Węglowodany w przemyśle kosmetycznym

• Strona główna
• Artykuły
• Węglowodany w przemyśle kosmetycznym

2017-05-11  / Autor: Aneta Kołaczek, Laboratorium Kosmetyczne Dr Irena Eris

Cukry proste, dwucukry, cukry złożone, jak i kompleksy węglowodanów i innych związków organicznych znalazły zastosowanie zarówno jako składniki aktywne, jak i funkcjonalne – modyfikatory lepkości, substancje wiążące czy konsystencjotwórcze. Cukier w tradycyjnie znanej z kuchni postaci stanowi główny składnik peelingów cukrowych i cukrowej pasty do depilacji ciała, miód od dawna jest sekretem maseczek nawilżających oraz wygładza spierzchnięty naskórek warg, glukoza sprawdza się w pielęgnacji przesuszonych włosów. Podobne przykłady zastosowań można by mnożyć. Artykuł zawiera przegląd właściwości wybranych węglowodanów i ich pochodnych. 

Węglowodany jako surowce funkcjonalne
Szerokim zakresem zastosowań cieszą się pochodne celulozy. Celuloza zbudowana jest z łańcuchów jednostek D-glukozowych. Na jedną cząsteczkę celulozy przypada około 1500 jednostek glukozowych połączonych ze sobą wiązaniem glikozydowym. W przemyśle kosmetycznym znalazła zastosowanie celuloza mikrokrystaliczna (INCI: Microcrystalline cellulose. MCC), otrzymywana w wyniku częściowej hydrolizy celulozy, a także szereg pochodnych celulozy otrzymywanych na drodze reakcji chemicznych: pochodna metylowa, etylowa, karboksymetylowa, hydroksypropylowa. Celuloza mikrokrystaliczna, mająca zdolność tworzenia żeli, wykorzystywana jest jako zagęstnik oraz jako włókno nadające odpowiednią teksturę zarówno emulsjom, jak i kosmetykom do makijażu. Surowiec zdyspergowany w wodzie tworzy przestrzenną trójwymiarową strukturę z mikrowłókien celulozy, nadającą wrażenie gładkości, dobrze wchłaniającą wodę i oleje, zapewniającą efekt matujący, nie pozostawiając przy tym odczucia lepkości. Drobinki celulozowe wykorzystywane są ponadto jako środek złuszczający w peelingach, naturalna alternatywa dla polietylenu.

Jako naturalne ścierniwo wykorzystuje się również octan celulozy (Cellulose acetate), otrzymywany w reakcji estryfikacji celulozy bezwodnikiem octowym. Surowiec jest biodegradowalny, ma podobne do polietylenu właściwości organoleptyczne.

Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) jest skutecznym zagęstnikiem układów detergentowych, stabilnym w zakresie pH 3-11, zdolnym do mieszania z elektrolitami do maks. 2,5% NaCl, odpornym na wysoką temperaturę.

Jako skuteczny zagęstnik wykorzystuje się również sól sodową karboksymetyloskrobi (Sodium Carboxymethyl Starch), wykazującą niską lepkość w zakresie pH 3-4 i 7-11, a wysoką w zakresie 4,5-6,5, łatwą w użyciu, ulegającą aktywacji w temperaturze pokojowej przy niskich siłach ścinania, pozostawiającą przyjemne odczucia na skórze. Pod względem chemicznym skrobia zbudowana jest w 20% z frakcji rozpuszczalnej w wodzie – amylozy i w 80% z frakcji nierozpuszczalnej – amylopektyny. Granulki skrobi w naturalnej formie są nierozpuszczalne w zimnej wodzie, w przypadku uszkodzenia ich zewnętrznej błony – pęcznieją, tworząc żel. Skrobia ryżowa jest wykorzystywana w szeregu kremów, od nawilżających po przeciwsłoneczne. Łatwo się rozprowadza, nie pozostawiając białego filmu, zapewnia efekt matujący. Wykazuje dobre właściwości sorpcyjne.

Modyfikowana skrobia, m.in. w postaci soli glinowej oktylenobursztynianu skrobi, zastosowana w emulsjach, zapewnia gładkie, matowe odczucia, zmniejsza wrażenie „tłustości” emulsji, a w pudrach do ciała zastępuje talk, absorbuje wilgoć, nie powodując zbrylania.

Sól sodowa fosforanu hydroksypropyloskrobi to oparty na skrobi modyfikator reologii zapewniający dobrą stabilizację emulsji, ułatwiający uzyskanie odpowiedniej lepkości.

Naturalne modyfikatory reologii
Wszechobecna w przemyśle kosmetycznym moda na produkty naturalne kieruje wzrok technologów w stronę naturalnych zagęstników pozyskiwanych z egzotycznych roślin. Guma z drzewa tara, pochodzącego z Peru (Caesalpinia Spinsosa Gum), pod względem budowy chemicznej jest rozgałęzionym wielkocząsteczkowym polisacharydem zbudowanym z galaktomannanów. Guma tara to niejonowy polisacharyd w formie proszku, który bardzo szybko się uwadnia i poprawia teksturę produktów. Jest odporna na elektrolity, kompatybilna z syntetycznymi polimerami, może być stosowana w procesach na zimno, jak i na gorąco.

Guma korab (Ceratonia Siliqua Gum) to polisacharyd pozyskiwany z drzewa świętojańskiego zwanego także szarańczynem strąkowym, zbudowany z jednostek mannozy z rozgałęzieniami utworzonymi przez pierścienie galaktozy. W zimnej wodzie pęcznieje, w ciepłej formuje lepki roztwór, w układzie z dodatkiem gumy ksantanowej błyskawicznie tworzy żel.

Karagenina (Carrageenan, Chondrus Crispus Powder) to składnik pozyskiwany z algi – chrząstnicy kędzierzawej, pełniący w jej tkance rolę podobną do kolagenu u zwierząt. Pod względem budowy chemicznej wyróżnia się m.in. λ-karageninę i χ-karageninę. Sole tych związków tworzą roztwory o dużej lepkości lub elastyczne żele.

Surfaktanty cukrowe
Surfaktanty cukrowe to grupa związków opracowana stosunkowo niedawno jako odpowiedź na rosnące zapotrzebowanie na surowce odnawialne i przyjazne środowisku. Surfaktanty cukrowe zawierają w cząsteczce fragment cukrowy stanowiący polarną głowę cząsteczki, pochodzący od cukrów prostych (glukoza, fruktoza), dwucukrów (sacharoza, laktoza), jak i wielocukrów (skrobia, celuloza, chityna, pektyna). Część hydrofobową cząsteczki stanowi łańcuch alkilowy o odpowiedniej długości; obie grupy połączone są za pomocą ugrupowań aminowych, estrowych, eterowych lub amidowych.

CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 1/2017 KWARTALNIKA "CHEMIA I BIZNES. RYNEK KOSMETYCZNY I CHEMII GOSPODARCZEJ". ZAPRASZAMY.

przemysł kosmetycznysurfaktantymodyfikatory reologiiwęglowodany