автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Усовершенствование технологии и разработка рецептур новых видов крема для бритья

На правах рукописи

Каратаева Наталья Николаевна

«Усовершенствование технологии и разработка рецептур новых видов крема для бритья»

Специальность 05.18.06 - Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2008

ООЗIV1284

003171284

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств» на кафедре «Технология жиров и биоорганического

синтеза», ОАО «Свобода»

кафедра «Технология пищевых производств» Московского государственного университета технологий и управления доктор химических наук, профессор Варламов Валерий Петрович, центр «Биоинженерия» РАН

Ведущая организация: АНО Научно-исследовательский институт синтетических натуральных душистых веществ (НИИСНДВ)

Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 148 07 пр ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» п адресу

125080, Москва, Волоколамское шоссе, д 11, ауд 229

Просим Вас принять участие в заседании Совета по защите докторских кандидатских диссертаций или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенны печатью учреждения, по указанному адресу

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУПП

Автореферат разослан __2008 г

Ученый секретарь Совета

Научный доктор технических наук,

руководитель: профессор Кривова Анна Юрьевна

Официальные доктор технических наук,

оппоненты: профессор Скрябина Наталья Михайловна,

Защита состоится « 24 » июня 2008 г в ч

на заседании

дтн

Богатырева Т Г

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Удовлетворение потребительского спроса на косметическую продукцию в условиях рыночной экономики во многом зависит от питательной функции, лечебно-профилактических свойств, качества, внешнего вида, оформления предлагаемых изделий Заботиться о своей внешности свойственно не только женщинам, но и мужчинам Наиболее часто используемым средством по уходу за кожей лица у мужчин является крем для бритья

Примерно с конца 70-х годов 20 в важные открытия в области биологии, химии и медицины, позволившие сформулировать новые взгляды на кожу и процессы, происходящие в ней, а также рост образованности покупателей, которые стали предъявлять к косметике высокие требования, обусловили переворот в косметическом производстве В настоящее время, косметические средства и кремы для бритья стали выходить за узкие рамки, очерченные директивой FDA (Food and Drug Administration) В мировой практике получила распространение космецевтика, технология производящая косметические средства, влияющие на физиологические процессы в коже Такое воздействие на кожу можно осуществить благодаря использованию определенных косметических функциональных добавок, обеспечивающих наилучшие потребительские характеристики и новые функциональные свойства, а именно легкое скольжение бритвенного станка во время бритья и защиту кожи от воспаления и раздражения, а также быстрое заживление возможных ран, возникающих в процессе бритья

Разработка и изготовление косметической продукции с определенными лечебно-профилактическими свойствами основана на подборе необходимого состава не только БАВ, но и компонентного состава рецептур Такой подход к решению проблемы дает возможность получения инновационных, косметических продуктов с новыми свойствами

В связи с этим углубленное изучение химического состава компонентных смесей, а также особенностей структуры и свойств, вводимых в изделия БАВ, совершенствование технологии производства и методологии разработки рецептур для создания конкурентоспособных изделий, в частности кремов для бритья, является актуальным и своевременным

Цели и задачи исследования. Целью настоящего исследования являлось осуществление комплексного подхода к проблемам получения стабильных,

мелкодисперсных, эмульсионных систем и разработка на их основе косметического крема для бритья из натурального сырья, содержащего биологически активные вещества в виде добавок, придающие изделию функциональные свойства, а также усовершенствование технологии крема для бритья

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи

- определение направления исследования по расширению ассортимента крема для бритья на основании маркетинговых исследований,

- разработка и исследование технологии омыления стеарина на основе реагентов традиционной и инновационной направленности, обеспечивающих создание мелкодисперсных стабильных эмульсий,

- обоснование выбора БАВ, которые могут быть использованы в виде добавок в кремы для бритья функционального назначения,

- разработка научно обоснованных рецептур и технологий получения кремов для бритья с заданными функциональными свойствами,

- изучение теоретических и прикладных аспектов включения ингредиентов в рецептуры кремов для бритья, обеспечивающих улучшенные сенсорные свойства изделию,

- обоснование получения эмульсионных систем оптимального количественного и качественного состава, обеспечивающих заданные физико-химические, реологические и органолептические характеристики разрабатываемых кремов для бритья,

- изучение кинетики окислительных процессов в разработанных кремах для бритья с целью определения условий и сроков безопасного хранения,

- подтверждение функциональных свойств разработанного крема для бритья,

- усовершенствование технологии производства крема для бритья, апробирование новой технологии в промышленных условиях

Научная новизна. В диссертационном исследовании впервые автором получены следующие научные результаты

- исследованы и разработаны научно-практические основы омыления стеарина реагентами традиционной и инновационной направленности, с целью создания мелкодисперсных стабильных эмульсий и определения структуры мыльно-щелочных эмульсий,

- научно обосновано введение комплекса омыгопощих агентов в рецептуру крема для бритья с целью обеспечения потребительских свойств крема, в частности консистенции,

- исследованы научно практические основы разработки конкурентоспособных рецептур крема для бритья с силиконовым наполнением,

- определены сверхкритические СОг-экстракты, обеспечивающие наряду с высокими биологически активными свойствами, высокую антиоксидантную активность,

- обоснованы функциональные, косметические свойства крема для бритья, появляющиеся в результате применения предлагаемых биологически активных веществ

Практическая значимость работы. Разработана основа крема для бритья с вводом различных едких щелочей (гидроксид калия, гидроксид натрия) и триэтаноламина, обеспечивающая получение продукта со стабильной однородной консистенцией, отвечающей требованиям нормативной документации

Показана целесообразность использования силиконов в качестве эффективного компонента в рецептуре, способствующего легкому скольжению и ощущению комфорта после бритья

Предложено и обосновано использование С02-экстрактов, обладающие кровоостанавливающими, противовоспалительными и антиоксидантными свойствами

Получены принципиально новые аспекты составления рецептур крема для бритья на основе использования силиконов и СОг-экстрактов

Увеличен срок годности крема для бритья с 24 месяцев до 30 месяцев за счет введения предлагаемых природных антиоксидантов Дана практическая оценка эффективности использования новых видов крема для бритья

Разработана технология, составлена технологическая инструкция процесса производства крема для бритья нового поколения, которая проверена в промышленных условиях

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на IV международной конференции-выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, 2006), 2-ой Международной конференции «Рыночные исследования в масложировой и в смежных отраслях пищевой промышленности» (Санкт-Петербург, май 2006), Международной научной

конференции «Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК» (Краснодар, сентябрь 2007)

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ, в том числе в журнале ВАК - 3

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, в которой даны описания методов исследования, результаты исследования, главы обсуждение результатов, выводов, списка использованной литературы и приложений

Работа изложена на 141 странице, включает 23 таблицы и 18 рисунков Список литературы включает 120 источников Основное содержание работы

Во вступлении обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее научно-практическое значение, сформулирована цель работы

1. Обзор литературы. На основе отечественной и зарубежной литературы дан анализ и современное состояние проблемы сравнительная оценка косметологических особенностей строения мужской и женской кожи, зависимость ингредиентов рецептуры крема для бритья и свойств последнего, подчеркнута важность разработки крема для бритья, обеспечивающего новые функциональные свойства. На основании маркетинговых исследований показаны недостатки отечественной продукции делающих ее неконкурентоспособной и предложены пути ее разрешения Определены возможности расширения ассортимента средств для бритья за счет введения биологически активных веществ в виде функциональных добавок в основу крема для бритья Обобщены данные научных исследований по природным и химически синтезированным антиоксидантам Особое внимание уделено антиоксидантным свойствам природных веществ 2 Экспериментальная часть

Исследования и промышленные испытания проводились на базе ОАО «Свобода» (г Москва), на кафедре «Технология жиров и биоорганического синтеза» ГОУ ВПО МГУПП

Рис. 1 Схема исследования

2.1. Методы исследования. Раздел диссертации посвящен экспериментальной базе, состоящей из лабораторного и технологического оборудования, объектов и программ исследования, биохимических, физико-технологических, химических методик исследования, призванных оценить свойства полученных продуктов и полупродуктов При проведении экспериментальных исследований по определению органолептических и физико-химических показателей крема для бритья, массовая доля жирных кислот, кислотное число, пенное число и устойчивость пены использованы методы анализов согласно ТУ 64-19-35-90 «Крем для бритья Технические условия» Определение антиоксидантных свойств С02-экстрактов определяли согласно метилолеатной модели по методике, представленной в работе Шишкиной ЛН (1992) Достоверность экспериментальных данных подтверждена статистическими методами, в таблицах и на рисунках приведены результаты в виде средних значений с указанием доверительного интервала среднего арифметического значения параметра Схема исследований представлена на рис 1

2.2. Результаты и их обсуждение

2.2.1. Разработка рецептуры основы крема для бритья с вводом триэтаноламина (ТЭА) в качестве омыляющего компонента

