Nghiên cứu các đặc tính của các chất bảo quản trong sản phẩm kem dưỡng da luận văn, đồ án, đề tài tốt nghiệp

Nghiên cứu các đặc tính của các chất bảo quản trong sản phẩm kem dưỡng da

Bộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Ả ^ íttu/

Hi HO CHI MINH UNIVERSITY Of INDUSTRY

TIỂU LUẬN MÔN: HƯƠNG LIỆU MỸ PHẨM

CHẤT BẢO QUẢN TRONG SẢN

PHẨM KEM DƯỠNG DA

Biên Hòa, tháng 10 năm 2010

Bộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG

NGHỆ HÓA HỌC

is ^

KO CHI MINH UNIVERSITY Of INDUSTRY

TIÊU LUẬN MÔN: HƯƠNG LIỆU MỸ PHẨM

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH CỦA CÁC CHẤT BẢO QUẢN TRONG SẢN

PHẨM KEM DƯỠNG DA

Biên Hòa, tháng 10 năm 2010

LỜI MỎ ĐẦU

Vào những năm gần đây, mức sống của người dân ở nước ta ngày càng được nâng cao,không chỉ quan tâm đến việc ăn đủ no, mặc đủ ấm như ngày xưa mà ngày nay chúng ta cònquan tâm nhiều đến chuyện làm đẹp hình thức bên ngoài Đây cũng là yếu tố giúp cho ngành

mỹ phẩm nước ta phát triển rất mạnh Đặc biệt, gần đây, phái đẹp rất quan tâm đến các sảnphẩm làm đẹp, trong đó làm đẹp cho da là một yếu tố rất quan trọng và là nhu cầu hàng đầucủa mỗi người

Tuy nhiên, đế có một làn da đẹp không phải là một việc dễ dàng Nó đòi hỏi sự quyếttâm và lòng kiên nhẫn cũng như biết lựa chọn sản phẩm mỹ phẩm thích hợp bên cạnh một chế

độ sống hợp lý Neu chúng ta không có kiến thức về làm đẹp như là làm đẹp không đúng cách,

sử dụng các loại mỹ phấm không rõ nguồn gốc có chứa những thành phần nguy hại hoặc là loại

mỹ phấm đó không phù họp với làn da của chúng ta thì việc làm đẹp sẽ trở nên vô cùng nguyhiểm, sẽ có tác dụng ngược lại với mong muốn của chúng ta Đe hiểu thêm về các sản phẩmlàm đẹp cho da và các hoạt chất trong kem dưỡng da ảnh hưởng như thế nào đến da, đến sứckhoẻ con người và nghiên cứu sâu hơn về các hoạt chất trong các sản phấm chăm sóc da đếchúng ta có sự lựa chọn sản phâm một cách tốt hơn, phù hợp hơn nên nhóm em chọn đề tài:

Tìm hiếu chất bảo quản trong kem dưỡng da.

Nhóm sinh viên thực hiện

NHẠN XET (Của giảng viên hưóng dẫn)

