Voski, alkoholi, koemulgatorji in ostali zgoščevalci maščobne faze

Voski, alkoholi, koemulgatorji in ostala zgoščevala maščobne faze

Že kar nekaj objav tega smo si podrobno ogledali razna zgoščevala vodne faze. Ugotovili smo, da spadajo zgoščevala vodne faze med ti. reološke modifikatorje in da se slednji delijo na modifikatorje vodne faze in modifikatorje maščobne faze.

V tej objavi si bomo podrobno pogledali zgoščevala maščobne faze. Reološki modifikatorji maščobne faze ali lipidni modifikatorji so tiste snovi, ki lahko spremenijo reološke značilnosti maščob. Njihova uporaba je vezana predvsem na dejstvo, da maščobam povečajo viskoznost (kar ljudje pogosto napačno zamenjujejo z gostoto), čeprav močno vplivajo tudi na mazljivost.
 

Med lipidne reološke modifikatorje spada veliko različnih snovi: od bivalentnih ali trivalentnih mil kot npr. magnezijev stearat, preko silike do hidrogeniranega ricinusovega olja in še mnogo več. V tej objavi se ne bom omejila le na tiste snovi, ki se uporabljajo izključno kot reološki modifikatorji maščobne faze, temveč bom zajela širše polje in vključila tudi pregled voskov, alkoholov in koemulgatorjev.

Takšna odločitev je povezana predvsem s praktičnim dejstvom: »pravi« lipidni reološki modifikatorji (kot npr. magnezijev stearat) se načeloma uporabljajo predvsem pri izdelavi emulzij tipa V/O, kjer je za stabilizacijo potrebno zgostiti zunanjo (maščobno) fazo. Magnezijev stearat se v emulzijah tipa O/V skorajda ne uporablja. V teh emulzijah se bolj posgosto uporabljajo alkoholi in koemulgatorji, redkeje tudi voski, ki prav tako vplivajo na viskoznost maščobne faze. Seveda se bom posvetila predvsem tistim snovem, ki se uporabljajo v naravni kozmetiki.  

Vsi modifikatorji maščobne faze, voski, alkoholi in koemulgatorji pa imajo skupno značilnost: maščobni fazi oziroma emulziji močno spremenijo mazljivost. Kot sem že omenila v objavi o tem, kako zasnovati kremo za telo, zgoščevanje krem z uporabo lipidnih reoloških modifkatorjev načeloma ni napaka, vendar pa je večkrat znak nedodelane formule, neznanja in nepoznavanja kozmetičnih sestavin. Pretirani uporabi lipofilnih reoloških modifikatorjev, voskov, koemulgatorjev ipd. se zato, če je le mogoče, izogibajmo oz. jih uporabimo s točno določenim namenom. Vse naštete sestavine namreč močno vplivajo na mazljivost, kvaliteto in prijetnost ob uporabi.  

Z uporabo voskov in koemulgatorjev se mazljivost navadno poslabša: višja kot je temperatura tališča, slabša je mazljivost. Nekateri koemulgatorji in alkoholi poleg tega ob mazanju emulzije na koži puščajo ti. belo sled, ki daje občutek, kot bi se namilili. Tako narejena krema za telo je pogosto neprijetna za uporabo.

Lipofilni reološki modifikatorji (predvsem za emulzije tipa V/O)

Magnezijev stearat (INCI: Magnesium Stearate) in cinkov stearat (INCI: Zinc Stearate) sta bivalentni soli kovin, ki se uporabljata predvsem za stabilizacijo maščobne faze v emulzijah tipa V/O. Oba sta dobavljiva v obliki drobnega, belega prahu in sta netopna v vodi. Če ju dodamo maščobni fazi in močno segrejemo, dobimo ti. lipogel ali gelirano olje. Oba zmanjšata mazljivost maščobne faze in emulzije. V emulzijah tipa O/V se ju načeloma ne uporablja. Oba se uporabljata tudi v dekorativni kozmetiki.

Mikrosilika, pirogenska ali amorfna silika (INCI: Silica) je po svoji kemijski sestavi pravzaprav silicijev dioksid. Obstaja več vrst silike, vendar se v kozmetiki uporablja predvsem amorfna, pirogenska silika. Posebnost silike je ta, da ima zelo drobne delčke, ki imajo zelo veliko površino. Dobavljiva je v obliki zelo drobnega in zelo zelo letečega belega prahu z izredno veliko prostornino: 100 gramov silike ima volumen treh litrov! Prah je strupen ob vdihovanju, zato je potrebno obvezno nositi zaščitno masko. Silika, ki se v kontaktu z maščobami ali vodo spremeni v gel, ni škodljiva. Uporablja se kot zgoščevalec maščob ali rastlinskih olj (ti. lipogel). Na koži pušča suh in pudrast občutek, koža se po uporabi ne sveti. Silika se uporablja tudi pri izdelavi zobnih past.