В настоящее время основной технологической операцией при получении основы крема для бритья является процесс омыления стеарина косметического гидроксидом калием Необходимость замены омыляющего компонента в рецептуре, в частности, на ТЭА объясняется несколькими аспектами Во-первых, при нейтрализации жирных кислот триэтаноламином получают основу крема, который не обладает щелочной реакцией Во-вторых, нейтральное триэтаноламиновое мыло дает возможность введения большого спектра БАВ, обладающих физиологическим воздействием на кожу Наряду с этим образовавшееся мыло проявляет эмульгирующие свойства и позволяет стабилизировать реологические свойства крема Нами проведены исследования по замене основного омыляющего компонента - гидроксида калия в рецептуре крема для бритья на триэтаноламин (Таблица 1)

Критериями оценки положительного результата были определены показатели стабильности и однородности кремообразной консистенции крема для бритья

В таблице 2 представлены результаты анализов органолептических и физико-химических свойств данной основы крема для бритья

Рецептуры основы крема для бритья на триэтаноламине

Ингредиент Содержание в рецептуре, %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1. стеарин косметический 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 26,0 25,0 25,0 27,0 27,0 27,0 28,0 29,0 25,0 30,0 25,0 25,0 27,0 30,0

2. триэтанол-амин 15,7 15,7 15,7 15,7 15,7 15,7 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 15,7 13,4 13,4 13,8 15,7

3 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

4. борная кислота 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

5. глицерин 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

6 стекло натриевое жидкое 0,5 0,5 0,5 0,5

7. кокоилизетионат натрия 3,0

8. кокоамфоацетат натрия 3,0 3,0 3,0 4,0 4,0 4,0 4,0

9. кокамидопропил бетаин 6,0 1,0 2,0 2,0 2,0 4,0 4,0 4,0 4,0

10. лауретсульфат натрия 2,0 2,0 10,0 3,0 3,0 3,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 8,57 6,0 6,0

11. диэтаноламид кокосового масла - - - 0,5 0,9 0,9 0,9 0,9 - - - 1,0 1,0 - - - - - - -

12. вода ДО 100 до 100 ДО 100 ДО 100 ДО 100 ДО 100 ДО 100 ДО 100 до 100 ДО 100 ДО 100 ДО 100 ДО 100 до 100 до 100 до 100 до 100 ДО 100 до 100 до 100

Физико-химические свойства полученного крема для бритья

Наименование показателя Полученное значение показателя * Норма НД

1. Внешний вид Однородная кремообразная масса без перламутрового блеска Однородная кремообразная масса с перламутровым блеском или без него

2. Цвет Кремовый Свойственный цвету крема данного наименования

3. Массовая доля жирных 62,00 38-47

кислот, %

4. Кислотное число, мг КОН/г 21,40 4-15

5. Массовая доля влаги, % 50,17 Не нормируется

6 рН 8,14 Не нормируется

7. Пенное число, см"1 280 Не менее 400

8. Устойчивость пены, % 81 Не менее 85

Установлено, что при определении физико-химических показателей, в частности «массовая доля жирных кислот» и «кислотное число» для исследуемого продукта результат получался завышенным Скорее всего, это объясняется тем, что триэтаноламиновое мыло является соединением неустойчивым, и поэтому не дает возможность правильно оценивать качество крема для бритья по данным показателям

Кроме того, использование триэтаноламина в качестве основного омыляющего агента, показало, что для готового продукта характерна низкая пенообразующая способность - 280 см3, тогда как согласно требованиям нормативной документации — не менее 400 см3. Это обуславливает необходимость введения в рецептуру основы ПАВ при создании крема для бритья с повышенной пенообразующей способностью Однако, введение дополнительных ПАВ в разрабатываемую рецептуру, где уже присутствует лауретсульфат натрия, не является желательным с точки зрения отрицательного воздействия их на кожу

В связи с выше сказанным, для создания рецептуры основы крема для бритья возникла необходимость привлечения методологического подхода, основанного на экспертной оценке характеристик готовых продуктов с использованием разработанных моделей многокомпонентных рецептурных смесей и соответствующих баз данных и знаний Нами предпринята попытка адаптировать моделирование технологических процессов пищевых производств с использованием методов математического программирования и на основе математического аппарата нечетного регрессионно-факторного анализа

Основа крема для бригья является эмульсией, структура которого представляет собой гетерогенную эмульсию, состоящую из различных по физико-химическим свойствам гомогенных фаз, поэтому для определения оптимального содержания каждого компонента в рецептуре и получения продукта с заданными функциональными свойствами необходимо использование структурной модели, описывающей зависимость показателей качества рецептуры от массового содержания ингредиентов и их функциональных свойств

Нами использована модель «состав-свойства» широко представленная в работах Краснова А Е , Красули О Н , Николаевой С В , Головина И М, где показано, что функционирование технологической системы рецептурной смеси в детерминированных условиях имеет вид Ук = Д({М£},{5Ске}, {Ры}) + Н

Где Ук - функциональные свойства смеси, Д - нелинейная функциональная зависимость переменных М{ и р&е или некоторая функциональная зависимость с настраиваемыми параметрами Рке, описывающая к- ю характеристику смеси, М{ — массовая доля С- го компонента смеси (£ Ме — 1, М£ > 0 €=1,2, , г), - к-я характеристика £- го компонента смеси (£= 1,2,. г, к = 1, 2, . К), Ри - параметры модели смеси

В работах вышеназванных авторов описаны программы, реализующие оптимизацию качественных показателей продуктов на основе нечеткого регрессионно-факторного анализа и прогнозирования свойств смеси на основе полиноминальной аппроксимации Решение задачи оптимизации рецептурной смеси основы крема для бритья производилась в 2 этапа

1-й этап состоял в планировании и проведении эксперимента, а именно нахождение массовых долей компонентов смесей, с которыми проводится контрольный эксперимент,

2-й этап состоял из оценивания потребительских свойств основы крема для бритья согласно алгоритму менеджмента качества технологии получения эмульсионных косметических продуктов

Согласно результатам исследования показано, что на первом этапе, прежде чем проводить натурный контрольный эксперимент необходимо было разработать стратегию проведения варки основы крема для бритья. Нами определены 3

положения, обеспечивающие получение массовой доли компонентов изделия, качественные характеристики которого максимально приближены к заданным

1 - омыление кокосового масла гидроксидом калия до образования начального количества мыла и получения эмульсии,

2 - создание эмульгатора нейтрализацией стеарина косметического триэтаноламином для поддержания устойчивости образовавшейся эмульсии,

3 — доомыление кокосового масла и жирных кислот стеарина косметического

Для решения 1 и 2 положения нами проведены исследования по изучению физико-химических свойств серии рецептур, составленных при варьировании ТЭА в пределах от 2 до 4% и гидроксида калия от 6,3 до 8,0%, при том, что содержание стеарина косметического и кокосового масла оставили неизменным в количестве 31,0% и 8,0% соответственно. Критериями оценки качества служили показатели, массовая доля жирных кислот, кислотное число, пенное число и устойчивость пены По результатам эксперимента разработана рецептура крема для бритья («Новая-1»), свойства и компонентный состав которой представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Свойства и компонентный состав основы крема для бритья (Новая-1)

Рецептуры основы крема для бритья Физико-химические показатели

Ингредиент Содержание компонентов, % Наименование показателей Контроль Новая-1

Контроль Новая-1

Стеарнн косметический 31,0 31,0 Массовая доля жирных кислот, % 39,0 38,5

Масло кокосовое 8,0 8,0 Кислотное число, мг КОН/г 12,5 И,7

Гидроксид калия 7,8 6,3 Пенное число, см* 510 540

Триэтаноламин - за Устойчивость пены,% 86 86

Остальные компоненты До 100% рН* 11,26 10,87

* - показатель не нормируется

В качестве контроля использовали образец основы крема для бритья, получаемый в промышленных условиях по традиционной технологии.

Разработанная рецептура основы крема для бритья по нормируемым физико-химическим показателям соответствовала ТУ 64-19-35-90 «Крем для бритья Технические условия». Однако консистенция крема для бритья была более жидкой, чем у промышленного образца, что в свою очередь сделало необходимым проведения третьего положения первого этапа оптимизации рецептурной смеси крема для бритья

Априори известно, что твердое мыло получают за счет омыления жирных кислот гидроксидом натрия, поэтому нами была проверена версия введения гидроксида натрия в основу крема для бритья с целью доомыления кокосового масла и жирных кислот и получения более вязкой эмульсии

Для решения поставленной задачи были опробованы рецептуры крема для бритья, где в качестве дополнительного компонента в рецептуре «Новая-1» был введен гидроксид натрия в количестве 0,4, 0,5, 0,7, 0,9%

40 35 30 25 20 15 10 5

0,4% Ыаон Новая~2

0,5% ЫаОН Новая-3

0,7% МаОН Новая-4

0,9% ЫаОН Новая-5

Рис 2 Влияние ИаОН на вязкость крема для бритья Реологические свойства нового продукта характеризовали показателями вязкости последнего на приборе «Ротационный вискозиметр "Полимер" РПЭ-1М», в качестве эталонного образца была использована основа крема для бритья, приготовленная по традиционной технологии и рецептуре Результаты исследования представлены на рис 2 Наиболее близкий к эталону по консистенции образец основы крема для бритья имел рецептуру, содержащую в своем составе 0,4% гидроксида натрия, данная рецептура нами названа «Новая-2» Внешний вид основы крема, приготовленного по рецептуре «Новая-2» соответствовал следующим критериям качества однородная кремообразная масса, без перламутрового блеска, белого цвета, что отвечает требованиям нормативно-технической документации на данное изделие

Агрегативная устойчивость эмульсии определяется размером капель дисперсной фазы в дисперсионной среде, равной 8-10 мкм, была проведена проверка

дисперсности мыльно-щелочной эмульсии при помощи электронно-микроскопических снимков эмульсионной системы с рецептурой «Новая-2» (Рис.3).

