Inleiding
Of het nu gaat om Chanel, Dior, Estée Lauder, Babor, Lancôme of Douglas, gehydrogeneerde katoenzaadolie is een stof die steeds vaker voorkomt op de ingrediëntenlijst van decoratieve cosmetica en verzorgingsproducten. Katoenzaadolie wordt gewonnen uit de zaden van de katoenplant [1] en wordt in veel landen gewaardeerd als een eetbare olie. Omdat de katoenplant een natuurlijk gif bevat tegen insectenvoeding, moet de olie eerst worden geraffineerd en moet het schadelijke gossypol worden verwijderd. Dit resulteert in een lichtgele vloeistof met een hoog gehalte aan onverzadigde vetzuren en vitamine E.
Vanwege de hoge stabiliteit wordt gehydrogeneerde katoenzaadolie vaak gebruikt in cosmetische producten. De term hydrogenatie beschrijft de toevoeging van waterstof aan onverzadigde dubbele bindingen in de aanwezigheid van een katalysator en wordt ook wel "harden" genoemd. Door hydrogenatie verandert de lichtgele olie in een wit of bijna wit poeder. Bij dit proces blijven echter meestal enkele onverzadigde bindingen over. Daarom bevat gehydrogeneerde katoenzaadolie naast verzadigd vet meestal nog ongeveer 2% onverzadigde vetzuren [2].
Als cosmetisch ingrediënt heeft gehydrogeneerde katoenzaadolie hydraterende eigenschappen en een niet-vette textuur; de huid voelt glad en zacht aan [3]. Je vindt het onder andere in huidreinigingsproducten, lipliner, eyeliners en lippenstiften.
Smelt- en kristallisatiegedrag
Zoals alle oliën en vetten behoort gehydrogeneerde katoenzaadolie tot de lipidegroep en bestaat het uit triglyceriden van verschillende vetzuren, waaronder palmitinezuur en stearinezuur. Het smelttraject van lipiden hangt af van veel verschillende factoren, zoals ketenlengte, vertakking van de keten, aantal dubbele bindingen, mate van verestering en rangschikking in de kristalstructuur [4], omdat vetten en oliën in verschillende polymorfe vormen of modificaties kunnen bestaan.
De NETZSCH DSC 300 Caliris® Classic werd gebruikt voor de hier beschreven onderzoeken. Dankzij het formaat small past hij in (bijna) elk laboratorium. Tabel 1 geeft een overzicht van de meetparameters.
Tabel 1: Meetparameters
| Instrument | DSC 300 Caliris® Classic |
|---|---|
| Monster | Gehydrogeneerde katoenzaadolie |
| Gewicht monster | ongeveer 6 mg |
| Kroes | Al, gesloten, koudgelast |
| Temperatuurbereik | 0 °C ... 90 °C |
| Opwarm-/koelsnelheden | 2, 5, 10 en 20 K/min |
| Atmosfeer | N2 |
Meetresultaten
In dit geval vertoont het monster een breed smelttraject tussen ongeveer 40°C en 72°C bij verwarming (fig. 1, blauwe curve).
In dit temperatuurbereik zijn verschillende endotherme effecten te zien: de belangrijkste zijn bij ongeveer 52°C, 63°C en 65°C (piektemperatuur in elk geval).
Tijdens de daaropvolgende gecontroleerde afkoeling (rode curve in fig. 1) begint de stof te kristalliseren bij ongeveer 47°C. Het stollingseffect is niet gestructureerd.
Als het monster na afkoeling een tweede keer wordt verwarmd (opnieuw met een verwarmingssnelheid van 10 K/min, lichtblauwe curve in fig. 2), wordt een heel ander beeld verkregen dan bij deeerste verhitting, wat het polymorfe karakter van de gehydrogeneerde katoenzaadolie weerspiegelt. Naast twee duidelijke endotherme effecten bij 52°C en 63°C (piektemperatuur in beide gevallen), treedt er tussendoor een ExothermEen monsterovergang of een reactie is exotherm als er warmte wordt opgewekt.exotherm effect op bij ongeveer 55°C (ook piektemperatuur). De temperatuurpositie van het endotherme effect bij 52°C (lichtblauwe curve in fig. 2) komt goed overeen met het corresponderende endotherme effect in de1e verhitting (gestippelde paarse curve). De tweede endotherme piek lijkt iets naar links te zijn verschoven vergeleken met de1e verhitting.
Door de verhittingssnelheid tijdens de2e verhitting te variëren, is het mogelijk om het eerste endotherme effect volledig te onderdrukken en de exotherme piek te scheiden van het tweede endotherme effect bij lage verhittingssnelheden (2 K/min, lichtblauwe curve in figuur 3). Bij hogere verwarmingssnelheden (5, 10 of 20 K/min) treedt het eerste endotherme effect op en dit wordt steeds dominanter naarmate de verwarmingssnelheid toeneemt totdat de ExothermEen monsterovergang of een reactie is exotherm als er warmte wordt opgewekt.exotherm volledig gecompenseerd wordt bij een verwarmingssnelheid van 20 K/min.
Het is daarom mogelijk dat de exotherme piek in het bereik van 50°C tot 55°C gebaseerd is op een structuurverandering. Verder onderzoek met technieken zoals röntgenstructuuranalyse is nodig om deze hypothese te verifiëren.
Conclusie
Gehydrogeneerde katoenzaadolie is een gehydrogeneerde plantaardige olie die als alternatief kan worden gebruikt in cosmetica en crèmes [5]. Het vrij complexe smeltgedrag kan snel en eenvoudig fenomenologisch worden beschreven met behulp van de DSC 300 Caliris® Classic .