Inledning
Oavsett om det gäller Chanel, Dior, Estée Lauder, Babor, Lancôme eller Douglas är hydrerad bomullsfröolja ett ämne som allt oftare återfinns på ingrediensförteckningen för dekorativ kosmetika och produkter för personlig vård. Bomullsfröolja utvinns ur bomullsplantans frön [1] och värderas som en ätlig olja i många länder. Eftersom bomullsplantan innehåller ett naturligt gift mot insektsätning måste oljan först raffineras och det skadliga ämnet gossypol avlägsnas. Resultatet blir en ljusgul vätska med högt innehåll av omättade fettsyror och E-vitamin.
På grund av sin höga stabilitet används hydrerad bomullsfröolja ofta i kosmetiska produkter. Termen hydrogenering beskriver tillsatsen av väte till omättade dubbelbindningar i närvaro av en katalysator och kallas också för "Härdning (tvärbindningsreaktioner)Termen "crosslinking" betyder bokstavligen översatt "tvärnätverk". I kemiska sammanhang används det för reaktioner där molekyler länkas samman genom att införa kovalenta bindningar och bilda tredimensionella nätverk.härdning". Genom hydrogenering förvandlas den ljusgula oljan till ett vitt eller nästan vitt pulver. Denna process lämnar dock vanligtvis några omättade bindningar. Förutom mättat fett innehåller därför hydrerad bomullsfröolja vanligtvis fortfarande cirka 2% omättade fettsyror [2].
Som kosmetisk ingrediens har hydrerad bomullsfröolja återfuktande egenskaper och en icke-fet konsistens; den lämnar huden slät och mjuk [3]. Den finns bland annat i hudrengöringsprodukter, lip liners, eyeliners och läppstift.
Smält- och kristallisationsbeteende
Liksom alla oljor och fetter tillhör hydrerad bomullsfröolja lipidgruppen och består av triglycerider av olika fettsyror, bland annat palmitinsyra och stearinsyra. Lipidernas smältintervall beror på många olika faktorer, t.ex. kedjelängd, kedjeförgrening, antal dubbelbindningar, förestringsgrad och placering i kristallstrukturen [4], eftersom fetter och oljor kan förekomma i olika polymorfa former eller modifieringar.
NETZSCH DSC 300 Caliris® Classic användes för de undersökningar som beskrivs här. Tack vare sitt fotavtryck small passar den in i (nästan) alla laboratorier. Mätparametrarna sammanfattas i tabell 1.
Tabell 1: Mätparametrar
| Instrument | DSC 300 Caliris® Classic |
|---|---|
| Provet | Hydrerad bomullsfröolja |
| Provets vikt | ca 6 mg |
| Smältdegel | Al, sluten, kallsvetsad |
| Temperaturområde | 0°C ... 90°C |
| Uppvärmnings-/kylningshastigheter | 2, 5, 10 och 20 K/min |
| Atmosfär | N2 |
Resultat av mätning
I det aktuella fallet uppvisar provet ett brett smältintervall mellan ca 40°C och 72°C vid uppvärmning (fig. 1, blå kurva).
Flera endoterma effekter kan ses i detta temperaturområde: de mest signifikanta är vid ca 52°C, 63°C och 65°C (topptemperatur i varje fall).
Under den efterföljande kontrollerade kylningen (röd kurva i fig. 1) börjar ämnet att kristallisera vid ca 47°C. Stelningseffekten är inte strukturerad.
Om provet värms upp en andra gång efter kylningen (återigen med en uppvärmningshastighet på 10 K/min, ljusblå kurva i fig. 2), erhålls en helt annan bild än vid denförsta uppvärmningen, vilket återspeglar den hydrerade bomullsfröoljans polymorfa karaktär. Förutom två distinkta endotermiska effekter vid 52°C och 63°C (topptemperatur i varje fall), inträffar en ExotermEn provövergång eller en reaktion är exoterm om värme genereras.exotermisk effekt däremellan vid ca 55°C (också topptemperatur). Temperaturpositionen för den endotermiska effekten vid 52°C (ljusblå kurva i fig. 2) stämmer väl överens med motsvarande endotermiska effekt i denförsta uppvärmningen (streckad violett kurva). Den andra endotermiska toppen verkar ha förskjutits något åt vänster jämfört med denförsta uppvärmningen.
Genom att variera uppvärmningshastigheten under denandra uppvärmningen är det möjligt att helt undertrycka den första endoterma effekten och att separera den exoterma toppen från den andra endoterma effekten vid låga uppvärmningshastigheter (2 K/min, ljusblå kurva i figur 3). Vid högre uppvärmningshastigheter (5, 10 eller 20 K/min) uppstår den första endoterma effekten och blir mer och mer dominerande med ökande uppvärmningshastighet tills exotermen är helt kompenserad vid en uppvärmningshastighet på 20 K/min.
Det är därför möjligt att den exoterma toppen i området från 50°C till 55°C är baserad på en strukturell förändring. Ytterligare undersökningar med hjälp av tekniker som röntgenstrukturanalys skulle vara nödvändiga för att verifiera denna hypotes.
Slutsats
Hydrerad bomullsfröolja är en hydrerad vegetabilisk olja som kan användas som ett alternativ i kosmetika och krämer [5]. Dess ganska komplexa smältbeteende kan beskrivas fenomenologiskt på ett snabbt och enkelt sätt med hjälp av DSC 300 Caliris® Classic .