а), эмульсия контрольного образца б), эмульсия крема «Новая-2»

Рис. 3. Электронно-микроскопические снимки мыльно-щелочной эмульсии контрольного образца и крема «Новая-2».

Как видно из электронно-микроскопических снимков, мыльно-щелочная эмульсия основы крема для бритья, приготовленного по рецептуре «Новая-2» имела структуру эмульсии достаточно крупную, равную 15-18 мкм, что хотя было и меньше по размеру, чем образец основы крема для бритья, приготовленного по традиционной рецептуре и технологии, где эта величина составила 20-25 мкм. Однако, дисперсность полученной эмульсии была далека от поставленной нами цели, а именно мелкодисперсной эмульсии с размером частиц не более 8 мкм.

Для решения поставленной задачи, а именно получение мелкодисперсной эмульсии крема для бритья была проведена оптимизация состава рецептуры по омыляющим агентам, ТЭА и глицерину с помощью математических методов планирования эксперимента.

2.2.2. Оптимизация состава рецептуры основы крема для бритья

Проведенные нами исследования позволили обосновать и определить экспериментальным путем центр эксперимента для математического метода планирования по всем факторам в натуральном выражении (С %): ТЭА - 3,2%, КОН - 6,3%, ЫаОН- 0,4% и глицерин-10%.

Нами для исследований был реализован план ДФЭ 24"1. При составлении плана ДФЭ 24"' проанализированы условия смешивания, с тем чтобы в максимальной степени разделить оценки интересующих эффектов. Для этого был выбран столбец, который использован для линейной оценки дополнительного фактора х4 = х1 х2 хЗ (Таблица 4).

Условия реализации ДФЭ 24"1

Переменные ТЭА КОН N3011 Глицерин

Кодированные переменные X, х2 Х3 X,

Со %, средний уровень за 6,3 0,4 10

Интервал варьироавния, Ь % 0,5 0,25 0,05 3,0

Критерий оптимизации Вязкость, Па*с

В результате реализации опытов плана полуреплики (ДФЭ 24"1) с определяющим контрастом 1 = х1 х2 хЗ получено адекватное уравнение регрессии у = 0,62 - 0,42 х1 + 0,27 х2 - 0,18 хЗ + 0,14 х1хЗ - 0,1 х2хЗ Коэффициенты, модуль которых меньше доверительной ошибки (р = 0,95) ошибки коэффициентов (Ы) = 0,08, исключены из уравнения

Расчет программы оптимизации осуществляли по схеме Бокса-Ушхсона после линеарезации исходного уравнения Серия опытов, условия которых рассчитаны согласно данному методу позволили получить концентрации омыляющих агентов, ТЭА и глицерина (Таблица 5), обеспечивающие реологические свойства готового продукта, соответствующие эталону и равные 25 + 1,2 Па*с, при этом внешний вид и сенсорные показатели были близки к 6 баллам, название данной основы крема для бритья дано по названию будущего - крем для бритья «Комильфо»

Таблица 5

Свойства и компонентный состав основы крема для бритья «Комильфо»

Рецептуры основы крема для бритья Физико-химические показатели

Ингредиент Содержапие компонентов, % Наименование показателей Контроль «Комильфо»

Контроль Комильфо

Стеарин косметический 31,0 31,0 Массовая доля жирных кислот, % 39,0 39,2

Масло кокосовое 8,0 8,0 Кислотное число, мг КОН/г 12,5 11,9

Гидроксид калия 7,8 6,6 Пенное число, см'1 510 540

Гидроксид натрия - 0,3 Устойчивость пены,% 86 88

Триэтаноламин - 2,6

Глицерин 10 10 рН* 11,26 10,9

Остальные компоненты До 100%

(доверительная ошибка в этой серии опытов составила +/- 2,5%)

* - показатель не нормируется

Электронно-микроскопические снимки мыльно-щелочной эмульсии, полученной по новой, оптимизированной по составу рецептуре показали образование мелкодисперсной эмульсии в основе крема для бритья (Рис.4).

Этот факт возможно объяснить тем, что в ходе экспериментов при оптимизации состава омыляющих агентов крема для бритья триэтаноламин, подобранный в оптимальной концентрации, обеспечивает образование дополнительного эмульгатора в результате омыления стеарина косметического триэтаноламином, что в свою очередь позволяет гарантировать получение мелкодисперсного продукта и устойчивость эмульсии готового продукта.

а), эмульсия крема «Новая-2» б), эмульсия крема «Комильфо» Рис. 4. Электронно-микроскопические снимки мыльно-щелочной эмульсии крема для бритья «Комильфо» и «Новая-2».

Таким образом, разработана основа крема для бритья, в которой использованы различные соотношения едких щелочей (гидроксид калия, гидроксид натрия) и триэтаноламин в качестве вспомогательного компонента, соответствующая требованиям нормативной документации: массовая доля жирных кислот 39,0%, кислотное число 11,9 мг КОН/г, пенное число 540 см3, устойчивость пены 88%. 2.2.3. Создание рецептуры основы крема для бритья с улучшенными потребительскими показателями

Косметические изделия нового поколения - это изделия со сбалансированным составом и соотношением ингредиентов, обеспечивающим благоприятное воздействие на кожу как с точки зрения поддерживающих и питательных функций, так и с точки зрения комфорта использования изделий. Одной из тенденций инновационного развития косметического производства является использование в рецептурах косметических изделий силиконов. Силиконы обладают

исключительной способностью обеспечивать функциональные и сенсорные свойства. С целью создания основы крема для бритья, обладающего новыми сенсорными свойствами, были разработаны несколько рецептур с вводом различных силиконов: диметикон, циклометикон, смесь диметикона и циклометикояа 1:1. Выбор данных силиконов связан прежде всего с их свойствами и теми качествами, которые они придают готовому продукту.

Для исследования были взяты рецептуры, отличающиеся количественным и качественным содержанием силиконов, при этом концентрации силиконов в данном исследовании варьировали от 0,5 до 2%. В качестве основы крема для бритья была использована рецептура «Комильфо».

Как показали результаты исследования, добавление исследуемых силиконов в количестве 0,5-2% не оказывало значительного изменения технологии приготовления косметического изделия.

Показано, что использование смеси диметикона и циклометакона не улучшало органолептических показателей основы крема для бритья. Однако, наличие силиконов в рецептуре влияло на параметры пены крема для бритья. На рис. 4 показано изменение величины пенного числа от содержания рассматриваемых силиконов. Из представленных данных видно, что при увеличении содержания силиконов пенное число готового продукта понижается.

Новая-2 диметикон циклометикон смесь диметикона и

циклометикона

[ ВВ контроль ■ 0,50% П1% €32% I

Рис.5 Влияние силиконов на пенное число крема для бритья (доверительная ошибка в этой серии опытов составила +/- 2,5%)

Увеличение содержания силиконов в рецептуре кремов до 2% дает существенные изменения в ценообразовании Пенообразующая способность образцов снижается на 30-35% и не отвечает требованиям НТД Наиболее перспективными были определены рецептуры с содержанием индивидуальных силиконов и смеси диметикона и циклометикона (1 1) в количестве 1%. При этом пенное число составило 400-460 см3, массовая доля жирных кислот составила 38,4-39,9%, кислотное число от 8,6 до 11,8%, что соответствует требованиям НД 2.2.4. Исследование сенсорных свойств крема для бритья с силиконами

Восприятие косметического препарата потребителем во многом определяется влиянием препарата на органы чувств и прежде всего тем, какого рода тактильные ощущения вызывает препарат при нанесении на кожу (сенсорные свойства изделия) При сенсорной оценке по методу Буша было проведено исследование свойств опытных основ крема для бритья в рамках фокус-группы Для исследования были взяты рецептуры с содержанием вышеуказанных силиконов 1% Были установлены характерные, субъективно переживаемые параметры, оценки и последовательность их восприятия, внешний вид, скорость ценообразования, распределение по коже, скольжение бритвенного станка, легкость ополаскивания, ощущение кожи после бритья, общая оценка В данном методе участвовала группа испытуемых из 15 человек Количественная оценка проводилась испытуемыми по каждому сенсорному параметру с помощью шкалы в баллах Объединив результаты, полученные по каждому из испытуемых, были выведены так называемые сенсорные профили опытных рецептур (Рис 6)

