Абаева, Индира Николаевна. Совершенствование технологии и разработка рецептур натуральных туалетных мыл, обладающих косметическими свойствами

Краткое описание

Абаева, Индира Николаевна Совершенствование технологии и разработка рецептур натуральных туалетных мыл, обладающих косметическими свойствами : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.06 Краснодар, 2006

ГОУ ВПО КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
61:07-5/1649

На правах рукописи
АБАЕВА Индира Николаевна
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР НАТУРАЛЬНЫХ ТУАЛЕТНЫХ МЫЛ, ОБЛАДАЮЩИХ КОСМЕТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
Специальность 05.18.06 - Технология жиров, эфирных масел и
парфюмерно-косметических продуктов
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель:
д-р техн. наук, профессор Бутина Е.А.
Краснодар - 2006 
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Анализ отечественного рынка туалетных мыл и основные тенденции его развития
1.2 Современные способы производства твердого туалетного
мыла
1.3 Роль сырья и функциональных добавок в обеспечении конкурентоспоссбности твердых туалетных мыл
2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Методы исследования физико-химических свойств мыла и жировых основ
2.2 Методы анализа фосфолипидных биологически активных добавок •
2.3 Методв исследования санитарно-гигиенических и функционально физиологических свойств мыла
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Характеристика объектов исследования
3.2 Исследование влияния pH водной фазы на характеристики адсорбционного слоя, образованного фосфолипидными биологически активными добавками
3.3 Исследование влияния фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» на реологические свойства мыльной основы
3.4 Влияние БАД «Витол-ФЭИ» и сукцината натрия на пенообразующие свойства мыльных основ воде и их стабильность к окислительной порче
3.5 Разработка композиции СОг-экстрактов с заданными физиологически функциональными свойствами
3.6 Разработка способа подготовки композиций СО2- экстрактов для внесения в мыльную основу
4 РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР ТУАЛЕТНЫХ МЫЛ, ОБЛАДАЮЩИХ ЗАДАННЫМИ КОСМЕТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТУАЛЕТНЫХ МЫЛ, ОБЛАДАЮЩИХ КОСМЕТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
6 ОПЫТНО ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИИ И РЕЦЕПТУР
7 ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ФУНКЦИОНАЛЬНО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАЗРАБОТАННЫХ ТУАЛЕТНЫХ МЫЛ
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Мыла и моющие средства относятся к продуктам ежедневного потреб¬ления. На российском рынке мыл и моющих средств отечественная продук¬ция занимает не более половины его емкости, при этом производственные мощности ведущих мыловаренных предприятий страны загружены только на 20 - 60%. Наиболее отстающей отраслью является производство туалетных мыл, технологии которых практически не изменялись с 50-х годов 20 века [1, 2].
Анализ тенденций развития рынка туалетных мыл показал, что наибо¬лее перспективной группой продукции являются высококачественные нату¬ральные мыла, обладающие косметическими свойствами [3]. Это согласует¬ся с данными официальной медицинской статистики, согласно которым бо¬лезни кожи и кожных покровов входят в десятку наиболее распространенных заболеваний неинфекционного характера населения России.
Учитывая характер и симптоматику заболеваний, преобладающих в указанной группе, актуальным является разработка специальных туалетных мыл, обладающих выраженными смягчающими, антиаллергенными, рано¬заживляющими и защитными свойствами.
Ассортимент отечественных образцов такой продукции достаточно узок, при этом они характеризуются отсутствием баланса между основными потребительскими свойствами мыла и заявляемым косметическим эффектом.
Таким образом, создание конкурентоспособных отечественных туалет¬ных мыл с косметическими свойствами, является актуальной и перспектив¬ной задачей, как с позиций поиска путей преодоления кризиса отечествен¬ной мыловаренной промышленности, так и в целях обеспечения населения высококачественными туалетными мылами, учитывающими сложившиеся предпочтения потребителей, а также повышенную жесткость водопроводной воды большинства регионов России.
Целью работы является совершенствование технологии и разработка рецептур натуральных туалетных мыл, обладающих косметическими свойст¬вами.
Основные задачи исследования:
- изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования;
- научно-обоснованный выбор физиологически функциональных ве¬ществ для введения в состав натуральных туалетных мыл с целью обеспече¬ния заданных потребительских и функциональных косметических свойств;
- разработка технологических приемов введения физиологически функциональных веществ в состав рецептурных компонентов с целью сохра¬нения исходных физиологически активных свойств;
- разработка сбалансированных рецептур туалетных мыл, обладающих заданными потребительскими и функциональными косметическими свойст¬вами;
- совершенствование технологии получения туалетных мыл, обладаю¬щих косметическими свойствами;
- исследование показателей безопасности разработанных туалетных
мыл;
- оценка потребительских и функциональных косметических свойств разработанных туалетных мыл;
- оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических решений.