Cera bellina (INCI: Polyglycerol-3 Beeswax) je derivat čebeljega voska. Preko laboratorijskih postopkov so proste maščobne kisline v čebeljem vosku nadomeščene z estri poliglicerola, s čimer se poveča topnost v vodi. Tako kot ostali reološki modifkatorji tudi Cera bellina lahko maščobam poveča viskoznost in jih spremeni v gel oz. lipogel. Dobavljiva je v obliki belih peletov. Topna je v maščobah pri temperaturi med 63º in 73º Celzija. Za razliko od ostalih reoloških modifikatorjev se lahko uporablja v vseh izdelkih. Stabilizira tako emulzije O/V kot V/O, poveča viskoznost rastlinskim oljem, uporabna pa je tudi v balzamih za ustnice. V primerjavi s pravim čebeljim voskom ne vpliva tako zelo na mazljivost emulzije.

Hidrogenirano ricinusovo olje (INCI: Hydrogenated Castor Oil) je dobavljivo v obliki belega ali rumenkastega prahu in je popolnoma topno v olju. Topi se pri temperaturi med 84º in 88º Celzija. Pri postopku hidrogenizacije se ricinolejska kislina spremeni v 12-hidroksistearinsko maščobno kislino. Le-ta lahko, stopljena v olju, vzpostavi posebno tridimenzionalno mrežo, ki ujame delce olja in tako ustvari bolj ali manj viskozen gel. Hidrogenirano ricinusovo olje se uporablja za stabilizacijo emulzij tipa V/O in za izdelavo brezvodnih lipogelov.

Ob tem velja opomniti, da so se pri praktični uporabi zelo dobro izkazala tudi druga hidrogenirana olja. Hidrogenirana olja se pogosto prodajajo pod različnimi imeni kot npr. »maslo« ali »vosek«, npr. avokadovo maslo ali sojin vosek. V obeh primerih gre za hidrogenirane rastlinske maščobe, kar je razvidno samo iz INCI imena. Vse rastlinske maščobe, ki so v svoji naravni obliki olje, pa se prodajajo kot vosek ali maslo, vam morajo v možganih takoj prižgati opozorilno lučko: po vsej verjetnosti gre za hidrogenirane maščobe! Slednje so v naravni kozmetiki sicer dovoljene, vendar se jih mnogo ljudi raje izogiba.

Vsekakor so različne hidrogenirane maščobe relativno dober nadomestek za hidrogenirano ricinuosovo olje tako za izdelavo lipogelov kot za stabilizacijo emulzij tipa V/O.

Alkoholi, estri, stearinska kislina

V to skupino spadajo zelo različne snovi, ki imajo različne lastnosti, vendar se vse uporabljajo z istim namenom: povečati viskoznost emulziji in seveda posledično narediti kremo bolj kompaktno. Spodaj naštete sestavine se največkrat uporabljajo v emulzijah tipa O/V. Ker povečajo viskoznost maščobne faze (in posledično tudi kreme), se jih lahko uporablja kot stabilizatorje maščobne faze.

Cetilalkohol (INCI: Cetyl Alcohol) in cetearilalkohol (INCI: Cetearyl Alcohol) imata, kljub svojemu imenu, bolj malo skupnega z (etilnim) alkoholom. S kemijskega stališča so to seveda alkoholi, saj imajo –OH skupino, vendar pa cetilni in cetearilni alkohol spadata med ti. maščobne alkohole. Oba sta dobavljiva v obliki belih granul ali lusk in sta netopna v vodi. Topna sta v maščobah, njuna temperatura tališča je 48º oz. 49º Celzija.  

Cetilni alkohol in cetearilni alkohol se v kozmetiki uporabljata predvsem kot stabilizatorja emulzij. Večkrat sta zmotno poimenovana kot »koemulgatorja«, kar ni najbolj pravilna definicija. Tako cetilni kot cetearilni alkohol sama po sebi nimata nobene emulgatorske moči, saj ne moreta vezati maščobne faze z vodno fazo. Pravzaprav nujno potrebujeta za svojo vključitev v emulzijo emulgator, saj imata zelo visok zahtevani HLB (rHLB). Kljub temu imata posebno lastnost, zaradi katere ju pogosto imenujemo koemulgator: med izdelavo emulzij deloma zbežita in se preselita iz maščobne v vodno fazo, kjer uspešno ustvarita mrežasto strukturo, ki se ob ohlajanju počasi strdi. Prav zaradi tega lahko cetilni in cetearilni alkohol povečata stabilnost emulzije.

