhóm màu thiên nhiên và nhóm màu tổng hợp Chúng cũng được phân loại dựa trên khả năng tan trong các dung môi khác nhau, bao gồm chất tan trong nước, chất tan trong dung dịch cồn và chất tan trong dung dịch dầu.
Các yêu cầu đặc biệt của màu Có khả năng nhuộm màu cao, giá rẻ không có mùi khó chịu hòa tan tốt, không bị đóng cặn
Các loại chất màu hay sử dụng chlorophyl, β-Caroten, acid antrakhionic màu xanh, acid metanilic màu vàng, acid antrakhionic màu tím, nuoretxin, acid đỏ, rodamin,…
Các chất màu được pha thành dung dịch 5% trong cồn etylic
Chất phụ gia
CÁC NGUYÊN LIỆU CƠ BẢN SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT MỸ PHẨM
Dầu và mở
Hóa mỹ phẩm thường dùng quan tâm đến những tính chất sau đây của dầu mỡ
- Chất lỏng, có độ bay hơi thấp ở nhiệt độ phòng và không tan trong nước.
- Có cảm giác nhờn khi cọ giữa các ngón tay, sau khi sử dụng chúng để lại một lớp màng nhớt trên da và tóc.
- Lan tỏa dễ dàng trên da và để lại một lớp màng kỵ nước trên da.
- Có thể được nhũ hóa với nước khi có mặt một chất nhũ hóa thích hợp.
Có khả năng làm dung môi tốt, chất này có thể được sử dụng để hòa tan các chất hữu cơ khác, cả ở trạng thái nhũ hóa và không nhũ hóa, nhằm mục đích điều trị hoặc tạo ra các hiệu quả mong muốn khác.
- Có tính chất làm mềm, chúng ngăn sự khô da bằng cách duy trì hàm lượng nước của da, tạo cho da sự mềm mại.
- Nguyên liệu dầu mỡ thỏa mãn sáu tính chất trên có mạch carbon dài và thường không phân nhánh.
1.1.1 Dẫn xuất từ dầu mỏ
Dầu mỏ là một hỗn hợp các hydrocacbon có màu nâu đen và mùi mạnh.
Dầu trắng, một sản phẩm từ dầu mỏ, được sử dụng rộng rãi trong ngành mỹ phẩm Dầu trắng kỹ thuật có tỷ trọng từ 0,84 đến 0,88 và ở nhiệt độ 60/600 F, phạm vi nhiệt độ sôi của nó rất quan trọng cho các ứng dụng trong sản phẩm làm đẹp.
Dầu trắng là một hỗn hợp phức tạp bao gồm nhiều loại hydrocarbon khác nhau, chủ yếu là các hợp chất polymethylen đa vòng và các vòng no, với công thức chung (CH2)n.
Ngoài ra, dầu trắng có chứa một lượng nhỏ paraffin mạch dài, các naphten, hệ đa vòng chứa nhân thơm.
Trong hệ vòng naphten kết hợp với nhánh paraffin, nhóm –CH < dễ bị oxi hóa khi tiếp xúc với không khí, đặc biệt dưới ánh sáng mặt trời, dẫn đến biến đổi màu sắc và tạo ra mùi khó chịu.
1.1.2 Hydrocarbon có nguồn gốc động vật
Squalene (C30H50) là một chất tiêu biểu, chủ yếu được chiết xuất từ dầu gan cá mập Phân tử squalene có cấu trúc với 6 nhánh metyl và 6 liên kết đôi, dễ bị oxi hóa và polyme hóa Do có mùi cá khó chịu, squalene không được sử dụng phổ biến trong ngành mỹ phẩm.
Khi hydro hóa dầu gan cá mập trước khi chưng cất, ta thu được squalene, một hydrocarbon no Squalene được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm như một chất làm mềm và bôi trơn da, nhờ vào khả năng dễ nhũ hóa và tương hợp với nhiều thành phần khác nhau.
Mạch phân tử silicon có khả năng kéo dài và dầu silicon ở trạng thái lỏng có màu trong suốt, giống như nước, với sức căng bề mặt thấp Chất này không bị oxi hóa khi đốt nóng trong không khí đến 150°C, nhưng sẽ cháy khi đạt 320°C và dễ bị phá hủy bởi acid và kiềm mạnh Độ nhớt của silicon ít thay đổi theo nhiệt độ.
