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植物来源的表面活性剂和乳化剂

时间:2011-06-11来源:未知 作者:chem 点击:
植物来源的表面活性剂和乳化剂 传统的化学表面活性剂、乳化剂及防腐剂、香精是化妆品和个人护理产品中的主要刺激源。石油工业来源的分子也许是好的赋形剂;然而它们的生物活性没有得到深入的考虑,它们会引起头发损伤、皮肤粗糙和炎症。天然来源的表面活性剂

植物来源的表面活性剂和乳化剂

 

    传统的化学表面活性剂、乳化剂及防腐剂、香精是化妆品和个人护理产品中的主要刺激源。石油工业来源的分子也许是好的赋形剂;然而它们的生物活性没有得到深入的考虑,它们会引起头发损伤、皮肤粗糙和炎症。天然来源的表面活性剂和乳化剂是化学产品的有效代替品:它们在配方中结合了高性能和对皮肤及头发完美的温和性的双重优点。它们不会导致刺激并且是可完全生物降解。它们是通过对环境无害的创新技术生产得到的,可以完全生物降解。相反化学表面活性剂通过废水排放而污染河流,给生活水带来致命的后果。

 

     随着污染越来越严重,具有敏感皮肤的人数日益增加,植物来源的表面活性剂和乳化剂迎合了对具生物兼容性的产品需求的趋势,不但能与皮肤配伍,同样也与环境兼容。

  

图2: 基于麦杆或麦糠的2种类型的乳化剂

   

创造一种植物来源的表面活性剂或乳化剂

      表面活性剂或乳化剂是一种两性分子,由亲水头部和亲油尾部组成,并通过化学反应嫁接在一起。在传统的化学工业上,两者都是化学反应产生的化合物(通常是来自于石油工业),因此会刺激皮肤。现在,这两部分结构可以通过生态反应将一些天然化合物结合在一起来替代传统工业产物。

  

图1

 

    亲脂化合物(用于生产表面活性剂和乳化剂)的令人感兴趣的资源是植物油脂。油的来源决定了所生产出来的表面活性剂或乳化剂的生物特性和给皮肤带来的益处。

  

     即使现在许多表面活性剂和乳化剂的亲油基是来源于植物油,但是它们中绝大多数还是使用一些化学反应物作为亲水基的,最典型的例子是非常活跃的羟乙基基团。幸好,现代的生物化学提供了一些新的代替品,使将植物糖、肽或氨基酸嫁接到植物亲油尾部上成为可能。

 图2

 

橄榄油表面活性剂:100% 植物来源的表面活性剂 

     橄榄油表面活性剂是这种现代新应用发展的一个典型例子。亲油基是来自橄榄油的脂肪酸,亲水基则来源于麦麸的水解蛋白。众所周知橄榄油和小麦赋予皮肤保湿效果和对头发的护理效果。

  

    橄榄油表面活性剂是100%植物来源的表面活性剂:它是非乙氧基化的,跟许多便宜、有刺激性的乙氧基化橄榄油来源的表面活性剂是相反的。橄榄油表面活性剂是完全稳定的,也不会随着时间的流逝而氧化油脂部分。它产生非常精致、细腻的泡沫,并且具有相当高的清洁功效。最后,它对头发和皮肤是完全温和的。

  

消费者能感受到它的不同

      用一种非常基础的含有7.5%橄榄油表面活性剂的个人清洁剂对一组消费者进行测试。我们对个人清洁剂的形式进行选择,因为它的测试部位是人体皮肤最敏感的部位之一。结果显示,消费者完全没有干燥、绷紧和粗糙的感觉,并且大部分消费者都会另外感受到保湿、柔软的优点。(图1)。

 图3

 

 图4

 

 

小麦:植物糖的天然来源

      小麦是各种糖的巨大存储库,按植物部位的不同能得到不同类型的糖。特别是:麦杆是糖类聚合物如半纤维素的丰富来源;麦糠含有一些淀粉和淀粉剩余物,尽管它是面粉生产后的产物。因此这两部分含有提取纯糖浆所需的物质,通过酸水解在特定的温度条件下提取而来的。

     在这样条件下,来自麦杆的糖浆含有高含量的木糖和阿拉伯糖;来自麦糠的糖浆是含有葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的3极纯天然混合物。

 图5

 

从小麦的不同部位得到的不同乳化剂

     从小麦中提取的植物糖促使100%植物来源的乳化剂的开发成为可能,这种乳化剂是由小麦提取的亲水基结合植物来源的亲油基组成。这些亲油基通常是来源于油菜籽,而欧洲具有丰富的油菜籽农产品资源)。

 

     总的来说,不同的小麦部位提供不同的纯小麦糖类混合物,这些混合物将与植物来源的C16/C18脂肪醇结合(图2)。

 

      这种嫁接是在自然环境中产生的一种反应,被应用于工业中,用工业反应器进行再生产中。它是一种糖化反应或者是糖和脂肪醇的缩合,没有任何化学溶剂排被放到环境中。反应中所使用的糖类不只是葡萄糖,还有木糖和阿拉伯糖,比例会因基础物质的不同而不同。(图 3)。

 

      当糖类和脂肪醇发生反应时,糖类之间也会天然地产生聚合反应。这种糖之间的聚合强度用聚合度(DP)

  图6

 

 

糖苷的乳化能力由糖的种类决定

       烷基多糖苷在配方中的乳化能力非常依赖于它们的组成成分糖的聚合度(DP):DP越低,乳化能力越强(图 4)。这就是使用一些阿拉伯糖和木糖的益处,它们的DP值天然的较低,能提供高乳化功效的烷基多糖苷。(责任编辑:chem)

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