Научная новизна. Впервые научно обоснована и экспериментально до¬казана перспективность использования фосфолипидных БАД серии «Витол» в качестве функционального компонента туалетных мыл, обладающих кос¬метическими свойствами. Установлено, что в присутствии БАД «Витол- ФЭИ» увеличение pH водной среды обусловливает существенное снижение межфазного натяжения в системе «масло-вода», что может быть объяснено возникновением сил электростатического отталкивания в результате депро¬тонирования аминогруппы и приобретения молекулами фосфатидилэтанола- минов, преобладающими в составе БАД «Витол-ФЭИ», отрицательного за¬ряда.
Научно обосновано и экспериментально доказано, что введение БАД «Витол-ФЭИ» в виде водного раствора в состав мыльной основы позволяет снизить ее вязкость и повысить пластичность за счет расклинивающего дей¬ствия фосфолипидов БАД на пластинчатые мыльные мицеллы.
Выявлено, что введение в состав мыльных основ определенного коли¬чества композиции БАД «Витол-ФЭИ», сукцината натрия и воды, наряду с повышением пластифицирующих свойств туалетных мыл, позволяет предо¬хранить их от растрескиваемости, разрушения при набухании и окислитель¬ной порчи при хранении, а также обусловливает повышение их пенообра¬зующей способности в воде повышенной жесткости. Доказано, что выражен¬ной способностью самопроизвольно образовывать микроэмульсии на грани¬це раздела фаз разной полярности в присутствии С02-экстрактов обладает БАД «Витол-Холин».
Впервые научно обоснована и экспериментально доказана целесооб¬разность ввода композиций С02-экстрактов в состав мыльных основ в виде микроэмульсий, образованных и стабилизированных БАД «Витол-Холин».
Установлено, что при одинаковой интенсивности механической обра¬ботки, воздействие переменного электромагнитного поля определенных ха¬рактеристик позволяет получать устойчивые мицеллярные структуры, обра¬зованные БАД «Витол-Холин» и поверхностно-активными веществами С02- экстрактов.
Выявлено, что введение в состав мыльной стружки композиций С02- экстрактов в виде омагниченных микроэмульсий, образованных и стабилизи¬рованных БАД «Витол-Холин», позволяет не только обеспечить реальный косметический эффект от применения туалетных мыл, но и существенно по¬высить эффективность проявляемых С02 экстрактами физиологически функциональных свойств.
Практическая значимость. Разработаны рецептуры туалетных мыл,
обогащенных фосфолипидными БАД «Витол-ФЭИ», «Витол-Холин» и ком-позициями СОг-экстрактов, и обладающих высокими физиологически функ-циональными свойствами.
Разработана технология получения туалетных мыл, обеспечивающая сохранение нативных физиологически активных свойств и проявление за¬данных косметических эффектов при ежедневном их использовании. Усо¬вершенствована технология и линия получения твердых туалетных мыл, об¬ладающих косметическими свойствами.
Разработан комплект технической документации на производство туа¬летных мыл с косметическими свойствами, включающий рецептуры, техни¬ческие условия и технологическую инструкцию.
Разработанные рецептуры и технология туалетных мыл, обладающих косметическими свойствами, испытаны в условиях Учебно-научно-
производственного комплекса факультета инженерии, экспертизы и компьютерного моделирования высоких технологий.
Разработанные рецептуры и усовершенствованная технология туалет¬ных мыл с косметическими свойствами приняты к внедрению на ОАО «Жи¬ровой комбинат» г. Екатеринбург в I квартале 2007 года.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных ре¬цептур и технологических приемов составит более 2 млн. рублей в год.
По материалам выполненных исследований опубликовано 11 научных работ, в том числе 3 статьи, 5 материалов докладов конференций и получено 3 решения о выдаче патентов РФ на изобретения.