Dầu silicon được ứng dụng trong kem stearat, như kem tan, để hình thành lớp màng chống nước trên da Ngoài ra, nó còn được thêm vào kem đánh răng nhằm tạo ra lớp màng kỵ nước, giúp ngăn ngừa tình trạng dính thức ăn.
Rượu cao phân tử là các rượu có mạch carbon dài kỵ nước.
Các rượu béo có mạch carbon chứa 18 nguyên tử C ( no hoặc không no ) được sử dụng nhiều trong mỹ phẩm.
Các loại rượu thường được sử dụng trong mỹ phẩm:
Oleylalcol có mặt dưới dạng tự do hoặc ester, chủ yếu được tìm thấy trong dầu đầu của động vật có vú, với nguồn gốc chính từ cá nhà táng Sản phẩm thương mại của oleylalcol là một chất lỏng màu vàng nhạt.
Chỉ số iod 80:85,không tan trong nước
CH3(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH2OH
Linoleyl alcol được sản xuất từ dầu và mỡ có nguồn gốc động vật và thực vật. Tính chất tương tự oleyl alcoL.
CH3(CH2)4CH=CH-CH2-CH=CH3-(CH2)7CH2OH
Linolenyl alcol có hai nối đôi giống với Linoleyl alcol và có tính chất tương tự.
CH3 -(CH2-CH=CH2)3-CH2 -(CH2)6CH2OH
Loại này phản ứng với acid để tạo ra mono, di hoặc tri ester Triglyceride từ glycerine và các acid béo chiếm phần lớn trong các loại dầu mỡ tự nhiên.
Tính chất lý hoá của glyceride phụ thuộc vào cấu trúc và tính chất của acid béo trong phân tử Các acid béo có từ 10 carbon trở lên thường khó bay hơi và có thể phát ra mùi mạnh mẽ, đặc trưng.
Dầu có nguồn gốc từ động vật dưới nước chứa nhiều loại acid béo khác nhau hơn so với dầu từ động vật trên cạn và thực vật, với hàm lượng cao các acid béo không no Trong khi động vật và thực vật chủ yếu chứa acid không no C16 và C18 cùng với một lượng nhỏ C20 và C22, thì dầu thực vật biển lại có nhiều acid béo không no C20 và C22 hơn, với C16 và C18 chỉ chiếm một phần nhỏ.
Dầu cá không thể sử dụng trực tiếp trong mỹ phẩm vì mùi mạnh và dễ bị oxi hóa Thay vào đó, dầu cá được xử lý để chiết xuất các thành phần quý giá cho ngành mỹ phẩm như squalene, oleyl alcohol, spermaceti và vitamin A.
-Acid béo no: Công thức chung CnH2nO2 với n là số chẵn, các acid béo quan trọng nhất là:
Acid Số nguyên tử cacbon Điểm nóng chảy butyric 4 -19
Caproic 6 -1,5 lauric 12 44 palmitic 16 64 stearic 18 70 arachidric 20 77 behenic 22 80 Đối với các acid béo no này thì mạch cacbon càng dài thì nhiệt độ nóng chảy càng cao. -Acid béo không no
+Acid chứa một nối đôi:
Acid oleic (CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH) là một axit béo quan trọng có mặt trong hầu hết các loại dầu và mỡ Nó có điểm nóng chảy là 4°C và điểm sôi 286°C (ở áp suất 100 mm Hg), với chỉ số iod là 90 Việc tách acid oleic ở trạng thái tinh khiết gặp nhiều khó khăn.
-Acid erucic: CH3(CH2)7CH = CH(CH2)11COOH, có trong các glycerid của dầu cải, dầu mầm hạt mù tạc, mầm hạt quế trúc m.p 33,8 C; b.p 314,4 ( ở 100mm Hg );chỉ số iod 75.
+Acid chứa một nối đôi và nhóm hydroxyl:
Acid ricinoleic, có công thức CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH=CH(CH2)COOH, là một thành phần quan trọng trong xà phòng sodium ricinoleate, nổi bật với tính chất sát trùng và khả năng tẩy rửa hiệu quả Nó có nhiệt độ nóng chảy khoảng 5,5°C và nhiệt độ sôi 245°C ở áp suất 10 mm Hg, với chỉ số iod là 85.