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN VỀ KEM DƯỠNG DA 1

1.1 Yêu cầu chung đối với kcm cho da 1

1.2 Thành phần và phân loại kem 1

1.2.1 Thành phần của kem 1

1.2.2 Phân loại kem 1

1.3 Tác dụng của kem đối với da 3

1.4 Sự phát triển của nấm mốc, vi khuẩn trong kem dường da 3

CHƯƠNG 2: TỐNG QUAN VÊ DA 5

2.1 Sơ lược về da 5

2.2 Cấu trúc của da 5

2.3 Chức năng của da 6

2.4 Các yếu tố ánh hưởng đến da 7

2.4.1 Độ ẩm của da 7

2.4.2 Chế độ ăn uống, dinh dường 7

2.4.3 Tâm lý 8

2.4.4 Các yếu tố bcn ngoài 8

CHƯƠNG 3: CHÁT BẢO QUẢN TRONG KEM DƯỠNG DA 9

3.1 Định nghĩa 9

3.2 Các yêu cầu của chất bảo quản 9

3.3 Lựa chọn chất bảo quản 9

3.4 Một sổ chất bảo quản thông dụng trong kem dường da 11

3.4.1 Các chất bảo quản họ Paraben 11

3.4.2 Butylated Hydroxy Toluene (BHT) 14

3.4.3 Phenoxyethanol 15

3.5 Các yếu to ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng của chất bảo quản 16

3.5.1 pH môi trường 16

3.5.2 Nồng độ của chất bảo quản 18

3.5.3 Hệ số phân bố 18

3.5.4 Tương tác giữa các cấu tử và chất bảo quản 19

3.5.5 Chất hoạt động bề mặt 19

3.6 Ảnh hưởng của chất bảo quản đối với sức khỏe con người 20

3.6.1 Phenoxycthanol 20

3.6.2 Chất bảo quản họ parabcn 20

CHƯƠNG 4: KÉT LUẬN 21 1.1 Yêu cầu chung đối vói kem cho da

Ngoài việc đáp ứng tốt các tính năng, kem còn phải đạt những yêu cầu sau:

- Kem ốn định, để lâu không bị phân lớp

- Màng kem tạo trên da khi sử dụng phải mỏng, đều, mềm mại, có độ mịn, độ bóng và bám tốt trên da

- Khi dùng da không bị dị ứng hoặc ngộ độc

- Có pH thích họp với da, khoảng 6.0 - 6.9

- Khi thoa dễ tan ra trên da, mau thấm sâu vào trong da để các hoạt chất vào nuôi dưỡng

da, không tạo rít và nhớt, đủ độ ẩm cho da mềm mại

- Có mùi hương dễ chịu, thoải mái khi dùng

- Kem có tính tiện dụng cao

1.2 Thành phần và phân loại kem

1.2.1 Thành phần của kem

- Thành phần cơ bản của hệ nhũ tương

- Các thành phần phụ khác: gồm chất làm đặc, chất làm mềm, chất bền nhũ, chất bảo quản, chất có tính chất trị liệu, màu, mùi,

1.2.2 Phân loại kem

- Có 3 phương pháp phân loại kem: phân loại theo chức năng, theo tính chất hóa lý và theo cảm quan

Theo chức năng Theo tính năng hóa lý Theo cảm quan ứng dụng

Kem tẩy trang

Chứa hàm lượng dầu tù’

trung bình đến cao

Thuộc dầu

Các loại kem làm sạch

da như kemrửa mặt,

Các loại kem massagegiúp thư giãn và tan mỡ

Kem xoa bóp

Điểm chảy tướng dầu thấp Có thế cứng và

nhiều mỡ, dạngdung dịch cũng rấtphổ biến

Các loại kem massagegiúp tan mỡ và có tínhtrị liệu

Kem làm ẩm Chứa hàm lượng dầu thấp Dễ dàng bao phủ

và bám dínhnhanh chóng

Kem chủ yếu cung cấp

- Có thể chứa các chất làmmềm và các thành phầnlàm ẩm đặc biết

Có thế dùng ởdạng kem haydung dịch

Các loại kem cung cấp

độ ẩm và dường chấtcần thiết cho da mặt

Kem bảo vệ tay và

Các loại kem cung cấp

1 lượng ẩm và dưỡngchất khá lớn cho tay và

cơ thể, có thế thêm chấtsát khuẩn

dâu trung bình

- pH có thể là kiềm yếuhoặc acid

- chứa các nhân tố bảo vệ :silicone, lanolin

- Rất phổ biến ởdạng dung dịch

Kem đa năng

- Chứa hàm lượng dầu từ ítđến trung bình

Dễ dàng bao phủ Dùng cho mọi mục đích

với kết quả không cao

1.3 Tác dụng của kem đối vói da

Tùy theo từng loại kem và mục đích sử dụng, kem dưỡng da có những tác dụng sau:-Lóp kem thoa lên da như là “ tấm chăn” lọc tia mặt trời, làm giảm tác hại của tia uv đổivới da Kem dưỡng da chứa các loại vitamin chống các tác nhân gây lão hoá, các lóp che chắnchống ô nhiễm từ môi trường

-Giúp làn da mịn màng, săn chắc, ngăn ngừa và hạn chế mụn phát triến

-Có tác dụng làm trắng da, nhất là sử dụng vào ban đêm vì đêm là thời điểm lý tưởngnhất đế da hấp thụ các dưỡng chất làm trắng da do quá trình trao đổi chất của các tế bào diễn

ra mạnh mẽ

-Kem dưỡng da cũng giúp loại bỏ những tế bào chết trên da và giữ ẩm cho làn da

-Kem dưỡng da tác động sâu vào bên trong da giúp kích thích, tái sinh tế bào da, phụchồi làn da, tạo một làn da tươi khỏe.