Результаты проведенных испытаний показали, что использование силиконов в основе крема для бритья обеспечивало улучшение потребительских свойств для всех образцов Наиболее предпочтительным в рецептуре крема для бритья являлся циклометикон, обеспечивавший наилучшие потребительские характеристики в сравнении с другими силиконами Таким образом, разработана рецептура основы крема для бритья, имеющая следующий состав стеарин косметический 31%, масло кокосовое 8%, гидроксид калия 6,6%, гидроксид натрия 0,3%, триэтаноламин 2,6%, глицерин дистиллированный ПК-94, кислота борная 0,5%, циклометикон 1%, вода до 100%, и обеспечивающая не только наиболее высокие показатели качества, но и беспрепятственный ввод веществ, способствующих легкому скольжению бритвенного станка во время бритья и ощущению комфорта после бритья

внешний вид

Дииетикон и цикломотикон -В-Циклометикон -А-Ди мот икон Контрольный образец

Рис 6 Сенсорные профили основ крема для бритья с вводом силиконов 1% 2.2.5. Обоснование выбора биологически-активных добавок в кремы для бритья

Эффективность крема для бритья во многом зависит не только от основы, но и от наличия в нем активных ингредиентов со специфическими биологическими свойствами

В качестве биологически активных добавок в данном исследовании использовали С02 — экстракты, полученные посредством сверхкритической углекислотной экстракции Были отобраны экстракты, обладающие целевыми биологическими функциями, а именно кровоостанавливающим и противовоспалительным действием, и как следствие ранозаживляющим и регенерирующим свойствами экстракты ромашки, шалфея, грецкого ореха, чистотела и калины

С02 - экстракты вводили в количестве 0,05%, выбор данной концентрации основан на рекомендациях производителя - ООО «Компания Караван»

В результате исследования установлено, что рассматриваемые С02 — экстракты легко сочетаются с компонентами основы крема для бритья Все изученные образцы имели белую однородную кремообразную консистенцию с перламутровым блеском Оценивая физико-химические показатели крема для бритья с использованием С02 - экстрактов, было выяснено, что все образцы крема для

бритья после приготовления соответствовали требованиям нормативной документации Пенное число и устойчивость пены разработанных образцов крема для бритья показали близкие значения к контрольному образцу и составили 550-580 см3 и 87-88% соответственно

Нами исследованы антиоксидантные свойства С02 - экстрактов согласно метилолеатной модели Ранее в работах Шишкиной JIН, Алавердиевой С И, Кривовой Т А показано, что термическое окисление метилолеата является одной из адекватных моделей автоокислений Для определения антиоксидантной активности оценивали способность СОг - экстрактов тормозить реакции термического окисления метилового эфира олеиновой кислоты За величину периода индукции принимали время окисления метилолеата до накопления перекиси в количестве 0,03 ммоль/г (Таблица 6)

Антиоксидантную активность оценивали как отношение разности периода индукции окисления исследуемои смеси к периоду индукции окисления самого метилолеата (Ät/to)

Таблица 6

Антиоксидантные свойства СО2 - экстрактов

Показатели СО2 - экстракты

Ромашка Шалфей Грецкий орех Чистотел Калина Калпна + чистотел

Период индукции, At/to 6,73 5,42 5,72 7,8 7,5 8,1

Доверительный интервал величины At/to, при q=0,05 0,13 0,11 0,12 0,12 0,12 0,13

Анализ данных исследуемых экстрактов показал, что совместное введение экстрактов чистотела и калины (суммарное количество равно 0,05%) по антиоксидантной активности превосходит другие экстракты, что возможно связано с составом и соотношением биологически активных компонентов в данной композиции

Таким образом, окончательная рецептура крема для бритья, разработанная по результатам исследования, принципиально отличается от традиционной рецептуры тем, что в качестве омыляющих агентов в ней представлены гидроксид калия и гидроксид натрия, ТЭА служит вспомогательным компонентом, обеспечивающим устойчивость эмульсии в процессе омыления, силиконы обеспечивают функциональные и сенсорные свойства крема, а в качестве биологически активных

составляющих предложены С02 - экстракты чистотела и калины в концентрации 0,025% и 0,025% соответственно

2.2.6. Исследование технологии получения крема для бритья нового поколения

Для производства высококачественной, безопасной косметической продукции менеджмент качества является необходимым условием, воздействующим на всю технологическую систему производства эмульсионной продукции нового поколения Схема алгоритма получения таких продуктов представлена на рис.7

Рис 7 Схема алгоритма менеджмента качества технологии получения крема для бритья нового поколения

Для контроля состояния технологического процесса и предупреждения отклонений от заданных оптимальных параметров нами предлагается использовать карты контроля безопасности и качества на этапах подготовки ингредиентов рецептуры, технологии, хранения продукции (Таблица 7)

Таблица 7

Контрольная карта производства крема для бритья нового поколения

Наименование этапа приготовление основы крема для бритья Объект контроля полупродукт - основа крема для бритья

Критические пределы копт ролирусмых парамет ров Контролирующие и предупреждающие процедуры мониторинга

Внешний вид Однородная кремообразная масса с перламутровым блеском или без него Массовая доля жирных кислот, % 38-47

Массовая доля хлоридов, % не более 1,5

Цвет Свойственный цвету крема данпого наименования Кислотное число, мг КОН/г 4-15

Запах Свойственный запаху крема данного наименования Пенное число, см3, не менее 400

Устойчивость пены, %, не менее 85

Критические пределы факторов потенциальной опасности Лабораторные и сенсорные анализы качества и сравнение их с нормативными показателями

Микробиологические показатели* - общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных бактерий (МАФАиМ), КОЕ/г - дрожжи, дрожжеподобвые, плесневые грибки, КОЕ/г - бактерии семейства ЕШегоЬа^епаееас, г/см3 - патогенные стафилококки, г/см3 - Рвеи<]отопазаеп^шо5а Содержание тяжелых металлов* - свинец, мг/кг - мышьяк, мг/кг - ртуть, мг/кг не более 103 не более 102 отсутствие отсутствие отсутствие отстутствие отстутствие отсутствие

Для определения безопасности использования полученных образцов крема для бритья по новой рецептуре и определения срока годности проведено исследование изменения показателей качества при хранении

Для этого осуществляли хранение образца готового продукта при температуре -18 °С, 20-25 °С и 40-45 °С в течение 3 месяцев. В соответствии с методикой ускоренного старения косметических изделий сроки годности изделия определяли по результатам изменения нормативных показателей продукта в заданных условиях и по итогам контроля качества- 1 месяц соответствия показателям качества нормативной документации определяло 10 месяцам годности продукта, 2 месяца соответственно 20 месяцам годности, 3 месяца испытаний — 30 месяцам годности

В течение 3 месяцев испытаний при постоянной температуре 20-25 °С не отмечалось расслоение и изменение структуры приготовленных образцов крема для бритья Изученные образцы обнаружили хорошую стабильность и однородность консистенции продукта при хранении крема для бритья при повышенной температуре 40-45 °С. И как показали наблюдения, на протяжении трех месяцев хранения все испытуемые продукты, подвергшиеся замораживанию при

температуре -18 °С, значительных изменений исходных оценочных показателей не претерпели

Таким образом, стабильность качества крема для бритья, приготовленного по разработанной рецептуре, по результатам хранения позволило определить срок годности данного косметического продукта 30 месяцев, крем для бритья, выработанный по традиционной рецептуре имеет срок годности 24 месяца

Разработанная технология позволяет производить крем для бритья нового поколения на действующем в настоящее время оборудовании на ОАО «Свобода». Для производства крема для бритья использовалась стандартная технология, которая совершенствовалась и корректировалась на стадии внесения БАВ В связи с вышесказанным, был разработан узел разведения и введения БАВ и подобраны температурные режимы, которые составили 45-50 °С. На рис 8 показана разработанная технологическая схема производства крема для бритья нового поколения

1, 1а - реактор, 2, 3 - емкости для растворов едких щелочей, 4 - емкость для водно-щелочной смеси, 5 - емкость для стеарина, 6 - емкость для кокосового масла, 7 — емкость для готового продукта, 8 — насос для подачи готового продукта

Рис 8 Технологическая схема получения крема для бритья

Проведены производственные испытания по варке крема для бритья, получена партия крема для бритья в промышленных условиях соответствующая по своим показателям требованиям ТУ 64-19-35-90 «Крем для бритья Технические условия» (изм. № 1,2,3) (ОКП 91 5841) Экономическая эффективность выполненной работы складывается из возможности быстрого возврата средств затраченных на производство данного косметического продукта вследствие использования уже действующего оборудования и технологии, не требующей существенной реорганизации производства, на фоне появления продукта быстро реализуемого покупателю с улучшенными качественными и потребительскими свойствами 2.2.7. Определение эффективности действия опытных образцов крема для бритья нового поколения

Декларирование функциональных свойств изделия возможно при доказательстве последних методом компьютерной термографии Для исследования использовали компьютерный термограф «Иртис-200», который позволяет с высокой чувствительностью (0,005 °С) фиксировать температурные изменения в любой точке поверхности и строить термографические изображения с хорошим разрешением

