Косметика > Косметика и оборудование > Косметология

Животные жиры. Жироподобные вещества. Воски. Эмульгаторы.

Общие сведения о жирах.

Жиры — сложные эфиры трехатомного спирта, глицерина и различных кислот, главным образом стеариновой, пальмитиноной, олеиновой, линолевой и линоленовой. Это доказано их расщеплением на глицерин и кислоты и последующим синтезом жиров из полученных продуктов.

Жиры легче воды, не растворяются в воде, но хорошо растворяются и органических растворителях. Характерной особенностью жиров является способность поглощать из воздуха, растворять и удерживать различные пахучие вещества, что влияет на их органолептические свойства.

Жиры — биологически активные вещества. Впитываясь в кожу, они делают ее эластичной, упругой, защищают от ветра, мороза, воды. Содержат витамины A, D, Е.

В косметических изделиях используются жиры, которые по составу близки к кожному салу человека, не имеют сильных запахов, с мягкой и нежной консистенцией.

Жиры имеют громадное значение в мыловаренном производстве. Они служат исходным материалом для получения стеарина, мыла и глицерина.

Техническая переработка жиров сводится главным образом к их омылению, т.е. расщеплению на глицерин и кислоты. В зависимости от содержания в жирах твердых глицеридов они разделяются на жидкие и твердые.

2. Жиры животные.

Жиры животные — природные жиры, извлекаемые из соединительных тканей (жировой и костной), а также молока и яиц, позвоночных животных.

Они делятся на две группы:

У жиры наземных теплокровных животных и птиц;

У жиры морских млекопитающих и рыб

Животные жиры используют реже, чем растительные, так как полностью они не впитываются, а покрывают пленкой поверхность кожи, затрудняя ее дыхание.

Однако некоторые жиры содержат полезные вещества, которые не встречаются в маслах. Наиболее популярными жирами, использующимися при изготовлении кремов, являются ланолин и спермацет.

Жиры наземных животных имеют твёрдую консистенцию. Жиры морских млекопитающих - жидкую.

Жиры животных защищают их внутренние органы от механических повреждений, являясь плохими проводниками тепла, они способствуют поддер - жанию постоянной температуры тела независимо от изменения температуры внешней среды.

Жиры входят в состав клеточных мембран, которые отвечают за проникновение в клетки организма питательных веществ и удаление продуктов обмена.

В химическом отношении животные жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и карбоновых кислот, имеющих в молекулах от 6 до 26 атомов углерода (глицериды). Их называют глицеридами или триглицеридами, и их общая формула может быть представлена:

Н2С—ООС—Ri                НС—ООС—R2              Н2С—ООС—R3

где R_v R₂, R₃ — разные углеводородные радикалы, содержащие 13 и более атомов углерода в молекуле.

Кроме триглицеридов жирных кислот животные жиры содержат также фосфатиды, холестерин, витамины A, D, E, F, красящие вещества.

Животные жиры получают вытапливанием, экстрагированием (горячей водой, паром, органическими растворителями), прессованием, сепарированием.

Среднестатистический состав кожного жира человека известен. Примерно на 25% он состоит из триглицеридов карбоновых кислот, на 25% — из сложных эфиров
других высокомолекулярных спиртов и карбоновых кислот, 15% — это другие углеводороды и 5% — это холестерин.

Холестерин содержится во всех органах животных, особенно много его в нервных тканях и в мозге. Это кристаллический, оптически активный одноатомный спирт. Он относится к полициклическим политерпенам и имеет в молекуле четыре углеродных кольца.

Характеристика животных жиров, применяющихся в производстве косметики.

косметики.

Здоровая кожа, как известно, сама производит все, что ей нужно для полноценного функционирования и прежде всего — жировые субстанции.

Одни жиры — эпидермальные липиды (церамиды и др.) — синтезируются в зародышевом слое эпидермиса, другие (триглицериды, воски, холестерин и др.) вырабатываются сальными железами.

Все липиды внутри и на поверхности кожи выполняют очень важные задачи. Они обеспечивают барьерную функцию эпидермиса, поддерживают мягкость и эластичность кожи, препятствуют испарению влаги. Именно поэтому основу любого крема составляют жиры. В идеале они должны максимально приближаться по составу к кожным. Чаще всего роль липидов в кремах выполняют растительные масла и воски.

