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山茶油改性方法、制備原理及在水劑型化妝品中的應(yīng)用（一）
來源：中國油脂 瀏覽 745 次 發(fā)布時(shí)間:2024-10-14
山茶油是由山茶籽經(jīng)過提取、精煉等多道工序得到的一種高端食用油脂，其富含不飽和脂肪酸以及VE、角鯊烯、植物甾醇、多酚等多種天然活性物質(zhì)，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。不僅如此，山茶油因其天然，溫和，無刺激，滲透性好，抗氧化能力強(qiáng)等安全特性成為化妝品用基礎(chǔ)油之一。在日本、法國和意大利等國家已經(jīng)開發(fā)出多種以山茶油為原料的系列護(hù)膚產(chǎn)品，并深受國際市場歡迎。但由于山茶油的疏水性，使其只能應(yīng)用在膏霜型化妝品中，而不能應(yīng)用在水劑型化妝品中，在某種程度上限制了山茶油在化妝品中的發(fā)展。
為了解決上述問題，本文以聚乙二醇600(PEG600)和山茶油水解產(chǎn)物為原料，通過水解-酯化兩步法制備改性山茶油，并對其各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，為山茶油在水劑型化妝品中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。改性山茶油的制備原理如圖1所示。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
山茶油，福建三狀元生物科技有限公司提供；水溶性橄欖油(Olive 300)，市售。PEG600、酚酞、無水乙醇、乙醚、鄰苯二甲酸氫鉀、對甲苯磺酸、4?型分子篩、氧化鋁、氫氧化鉀等均為分析純；甲醇為色譜純；固體超強(qiáng)酸，購于江陰市南大合成。
傅里葉變換紅外光譜儀，Thermo Scientific超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀，JK99B型全自動(dòng)表面張力儀，HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋，RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，JOAN LAB數(shù)顯恒溫磁力加熱套，DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，78-1磁力加熱攪拌器。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1山茶油的水解
山茶油水解產(chǎn)物脂肪酸組成：棕櫚酸8.44%，硬脂酸2.23%，油酸81.10%，亞油酸7.39%，亞麻酸0.58%，花生烯酸0.26%。山茶油水解產(chǎn)物酸價(jià)(KOH)為204.89 mg/g。
1.2.2改性山茶油的制備
向250 mL的三頸燒瓶中加入一定摩爾比的PEG600和山茶油水解產(chǎn)物，置于數(shù)顯恒溫磁力加熱套中，開啟攪拌裝置使反應(yīng)物充分混合，同時(shí)設(shè)置預(yù)熱溫度為80℃，預(yù)熱5 min后向反應(yīng)體系中加入一定量的催化劑，慢慢升至反應(yīng)溫度，在反應(yīng)溫度下充分反應(yīng)一段時(shí)間。待反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，用干凈的容器盛放，回收催化劑，然后用50 mL的乙酸乙酯飽和食鹽水溶液分3次萃取產(chǎn)物，除去未完全反應(yīng)的PEG600和山茶油水解產(chǎn)物，氮吹，干燥，測試產(chǎn)物的酸價(jià)，計(jì)算酯化率。
酯化率=(1-產(chǎn)物酸價(jià)/原料酸價(jià))×100%
1.2.3改性山茶油成分分析
改性山茶油中聚乙二醇單、雙酯定性試驗(yàn)：參照《化妝品原料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定對改性山茶油進(jìn)行定性試驗(yàn)。具體方法：取樣品0.1 g，加2 mL乙醇加溫溶解后，加稀硫酸5 mL，在水浴上加熱30 min后冷卻，觀察是否有油滴生成，若有油滴生成便向其中加入3 mL乙醚，搖蕩混合均勻，觀察油滴是否溶解。
紅外光譜測試條件：用KBr壓片法處理樣品，采用全反射光譜法測定，在4 000～500 cm-1波段進(jìn)行掃描。
UPLC-MS測試條件：AccucoreTMC18色譜柱(150 mm×4.6 mm，2.6μm)；流動(dòng)相為甲醇和水，流動(dòng)相流速1 mL/min；梯度洗脫，洗脫程序?yàn)?～6 min、65%甲醇，6～8 min、85%甲醇，8～10 min、90%甲醇，保持2 min；柱溫40℃；電噴霧離子源(ESI)；電噴霧電壓3 200 V；干燥氣為氮?dú)猓魉? mL/min；干燥氣溫度350℃；正離子檢測模式；質(zhì)譜掃描范圍(m/z)0～2 000。
1.2.4改性山茶油理化指標(biāo)測定
酸價(jià)測定參照GB/T 5530—2005；含水率測定參照GB/T 5528—2008；皂化值測定參照GB/T 5534—2008；過氧化值測定參照GB 5009.227—2016。
表面張力測試：利用全自動(dòng)表面張力儀測試一系列質(zhì)量濃度(0、0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0 g/L)的改性山茶油溶液的表面張力。
HLB值測試：利用水?dāng)?shù)法測定改性山茶油的HLB值。具體步驟：用正丙醇配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的改性山茶油溶液，并用去離子水滴定至溶液變渾濁為止，記錄消耗的去離子水的體積，其HLB值按下式計(jì)算：HLB=23.641lgw-10.16。式中：w為水?dāng)?shù)，mL。
乳化力測試：采用分水法對一系列質(zhì)量濃度(0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0 g/L)的改性山茶油溶液和水溶性橄欖油(Olive 300)溶液進(jìn)行測試，向100 mL的具塞量筒中加入40 mL配制好的溶液，同時(shí)按體積比1∶1加入等量的液體石蠟，蓋上塞子充分振蕩，用秒表記錄具塞量筒中析出10 mL改性山茶油或水溶性橄欖油(Olive 300)所需要的時(shí)間，重復(fù)3次，取誤差在10%范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)取平均值。