На защиту выносятся следующие положения:
- результаты анализа и систематизации научно-технической литерату¬ры и патентной информации по теме исследования;
- результаты научно-обоснованного выбора физиологически функцио¬нальных веществ для введения в состав натуральных туалетных мыл с целью обеспечения заданных потребительских и функциональных косметических свойств;
- разработанные технологические приемы введения физиологически функциональных веществ в состав рецептурных компонентов с целью сохра¬нения исходных физиологически активных свойств;
- разработанные сбалансированные рецептуры туалетных мыл, обла¬дающих заданными потребительскими и функциональными косметическими свойствами;
- усовершенствованная технология получения туалетных мыл, обла¬дающих косметическими свойствами;
- результаты исследования показателей безопасности разработанных туалетных мыл;
- результаты оценки потребительских и функциональных косметиче¬ских свойств разработанных туалетных мыл;
- результаты оценки экономической эффективности от внедрения раз-работанных технологических решений.

Список литературы

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
1. На основании анализа и систематизация литературных данных по теме исследования в качестве физиологически функциональных веществ для обогащения натуральных туалетных мыл с целью обеспечения заданных по-требительских и функциональных косметических свойств выбраны фосфо- липидные БАД «Витол-ФЭА» и «Витол-Холин», а также СОг-экстракты ро¬машки аптечной, мяты перечной и семян винограда.
2. Выявлено, что в щелочной среде происходит существенное сниже¬ние межфазного натяжения системы «масло-вода» в присутствии БАД «Ви¬тол-ФЭИ», что может быть объяснено возникновением сил электростатиче¬ского отталкивания между молекулами фосфатидилэтаноламинов, преобла¬дающими в ее составе.
3. Установлено, что наибольшее влияние на снижение предельного напряжения сдвига мыльных основ оказывает БАД «Витол-ФЭИ», при этом макси мальный пластифицирующий эффект и повышение устойчивости мы¬ла к разрушению при набухании в течение 24 часов достигается при введе¬нии БАД «Витол-ФЭИ» в количестве 0,28 % к массе мыльной основы.
4. На основании математической обработки результатов исследования влияния БАД «Витол-ФЭИ» и сукцината натрия на пенообразующие свойст¬ва мыльных основ в жесткой воде и их стабильность к окислительной порче показано, что максимальное значение обобщенной функции отклика может быть достигнуто при введении в рецептуру мыльной основы 0,28% БАД «Витол-ФЭИ» и 0,13 % сукцината натрия.
5. На основании моделирования рецептур с использованием интеграль-ного критерия сбалансированности физиологически-функциональных свойств и компонентного состава выбранных СОг-экстрактов, описываемого квалиметрической мультипликативной моделью, разработаны две компози¬ции С02-экстрактов: для лиц с нормальной, нежной и чувствительной кожей (композиция 1) и для лиц с пересушенной, поврежденной и воспаленной ко¬жей (композиция 2).
6. Установлено, что стабильные эмульсионные системы, включающие композицию СОг-экстрактов, масло и воду могут быть получены при введе¬нии в них БАД «Витол-Холин» в количестве 20% к массе дисперсной фазы, что в среднем соответствует созданию двойного адсорбционного слоя, при средней степени дисперсности капель 0,1 мкм.
7. Разработана технология получения омагниченных микроэмульсий композиций СОг-экстрактов с использованием фосфолипидной БАД «Витол- Холин» в аппарате ЭМА-М1 конструкции кафедры, сочетающим электро¬магнитную обработку и интенсивное механическое воздействие.
8. Установлены оптимальные режимы получения омагниченных мик-роэмульсий С02-экстрактов с использованием фосфолипидной БАД «Витол- Холин»: температура - 30-35°С; интенсивность механической обработки, вы¬ражаемая величиной локального давления - 4,0 МПа; интенсивность магнит¬ной обработки, выражаемая магнитной индукцией - 0,6 Тл.
9. На основании проведенных исследований разработаны базовые ре-цептуры туалетных косметических мыл: рецептура 1- для лиц с нормальной, нежной и чувствительной кожей и рецептура 2 - для лиц с пересушенной, поврежденной и воспаленной кожей.
10. Показано, что разработанные мыла соответствуют требованиям ГОСТ 28546-90 и сохраняют высокие потребительские свойства после года хранения в условиях, предусмотренных стандартом. Они не оказывают сен¬сибилизирующего воздействия на организм человека и обладают бактерио- статическими свойствами в отношении ряда тест-культур.
11. Экспериментально установлено, что мыла, полученные по разрабо-танным рецептурам, проявляют выраженные физиологически функциональ¬ные свойства, при этом ввод композиций С02-экстрактов в виде омагничен¬ных микроэмульсий, стабилизированных БАД «Витол-Холин», позволяет обеспечить существенно больший косметический эффект.
12. Разработаны рекомендации по усовершенствованию технологий получения твердых туалетных мыл с косметическими свойствами, включаю¬щие рекомендации по изменению технологических режимов и доукомплек¬тования типовых линий узлами подготовки добавок, вводимых в мыльную стружку.
