Introducción
Ya sea en Chanel, Dior, Estée Lauder, Babor, Lancôme o Douglas, el aceite de algodón hidrogenado es una sustancia que se encuentra cada vez más en la lista de ingredientes de cosméticos decorativos y productos de cuidado personal. El aceite de algodón se extrae de las semillas de la planta del algodón [1] y en muchos países se valora como aceite comestible. Como la planta del algodón contiene una toxina natural contra la alimentación de los insectos, primero hay que refinar el aceite y eliminar el dañino gosipol. El resultado es un líquido amarillo pálido con un alto contenido en ácidos grasos insaturados y vitamina E.
Debido a su gran estabilidad, el aceite de algodón hidrogenado se utiliza con frecuencia en productos cosméticos. El término hidrogenación describe la adición de hidrógeno a dobles enlaces insaturados en presencia de un catalizador y también se denomina "endurecimiento". Mediante la hidrogenación, el aceite amarillo claro se convierte en un polvo blanco o casi blanco. Sin embargo, este proceso suele dejar algunos enlaces insaturados. Por lo tanto, además de grasa saturada, el aceite de semilla de algodón hidrogenado suele seguir conteniendo alrededor de un 2% de ácidos grasos insaturados [2].
Como ingrediente cosmético, el aceite de algodón hidrogenado tiene propiedades hidratantes y una textura no grasa; deja la piel suave y tersa [3]. Se puede encontrar en productos para la limpieza de la piel, perfiladores de labios, delineadores de ojos y barras de labios, entre otros.
Comportamiento de fusión y cristalización
Como todos los aceites y grasas, el aceite de semilla de algodón hidrogenado pertenece al grupo de los lípidos y está formado por triglicéridos de diversos ácidos grasos, entre ellos el ácido palmítico y el ácido esteárico. El intervalo de fusión de los lípidos depende de muchos factores diferentes, como la longitud de la cadena, la ramificación de la cadena, el número de dobles enlaces, el grado de esterificación y la disposición en la estructura cristalina [4], ya que las grasas y los aceites pueden existir en diferentes formas polimórficas o modificaciones.
Para las investigaciones que aquí se detallan se empleó el NETZSCH DSC 300 Caliris®Classic . Gracias a su tamaño small, cabe en (casi) todos los laboratorios. Los parámetros de medición se resumen en la tabla 1.
Tabla 1: Parámetros de medición
| Instrumento | DSC 300 Caliris®Classic |
|---|---|
| Muestra | Aceite de semilla de algodón hidrogenado |
| Peso de la muestra | aprox. 6 mg |
| Crisol | Al, cerrado, soldado en frío |
| Rango de temperatura | 0°C ... 90°C |
| Velocidad de calentamiento/enfriamiento | 2, 5, 10 y 20 K/min |
| Atmósfera | N2 |
Resultados de las mediciones
En el caso que nos ocupa, la muestra muestra un amplio intervalo de fusión entre aproximadamente 40°C y 72°C al calentarse (fig. 1, curva azul).
En este intervalo de temperaturas se observan varios efectos endotérmicos: los más significativos se producen a unos 52°C, 63°C y 65°C (temperatura de pico en cada caso).
Durante el posterior enfriamiento controlado (curva roja de la fig. 1), la sustancia empieza a cristalizar a unos 47°C. El efecto de solidificación no está estructurado.
Si la muestra se calienta una segunda vez tras el enfriamiento (de nuevo a una velocidad de calentamiento de 10 K/min, curva azul claro en la fig. 2), se obtiene una imagen completamente distinta a la delprimer calentamiento, lo que refleja el carácter polimórfico del aceite de algodón hidrogenado. Junto con dos efectos endotérmicos distintos a 52°C y 63°C (temperatura pico en cada caso), se produce un efecto ExotérmicoUna transición de muestra o una reacción es exotérmica si se genera calor.exotérmico intermedio a aproximadamente 55°C (también temperatura pico). La posición de la temperatura del efecto EndotérmicoUna transición de muestra o una reacción es endotérmica si se necesita calor para la conversión.endotérmico a 52°C (curva azul claro en la fig. 2) concuerda bien con el efecto EndotérmicoUna transición de muestra o una reacción es endotérmica si se necesita calor para la conversión.endotérmico correspondiente en el1er calentamiento (curva violeta discontinua). El segundo pico EndotérmicoUna transición de muestra o una reacción es endotérmica si se necesita calor para la conversión.endotérmico parece haberse desplazado ligeramente hacia la izquierda en comparación con el1er calentamiento.
Variando la velocidad de calentamiento durante el2º calentamiento, es posible suprimir completamente el primer efecto EndotérmicoUna transición de muestra o una reacción es endotérmica si se necesita calor para la conversión.endotérmico y separar el pico ExotérmicoUna transición de muestra o una reacción es exotérmica si se genera calor.exotérmico del segundo efecto EndotérmicoUna transición de muestra o una reacción es endotérmica si se necesita calor para la conversión.endotérmico a velocidades de calentamiento bajas (2 K/min, curva azul claro en la figura 3). A velocidades de calentamiento más elevadas (5, 10 o 20 K/min), se produce el primer efecto EndotérmicoUna transición de muestra o una reacción es endotérmica si se necesita calor para la conversión.endotérmico y se vuelve cada vez más dominante con el aumento de la velocidad de calentamiento hasta que la exotermia se compensa por completo a una velocidad de calentamiento de 20 K/min.
Por lo tanto, es posible que el pico ExotérmicoUna transición de muestra o una reacción es exotérmica si se genera calor.exotérmico en el intervalo de 50°C a 55°C se base en un cambio estructural. Para verificar esta hipótesis sería necesario realizar más investigaciones utilizando técnicas como el análisis estructural con rayos X.
Conclusión
El aceite de semilla de algodón hidrogenado es un aceite vegetal hidrogenado que puede utilizarse como alternativa en cosméticos y cremas [5]. Su comportamiento de fusión, bastante complejo, puede describirse fenomenológicamente de forma rápida y sencilla mediante el DSC 300 Caliris®Classic .