+Acid có một vòng và một nối đôi: CnH2n-4o2
Acid hydrocarpic có trong dầu hydrocarpus Các tinh thể không màu khi mới điều chế, màu sẫm dần và nhiệt độ nóng chảy giảm so với ban đầu là 59 ÷ 60 0 C.
Acid chaul moogric có trong dầu chaulmoogric, m.p 68,5 0 C; b.p 247 : 248 0 C (ở 20mm Hg ); chỉ số iod 90,5 Nó cũng sẫm dần và bị giảm nhiệt độ nóng chảy.
+ Acid có hai nối đôi: Cn H2n-4O2
Sáp
Sáp là chất rắn không tan trong nước, có thể tồn tại dưới dạng tinh thể hoặc vô định hình Có nhiều loại sáp, thường là hỗn hợp, ví dụ như sáp ong, chủ yếu chứa ester nhưng cũng có từ 11 đến 13% hydrocarbon và khoảng 13% acid béo tự do.
Sáp dùng cho mỹ phẩm có các tính chất sau:
Tạo lớp màng chống thấm nước nhờ có mạch carbon dài kỵ nước.
Tan trong dầu, làm tăng nhiệt độ nóng chảy của lớp màng dầu trên da, làm tăng khả năng làm mềm da của dầu.
Một số trường hợp được sử dụng làm tác nhân nhũ hóa hay trợ nhũ hóa.
Thông thường làm tác nhân lắng và trong nhiều trường hợp cải thiện độ mịn và cấu trúc của kem nhũ tương.
Tạo độ bóng trong các sản phẩm mỹ phẩm như son môi.
1.2.2 Một số sáp thông dụng trong mỹ phẩm
Sáp paraffin thu từ dầu mỏ, gồm chủ yếu các hydrocarbon no ( C20– C35), m.p 35 ÷75 0 C.
Các acid béo: các acid rắn ở nhiệt độ phòng và có thể sử dụng như sáp.
Cetyl alcol: CH3 (CH2)14 – CH2 OH, có tính chất sáp, làm chất trợ nhũ hóa, tồn tại ở dạng tự do cũng như dạng ester trong spermaceti, m.p 47 ÷49 0 C.
Stearyl alcol: CH3 (CH2)16 CH2 OH; m.p 57 ÷ 59 0 C, có tính chất gần giống cetyl alcohol, đôi khi trong quá trình sử dụng hai rượu được trộn lại với nhau.
Lanolin là một chất rắn hơi dính, có màu vàng nhạt, được hình thành từ hỗn hợp các ester trung tính và rượu tự do, bao gồm cholesterol Với tính năng nhũ hóa, lanolin có điểm nóng chảy từ 31 đến 41 độ C, mang lại nhiều ứng dụng trong ngành mỹ phẩm và chăm sóc da.
Spermaceti thu được từ cá nhà táng, chứa chủ yếu cetyl palmitate, mp 45 0 C.
Beeswax is a mixture of cetyl or myricyl esters combined with myristate or palmitate, along with some free fatty acids, free alcohols, and hydrocarbons It has a melting point ranging from 62 to 64°C and serves as an effective emulsifying agent.
Sáp carnauba là sáp lá cọ, cứng và giòn, vàng xám hay xanh xám với độ bóng cao, m.p
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật polyme, nhiều loại sáp tổng hợp đã được sản xuất và sử dụng để thay thế cho nguyên liệu tự nhiên, tương tự như trong ngành dầu và mỡ.
Chất hoạt động bề mặt
Hiện tượng cơ bản của chất hoạt động bề mặt là hấp phụ, nó có thể dấn đến hai hiệu ứng hoàn toàn khác nhau:
Làm giảm một hay nhiều sức căng bề mặt ở các mặt phân giới trong hệ thống.
Bền hóa một hay nhiều mặt phân giới bằng sự tạo thành các lớp bị hấp phụ.
Tác nhân hoạt động bề mặt là vật liệu làm giảm năng lượng bề mặt khi tiếp xúc, điều này dễ nhận thấy qua hiện tượng tạo bọt, lan rộng chất lỏng trên bề mặt rắn, phân tán hạt rắn trong chất lỏng, và tạo huyền phù.
Việc sử dụng chất hoạt động bề mặt trong mỹ phẩm có 5 lĩnh vực chính tùy thuộc vào tính chất của chúng:
- Làm ướt khi cần có sự tiếp xúc tốt giữa dung dịch và đối tượng
- Nhũ hóa trong các sản phẩm, sự tạo thành và độ bền của nhũ tương là quyết định, ví dụ trong kem da và tóc.