В процессе бритья механически повреждается верхний слой эпидермиса, часто случаются порезы, происходит раздражение кожи, что немедленно отражается на ее поверхностной температуре - она становится выше, чем у нормальной кожи (35,5 °С), поэтому было проведено исследование по сравнению воздействия на кожу традиционного крема для бритья и разработанного крема для бритья На рис 9 представлены результаты динамического ИК термокартирования поверхности лица (многократная съемка одного и того же участка через заданные промежутки времени) На правую сторону лица наносили «контрольный» крем для бритья, приготовленный по традиционной рецептуре, выпускаемый ОАО «Свобода» (1) На левую сторону лица наносили крем для бритья с разработанной новой основой косметического продукта (2) После бритья в течение 3- минут измерялся температурный профиль поверхности лица. На рис. 9 отчетливо видно, как кривая 1, отражающая состояние правой стороны лица, в самом начале эксперимента ниже, чем кривая 2, однако уже через 1 минуту наблюдается повышение температуры левой стороны лица на 1-1,5 °С, что свидетельствует о нарушении защитного слоя эпидермиса и функциональной деградации кожи

Время, мин

Рис 9 Температурный профиль поверхности лица После бритья через 1 минуту также наблюдается повышение кривой (2), однако она значительно ниже кривой (1) и близка к температуре нормальной кожи, что говорит об охлаждении и значительном увлажнении кожи за счет использования силикона в составе рецептуры крема для бритья, а также об успокаивающих и регенерирующих свойствах разработанного крема для бритья за счет использования С02 - экстрактов

Анализ экспериментальных данных, полученных методом динамической термографии, позволяет дать положительную оценку воздействия на кожу разработанного крема для бритья Новый крем для бритья интенсифицирует обменные процессы и как следствие усиливает регенерирующие свойства кожи, что является одним из основных требований к крему для бритья

Наряду с вышесказанным, содержащиеся в составе биологически активные добавки — СОг — экстракты и силикон, обеспечивают новые функциональные и сенсорные свойства крема для бритья, а именно легкое скольжение бритвенного станка в процессе бритья, создание ощущения мягкости и шелковистости кожи после бритья, защиту кожи от воспаления и раздражения, а также быстрое заживление возможных ран, возникающих в процессе бритья

3. Выводы:

1. Проведен анализ научно-технических, теоретических и экспериментальных исследований процессов омыления жирных кислот, в частности в области производства косметических эмульсионных продуктов, а именно кремов для бритья, установлено, что современная тенденция развития данного направления связана с корректированием омыляющего агента

2 Проведены комплексные исследования и разработана высокоэффективная смесь омыляющих агентов в процессах омыления жирных кислот при производстве крема для бритья, позволяющая получать стабильную основу крема для бритья Подобрано соотношение щелочных агентов (КОН • ЫаОН = 1 : 0,05) и триэталоламина, как вспомогательного агента в количестве 2,6%, обеспечивающие создание устойчивой эмульсии в процессе хранения

3 Научно обоснована и разработана структурная модель рецептурной смеси основы крема для бритья нового поколения, описывающая зависимость показателей качества рецептуры от массового содержания ингредиентов и их функциональных свойств Установлено, что циклометикон в рецептуре крема для бритья в количестве 1% обеспечивает наилучшие потребительские свойства

4 Разработана новая рецептура крема для бритья, расширяющая ассортимент данной группы косметических средств, за счет введения биологически-активных веществ в виде сверхкритических С02 - экстрактов калины и чистотела в соотношении 1 1с суммарным содержанием 0,05%, обеспечивающих защиту кожи от воспаления и раздражения, а также быстрое заживление возможных ран, возникающих в процессе бритья

5 Разработан алгоритм менеджмента и определены критерии качества технологии получения крема для бритья, составлена технологическая инструкция процесса производства крема для бритья нового поколения В промышленных условиях проведена выработка эмульсионного продукта и установлено методом ИК-термографии, что полученный продукт обладает высокими качественными показателями и положительно воздействует на кожу человека

6 Исследованы физико-химические, реологические, органолептические и функциональные характеристики крема для бритья нового поколения Увеличен срок годности крема для бритья, произведенного по новой рецептуре, с 24 месяцев

до 30 месяцев хранения, за счет введения подобранных биологически активных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами

7 Результаты исследований диссертации используются в учебном процессе, при чтении лекций и выполнении лабораторных работ, при выполнении научно-исследовательских работ на кафедре МГУПП «Технология жиров и биоорганического синтеза»

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Каратаева, Н Н Апробация рецептуры крема для бритья с триэтаноламином [Текст] / Н Н Каратаева // Сб докладов IV международной конференции-выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» Часть! -М МГУПП, 2006 - С 163-170

2 Каратаева, Н Н О перспективах на рынке косметических средств, включающих растительные компоненты [Текст] / С А Ливинская, А Ю Кривова, Н Н Каратаева, Н Н Воронцова // Докл 2-ая международная конференция «Рыночные исследования в масложировой и в смежных отраслях пищевой промышленности» - Санкт-Петербург, 2006 -С 56-57

3 Каратаева, Н Н Растительные стабилизаторы жиров и жиросодержащих продуктов [Текст] / Н Н Каратаева, Н Н Воронцова, Н В Илюхина // Международная научная конференция «Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК» - Краснодар, 2007 - С 79-80

4 Каратаева, НН Некоторые аспекты технологии крема для бритья [Текст] / Е В Матвеева, А А Козырев, Н Н Каратаева, А А Худашова, А Ю Кривова // Масложировая промышленность -2007 -№1 -С 34-37

5 Каратаева, НН С02- экстракты в составе рецептур крема для бритья [Текст] / Е В Матвеева, А Ю Кривова, Н Н Каратаева, А А Львова // Масложировая промышленность -2007 -№4 С 36-38

6 Каратаева, Н Н Применение силиконов в производстве крема для бритья [Текст] / Е В Матвеева, А Ю Кривова, А А Козырев, Н Н Каратаева, А А Львова // Масложировая промышленность - 2007 - №4 - С 39-40

Подписано в печать 21 05 08 Формат 30x42 1/8 Бумага типографская № 1 Печать офсетная

_Печ л 1,2 Тираж 100 экз Заказ 119_

125080, Москва, Волоколамское ш, 11 Издательский комплекс МГУПП

Введение 1

1. Обзор литературы 5

1.1. Крем для бритья и его потребительские свойства

1.2. Сравнительная оценка косметологических особенностей строения мужской и женской кожи

1.3. Изучение химизма процесса омыления нейтральных жиров и нейтрализации жирных кислот 13 1.3.1. Образование и стабилизация эмульсий при получении мыла

1.4. Некоторые аспекты использования триэтаноламина (ТЭА) в косметических продуктах

1.5. Особенности процессов, протекающих при хранении щелочных косметических продуктов в алюминиевых тубах

1.6. Использование силиконов в косметических средствах

1.6.1. Классические силиконы

1.6.2 Синтез силиконов

1.6.3. Силиконы в кремах для бритья

1.7. Растительные экстракты в косметике

1.8. БАВ - антиоксиданты и аспекты их использования в косметической практике

1.9. Маркетинговые исследования.

Обзор рынка косметических средств для мужчин

Самое емкое определение направления, в котором в настоящее время развивается индустрия средств личной гигиены во всем мире звучит так: «Физическое здоровье, внешняя красота и эмоциональный комфорт.

В 1938 г. Американское управление по пищевым продуктам и лекарствам (Food and Drug Administration, FDA) определило косметические средства как продукты, наносимые на поверхность кожи с целью ее очистки, украшения, повышения ее привлекательности или изменения внешнего вида, но без изменения структуры и функции организма". Наиболее часто используемым средством по уходу за кожей лица у мужчин является крем для бритья.

Примерно с конца 70-х годов 20 в. важные открытия в области биологии, химии и медицины, позволившие сформулировать новые взгляды на кожу и процессы, происходящие в ней, а также рост образованности покупателей, которые стали предъявлять к косметике и крему для бритья высокие требования, обусловили переворот в косметическом производстве. В настоящее время, косметические средства и кремы для бритья стали выходить за узкие рамки, очерченные директивой FDA. Термин "космецевтика", не так давно вошедший в обиход, пытается совместить, казалось бы, несовместимые понятия. Он означает косметическое средство, которое может влиять на физиологические процессы в коже.

С годами предложение средств для бритья становится все более и более широким и неуклонно перемещается от простого бритья к уходу за кожей и такая продукция имеет значительный потенциал для внедрения инновационных решений.

Одной из тенденций инновационного развития производства крема для бритья является использование в рецептурах ингредиентов, обеспечивающих благоприятное воздействие на кожу как с точки зрения поддерживающих и питательных функций, так и с точки зрения комфорта использования изделий.

Наряду с этим, на основании маркетинговых исследований было показано, что достойными конкурентами российским производителям крема для бритья являются импортные производители. Все они предлагают большой ассортимент кремов для бритья с оригинальными рецептурами, однако стоимость данного косметического изделия превосходит по стоимости отечественные продукты данного назначения.