13. Разработан комплект технической документации на производство туалетных мыл с косметическими свойствами, включающий рецептуры, тех¬нические условия и технологическую инструкцию.
Проведена оценка экономической эффективности разработанных тех-нологических решений. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных рецептур и технологических приемов составит более 2 млн. рублей в год.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Черепанов А.Н. Современные тенденции в развитии моющих средств / Масложировая пром-сть. -2002. - № 4.- С.41.
2. Баранов И.В. Российский рынок твердого мыла, отечественные про¬изводители на рынке твердого мыла / Материалы заседания круглого стола "Мыловаренное производство: состояние, проблемы, перспективы" в рамках 6-ой Международной конференции "Масложировая индустрия-2006".- Санкт- Петербург, 2006.- с. 106-109.
3. Фроловская Т.Н., Дронникова Т.В. Повышение эффективности про¬изводства моющих средств и улучшение качества продукции / Масложировая пром-сть.- 2003.- № 3.- с. 27-28.
4. Почерников В.И. Научно-практические особенности современного производства твердого мыла в РФ: маркетинг, качество, технология, класси¬фикация / Материалы заседания круглого стола "Мыловаренное производст¬во: состояние, проблемы, перспективы" в рамках 6-ой Международной кон-ференции "Масложировая индустрия-2006".- Санкт-Петербург, 2006.- с. 110.
5. Губанов А.В., Постолов Ю.М. Технологические аспекты развития производства твердых туалетных и хозяйственных мыл / Мат. Докл. Между¬народной конференции «Масложировая пром-сть и ее влияние на пищевую индустрию».- Санкт-Петербург, 2001.- с. 78-80.
6. Почерников В.И., Михайловская И.А., Почерников С.В. Технологи¬ческие аспекты развития производства твердых туалетных и хозяйственных мыл на масложировых предприятиях // Вестник Всероссийского научно- исследовательского института жиров. -2001. - № 2.- С.35-36.
7. Иркутская Торговая газета http://itg.irk. ru/index. php?ld Action-docs&Event=read&id=21 Архив статей 2002 года http://www.snab.ru:8101/arhiv/2002/index.html?n=25&s=7
8. Горощенко Л.Г. Еженедельник "Снабженец" (2002 г.)
http://www.snab.ru 'OilWorld.ru': Информационно-торговая система по Мае- лам и Жирам http://www.oilworld.ru/analit/analitfull.phtml?aid=177 9. Мыльная опера на рыночный лад http://rg.ru/bussines/rinky/457.shtm Рита Лебедева © "Российская газета", 1999-2003 г
10. TorgRus.com - Новости и технологии торгового бизнеса http://www.torgrus.eom/research/3/25.html
11. Средства для умывания http://beautytime.ru/ main_katalog_l. pl?action=viewheader_all&razdeNinelo&id=738
12. InterCHARMnet - профессиональный парфюмерно-косметический портал: все о косметике и парфюмерии, http://www.intercharm.ru /digest/index.phtm?id=93
13. Лишаева Л.Н., Назарова Н.И., Турчина Т.Н. Состояние и тенденции развития российского и мирового рынка моющих средств. // Междунар. се¬минар "Атуальные вопросы производства моющих средств, шампуней и бы¬товой химии". - ЦНТИ Прогресс. - 1999.
14. Плетнев М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства.- М.: Химия, 1990.- 272 с.
15. Плетнев М.Ю. Современные моющие средства косметико¬гигиенического назначения. Шампуни. // МЖП. - 1987. - N 1. - С. 23.
16. Вилкова С.А., Свекольникова О.Ю. Оценка качества и конкуренто¬способности косметических товаров // Сб. трудов. Саратов: Саратовский коммерческий институт, 1998.-312с.
17. Вилкова С.А. Товароведение и экспертиза парфюмерно¬косметических товаров: Учебник для вузов.- М.: Издательский Дом «Деловая литература», 2004.-286 с.
18. Медицинская косметика / Под ред П.Михайлова. М.: Медицина!, 1995.-302 с.
19. Краткий курс общей косметологию Изд-во «Cosmetic Forum», 1998.-216 с.
20. Пучкова Т.В., Коральник С.И., Никитин С.С. Толковый словарь по косметике и парфюмерии. Т.1.-М.: Компленг-Дизайн, 1998. -405 с.
21. Костина Г. Рынки: Косметика и парфюмерия // Эксперт.- 1998.-N»
48. -С. 34-35.