Холодное эмульгирование: достоинства и недостатки

Светлана РЫШКИНА, технолог

В настоящее время интересными, актуальными и востребованными становятся технологические процессы, которые требуют минимальных энерго- и трудозатрат, и максимально облегчают сам процесс производства. Одним из ярких представителей этого направления является производство эмульсий холодным способом. Существует большое количество сырьевых ингредиентов, позволяющих получать различные виды косметических продуктов. Это могут быть эмульсии масло-в-воде, вода-в-силиконе или классические обратные.

У эмульсий, полученных холодным способом, есть много преимуществ.

Конечно, одним из основных является сокращение времени производства, энергетических затрат, а также значительное упрощение технологического процесса. Так, например, для получения прямых эмульсий вполне достаточно аппарата оснащенного обычной мешалкой и нет необходимости использовать высокоскоростное перемешивание, миксеры или гомогенизаторы (Рис. 1).

Рис.1 Типы перемешивающих устройств, подходящих для получения эмульсий холодным методом.

Вообще, технологический процесс довольно прост. Так, в водной фазе растворяются все водорастворимые компоненты; ингредиент, выступающий в роли эмульгатора, перемешивается до получения однородной массы, и затем добавляются компоненты масляной фазы. Перемешивание необходимо проводить до полного включения масляной фазы в крем-гелевую основу. В данном случае в качестве стабилизатора масляной фазы чаще всего выступают сополимеры акриловых кислот, модифицированные определенным образом, которые, в первую очередь, являются загустителями, но благодаря способности стабилизировать масляную фазу, могут выступать как в роли со-эмульгаторов, так и в роли единственного эмульгатора в рецептуре. По сути, получается гель, в сетке которого стабилизированы капельки масла. При использовании этого типа эмульгатора можно получать кремы или кремгели высокой вязкости. Основной недостаток акрилатов – их плохая совместимость с электролитами и некоторыми белковыми и пептидными комплексами. Но, кроме акрилатов есть ингредиенты, полученные на основе природных смол и производных сахаров. Они также обладают способностью стабилизировать масляные компоненты в рецептуре. С помощью таких эмульгаторов можно получать эмульсии с низкой вязкостью, кроме того, стабильность их в присутствии электролитов значительно выше, чем у эмульсии на основе акрилатов

Производство эмульсий вода-в-масле или вода-в-силиконе немного сложнее (рис. 2). Общий принцип заключается в следующем: подготавливается водная фаза, в которой растворяются все водорастворимые компоненты, готовится премикс масляной фазы, содержащий масла, эмоленты, эмульгаторы, затем водная фаза добавляется к масляной фазе. Важным моментом в технологическом процессе является медленное смешение фаз. В это время получается пре-эмульсия с большим размером эмульсионных капель. Такая система не является стабильной, и для того чтобы уменьшить размер частиц и стабилизировать систему, необходимо высокоскоростное перемешивание при помощи гомогенизатора. В данном случае технологически процесс является более сложным, чем при использовании производных акриловых кислот, но зато возможности по подбору ингредиентного состава значительно расширяются. Появляется возможность включить в рецептуру электролиты – в данной системе они, наоборот, способствуют стабилизации.

Рис. 2 Промышленный аппарат для получения эмульсий

Следующий положительный момент заключается в том, что значительно сокращаются временные затраты. Не тратится время на нагрев и охлаждение продукта. Безусловно, отсутствие стадии нагрева накладывает ограничение на подбор компонентов масляной фазы. Так, становится сложным введение высокоплавких восков и твердых натуральных масел. Но эту проблему можно решить путем частичного нагревания масляной фазы при получении прямых эмульсий или предварительного диспергирования высокоплавких ингредиентов в масляной фазе.

Однако этот недостаток одновременно является и преимуществом холодного эмульгирования, так как позволяет сохранить полезные свойства натуральных масел. Помимо этого, отсутствие высокотемпературного воздействия позволяет использовать масла, полученные методом холодного прессования, не подвергающиеся дополнительным химическим обработкам по восстановлению ненасыщенных связей. Процесс производства, проходящий при стандартных условиях, т.е. при комнатной температуре, позволяет в достаточной мере гарантировать стабильность активных ингредиентов, чувствительных даже к незначительному повышению температуры.

Но, к сожалению, не все так идеально, как хотелось бы. Как известно, один из самых «больных» вопросов на производстве – это вопрос микробиологической стабильности выпускаемого продукта. Стандартный метод приготовления эмульсий облегчает эту задачу, так как нагрев водной фазы в некоторой степени способствует обеззараживанию продукта. Впрочем, в настоящее время способы подготовки воды для производства косметической продукции позволяют успешно решать и эту задачу. Например, ионообменные установки, мембранные фильтры и ультрафиолетовые лампы проточного действия позволяют использовать в производстве воду не подверженную микробиологическому загрязнению, а также очищенную от солей жесткости, ионов тяжелых металлов и прочих механических и химических загрязнений.

Преимущества холодного эмульгирования можно использовать и в маркетинговом позиционировании продукта. Наиболее распространенный прием – использование ингредиентов имеющих натуральное происхождение или экосертификаты. Так, например, многие природные полимеры, предлагаемые некоторыми производителями в качестве эмульгаторов, имеют сертификаты, подтверждающие их натуральность, и предлагаются на рынке в качестве «зеленых» эмульгаторов. Кроме того, продукты на основе акрилатных сополимеров, можно позиционировать как продукты, не содержащие эмульгатора. Так как эти полимеры по своей химической структуре не являются типичными поверхностно-активными веществами, то их не совсем корректно называть эмульгаторами, в традиционном понимании этого слова. Также в последнее время становится популярным делать акцент на биоразлагаемости продукта и говорить о том, что он не наносит вред окружающей среде ни при его непосредственном использовании, ни при утилизации. В этом ключе уместно будет использовать эмульгаторы на основе природных полисахаридов. Еще одна из современных тенденций – снижение энергозатрат на производство и,как следствие, уменьшение вреда окружающей среде за счет снижения объема вредных выбросов. Изготовление эмульсий холодным методом позволяет сочетать в одном продукте все три элемента «зеленой концепции», благодаря технологии получения, не говоря уже об ингредиентах, имеющих экосертификаты. И наконец, еще один плюс в пользу холодного эмульгирования. На первый взгляд может показаться, что полученный продукт будет достаточно дорогим, но это не совсем верное заключение. Рассмотрим пример эмульсии на основе все тех же производных акриловых кислот. Большинство продуктов этого типа имеют в своем составе эмоленты и масла, и, соответственно, создавая рецептуру, технолог может значительно уменьшить и упростить по составу масляную фазу, сохранив при этом прекрасную органолептику и потребительские свойства продукта. Справедливости ради надо заметить, что эмульсии типа вода-в-силиконе будут несколько дороже традиционных эмульсий, но и положительные моменты в виде уникальных сенсорных характеристик готового продукта неоспоримы. Подводя итоги, следует сказать, что способ холодного эмульгирования, хотя и не имеет в настоящее время у нас достаточной популярности, но является весьма перспективным направлением в косметической отрасли. Несмотря на то, что говорить о холодном получении эмульсий стали относительно недавно, возможности, которые открываются перед производителем очевидны, так же как и сокращение временных затрат, а соответственно, возможность увеличения объемов производства и экономическая выгода.

Поделитесь этой публикацией с коллегами и друзьями Источник: #Сп.2 (109) Тематический спецвыпуск 2010

Добавить комментарий