Разработка и изготовление косметической продукции с определенными лечебно-профилактическими свойствами основана на подборе необходимого состава не только БАВ, но и компонентного состава рецептур. Такой подход к решению проблемы дает возможность получения инновационных, косметических продуктов с новыми свойствами.

В связи с этим углубленное изучение химического состава компонентных смесей, а также особенностей структуры и свойств, вводимых в изделия БАВ, совершенствование технологии производства и методологии разработки рецептур для создания конкурентоспособных изделий, в частности кремов для бритья, является актуальным и своевременным.

В связи с вышесказанным целью настоящего исследования являлось осуществление комплексного подхода к проблемам получения стабильных, мелкодисперсных, эмульсионных систем и разработка на их основе косметического крема для бритья из натурального сырья, содержащего биологически активные вещества в виде добавок, придающие изделию функциональные свойства, а также усовершенствование технологии крема для бритья.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

- определение направления исследования по расширению ассортимента крема для бритья на основании маркетинговых исследований;

- разработка и исследование технологии омыления стеарина на основе реагентов традиционной и инновационной направленности, обеспечивающих создание мелкодисперсных стабильных эмульсий;

- обоснование выбора БАВ, которые могут быть использованы в виде добавок в кремы для бритья функционального назначения;

- разработка научно обоснованных рецептур и технологий получения кремов для бритья с заданными функциональными свойствами;

- изучение теоретических и прикладных аспектов включения ингредиентов в рецептуры кремов для бритья, обеспечивающих улучшенные сенсорные свойства изделию;

- обоснование получения эмульсионных систем оптимального количественного и качественного состава, обеспечивающих заданные физико-химические, реологические и органолептические характеристики разрабатываемых кремов для бритья;

- изучение кинетики окислительных процессов в разработанных кремах для бритья с целью определения условий и сроков безопасного хранения;

- подтверждение функциональных свойств разработанного крема для бритья; усовершенствование технологии производства крема для бритья, апробирование новой технологии в промышленных условиях.

Научная новизна

В диссертационном исследовании впервые автором получены следующие научные результаты:

- исследованы и разработаны научно-практические основы омыления стеарина реагентами традиционной и инновационной направленности, с целью создания мелкодисперсных стабильных эмульсий и определения структуры мыльно-щелочных эмульсий;

- научно обосновано введение комплекса омыляющих агентов в рецептуре крема для бритья с целью обеспечения потребительских свойств крема, в частности консистенции;

- исследованы научно практические основы разработки конкурентоспособных рецептур крема для бритья с силиконовым наполнением; I л/ -з

- определены сверхкритические С02-экстракты, обеспечивающие наряду с высокими биологически активными свойствами, высокую антиоксидантную активность;

- обоснованы функциональные, косметические свойства крема для бритья, появляющиеся в результате применения предлагаемых биологически активных веществ.

Практическая значимость работы

Разработана основа крема для бритья с вводом различных едких щелочей (гидроксид калия, гидроксид натрия) и триэтаноламина, обеспечивающая получение продукта со стабильной однородной консистенцией, отвечающей требованиям нормативной документации.

Показана целесообразность использования силиконов в качестве эффективного компонента в рецептуре, способствующего легкому скольжению и ощущению комфорта после бритья.

Предложено и обосновано использование СОг-экстрактов, обладающие кровоостанавливающими, противовоспалительными и антиоксидантными свойствами.

Получены принципиально новые аспекты составления рецептур крема для бритья на основе использования силиконов и С02-экстрактов.

Увеличен срок годности крема для бритья с 24 месяцев до 30 месяцев за счет введения предлагаемых природных антиоксидантов. Дана практическая оценка эффективности использования новых видов крема для бритья.

Разработана технология, составлена технологическая инструкция процесса производства крема для бритья нового поколения, которая проверена в промышленных условиях.

1. Обзор литературы

4. Выводы

1. Проведен анализ научно-технических, теоретических и экспериментальных исследований процессов омыления жирных кислот, в частности в области производства косметических эмульсионных продуктов, а именно кремов для бритья, установлено, что современная тенденция развития данного направления связана с корректированием омыляющего агента.

2. Проведены комплексные исследования и разработана высокоэффективная смесь омыляющих агентов в процессах омыления жирных кислот при производстве крема для бритья, позволяющая получать стабильную основу крема для бритья. Подобрано соотношение щелочных агентов (КОН : NaOH = 1 : 0,05) и триэтаноламина, как вспомогательного агента в количестве 2,6%, обеспечивающие создание устойчивой эмульсии в процессе хранения.

3. Научно обоснована и разработана структурная модель рецептурной смеси „ основы крема для бритья нового поколения, описывающая зависимость показателей качества рецептуры от массового содержания ингредиентов и их функциональных свойств. Установлено, что циклометикон в рецептуре крема для бритья в количестве 1% обеспечивает наилучшие потребительские свойства.

4. Разработана новая рецептура крема для бритья, расширяющая ассортимент данной группы косметических средств, за счет введения биологически-активных веществ в виде сверхкритических СОг - экстрактов калины и чистотела в соотношении 1:1с суммарным содержанием 0,05%, обеспечивающих защиту кожи от воспаления и раздражения, а также быстрое заживление возможных ран, возникающих в процессе бритья.

5. Разработан алгоритм менеджмента и определены критерии качества технологии получения крема для бритья, составлена технологическая инструкция процесса производства крема для бритья нового поколения. В промышленных условиях проведена выработка эмульсионного продукта и установлено методом ИК-термографии, что полученный продукт обладает высокими качественными показателями и положительно воздействует на кожу человека.

6. Исследованы физико-химические, реологические, органолептические и функциональные характеристики крема для бритья нового поколения. Увеличен срок годности крема для бритья, произведенного по новой рецептуре, с 24 месяцев до 30 месяцев хранения, за счет введения подобранных биологически активных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами. 7. Результаты исследований диссертации используются в учебном процессе, при чтении лекций и выполнении лабораторных работ, при выполнении научно-исследовательских работ на кафедре МГУi111 «Технология жиров и биоорганического синтеза».

1.10. Заключение

На основе анализа литературы, можно сказать, что в настоящее время важнейшим направлением развития косметической промышленности является разработка изделий нового поколения функционального назначения. Направленное лечебно-профилактическое действие последних на кожу определяется сбалансированным качественным и количественным составом биологически активных веществ (БАВ). Поиск новых оригинальных, "управляемых" по свойствам добавок актуален и интересен.

Разработку косметического изделия следует начинать с выбора основы, особенно это имеет значение при создании функциональной косметики, в обзоре литературы дано сопоставление различных подходов в приготовлении основы крема для бритья, выбор остановлен на применении триэтаноламина в рецептуре крема. Дан всесторонний анализ используемых в настоящее время силиконов. В обзоре литературы дана сравнительная оценка косметологических особенностей строения мужской и женской кожи. На основании изучения и анализа литературы сформулирована стратегия и тактика экспериментальной работы, определены цели и задачи.

Для выработки рекомендаций по увеличению конкурентоспособности российского крема для бритья нами предлагается два аспекта решения этой задачи:

1. Разрабатывание брендов отечественного крема для бритья с государственной поддержкой этих программ.

2. Увеличение ассортимента выпускаемой продукции.

Последнее возможно осуществить силами самого предприятия, в частности ОАО «Свобода», поэтому в представленной работе предпринята попытка создания новых видов крема для бритья, объединяющие последние тенденции разработки данного косметического продукта, а именно, создание основы крема для бритья, обеспечивающего мягкий уход за кожей и содержащего в своем составе, в качестве биологически активного составляющего СОг — экстракты различных биологических объектов растительного происхождения, а также силиконы, обеспечивающие новые функциональные и сенсорные свойства.

2. Экспериментальная часть

Исследования проводились на базе ОАО «Свобода» (г. Москва), на кафедре «Технология жиров и биоорганического синтеза» ГОУ ВПО МГУПП. На рис.7 представлена схема исследований, проведенных в диссертационной работе.

2.1. Объекты и методы исследования 2.1.1. Объекты исследования

Для выполнения цели было решено использовать триэтаноламин (Таблица 7), используемый в рецептуре основы крема для бритья в качестве омыляющего агента, а также в качестве вспомогательного компонента благодаря его способности образования эмульгатора в результате нейтрализации стеарина косметического и создания устойчивой эмульсии в процессе омыления.

1. Абдуллин И.Ф., Чернышева Н.Н., Турова Е.Н. и др. Экспрессная оценка антиоксидантной активности растительного сырья // Сырье и упаковка.- 2002. -№9(28). С. 24-26.

2. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. М.: Наука, 1976, с.279.

3. Алешина Н.Т., Бурлакова Е.Б., Терехова М.Ф. (1)

4. Влияние фосфолипидов на окисление метилового эфира олеиновой кислоты // Биофизика. 1976. -т. 21. - N5. С. 944.

5. Алешина Н.Г., Бурлакова Е.Б., Терехова С.Ф. (2)

6. Сравнительное изучение изменений концентраций свободного холестерина и антиоксидантной активности липидов животных тканей // Вопросы медицинской химии. 1976. - т.22. - N3. С. 329.