- Làm tan khi cần đưa vào sản phẩm cấu tử không tan, ví dụ như đưa hương liệu.
2.1 Phân loại chất hoạt động bề mặt
Tất cả các chất hoạt động bề mặt đều có cấu trúc chung với hai phần: một phần kỵ nước và một phần ưa nước.
Phần kỵ nước của các phân tử thường bao gồm các mạch hoặc vòng hydrocarbon, trong khi phần ưa nước thường chứa các nhóm phân cực như carboxylic, sulfate, sulfonate, hoặc các nhóm hydroxyl và ether trong chất hoạt động bề mặt không ion Tính chất kép này cho phép các phân tử hấp thụ ở mặt phân cách, giải thích cho các đặc tính của chúng.
Chất hoạt động bề mặt có thể được phân loại theo nhiều cách, nhưng phân loại theo tính chất ion là phương pháp hợp lý nhất Dựa trên tính chất này, chất hoạt động bề mặt được chia thành bốn loại chính.
Chất hoạt động bề mặt anion là những hợp chất có phân tử mang ion âm khi hòa tan trong nước, điển hình như natri oleate (C17H33COO-Na+).
Chất hoạt động bề mặt cation: các ion hoạt động bề mặt trong dung dịch tích điện dương.
Chất hoạt động bề mặt không ion có phần ưa nước được hình thành từ nhiều nhóm phân cực, chẳng hạn như nhóm hydroxyl hoặc liên kết ether trong chuỗi ethylene oxide Những liên kết này cũng được áp dụng để nâng cao tính ưa nước trong một số chất hoạt động bề mặt anion, ví dụ như alkyl ether sulfate R (OCH2CH2)n OSO3 M+.
Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính có khả năng tạo các ion hoạt động bề mặt tích điện dương lẫn âm.
2.2 Tính chất của chất hoạt động bề mặt
Sự thay đổi tính chất bề mặt khi nồng độ dung dịch chất hoạt động bề mặt tăng lên là đặc điểm nổi bật của nhiều phân tử hoạt động bề mặt Chẳng hạn, khi nồng độ sodium dodecyl sulfate (C12H25OSO3Na) tăng, sức căng bề mặt của dung dịch giảm nhanh chóng, kèm theo sự thay đổi về các tính chất vật lý như sức căng giữa các bề mặt và độ dẫn điện Tuy nhiên, tại một nồng độ nhất định, sức căng bề mặt và các tính chất khác sẽ không giảm thêm nữa, và nồng độ này được gọi là nồng độ micelle tới hạn (CMC).
Các mixen không có khả năng hòa tan các chất hữu cơ không tan trong nước, hiện tượng này được gọi là sự làm tan Đây là một trong những đặc tính quan trọng của chất hoạt động bề mặt trong lĩnh vực hóa mỹ phẩm.
Khi sức căng bề mặt giảm, tính tạo bọt và khả năng thấm ướt tăng lên, dẫn đến hiệu quả nhũ hóa và tẩy rửa tốt hơn Ở nồng độ cao hơn CMC, tất cả các chất hoạt động bề mặt đều có khả năng hòa tan.
