Въведение
Независимо дали става дума за Chanel, Dior, Estée Lauder, Babor, Lancôme или Douglas, хидрогенираното памучно масло е вещество, което все по-често се среща в списъка със съставки на декоративната козметика и продуктите за лична хигиена. Памуковото масло се извлича от семената на памуковото растение [1] и се цени като хранително масло в много страни. Тъй като памуковото растение съдържа естествен токсин срещу храненето на насекомите, маслото трябва първо да се рафинира и да се отстрани вредният госипол. Така се получава бледожълта течност с високо съдържание на ненаситени мастни киселини и витамин Е.
Поради високата си стабилност хидрогенираното памучно масло често се използва в козметични продукти. Терминът "хидрогениране" описва добавянето на водород към ненаситените двойни връзки в присъствието на катализатор и се нарича още "втвърдяване". В резултат на хидрогенирането светложълтото масло се превръща в бял или почти бял прах. При този процес обаче обикновено остават някои ненаситени връзки. Затова освен наситени мазнини хидрогенираното памучно масло обикновено все още съдържа около 2 % ненаситени мастни киселини [2].
Като козметична съставка хидрогенираното памучно масло има овлажняващи свойства и немазна текстура; то оставя кожата гладка и мека [3]. То може да бъде открито в продукти за почистване на кожата, в остриета за устни, очни линии и червила, наред с други.
Поведение при топене и кристализация
Както всички масла и мазнини, хидрогенираното памучно масло принадлежи към групата на липидите и се състои от триглицериди на различни мастни киселини, сред които палмитинова и стеаринова киселина. Диапазонът на топене на липидите зависи от много различни фактори, като дължина на веригата, разклонение на веригата, брой двойни връзки, степен на естерификация и разположение в кристалната структура [4], тъй като мазнините и маслата могат да съществуват в различни полиморфни форми или модификации.
За изследванията, описани подробно тук, беше използван NETZSCH DSC 300 Caliris® Classic . Благодарение на своите small размери, той се вписва в (почти) всяка лаборатория. Параметрите на измерването са обобщени в таблица 1.
Таблица 1: Параметри на измерването
| Инструмент | DSC 300 Caliris® Classic |
|---|---|
| Проба | Хидрогенирано памучно масло |
| Тегло на пробата | приблизително 6 mg |
| Тигел | Al, затворен, студено заварен |
| Температурен диапазон | 0°C ... 90°C |
| Скорост на нагряване/охлаждане | 2, 5, 10 и 20 K/min |
| Атмосфера | N2 |
Резултати от измерването
В настоящия случай пробата показва широк диапазон на топене между приблизително 40°C и 72°C при нагряване (фиг. 1, синя крива).
В този температурен диапазон се наблюдават няколко ендотермични ефекта: най-значимите са при около 52°C, 63°C и 65°C (пикова температура във всеки случай).
По време на последващото контролирано охлаждане (червената крива на фиг. 1) веществото започва да кристализира при приблизително 47°C. Ефектът на втвърдяване не е структуриран.
Ако пробата се нагрее втори път след охлаждането (отново при скорост на нагряване 10 K/min, светлосинята крива на фиг. 2), се получава напълно различна картина от тази припървото нагряване, което отразява полиморфния характер на хидрогенираното памучно масло. Наред с двата ясно изразени ендотермични ефекта при 52 °C и 63 °C (максимална температура във всеки случай), между тях се появява екзотермичен ефект при приблизително 55 °C (също максимална температура). Температурната позиция на ендотермичния ефект при 52°C (светлосинята крива на фиг. 2) съвпада добре със съответния ендотермичен ефект припървото нагряване (прекъснатата виолетова крива). Вторият ендотермичен пик изглежда се е изместил леко наляво в сравнение спървото нагряване.
Чрез промяна на скоростта на нагряване по време навторото нагряване е възможно напълно да се потисне първият ендотермичен ефект и да се отдели екзотермичният пик от втория ендотермичен ефект при ниски скорости на нагряване (2 K/min, светлосинята крива на фигура 3). При по-високи скорости на нагряване (5, 10 или 20 K/min) се появява първият ендотермичен ефект, който става все по-доминиращ с увеличаване на скоростта на нагряване, докато екзотермата се компенсира напълно при скорост на нагряване 20 K/min.
Следователно е възможно екзотермичният пик в диапазона от 50°C до 55°C да се основава на структурна промяна. За потвърждаване на тази хипотеза са необходими допълнителни изследвания с помощта на техники като рентгеноструктурен анализ.
Заключение
Хидрогенираното памучно масло е хидрогенирано растително масло, което може да се използва в козметиката и кремовете като алтернатива [5]. Доста сложното му поведение при топене може да се опише феноменологично по бърз и прост начин с помощта на DSC 300 Caliris® Classic .