Считается, что растительные масла — вполне адекватная замена кожному силу. Однако их использование в косметике часто связано с большими проблемами. Особенно если речь идет о растительных маслах с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот: они сильнее окисляются под действием кислорода и, значит, быстрее прогоркают. В такие масла добавляют антиоксиданты, например витамины С и Е.

Животные жиры отличаются высокой степенью эмульгирования, великолепными смягчающими свойствами, устойчивостью к прогорканию, стабильностью эмульсий, отсутствием дерматологических противопоказаний. Однако наряду с этим животные жиры имеют и недостатки. Прежде всего это создание на поверхности кожи липкой окклюзивной пленки; плохая впитываемость; камедогенные свойства; неприятный запах.

Все это снижает потребительскую ценность готового косметического средства, поэтому в современном производстве косметики наблюдается четкая тенденция к уменьшению использования животных жиров в рецептурах питательных кремов и их ассортимент значительно сократился.

1. Характеристика жироподобных веществ, применяемых в производстве косметики.

Синтетические и полусинтетические жироподобные вещества могут быть самостоятельной основой крема или образовывать ее в сочетании с растительными маслами.

Понятие «натуральная косметика» является относительным: если сварить крем исключительно из природных ингредиентов, его потребительские свойства будут отнюдь не самыми достойными.

Сегодня качественный крем немыслим без синтетических и полусинтетических жироподобных продуктов. Они повышают стабильность и гомогенность, снижают возможность прогоркания, позволяют уменьшить концентрацию консервантов, улучшают впитываемость, дают возможность получить микроэмульсию.

Самые популярные полусинтетические, синтетические жироподобные вещества:

• изопропилмиристат — эфир миристиновой кислоты и изопропилового

50

спирта. Прозрачная, бесцветная жидкость. Сочетается со всеми видами косметического сырья, в том числе и с растительными маслами, хорошо эмульгируется, позволяет получать маловязкие микроэмульсии. Максимальная допустимая концентрация в косметических средствах — до 10 % ;

• изопропилпальмитат — обладает аналогичными физико-химическими свойствами;
• бутилстеарат — продукт этерификации стеарина, смесь стеариновой и пальмитиновой кислот с бутиловым спиртом. Чаще используется в составах для сухой кожи.

В косметической промышленности широко применяются жироподобные вещества, получаемые из нефти, благодаря низкой цене и хорошей устойчивости при хранении. Они не способны легко впитываться в кожу, но являются прекрасным исходным материалом для изготовления, например, очищающего крема и косметического молочка, а также для декоративной косметики.

В косметике используют прежде всего жидкое текучее парафиновое (или белое) масло, вязкий плотный вазелин, твердый горный воск (или озокерит) и более чистый парафин.

Парафиновое масло — прозрачное маслообразное вещество без запаха и вкуса, которое может иметь различную плотность.

Вазелин — белое, вязкое, липкое маслообразное вещество, не имеющее запаха. В таком виде его применяют в качестве мази для массажа, а также в качестве основы для приготовления различных лекарственных мазей.

Озокерит является источником получения церезина. Церезин — белое кристаллическое вещество без запаха, нерастворимое в воде. Является заменителем пчелиного носка. В косметике применяется для получения мазей и плодит в состав помад для волос.

2. Общие сведения о восках.

Если спирт содержит одну ОН-группу, то он может присоединить только одну карбоновую кислоту. Такой сложный эфир, полученный из органической кислоты и высокомолекулярного спирта, относят к классу восков.

Воскам принадлежит особо важная роль в производстве косметических кремов и декоративной косметики. Они являются структурообразующими компонентами, позволяют получать кремы требуемой консистенции, повышают их термостабильность, особенно в эмульсионных кремах типа вода-масло.

Различают несколько видов восков — животные, растительные, минеральные, или ископаемые, и синтетические.

Первые два вида представляют собой секреты животного и растительного происхождения и имеют сходные состав и физико -химические и технологические свойства.

5.1. Натуральные воски.