2.2.1 Các chất hoạt động bề mặt anion
Các loại xà phòng vô cơ (Na, K) và hữu cơ (alkanolamid)
-Ưu điểm: Ít nguy hiểm đối với mắt
Không lấy đi quá nhiều chất dầu mỡ
Làm tóc mềm mại và dẽ dàng chải
Tạo pH kiềm, gây ăn da
Bị ảnh hưởng khi dùng nước cứng (tạo kết tủa làm tóc mất bóng, giảm khả năng gội sạch và làm giảm bọt
Khả năng lấy chất dầu cao (3-4% đối với dầu gội cho tóc dầu)
Không thủy phân trong kiềm
- Ưu điểm: Ổn định tốt với pH thấp
Có thể sử dụng nước cứng
Khả năng tạo bọt cao khi có chất nhờn Độ đục thấp
Hòa tan tốt, ít màu sắc, ít mùi
Tác động lên da ở mức vừa phải
Có đặc tính tẩy rửa tốt
Có khả năng tạo bọt tốt
Tác động nhẹ lên da mà không làm cay mắt
Nhược điểm: Nhóm ester của chúng dễ bị thủy phân do đó nên sử dụng trong vùng pH 6-8 (Tốt nhất là 6.5)
Sulfo alkyl amid của acid béo
Chất thường dùng: N-ayltaurit và N-metyl taurit
Phân tán tốt các xà phòng canxi, chống kết tủa Acyl isothionat
Các đặc tính tương đương với sulfosuccinat Ít hòa tan trong nước lạnh: Thường được ưu tiên sử dụng trong các dầu gội đục
Alkylsulfat PAS (Dây dài): LS Na, natri laurylsulfat: C12H25OSO3Na
- Nhũ tương hóa và làm hòa tan tốt
Alkyl ete sulfat: LES, R: C12-C14 : R-O-(CH2-CH2-O)nSO32-, n từ 2-3
- Độ hòa tan giảm trong nước lạnh (OE chủ yếu)
Khả năng tạo bọt tốt
Sulfat diglycolamid: Ổn định tốt trong dung dịch nước
- Khả năng tạo bọt tốt
- Có đặc tính tẩy rửa tốt
- Hòa tan trong nước cứng dễ dàng hơn xà phòng
- Không hại da và tóc
- Tạo cho tóc và da cảm giác mềm mại và mượt
- Có đặc tính tẩy rửa tốt
- Khả năng phân tán các xà phòng canxi tốt
- Ít tạo bọt hơn LES
- Có đặc tính của N-acyl aminoacid
- Khi n cao, chúng tương hợp tốt với các cationic
2.2.2 Các chất hoạt động bề mặt cation
Các muối amoni bậc 4 trong đó nito nối trực tiếp với nhóm kỵ nước: -muối alkyl trimethyl ammonium.
- muối alkyl benzyl dimethyl ammonium.
- muối ethoxy alkyl dimethyl ammonium.
-Quaternized amides of ethylene diamine.
-Quaternized amides of polyethylene amine.
*các nhóm cation đặt trong vòng no:
* chất hoạt động bề mặt cation không nito:
* chất hoạt động bề mặt dication:
* Các dẫn xuất poly ethylene glycol
* Các dẫn xuất poly ethylene imin
2.2.3 Các chất hoạt đông bề mặt không ion
- Monoethanolamid gia tăng hiệu năng tạo bọt và làm ổn định các công thức dựa trên alkylsulfat.
- Diethanolamid (stearylethanolamid) CDEA dietanolamid cuả dầu dừa được dùng như chất làm đặc và tạo óng ánh, oleylethanolamid cũng để dùng làm mượt tóc.
Các dẩn suất polyetoxy hóa
- Rượu béo etoxy hóa: đặc tính tẩy rửa tốt (ít tạo bọt n=2,3 C trong R; mạch C càng dài càng ít gây rát da)
Các este polyol, được hình thành từ quá trình béo polyetoxy hóa, là thành phần chính trong dầu gội đầu dành cho trẻ sơ sinh Chúng rất dịu nhẹ, ít gây kích ứng da và đặc biệt phù hợp với làn da nhạy cảm của trẻ Hơn nữa, chúng còn có khả năng tạo bọt tốt, mang lại trải nghiệm gội đầu thoải mái cho bé.
Các acid amin (hợp chất cationic chủ yếu trong môi trường acid)
- Đa chức năng: hổn định bọt, điều chỉnh độ nhờn, có tác dụng làm mượt tóc
- Có tiềm năng chống làm rát da
2.2.4 Các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
- Khả năng tác động trực tiếp mạnh (thường được dùng trong các dầu gội đầu tóc bạc và tóc nhuộm)
- Các chất lưỡng tính ít độc và ít làm rát da hơn các chất cationic đồng đẳng của chúng
- Thường kế hợp với các chất hoạt động bề mặt khác (chất anionic và NI) để làm dầu gội đầ dịu nhẹ (dầu dành cho trẻ sơ sinh)
2.3 Chọn lựa và sử dụng chất HDBM
Quá trình làm sạch là một quy trình phức tạp liên quan đến việc thấm ướt tóc hoặc da Khi các chất cần loại bỏ là chất rắn dính mỡ, việc tẩy rửa sẽ bao gồm quá trình nhũ hóa các chất dầu để loại bỏ chúng và làm bền nhũ tương.