7. Аристархова С.А., Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г.

8. Вклад токоферола в антирадикальные и антиокислительные свойства липидовh'

9. И Биофизика. 1973. - т. 18. - N5. С. 865. ч

10. Аристархова С.А., Бурлакова Е.Б. Гвахария В.О. и др.

11. Регуляторная роль взаимосвязи изменений в концентрации антиоксидантов в составе липидов клеточных мембран // Докл. АН СССР. 1976. - т.228. С. 215-218.

12. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П. и др. Технология переработки жиров: Учеб.пособие. -М.: Пищепромиздат, 1998. 452 с.

13. Бажант В. и др. Силиконы / Бажант В., Хволовский В., Ратоуски И. М.: Госхимиздат.- 1960.

14. Беззубов Л.П. Химия жиров. М.: Пищепромиздат, 1956. 224 с.

15. Белая Н.И., Филиппенко Т.А., Николаевский А.Н. Опейда И.А. О реакционной способности токоферолов как антиоксидантов: Тез. Докл. IV международной конференции «Биоантиоксидант» (16-19 апреля 2002). -М.:Наука, 2002. 655-656 с.

16. Белкин З.П. Особенности мужской косметики // Сырье и упаковка. -2004. -№9(48). С. 18-20.

17. Бенуа Эно, Расс Э.Элмс. Преимущества силиконов при производстве моющих средств // Сырье и упаковка. 2004. - №9(48).- С. 34-36.

18. Бенуа Эно, Расс Э.Элмс. Преимущества силиконов при производстве моющих средств (продолжение) // Сырье и упаковка. -2004.- №10(48).-С. 33-36.

19. Бондарь А.Г., Статюха Г.А. Планирование экспериментов в химической технологии. — Киев.: Вища школа, 1976. 183 с.

20. Бурлакова Е.Б. и др. Кинетические особенности токоферолов как антиоксидантов / Бурлакова Е.Б., Крашаков С.А. , Храпова Н.Г. Препринт.: Черноголовка, 1992. - 56 с.

21. Вилламо X. Косметическая химия.- М: Мир, 1990.- 284 с.

22. Войцеховская А.Д., Вольфензон И.И. Химия для вас. Косметика сегодня. -М.: Химия, 1988.- 176 с.

23. Герд Кутц, Фрисса С., Хеннинг С., Люнц Н. Косметические кремы и эмульсии: состав, получение, методы испытаний.- М.: Издательский дом «Косметика и медицина», 2004. 272 с.

24. Гладкова Н.К. Современные технологии оптимизации средств, персонального ухода // Сырье и упаковка.- 2002.-№8(27). -С. 20-21.

25. Гладкова Н.К. Силиконы: взаимосвязь строение-свойства // Сырье и упаковка. -2003. №3(32).- С. 16-19.

26. Гладкова Н.К. Силиконы: взаимосвязь строение-свойства (продолжение) // Сырье и упаковка. 2003.- №4(33).- С. 14-16.

27. Горячева Е.Д., Елошвили Н.Т., Козлов Э.И. Витамин Е: характеристика и свойства// Масла и жиры.- 2003.- №4(26).- С. 6-7.

28. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов.-М.: Пищевая промышленность, 1979.- 198 с.

29. Грэм Спенсер. Мужчины и косметика: тенденции в мире ароматов. Fragrance Oils International // Сырье и упаковка. — 2005. №5(54). — С. 13.

30. Дубовик О.А. Самопроизвольное эмульгирование смесей «жир/масло — раствор щелочи» в производстве натриевых мыл // Пищевая промышленность.-2007. -№1.- С. 30.

31. Дубовик О.А., Зинченко И.В., Тришин В.М. Омыление нейтральных жиров и растительных масел едкими щелочами // Масложировая промышленность.-2005.-№3.-С. 27-29.

32. Жукович Е., Прибыткова Т., Шарикова JI. К вопросу о фотозащитном эффекте растительных экстрактов // Сырье и упаковка.-2006.- № 2(61).-С. 8-9.

33. Залиопо М.Н., Золотовский М.А. Пути улучшения качества и расширения ассортимента продукции масложировой промышленности, Ленинград, 1959.

34. Зайкина О. Биологически активные добавки: начало третьего тысячелетия // Косметика и медицина. 2001.- № 2.- С. 69-76.

35. Иванова Ю. Выбор сильных // Косметический рынок сегодня. -2006.- №9.-С. 14-17.

36. Карпухина Г.В., Эмануэль Н.М. (2) Классификация синергических смесей антиоксидантов и механизмов синергизма // Доклады АН СССР. 1984,- т.276- N5- С. 1163.

37. Каспаров Г.Н. Основы производства парфюмерии и косметики, М, Агропромизд., 1988, 267с.

38. Каспаров Г.Н. Парфюмерно-косметическое производство.- М.: Агропромиздат, 1989.- 252 с.

39. Кокосовое масло на рынке РФ// http // www.intercharm.net

40. Кретович B.JI. Биохимия растений.- М.: Высшая школа, 1980.- 445 с.

41. Кузнецова М.А., Рыбачук И.З. Фармакогнозия // 2-е изд-е. М.: Медицина, 1993. - 448 с.

42. Латин Н.Н., Банашек В.М. С02 экстракты в производстве продуктов // Масла и жиры.-2002.-№11 (21).-С. 10-11.

43. Латин Н.Н., Банашек В.М., Стасьева О.Н. С02 экстракты — натуральные ингредиенты в косметике и их производство // Сырье и упаковка.- 2005.-№4(53). -С. 26-28.

44. Лукьянов А.Б. Физическая и коллоидная химия.-М.: Пищепромиздат, 1982.-453с.

45. Макарова Т., Шарикова Л. К вопросу о защите растительных экстрактов, используемых в косметической промышленности, от микробиологического загрязнения // Косметика и медицина.- 2002.- № 2.-С. 36-41.

46. Марголина А. Косметика для мужчин // Косметика & медицина.-2005.- №2.-С. 60-62.

47. Марголина А. Биологически активные добавки в декоративной косметике // Косметика и медицина. 1999.- № 1.-С. 45-49.

48. Миллс Р.Н., Льюис Ф.М. Силиконы.- М.: Химия, 1964.- 256 с.

49. Никольский Б.П. Справочник химика// T.V. 2-е изд. М.-Л.: Химия, 1966, 354-804 с.

50. Павлов С.А., Путина Н.В., Козлов В.В., Бекмурзин Р. Фасовка щелочных косметических продуктов в алюминиевые тубы // Сырье и упаковка.-2006.-№1(60).-С. 31-34.

51. Плесовских В.А., Дубовик О.А., Безденежных А.А. Физико-химия и технология производства мыла. СПб.: Химиздат, 2007.- 336 с.

52. Плетнев М.Ю. Поверхностно-активные вещества и композиции.- М.: ООО «Фирма Клаваль», 2002.- 768 с.

53. Проценко Т.В. Сравнительная оценка косметологических особенностей строения мужской и женской кожи // Сырье и упаковка.- 2002.- № 8(27).- С.26-27.

54. Пучкова Т.В., Коральник С.И., Никитин С.С. Толковый словарь по косметике и парфюмерии, том 1, 1100 терминов.- М.: КомпЛэнг-Дизайн, 1998.228 с.

55. Пучкова Т.В., Коральник С.И., Никитин С.С. Толковый словарь по косметике и парфюмерии, том 2, 1350 терминов.- М.: ООО «Фирма Клавель», 2000.- 264 с.

56. Пучкова Т.В., Родюнин А.А., Богданова Е.Д. Энциклопедия ингредиентов для косметики.- М.: Школа косметических химиков, 2006.- 336 с.

57. Растительные экстракты для косметики, по материалам фирмы Драгоко// Сырье и упаковка.-2002.- №7(26).- С. 7-9.

58. Рейсфедьда В.О. Химия и технология кремнийорганических эластомеров.-Л.: Химия, 1973.

59. Сизова Н.В. С02 -экстракция эффективный способ извлечения БАВ из растительного сырья// Сырье и упаковка.-2001.- №8(17).- С. 20-14.

60. Средства для бритья для мужчин// по материалам beauty-on-line.com.

61. Сторожок Н.М., Храпова Н.Г., Бурлакова Е.Б. Молекулярные взаимодействия компонентов природных липидов в процессе окисления// Химическая физика. 1995.- т. 14.- N 11.- С. 24.

62. Технические буклеты компаний Dow Corning, Wacker Chemie GmbH, Noveon, Clariant, GE Bayer Silicones, ПЕНТА-91.

63. Тютюнников Б.Н., Науменко П.В., Товбин И.М., Фаниев Г.Г. Технология переработки жиров.- М.гПищевая промышленность, 1970. 652 с.

64. Товбин И.М., Залиопо М.Н., Журавлев A.M. Производство мыла. М.:Пищевая промышленность, 1976.- 203 с.

65. Товбин И.М. Справочник по мыловаренному производству.- М.: Пищевая промышленность, 1974.- 520 с.