Животные воски выделяются специальными железами некоторых насекомых, водоплавающей птицы и железами кожи млекопитающих. Так, насекомые семейства пчелиных выделяют пчелиный воск; спермацет получают из черепной и кишечной (амбра) полости кашалота при охлаждении спермацетового жира, ланолин — очисткой шерстяного воска, который экстрагируют органическими растворами из шерсти овец.

Воски животного происхождения являются многокомпонентными гомогенными продуктами с точкой плавления от 40 до 100 °С, они термопластичны, растворяются в органических кислотах, не растворяются в воде, обладают выраженными диэлектрическими свойствами.

В химическом отношении они представляют собой, главным образом, сложные эфиры высших жирных кислот и высших жирных спиртов. Кроме того, в состав восков входят свободные жирные кислоты, спирты, углеводороды, стеарины, красящие и ароматические вещества.

Пчелиный воск входит в состав многих мазей, пластырей, в косметике — в состав отбеливающих кремов, губных помад и масок, туши для ресниц, карандашей для подводки и др. Смягчает кожу, образует защитную пленку на ее поверхности, способствует удержанию влаги в коже. Является основным структурообразующим компонентом в эмульсионных кремах типа вода-масло. Регулирует консистенцию и термостабильность препаратов.

Ланолин и его производные. Ланолин — воскоподобный жир, покрывающий овечью шерсть. Состоит из смеси стеринов, свободных жирных кислот и спиртов. Одно из отличительных свойств ланолина — высокая влагоудерживающая способность. Он прекрасно смягчает и увлажняет кожу, устраняет шелушение, быстро впитывается, способствует усвоению кожей биологически активных субстанций. Повышает термостпбильность кремов.

Спермацет — белая воскообразная масса. Настоящий спермацет получают путем вымораживания спермацетового жира кашалота. Это вещество близко по составу к воскам кожи человека. Отличается высокими структурообразующими свойствами, образуя плотную воскообразную массу. Содержит цетиловый спирт, эфиры ненасыщенных кислот, витамины. Имеются сведения, что спермацет способствует регенерации ткани кожи. В состав косметических кремов входит до 8 % спермацета.

Кремы со спермацетом обладают большой растекаемостью по поверхности кожи, поэтому легко наносятся, хорошо смягчают и питают кожу. В настоящее время натуральный спермацет встречается редко, чаще используют его синтетические аналоги, в частности стеарол, который по физико-химическим свойствам практически не отличается от натурального спермацета. Стеарол представляет собой воскообразную белую массу, хорошо эмульгируется, позволяет получать термостабильные препараты.

Растительные воски распространены значительно шире, чем животные. Они выделяются в виде воскового налета, пленок или зернышек по поверхности листьев, стеблей, цветков и плодов. По химическому составу сходны с восками животного происхождения. Из растительных восков в косметике широко применя­ются карнаубский, канделлильский, воск жожоба, розы, лаванды, хвои и др.

Карнаубский воск — продукт жизнедеятельности восковой пальмы. Образуется на нижней поверхности ее листьев (до 7 г на каждом листе). В косметологию карнаубский воск попал не очень давно, но утвердился в ней прочно. Его используют, например, в дорогой декоративной косметике, чтобы тушь, губная помада и прочие косметические изделия не стекали с лица и не плавились на солнце (раньше для этих целей применяли пчелиный воск, но от него постепенно отказываются, так как он может вызвать аллергию).

Воск розы получают из отходов производства розового масла. Продукт твердой консистенции, темно-желтого цвета с очень приятным запахом розы. Обладает высокими структурообразующими свойствами, близкими к свойствам пчелиного воска; позволяет регулировать вязкость кремов типа вода-масло и осо­бенно масло—вода. Имеются данные, что воск розы проявляет некоторое противовоспалительное и бактерицидное действие.

Вводят в состав косметических кремов (до 5 %) и декоративной косметики (до 24 %).

Масло жожоба — жидкий воск, добываемый из плодов кустарника жожоба. Этот воск прекрасно переносит кожа любого типа. Он стимулирует липидный обмен, очень стабилен и с успехом применяется в разных косметических препаратах — массажных средствах, маслах для ванн, кремах для сухой кожи.