Tako cetilni kot cetearilni alkohol lahko najdemo kot samostojno kozmetično sestavino ali kot del bolj kompleksnega emulgatorja. Takšen primer je npr. emulgator Montanov 68 (INCI: cetearyl alcohol, cetearyl glucoside), E-vosek (INCI: cetearyl alcohol, polysorbate 60), še bolj kompleksen pa je Plantec OP2 (INCI: glyceryl stearate, cetearyl alcohol, stearic acid, sodium lauroyl glutamate). Pri uporabi emulgatorjev, ki že vsebujejo kateregakoli izmed tu naštetih zgoščeval maščobne faze, dodatna uporaba cetilnega ali cetearilnga alkohola ni potrebna. 

Razlika med njima je majhna: cetilni alkohol v emulzijah daje koži bolj suh občutek, cetearilni alkohol pa daje nekoliko mehkejši, polnejši, morda mastnejši občutek, zaradi česar je dobrodošel v izdelkih za lase (maske, obloge, balzami). Cetearilni alkohol navadno emulzije zgosti bolj kot cetilni alkohol. Oba povzročata ti. »belo milnato sled«, ko kremo razmažemo, sled je pri cetearilnem alkoholu načeloma precej bolj opazna. 

Cetil palmitat (INCI: Cetyl Palmitate) je ester med cetilnim alkoholom in palmitinsko kislino. Svojčas so ga pridobivali iz kitov, dandanes pa se ga pridobiva sintetično. Cetil palmitat je pravzaprav glavna sestavina spermacetija – voskaste tvorbe, ki se nahaja v glavi kitov glavačev, zaradi česar se cetil palmitatu reče tudi spermaceti.

Cetil palmitat je dobavljiv v obliki belkastih granul, ki se svetijo na poseben način, podoben perlam. Je netopen v vodi in topen v maščobah, temperatura tališča je med 43º in 54º Celzija. Je zelo dobro zgoščevalo maščobne faze, ki za razliko od cetilnega ali cetearilnega alkohola kremam ne daje »bele milnate sledi«. Njegova posebnost je ta, da se dokončna viskoznost kreme pokaže šele po nekaj dneh do enega tedna.

V primerjavi s cetearilnim alkoholom je občutek na koži bolj lahek in mehek, vendar ne tako suh kot pri cetilnem alkoholu. Emulzije s cetil palmitatom imajo poseben lesk.

Gliceril stearat (INCI: Glyceryl Stearate ali Glyceryl Monostearate) je glicerolni ester stearinske kisline. Dobavljiv je v obliki belih peletov, topen je v maščobni fazi pri temperaturi okoli 60º Celzija.

Gliceril stearat je izmed tu opisanih sestavin pravzaprav edini (ko)emulgator, vendar se uporablja tudi kot zgoščevalo maščobne faze. Gre za lipofilen emulgator z zelo nizko HLB vrednostjo (HLB 3,8), zato ga moramo uporabljati v kombinaciji s hidrofilnim emulgatorjem z visokim HLB (npr. PGE-10 laurate). Naprodaj je kot samostojna sestavina, lahko pa ga najdemo tudi v družbi drugih emulgatorjev, ki skupaj tvorijo kompleksen in popoln emulgatorski sistem, npr. že zgoraj omenjeni Plantec OP2 ali kombinacija glicerilstearata in glicerilstearatcitrata.

Kot zgoščevalo maščobne faze bo naši emulziji povečal viskoznost in s tem tudi stabilnost. Na koži pušča bogat vendar nekoliko suh občutek.

Stearinska kislina (INCI: Stearic Acid) je po svoji kemijski sestavi kislina, ki pa ni topna v vodi, temveč v maščobah. Dobavljiva je v obliki drobnih belih lusk ali peletov, njegova temperatura tališča pa je okoli 70º Celzija.

V kozmetiki se za zgoščevanje maščobne faze emulzij uporablja le redko, predvsem zaradi visoke temperature tališča in nekaterih negativnih lastnosti. Stearinska kislina sicer dobro zgosti maščobno fazo, vendar pa daje kremi zelo suh in pudrast občutek. Mazljivost se zelo poslabša, poleg tega pa krema pogosto deluje kot »premalo hranilna«, četudi je količina maščob visoka.