Xà phòng là một chất tẩy rửa hiệu quả cho nhu cầu làm sạch da Người tiêu dùng thường ưa chuộng xà phòng có nhiều bọt, mặc dù chưa chắc điều này mang lại lợi ích thực sự Để tăng khả năng tạo bọt, có thể thêm vào các acid béo mạch dài.
Việc làm sạch tóc là một quá trình phức tạp, trong đó thể tích bọt đóng vai trò quan trọng Sodium lauryl ether sulfat (SLES) là một thành phần phổ biến trong xà phòng gội đầu, và khả năng tạo bọt được cải thiện nhờ vào việc thêm alkanolamide Các chất hdbm lưỡng tính cũng được sử dụng cho các loại xà phòng gội đầu chuyên biệt.
Tất cả các tác nhân chdbm đều có tính chất làm ướt, và trong ngành mỹ phẩm, người ta thường sử dụng các alkyl sunphat mạch ngắn (C12) hoặc alkyl ether sunphat để tạo ra hiệu quả tối ưu.
Một tác nhân nhũ hóa hiệu quả có chiều dài phần kỵ nước lớn hơn so với tác nhân thấm ướt Hiện nay, xà phòng vẫn được sử dụng rộng rãi làm tác nhân nhũ hóa trong ngành hóa mỹ phẩm nhờ vào tính dễ chế biến của nó.
Chất giữ ẩm
Chất hút ẩm là những vật liệu có khả năng hấp thụ hơi nước từ không khí ẩm cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng Tính chất hút ẩm của chúng phụ thuộc vào độ ẩm và điều kiện môi trường xung quanh Trong ngành mỹ phẩm, chất hút ẩm được sử dụng để ngăn ngừa tình trạng khô da do ảnh hưởng của không khí.
Sản phẩm mỹ phẩm dễ bị khô do ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và mức độ tiếp xúc với không khí Do đó, bao bì đóng gói cần phải kín để bảo vệ sản phẩm hiệu quả nhất Đối với nhũ tương, tốc độ khô phụ thuộc vào loại nhũ tương, trong đó nhũ tương nước trong dầu mất nước chậm hơn nhũ tương dầu trong nước Mặc dù chất giũ ẩm giúp giảm tốc độ mất nước, nhưng bao bì vẫn là yếu tố quan trọng nhất trong việc bảo quản sản phẩm.
3.2 Tính chất của chất giữ ẩm lý tưởng
Sản phẩm phải út ẩm từ không khí và duy trì nó ở điều kiện độ ẩm thông thường.
-Hàm lượng nước ít thay đổi theo độ ẩm tương đối
-Chất làm ẩm có độ nhớt thấp.
-Chất làm ẩm nên tương hợp với nhiều loại vật liệu
-Màu,mùi vị thích hợp
-Không độc và không kích thích.
-Không gây ăn mòn đối với vật liệu bao gói
-Không bay hơi ,đóng rắn hay kết tinh ở nhiệt độ thường.
-Trung tính trong các phản ứng.
3.3 Các loại chất làm ẩm
Có 3 loại chất làm ẩm :vô cơ,cơ kim,hữu cơ
Chất làm ẩm vô cơ, điển hình là CaCl2, là một lựa chọn hiệu quả nhưng có nhược điểm là gây ăn mòn và tính tương hợp thấp, do đó chỉ nên được sử dụng giới hạn trong các sản phẩm mỹ phẩm.
Chất làm ẩm cơ kim, chủ yếu là natri lactate, có khả năng hút ẩm cao nhưng có thể không tương hợp với một số vật liệu thô, gây ăn mòn và biến màu Mặc dù ít được sử dụng trong mỹ phẩm, chúng lại phổ biến trong các sản phẩm kem dưỡng da nhờ tính không độc hại và không gây viêm da.
Chất làm ẩm hữu cơ, bao gồm các rượu đa chức, este và ete như glycol, glycerin, và sobiton, là những thành phần phổ biến trong mỹ phẩm Các hợp chất như ethylene glycol, propylene glycol, sobiton và glycerol thường được sử dụng để hút ẩm, giúp cải thiện độ ẩm và sự mềm mại cho da.
Ethylene glycol được coi là không an toàn vì khi bị oxi hóa sẽ tạo thành axit oxalic, một loại axit có thể gây ra sỏi thận nếu hấp thụ qua da.