66. ТУ 64-19-35-90 «Крем для бритья. Технические условия», 1990. 9 с.

67. Тютюнников Б.Н.,Гладкий Ф.Ф. и др. Химия жиров// М.Колос, 1992,448 с.

68. Чугасова В. Антиоксиданты природные и синтетические// Косметика и медицина.- 1998.-№ 2.- С18-23.

69. Фридман Р.А. Парфюмерия.- М.: Пищепромиздат, 1955.- 521 с.

70. Хасирджиев А. Пропиленгликоль как экстрагент для выделения косметических БАВ из природных источников// По материалам Internet (сайт: www.kamelia.ru).

71. Хейфиц Л.А., Баранов С.В., Алешина Т.Н. Основы косметики.- том 1.- М.: изд.дом «Синергия», 2001.- 190 с.

72. Хейфиц JI.A., Баранов С.В., Алешина Т.Н. Основы косметики.- том 2. М.: изд.дом «Синергия», 2001.- 210 с.

73. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение, процессов окисления // Пищепромиздат, 1961, 360 с.

74. Abraham W. In Surfactants in Cosmetics, Rieger M.,Rhein L.D.eds., Marsel Dekker,1997, 45 p.

75. Alban Miller International, Растительные экстракты в косметике// Косметика и медицина.-1998.-№ 3.- С. 47-48.

76. Allured М. Glen Rock Мс Cutcheon's Emulsifiers and Detergent / International End. / Ed.: Mc Publ. Co, 1996.

77. Arner P, Lithell H, Wahrenberg H, Bronnegard M, Expression of lipoprotein lipase in different human subcutaneous adipose tissue regions. J Lipid Res 1991; 32: 423-9.

78. Baran R., Maibach H. J. Textbook of cosmetic Dermatology/ Ed. M. DunitzLtd., 1998.

79. Connock E. BSc (Hons), Advances in the use of silicones in cosmetics, Chimica Oggi (January/February), pp. 38-40, 1998.

80. Chan AC. Partners in defense , vitamin E and vitamin С .Can J Physil Pharmacol. 2000.-71.- 725-31.

81. Darr D, Dunston S, Faust H, Pinnell S. Effectiveness of antioxidants (vitamin С and E) with and without sunscreens as topical photoprotectants.// Acta Derm Venereol (Stockh), 1996, 76, 264-8.

82. Darr D et al. Topical vitamin С protects porcine skin from UV radiation -Iced damage. // Br J Dermatol ,1999, 127, 247-53.

83. Davies J. T. A Quantitative; Kinetic Theory of Emulsion Type // Proc. Intern. Congr. Surface Activity, 2nd, London. 1957. V. 1. P. 426-438.

84. DebyeR, AnackerE. W. II J. Phys. and Colloid Chem. 1951. V. 55. P. 644.

85. Greven H, Zanger K, Schwinger G/ Mechanikal properties of the skin of Xenopus Laevis (Anura,Amphibia). J Morphol 1995; 224: 15-22.

86. Heidi Brogle // C02 as a solvent: its properties and applications.// "Chamistry and Industry" 19 June, 1982.

87. Franz T. J.,Lehman P. A.,The problem of penetration, of active substances.,//J.Invest dermatol; 1990,94,p.525-543.

88. Goldsmith L.A.-eds. Biochemistry and Physiology of Skin, Oxford University Press , NY, Oxford, 1983,234.

89. Goransson L.G., Mellgren S.I., Lindal S., Omdal R. The effect of age and gender on epidermal nerve fiber density. Neurology. 2004 9; 62(5): 774-7.

90. Hoppe U, Bergemann J, Diembeck W et al. Coenzyme Q 10 , a cutaneous tioxidant and energizer. //Biofactors ,1999,9,371-8.

91. Kalen A, Appelkvist EL, Dallner G. Agerelated changes in the lipid compositions of rat and human tissues. // Lipids, 1996, 24, 579-84.

92. Kogman AM, Grove GL, Topical tretinoin for photoaged skin.//J Am Acad Amatol, 2001,15,836-59.

93. Klevens К В, Structure and Aggregation in Dilute Solutions of Surface Active Agents // J. Amer. Oil Chem. Soc. 1953. V. 30, № 2. P. 74-80.

94. Krafft W. Ш Wigbw H. Uber das Verhalten der Fettsauren Aikalien und der Seifen in Gegenwart von Wasser // Berlin: Chem. Ges. Ber, 1895. V. 28. B. 3. S. 2566-2582.

95. Lock-Andersen J., Therkildsen P., de Fine Olivarius F., Gniadecka M., Dahlstrom K., Poulsen Т., Wulf H.C. Epidermal thickness, skin pigmentation and constitutive photosensitivity. Photodermatol Photoimmunol Photomed 1997; 13(4): 153-8.

96. MAZZONI L. B. S. p. A. // Italian Patent 386, 583.1940.

97. MAZZONI L. B. S. p. A. // USA Patent 2, 945, 819. 1951.

98. MAZZONI L. B. S. p. A., Innovators in Soap Technology Bar Soap Finishing Lines // 8-я международная специализированная выставка. "БЫТХИМ-ЭКСПО-2006". Москва, март 27-30, 2006.

99. Meister A. "On the antioxidant effect of ascorbic acid and glutation". Ichem Pharmacol 1992; 44(10):1095-1915

100. Mercurio M.G. Gender-specific medicine and dermatology: clinical implications. J Gend Specif Med 2000; 3(7): 23-8.

101. Merica E., Technology of Cosmetic Products, V.l, Actifs and Additives, Corson EditingHouse, lasi, 2000.

102. Merica E., Lungu M., Silicones in formulating the cosmetic, toiletry and care products, NutraCos, March/April, pp. 14-17, 2002.

103. Myers D. Y. Physical Properties of Surfactants Used in Cosmetics. In: Surfactants in Cosmetics. 2nd Ed. / Edited by Rieger M. M, Rhein L. D. (Surf. Sci.

104. Ser. V. 68). NewYork: Marcel Dekker, 1997. P. 29-81.

105. Murray J, Darr D, Reich J et al. Topical vitamin С treatment reduces ultraviolet В radiation-induced erythema in human skin.//J Invest Dermatol ,2000, 96, 587.

106. Phillips CL, Combs SB, Pinnell SK. Effects of ascorbic acid on proliferation and collagen synthesis in relation to the donor age of human dermal fibroblasts .//J Invest Dermatol, 1994,103,228-32.

107. Rollman O, Vahlguist A. Retinoid concentrations in skin, serum and adipose lie of patients treated with etretinate.//! Dermatol, 2000, 109 , 439-47.

108. Rosevear F. B. Liquid Crystals: The Mesomorphic Phases of Surfactant Compositions // J. Soc. Cosmetic Chemists. 1968. V. 19. P. 581-594.

109. Sandby-Moller J., Poulsen Т., Wulf H.C. Epidermal thickness at different body sites: relationship to age, gender, pigmentation, blood content, skin type and smoking habits. Acta Derm Venereol 2003; 83(6): 410-3

110. Schueller R, P. Romanowski, Cosmetics & Toiletries, 115 (10) 67, 2000.

111. Shindo Y,Witt E, Han D et al., Enzymic and non-enzymec antioxidants in epidermis and dermis of human skin.//J Invest Dermatol, 2000,102,122-4.

112. Stahl E.,Quirin K.W., Gerard D. Verdichtete Gase zur Extraktion und Raffination.// Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo: Springer, 1987, 260 p.

113. Taylor L.T., Khorassani M.A., Palma M., Tech V. Grape Derived Extracts via supercritical fluids//2001, по материалам Интернетсайта: www.aocs.org/arhives.

114. Tegner E, Sex differences in skin pigmentation illustrated in art. Am J Dermatopathol 1992; 14: 283-7.

115. Vaughan C. D., Rice D. A. Predicting O/W Emulsion Stability by the "Required

116. HBL Equation" // J. Dispersion Sci. and Technol. 1990. V. 11, № 1. P. 83-91.

117. Vahlguist A, Rollman O. Clinical pharmacology of 3 generations of retinoids/Dermatologica, 2000, 175 (Suppl.l), 20-7.

118. Verschoora M, Boucher M, Czernielewski J, Hensby C. Topical retinoids, Their uses in dermatology.// Dermatol Clin , 2000, 11, 107-15.

119. Vilkla C. F., Suranyi E. A. L. Continuous Saponification and Neutralization Process: In Soap and Detergents / Ed. Spitz L. AOCS, Champaign. 1996. P. 140-171.

120. Wabtra P. Principles of Emulsion Formation // Chem. Eng. Sci. 1993. V. 48. № 2. P. 333-349.

121. WignerJ. H. Soap Manufacture. The Chemical Process. New York: Chem. Publishing Co, 1940.

122. Ya-Xian Z., Suetake Т., Tagami H. Number of cell layers of the stratum corneum in normal skin. Arch Dermatol Res 1999; 291(10): 555-9.

123. Zatz J.L.,Lee В , In Surfactants in Cosmetics, Rieger M.,Rhein L.D.eds., Marsel Dekker,1997, 67 p.