5.2. Минеральные и искусственные воски

Минеральные воски — это воскоподобные вещества, получаемые при переработке нефти и каменного угля. По химическому составу отличаются от животных и растительных восков. Они состоят из высших предельных и реже непредельных циклических и низших углеводородов.

Силиконы — важная группа синтетических воскообразных сырьевых веществ, имеющих в своей основе цепь чередующихся атомов кремния и кислорода. Силиконы устойчивы при хранении, а кроме того, хорошо переносятся кожей, ногтями и волосами.

Используются в качестве жидкого компонента плотной косметики. Хорошо смешиваются с кожным салом и при обильном нанесении образуют водоотталкивающую пленку. Силиконы широко применяются в косметике; их включают в состав различных кремов для кожи, в частности средств для ухода за волосами, так как они придают волосам красивый блеск.

Воскол — твердая однородная масса от кремового до светло-желтого цвета. Используется в качестве структурообразующего компонента в составе восковых композиций и в губных помадах.

Может также применяться для получения другого структурообразующего компонента — палъмитана, представляющего собой воскообразную массу.

Искусственные воски по своим физическим свойствам близки к природным. Имеют твердую воскообразную консистенцию, цвет от кремового до светло­желтого, слабый специфический запах. Используются в качестве структурообразующих компонентов, а также для частичной или полной замены пчелиного воска. Применяют в кремах (до 5%), в изделиях декоративной косметики.

Киталан — композиция, заменяющая спермацет в косметических кремах. Твердый, однородный, воскообразный продукт от кремового до светло-желтого цвета, со слабым характерным для жиров запахом.

3. Эмульгаторы.

Эмульгаторы — вещества, способствующие образованию эмульсии дисперсной системы, состоящей из мелких капель жидкости, распределенных во взвешенном состоянии в другой жидкости.

Эмульгаторы соединяют косметические компоненты в единое целое. Кремы, гели, лосьоны, шампуни благодаря эмульгаторам имеют приятную консистенцию, по расслаиваются и не выпадают в осадок.

Традиционно в косметике используют натуральные и искусственные эмульгаторы. Натуральные эмульгаторы чаще получают из лецитина или ланолина, искусственные производят, например, на основе этиленоксида. К ним относят, в частности, макрогели и гюлиеорбиты.

Правильная дозировка при использовании классических эмульгаторов — одно из важнейших условий качества косметического препарата. Кремы, которые содержат слишком много эмульгаторов, быстро впитываются и не расслаиваются при хранении.

Однако при нанесению крема на сухую кожу они вызывают неприятное ощущение стянутости, шампуни. Если же их использовать долго, можно спровоцировать морщины, нарушить барьерные функции и водный баланс даже нормальной здоровой кожи.

Традиционные эмульгаторы обладают еще одним недостатком: при их передозировке после нанесения крема может возникнуть ощущение клейкости.

Современные эмульгаторы более комфортны. При их передозировке отрицательного эффекта, как правило, не бывает. Они не образуют классические эмульсии масло—вода: их коллоидная структура составляет так называемую множественную эмульсию масло-вода, которая не оказывает разрушающего действия на защитную мантию кожи. При ее использовании не возникает ощущения клейкости или стянутости.

Такие эмульгаторы — шаг к новому поколению натуральной косметики, максимально безопасной, практически не обладающей побочными эффектами.

В организме каждого человека есть собственные эмульгаторы. Здоровый организм сам заботится о том, чтобы уровень жиров (липидов) и влаги в коже был нормальным. Однако постоянно возникают ситуации, когда этот уровень может изменяться даже в здоровой коже. Если же кожа жирная или сухая, то ее барьер - ные функции нарушаются, поскольку физиологические механизмы работают плохо.

Одна из задач современной косметики — помогать коже поддерживать необходимый уровень жиров и влаги. Сухая кожа постоянно нуждается в уходе с помощью препаратов, представляющих собой эмульсию вода-масло.

Основное требование к таким средствам — хорошо впитываться, не создавая липкой пленки. Пленка будет, во-первых, свидетельствовать о том, что крем плохо впитался, а во-вторых, препятствовать испарению влаги из кожи, что может спровоцировать местный отек.