Chất sát trùng
Phần lớn các sản phẩm mỹ phẩm dung cho các mục đích vệ sinh đều chứa chất sát trùng như xà phòng,dầu gội,nước súc miệng…
Các tác nhân diệt khuẩn dung trong mỹ phẩm chủ yếu để giảm bớt các tình trạng như mùi cơ thể,mụn…
Trên cơ thể người, có hai nhóm vi sinh vật chính: hệ vi sinh vật thường trực và hệ vi sinh vật tạm thời Việc lựa chọn sản phẩm sát trùng cần phải dựa vào mục đích sử dụng, cụ thể là loại vi sinh vật mà sản phẩm đó nhắm đến, cho dù là vi sinh vật thường trực hay tạm thời.
4.1 Tính hiệu quả của các tác nhân diệt khuẩn
Hiệu quả của sản phẩm sát trùng phụ thuộc vào tính chất của chất diệt khuẩn và công thức sản phẩm, như xà phòng thỏi, nhũ tương hoặc xà phòng lỏng Đối với sản phẩm mỹ phẩm sát trùng, mục đích sử dụng là rất quan trọng, bao gồm việc loại bỏ các sinh vật thường trực hoặc tạm thời Sản phẩm tắm rửa giúp cơ thể chống lại vi khuẩn, trong khi sản phẩm rửa tay liên quan đến toilet, vệ sinh thực phẩm và tiếp xúc với trẻ sơ sinh có khả năng loại bỏ sinh vật tạm thời, ngăn ngừa bệnh truyền nhiễm.
4.2 Các chất sát trùng thông thường
Nhiều dẫn xuất của phenol và cresol có khả năng diệt khuẩn mạnh, đặc biệt là đối với vi khuẩn gram dương, và thường được sử dụng với nồng độ từ 0,1-5% Tuy nhiên, do tính tan kém trong nước của nhiều hợp chất này, cần sử dụng xà phòng hoặc chất hoạt động bề mặt khác để đạt được nồng độ tối ưu Mặc dù độc tính của chúng thường thấp, nhưng nhiều phenolic có thể gây kích thích ở nồng độ cao, do đó chúng không được ưa chuộng trong mỹ phẩm và thường bị thay thế bằng các hợp chất như bisphenol, salicyanilide và carbanilide.
Trong số các chất sát trùng phenol được tổng hợp, phenol halogen hóa là nhóm có hoạt tính mạnh nhất, với nhiều dẫn xuất diphenol như hexachlorophene, bithionol và irgasan DP 300 được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm nhờ khả năng tương hợp với xà phòng Các hợp chất này hiệu quả đối với vi khuẩn gram và nấm, nhưng chúng tan ít trong nước, do đó cần có chất hoạt động bề mặt để đạt nồng độ tối ưu từ 0,3-2% Lưu ý rằng các hợp chất này không tương hợp với chất hoạt động bề mặt cation, và hexachlorophene cũng không tương hợp với chất hoạt động bề mặt anion và không ion.
4.2.3 Một số hợp chất sát trùng tương hợp với các chất anion
Hexachlorophene được sử dụng trong xà phòng dạng thỏi, xà phòng lỏng và các chất nhũ tương tẩy rửa với nồng độ 2-3%, hiệu quả chỉ giới hạn ở lần sử dụng đầu tiên Đặc biệt, hiệu quả nhanh chóng của một số sản phẩm xà phòng lỏng chứa 3% hexachlorophene có thể được cải thiện bằng cách bổ sung thêm 0,3% chlorocresol.
Một nhược điểm đáng chú ý của hexachlorophene là tính chọn lọc của nó đối với vi sinh vật gram dương, điều này tạo điều kiện cho sự phát triển của vi sinh vật gram âm trong các sản phẩm chứa hợp chất này.
Việc sử dụng rộng rãi hexachlorophene trong sản phẩm mỹ phẩm đã làm tăng sự lo sợ về nguy cơ tích tụ không mong muốn trong cơ thể
Dichlorophene cũng được sử dụng trong xà phòng và các sản phẩm mỹ phẩm nhưng không rộng rãi bằng hexachlorophene
Bithionol, mặc dù các bisphenol này ít gây kích thích da và hiếm khi gây dị ứng, nhưng đã có bằng chứng cho thấy nó có thể gây ra nhạy cảm ánh sáng.
Irgasan DP 300 là một thành phần phổ biến trong xà phòng thỏi diệt khuẩn, dầu gội đầu và các sản phẩm khử mùi Nó hoạt động hiệu quả ngay cả ở nồng độ thấp đối với nhiều loại vi khuẩn gram- và một số vi khuẩn gram+, nhưng không có tác dụng đối với Pseudomonas và có hiệu quả hạn chế đối với nấm.
