10.08.2023 by Dr. Gabriele Kaiser
Jak bawełna dostaje się do szminki?
Czy to w Chanel, Dior, Estée Lauder, Babor, Lancôme czy Douglas, uwodorniony olej z nasion bawełny jest substancją, która coraz częściej znajduje się na liście składników kosmetyków dekoracyjnych i produktów do pielęgnacji ciała. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, co kryje się za tą nazwą i jak można określić zachowanie tego dodatku podczas ogrzewania i chłodzenia za pomocą nowego DSC 300 Caliris®. Classic przez NETZSCH .
Olej z nasion bawełny jest pozyskiwany z nasion bawełny [1] i jest ceniony jako olej jadalny w wielu krajach. Ponieważ bawełna zawiera naturalną toksynę zapobiegającą żerowaniu owadów, olej musi być najpierw rafinowany, a szkodliwy gossypol musi zostać usunięty. W ten sposób powstaje bladożółta ciecz o wysokiej zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych i witaminy E.
Ze względu na wysoką stabilność, olej z nasion bawełny jest często stosowany w produktach kosmetycznych w postaci uwodornionej. Termin uwodornienie opisuje akumulację wodoru do nienasyconych wiązań podwójnych w obecności katalizatora i jest również określany jako "utwardzanie". W wyniku uwodornienia jasnożółty olej zamienia się w biały lub prawie biały proszek. Proces ten jednak zazwyczaj pozostawia pewne nienasycone wiązania. Dlatego też, oprócz 94% tłuszczów nasyconych, uwodorniony olej z nasion bawełny zwykle nadal zawiera około 2% nienasyconych kwasów tłuszczowych [2].
Jako składnik kosmetyczny, uwodorniony olej z nasion bawełny ma właściwości nawilżające i nietłustą konsystencję; pozostawia skórę gładką i miękką [3]. Można go znaleźć między innymi w produktach do oczyszczania skóry, konturówkach do ust, eyelinerach i szminkach.
Zachowanie podczas topnienia i krystalizacji
Do badań opisanych w niniejszym dokumencie wykorzystano urządzenie NETZSCH DSC 300 Caliris® Classic. Ze względu na swoje wymiary small pasuje do (prawie) każdego laboratorium.
Podobnie jak wszystkie oleje i tłuszcze, uwodorniony olej z nasion bawełny należy do grupy lipidów i składa się z trójglicerydów różnych kwasów tłuszczowych, w tym kwasu palmitynowego i stearynowego. Zakres topnienia lipidów zależy od wielu różnych czynników, takich jak długość łańcucha, rozgałęzienie łańcucha, liczba wiązań podwójnych, stopień estryfikacji i układ w strukturze krystalicznej [4], ponieważ tłuszcze i oleje mogą występować w różnych formach polimorficznych lub modyfikacjach.
W tym przypadku próbka wykazuje szeroki zakres topnienia od ok. 35°C do 74°C po podgrzaniu (rys. 1,pierwsze podgrzanie, niebieska krzywa).
W tym zakresie temperatur można zaobserwować kilka efektów endotermicznych: najbardziej znaczące występują w temperaturach około 52°C, 63°C i 65°C (temperatura szczytowa w każdym przypadku).
Podczas późniejszego kontrolowanego chłodzenia (czerwona krzywa na rysunku 1), substancja zaczyna krystalizować w temperaturze około 47°C. Efekt krzepnięcia nie jest uporządkowany.
Jeśli próbka zostanie podgrzana po raz drugi po schłodzeniu (ponownie z szybkością ogrzewania 10 K/min, jasnoniebieska krzywa na rysunku 2), uzyskuje się zupełnie inny obraz niż w przypadkupierwszego ogrzewania, odzwierciedlający polimorficzny charakter uwodornionego oleju z nasion bawełny. Oprócz dwóch wyraźnych efektów endotermicznych w temperaturach 52°C i 63°C (temperatura szczytowa w każdym przypadku), pomiędzy nimi występuje efekt EgzotermicznyPrzejście próbki lub reakcja jest egzotermiczna, jeśli generowane jest ciepło.egzotermiczny w temperaturze około 55°C (również temperatura szczytowa). Pozycja temperaturowa efektu endotermicznego w 52°C (jasnoniebieska krzywa na rysunku 1) dobrze zgadza się z odpowiednim efektem endotermicznym wpierwszym ogrzewaniu (przerywana fioletowa krzywa). Wydaje się, że drugi pik EndotermicznyPrzemiana próbki lub reakcja jest endotermiczna, jeśli do konwersji potrzebne jest ciepło.endotermiczny przesunął się nieco w lewo w porównaniu zpierwszym ogrzewaniem.
Zmieniając szybkość ogrzewania podczasdrugiego ogrzewania, możliwe jest całkowite stłumienie pierwszego efektu endotermicznego i oddzielenie piku egzotermicznego od drugiego efektu endotermicznego przy niskich szybkościach ogrzewania (2 K/min, jasnoniebieska krzywa na rysunku 3). Przy wyższych szybkościach ogrzewania (5, 10 lub 20 K/min), pierwszy efekt EndotermicznyPrzemiana próbki lub reakcja jest endotermiczna, jeśli do konwersji potrzebne jest ciepło.endotermiczny występuje i staje się coraz bardziej dominujący wraz ze wzrostem szybkości ogrzewania, aż EgzotermicznyPrzejście próbki lub reakcja jest egzotermiczna, jeśli generowane jest ciepło.egzotermiczny jest całkowicie nadkompensowany przy szybkości ogrzewania 20 K/min.
Jest zatem możliwe, że pik EgzotermicznyPrzejście próbki lub reakcja jest egzotermiczna, jeśli generowane jest ciepło.egzotermiczny w zakresie od 50°C do 55°C jest oparty na zmianie strukturalnej. Aby zweryfikować tę hipotezę, konieczne będą dalsze badania z wykorzystaniem takich technik, jak rentgenowska analiza strukturalna.
Wnioski
Uwodorniony olej z nasion bawełny jest uwodornionym olejem roślinnym, którego dość złożone zachowanie podczas topnienia można opisać fenomenologicznie w szybki i prosty sposób za pomocą DSC 300 Caliris® Classic. Może być stosowany w kosmetykach i kremach jako alternatywa dla twardych wosków [5].
Literatura:
[1] https://www.cosmeticsinfo.org/ingredients/hydrogenated-cottonseed-oil/
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Cottonseed_oil
[4] C. Reitz, praca doktorska, Extrudierte Fettmatrizes mit retardierter Wirkstofffreigabe, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 2007, s. 11 - 13
[5] https://file.wuxuwang.com/hpe/HPE6/HPE6_326.pdf
Przyszłość jest teraz!Przenieś nasze urządzenia do swojego laboratorium za pomocą jednego kliknięcia.
Wystarczy zeskanować kod QR, aby uzyskać model 3D urządzenia bezpośrednio na telefonie komórkowym lub tablecie. Dzięki najnowszej technologii AR (sztucznej rzeczywistości) model 3D można łatwo umieścić w laboratorium w oryginalnym rozmiarze. Funkcja ta działa w przeglądarce i nie wymaga aplikacji.