Целебные свойства многих активных компонентов, входящих в состав кремов и лосьонов, будут полноценно использоваться лишь в том случае, если

проникнут в глубокие слои кожи. Это могут обеспечить только препараты самого высокого качества, что напрямую зависит от качества содержащихся в них эмульгаторов.

Эмульгаторы для получения кремов типа вода - масло.

Пентод модифицированный — продукт этерификации олеи-ноной кислоты смесью многоатомных спиртов -моно-, ди- и триэфиры. Вязкая непрозрачная жидкость от светло-желтого до желтого цвета, при хранении выпадает небольшой осадок. В косметике используется в концентрации до 5%.

Сорбитанолеат — смесь эфиров сорбита и олеиновой кислоты с преобладанием моно- и диэфиров. Вязкая масса от желтого до светло-коричневого цвета. Используется вместе с пентодом в концентрации до 2 % для получения эмульсионных кремов с содержанием воды 40—45 %.

Цинкстеарат — белый или с желтоватым оттенком порошок, получаемый синтетическим путем. Почти нерастворим в воде и спирте, растворим в жирах и маслах. Благодаря мягкости и «скользящим» свойствам применяется в качестве наполнителя в составе пудры в количестве 5—15 %. В состав эмульсионных кремов входит в концентрации до 2 %.

Эмульгаторы для получения кремов типа масло—вода.

Эмульсионный воск — однородная масса в виде сплава либо чешуек или стружки, от белого до кремового цвета, внешний вид расплава — прозрачная или слабоопалесцирующая жидкость, допускается легкая муть.

Отличается хорошими эмульгирующими свойствами. Наличие фосфорных соединений делает эмульсионный воск близким к лецитину и кефалину, которые входят в состав кожного сала, благодаря чему он оказывает эффективное смягчающее действие на кожу, предотвращает потерю влаги кожей, не оставляет ощущения жирности. Применяется в густой консистенции в количестве 2-7 %.

Стеарат ПЭГ-400 — мазеобразная масса от кремового до светло-желтого цвета. При нагревании до 4 °С растворяется в парфюмерном и оливковом маслах. Обладает поверхностно-активными свойствами и высокой эмульгирующей способностью. В оптимальной концентрации 3-5 % хорошо совмещается со всеми видами косметического сырья. На его основе получают эмульсионные кремы жидкой и густой консистенции. Может быть использован для приготовления тональных кремов, кремообразных и оттеночных шампуней для диспергирования красителей и в других косметических средствах.

Олеат ПЭГ-400 — маслянистая жидкость темного цвета. Растворяется в парфюмерном и оливковом маслах, обладает поверхностно-активными свойствами, образует стабильные эмульсии парфюмерного и оливкового масла в воде. Оптимальная концентрация 2—5 %. Благодаря хорошим дерматологическим свойствам и способности образовывать эмульсии с высоким содержанием маслянной фазы, широко используется в косметических кремах, предназначенных для очень сухой и чувствительной кожи лица. Хорошая растворимость в маслах позволяет применять его и в очищающих кремах, масляных шампунях, в маслах для ухода за кожей детей и в кремообразных шампунях.

Эмоленты - это средства для смягчения кожи, которые добавляют в косметику (в жировую фазу косметической основы). Они не проникают через роговой слой

кожи и почти не оказывают никакого эффекта на внутренние ее слои. Эмоленты предназначены для создания эффекта временного улучшения внешнего вида кожи, не вмешиваясь в ее физиологию.

Эмоленты представляют собой жироподобные вещества, обладающие свойством делать поверхность кожи гладкой и нежной на ощупь. Эффект достигается за счет фиксации их в роговом слое. В качестве таких веществ используют жирные спирты, воски, ланолин, некоторые эфиры, натуральные жиры и масла, силикон. Чаще всего их можно увидеть в составе ингредиентов косметического средства под названиями: цезерин, минеральное масло, воск (пчелиный, карнаубы), изопропилмиристат, изопропил-пальмитат, стеариновый спирт, касторовое масло, силикон диметикон и циклометикон.

Благодаря эмолентам крем создаются такие качества косметики как легкость распределения по коже, впитываемость, внешний вид, гладкость, мягкость, шелковистость