Iragasan DP 300 là một chất không độc hại, không gây dị ứng và không nhạy cảm với ánh sáng, thường được sử dụng với nồng độ từ 0,5-2% trong các sản phẩm rửa trôi như xà phòng mỹ phẩm, chất phụ gia cho xà phòng tắm và xà phòng lỏng phun tia Đối với các sản phẩm để lại trên da như sản phẩm khử mùi và kem vệ sinh kín, nồng độ sử dụng khuyến nghị là 0,05-0,2% Cần lưu ý rằng Iragasan DP 300 thường không tương hợp với xà phòng và các hệ anion khác.
4.2.4 Chất diệt khuẩn hoạt động bề mặt cation Được sử dụng rộng rãi trong nước rửa miệng, chất khử mùi, sản phẩm làm sạch gàu, sản phẩm tóc… một vài vấn đề nảy sinh khi sử dụng các hợp chất bậc 4 vì các hợp chất này có khuynh hướng làm cho vi khuẩn tạo thành khối và chúng bám chặt vào các bề mặt tế bào , vì lý do này một tác nhân dội rửa hóa học cần phải được thêm vào
Chất bảo quản
Chất bảo quản được thêm vào sản phẩm nhằm ngăn chặn sự hư hỏng của sản phẩm và bảo vệ người tiêu dung.
Yêu cầu của chất bảo quản:
Không độc,không gây kích ứng hay nhạy cảm với nồng độ sử dụng trên da.
Bền với nhiệt và chứa được lâu dài.
Có khả năng tương hợp tốt.
Nên có hoạt tính ở nồng độ thấp.
Giữ được hiệu quả trong phạm vi PH rộng.
Có hiệu quả đối với nhiều vi sinh vật.
Dễ tan,không mùi và không màu.
Các chất bảo quản trong mỹ phẩm như axit benzoic, axit salicylic và axit propionic không bị bay hơi và vẫn giữ được hoạt tính khi tiếp xúc với các muối kim loại như nhôm và kẽm.
Chất chống oxi hóa
Trong ngành mỹ phẩm, hiện tượng oxi hóa có thể gây hại nghiêm trọng, dẫn đến sự suy giảm chất lượng và thậm chí hư hỏng sản phẩm Để ngăn chặn điều này, các chất chống oxi hóa được bổ sung vào công thức mỹ phẩm Nguyên tắc hoạt động của các chất này là ngăn chặn sự hình thành gốc tự do hoặc phản ứng với chúng ngay khi chúng xuất hiện.
6.1 Chọn lựa chất chống oxi hóa
Chất chống oxi hóa lý tưởng cần có độ bền cao và hiệu quả trong khoảng pH rộng, không màu, không độc hại, tương thích với các thành phần trong sản phẩm và bao bì, đồng thời phản ứng để tạo ra sản phẩm oxi hóa tan được.
6.1.1.Chất chống oxi hóa phenol
-Nhựa guaiacum có tác dụng bảo vệ đối với dầu động vật tốt hơn dầu thực vật,nó không bị ảnh hưởng bởi nước và nhiệt độ.
-các gallete là một trong những chất chống oxi hóa hiệu quả nhất.Methy, ethyl, propyl,
… thường được sử dụng trong mỹ phẩm
-trong số các este của acid gallic được nghiên cứu thì propyl gallate là chất chống oxi hóa mạnh nhất.
6.1.2 Chất chống oxi hóa không phenol
Các chất chống oxi hóa không phenol như:acis ascorbic và ascrobyl palmitat hoạt động bằng cách ngăn chặn quá trình oxi hóa gốc tự do.
Chất tạo màu
Màu dung trong mỹ phẩm được phân loại thành 2 nhóm :màu tan và màu không tan.
- Màu tan:gồm có màu tan trong nước,trong alcol,trong dầu.
- Màu không tan:gồm màu không tan vô cơ và màu không an hữu cơ.
7.2.Các loại màu được phép sử dụng:
Phẩm màu trong mỹ phẩm được chia làm 3 loại ,dựa theo luật sử dụng màu của mỹ ban hành năm 1938.
- F,D,C:màu trong thực phẩm,dược phẩm ,mỹ phẩm.