Stearinsko kislino se zato bolj pogosto uporablja v milih, kjer kot dodatek v manjših količinah prispeva k trdnosti in kompaktnosti mila. Stearinska kislina v kombinaciji s trietanolaminom se uporablja tudi za izdelavo krem na osnovi saponifikacije.

Voski

Med voski najdemo kar lepo število sestavin, vendar pa se le peščica teh dejansko uporablja v kozmetiki. Pri uporabi voskov imamo kar precej omejitev, najbolj pomembna pa je ta, da na koži puščajo močno voskast občutek, zaradi česar se jih v emulzijah navadno ne uporablja.

Voski so povečini trdne, voskaste snovi, vendar je med njimi tudi izjema: jojobino olje. Jojobino olje pravzaprav ni rastlinsko olje, saj ni sestavljeno iz trigliceridov (več o tem v objavi o rastlinskih oljih, maslih in maščobnih kislin), temveč spada med voske. Kljub temu pa se na koži obnaša kot olje, kot takega se ga tudi uporablja. Prav zato bomo jojobino olje (oz. vosek) v tej objavi preskočili.  

Čebelji vosek (INCI: Cera Flava ali Cera Alba, če je beljen) je čebelji proizvod. Dobavljiv je v zelo različnih oblikah: pri čebelarju ga boste lahko dobili še v obliki satov ali v obliki debele plošče, v spletnih trgovinah in v lekarni pa navadno v obliki peletov ali lusk. Takšna oblika je pravzaprav tudi najbolj primerna za uporabo, saj je rezanje koščkov voska z večjega koluta precej zamudno.

Vosek je netopen v vodi in topen v maščobah, njegova temperatura tališča je okoli 64º Celzija. Kot smo že videli v raznih objavah, čebelji vosek ni emulgator. Je glavna sestavina Galenove kreme in tudi glavna sestavina balzamov za ustnice.  

Z izjemo zgoraj naštetih kozmetičnih izdelkov je čebelji vosek precej neuporaben v kozmetiki, predvsem zaradi občutka, ki ga pušča na koži. Kljub temu je lahko njegova uporaba smiselna v primeru zaščitnih krem za roke, kjer pa moramo količino voska dobro uravnovesiti z drugimi sestavinami.

Kandelilov vosek (INCI: Euphorbia Cerifera Wax) je pridobljen iz listov grma iz rodu Euphorbia, ki rase v Mehiki. Dobavljiv je v obliki rumenkastih do rahlo oranžnih peletov, je netopen v vodi in topen v maščobah. Njegova temperatura tališča je med 68º in 72º Celzija.

V kozmetiki se uporablja izključno pri izdelavi balzamov za ustnice in ostalih stikov (korektorji v stiku, šminke ipd), saj zviša temperaturo tališča in trdnost mešanice. Na koži pušča podoben občutek kot čebelji vosek.

Karnavba vosek (INCI: Copernicia Cerifera Wax) je pridobljena iz listov palme iz rodu Copernicia, ki rase v Braziliji. Dobavljiv je v obliki rumenih lusk, je topljiv v maščobah in netopen v vodi. Njegova temperatura tališča je zelo visoka: med 82º in 86º Celzija.

V kozmetiki se uporablja predvsem za izdelavo balzamov za ustnice, šmink in ostale dekorativne kozmetike. Poleg tega, da dvigne temperaturo tališča ostalim voskom oz. celotni mešanici, da carnauba vosek kozmetičnim izdelkom poseben lesk. Na koži pušča voskast vendar precej suh občutek.  

Nazadnje imamo tu še celo serijo cvetličnih in sadnih voskov: vosek vrtnice, mimoze, jasmina itd. ter na drugi strani vosek pomaranče, limone, limete itd. Cvetlični voski imajo navadno čudovito aromo, zaradi katere jih pravzaprav tudi uporabljamo. Tehnične ali praktične vrednosti nimajo, njihova uporaba je vezana na razkošen vonj in se torej omejuje na trdne parfume, balzame za ustnice ipd.

Sadni voski so druga skrajnost, saj nimajo nikakršnega (prijetnega) vonja, imajo pa druge posebne značilnosti. Navadno se jih ne uporablja za zgoščevanje ali stabilizacijo emulzij, temveč predvsem kot aktivne sestavine. Sadni voski iz agrumov vsebujejo namreč proste maščobne kisline (do 15%), fitosterole (do 10%) ter karotenoide in bioflavonoide.