Світлана РИШКІНА, технолог
В даний час цікавими, актуальними і затребуваними стають технологічні процеси, які вимагають мінімальних енерго- і трудовитрат, і максимально полегшують сам процес виробництва. Одним з яскравих представників цього напрямку є виробництво емульсій холодним способом. Існує велика кількість сировинних інгредієнтів, що дозволяють отримувати різні види косметичних продуктів. Це можуть бути емульсії масло-в-воді, вода-в-силіконі або класичні зворотні.
У емульсій, отриманих холодним способом, є багато переваг.
Звичайно, одним з основних є скорочення часу виробництва, енергетичних витрат, а також значне спрощення технологічного процесу. Так, наприклад, для отримання прямих емульсій цілком достатньо апарату оснащеного звичайною мішалкою і немає необхідності використовувати високошвидкісне перемішування, міксери або гомогенізатори (Рис. 1).
Рис.1 Типи перемішують, придатних для отримання емульсій холодним методом.
Взагалі, технологічний процес досить простий. Так, у водній фазі розчиняються всі водорозчинні компоненти; інгредієнт, який виступає в ролі емульгатора, перемішується до отримання однорідної маси, і потім додаються компоненти масляної фази. Перемішування необхідно проводити до повного включення масляної фази в крем-гелеву основу. В даному випадку в якості стабілізатора масляної фази найчастіше виступають сополімери акрилових кислот, модифіковані певним чином, які, в першу чергу, є загустителями, але завдяки здатності стабілізувати масляну фазу, можуть виступати як в ролі спів-емульгаторів, так і в ролі єдиного емульгатора в рецептурі. По суті, виходить гель, в сітці якого стабілізовані крапельки масла. При використанні цього типу емульгатора можна отримувати креми або кремгелі високої в'язкості. Основний недолік акрилатов - їх погана сумісність з електролітами і деякими білковими і пептидними комплексами. Але, крім акрилатов є інгредієнти, отримані на основі природних смол і похідних цукрів. Вони також мають здатність стабілізувати масляні компоненти в рецептурі. За допомогою таких емульгаторів можна отримувати емульсії з низькою в'язкістю, крім того, стабільність їх в присутності електролітів значно вище, ніж у емульсії на основі акрилатів
Виробництво емульсій вода-в-маслі або вода-в-силіконі трохи складніше (рис. 2). Загальний принцип полягає в наступному: готується водна фаза, в якій розчиняються всі водорозчинні компоненти, готується премікс масляної фази, що містить масла, емоленти, емульгатори, потім водна фаза додається до масляної фази. Важливим моментом в технологічному процесі є повільне змішання фаз. У цей час виходить пре-емульсія з великим розміром емульсійних крапель. Така система не є стабільною, і для того щоб зменшити розмір часток і стабілізувати систему, необхідно високошвидкісне перемішування за допомогою гомогенізатора. В даному випадку технологічно процес є більш складним, ніж при використанні похідних акрилових кислот, але зате можливості по підбору інгредіентному складу значно розширюються. З'являється можливість включити в рецептуру електроліти - в даній системі вони, навпаки, сприяють стабілізації.
Мал. 2 Промисловий апарат для отримання емульсій
Наступний позитивний момент полягає в тому, що значно скорочуються тимчасові витрати. Чи не витрачається час на нагрівання та охолодження продукту. Безумовно, відсутність стадії нагріву накладає обмеження на підбір компонентів масляної фази. Так, стає складним введення високоплавких восків і твердих натуральних олій. Але цю проблему можна вирішити шляхом часткового нагрівання масляної фази при отриманні прямих емульсій або попереднього диспергування високоплавких інгредієнтів в масляній фазі.
Однак цей недолік одночасно є і перевагою холодного емульгування, так як дозволяє зберегти корисні властивості натуральних олій. Крім цього, відсутність високотемпературного впливу дозволяє використовувати масла, отримані методом холодного пресування, що не піддаються додатковим хімічних обробок по відновленню ненасичених зв'язків. Процес виробництва, що проходить при стандартних умовах, тобто при кімнатній температурі, дозволяє в достатній мірі гарантувати стабільність активних інгредієнтів, чутливих навіть до незначного підвищення температури.
Але, на жаль, не все так ідеально, як хотілося б. Як відомо, один з найбільш «хворих» питань на виробництві - це питання мікробіологічної стабільності продукту, що випускається. Стандартний метод приготування емульсій полегшує це завдання, так як нагрів водної фази в деякій мірі сприяє знезараженню продукту. Втім, в даний час способи підготовки води для виробництва косметичної продукції дозволяють успішно вирішувати і цю задачу. Наприклад, іонообмінні установки, мембранні фільтри і ультрафіолетові лампи проточного дії дозволяють використовувати у виробництві воду не піддану мікробіологічного забруднення, а також очищену від солей жорсткості, іонів важких металів та інших механічних і хімічних забруднень.
Переваги холодного емульгування можна використовувати і в маркетинговому позиціонуванні продукту. Найбільш поширений прийом - використання інгредієнтів мають натуральне походження або екосертіфікати. Так, наприклад, багато природні полімери, пропоновані деякими виробниками як емульгаторів, мають сертифікати, що підтверджують їх натуральність, і пропонуються на ринку в якості «зелених» емульгаторів. Крім того, продукти на основі акрилатних кополімерів, можна позиціонувати як продукти, що не містять емульгатора. Так як ці полімери за своєю хімічною структурою не є типовими поверхнево-активними речовинами, то їх не зовсім коректно називати емульгаторами, в традиційному розумінні цього слова. Також останнім часом стає популярним робити акцент на биоразлагаемости продукту і говорити про те, що він не завдає шкоди навколишньому середовищу ні при його безпосередньому використанні, ні при утилізації. У цьому ключі доречно буде використовувати емульгатори на основі природних полісахаридів. Ще одна з сучасних тенденцій - зниження енерговитрат на виробництво і, як наслідок, зменшення шкоди навколишньому середовищу за рахунок зниження обсягу шкідливих викидів. Виготовлення емульсій холодним методом дозволяє поєднувати в одному продукті всі три елементи «зеленої концепції», завдяки технології отримання, не кажучи вже про інгредієнти, що мають екосертіфікати. І нарешті, ще один плюс на користь холодного емульгування. На перший погляд може здатися, що отриманий продукт буде досить дорогим, але це не зовсім правильне рішення. Розглянемо приклад емульсії на основі все тих же похідних акрилових кислот. Більшість продуктів цього типу мають в своєму складі емоленти і масла, і, відповідно, створюючи рецептуру, технолог може значно зменшити і спростити за складом масляну фазу, зберігши при цьому прекрасну органолептиком і споживчі властивості продукту. Справедливості заради треба зауважити, що емульсії типу вода-в-силіконі будуть трохи дорожче традиційних емульсій, а й позитивні моменти у вигляді унікальних сенсорних характеристик готового продукту незаперечні. Підводячи підсумки, слід сказати, що спосіб холодного емульгування, хоча і не має в даний час у нас достатньої популярності, але є вельми перспективним напрямком в косметичній галузі. Незважаючи на те, що говорити про холодному отриманні емульсій набула широкого вжитку відносно недавно, можливості, які відкриваються перед виробником очевидні, так само як і скорочення витрат часу, а відповідно, можливість збільшення обсягів виробництва і економічна вигода.