1.4 Sự phát triển của nấm mốc, vi khuẩn trong kem dưỡng da

-Do các loại kem dường da thường có độ ẩm và nhiệt độ rất thích hợp đế nấm mốc, vikhuẩn sinh sôi nảy nở

- Ngoài nhiệt độ và độ ẩm, còn có những yếu tố khác cũng là điều kiện thuận lợi đế nấmmốc, vi khuấn phát triến như là: độ PH, nguồn dinh dưỡng trong kem

- Nấm mốc có khả năng đồng hoá các loại hydrocacbon phức tạp giống như lignin,cellulose, tinh bột, gelatin Có được khả năng này là do nấm là những sinh vật hoá dị dưỡng(chemoheterotroph), có hệ thống enzym ngoại bào rất phát triển Các enzym sau khi đã tiết ramôi trường xung quanh, chúng phân huỷ các hydrocacbon phức tạp thành các phân tử nhỏ, sau

đó các phân tử này được vận chuyển qua màng vào tế bào Đó là nguồn dinh dưỡng đế nấmxây dựng các thành phần cần thiết cho tế bào

- Sự đơn giản về nguồn dinh dưỡng, khả năng chống chịu với các điều kiện khắc nghiệtcủa môi trường, cùng với các phương thức sinh sản đa dạng của nấm đã giúp cho chúng pháttriến rất nhanh với số lượng lớn

2.1 Sơ lược về da

Da là một lóp màng mỏng bao bọc quanh cơ thể Ở người lớn, diện tích của da chiếmkhoảng 1.5 - 2 m2 với trọng lượng bằng 16 - 18 % trọng lượng cơ thể Da ở những vị trí khácnhau trên cơ thế sẽ có chiều dày không giống nhau, như da ở mi mắt khoảng 0.06 - 0.09 ram, ở

lòng bàn tay khoảng 0.5 - 0.8 mm Màu sắc của da phụ thuộc vào màu của tổ chức da, vàochiều dày của lớp hạt và sừng, vào sự phản quang của mạch máu dưới da và nhất là độ đậmcủa sắc tố melanin.

- Thành phần chính là Keratinocyte Chức năng chính là sinh sàn tế bào và điều khiến quátrình thay da.

2.2.2 Lóp bì

- Dày hơn lớp biểu bì, thành phần chính là sợi collagen Sự liên kết giữa các sợi làm cho

da có tính đàn hồi, khoẻ, có tính co dãn tốt

- Ngoài ra lóp biếu bì còn có mạch máu, dây thần kinh, tuyến mồ hôi

- Chức năng sinh lý chính là bảo vệ cơ thể giúp cơ thể tuần hoàn máu đến da, điều hoàthân nhiệt

2.2.3 Lóp mõ’

- Là lớp cuối cùng có chứa mô mỡ ít hay nhiều tùy theo tuổi, điều kiện nuôi dưỡng và tuỳtheo tùng vùng cơ thể Lớp mỡ gắn các cơ quan như xương, cơ, bắp, thịt đến da Lớp này chứacác dây thần kinh và các tế bào thịt

- Chức năng: phục vụ như một máy hấp thu va đập, là khu vực chứa năng lượng cao

2.3 Chức năng của da

Da không đơn giản chỉ là một màng bao quanh cơ thể mà là một cơ quan thực hiện rấtnhiều chức năng quan trọng có ý nghĩa quyết định đối với sự tồn tại và phát triển của cơ thể.Ngoài ra da còn có liên quan mật thiết đến các bộ phận khác trong cơ thể Các chức năng cóthể kể đến như sau:

- Bảo vệ cơ thể chống sự xâm nhập của vi khuẩn và các chất hóa học ở môi trường xung

quanh, chống lại các tác nhân lý học làm hại cơ thế, bảo vệ cơ thế tránh tia nắng mặt trời.

- Điều hòa nhiệt độ cơ thế bằng mô mỡ dưới da, tiết mồ hôi và phản ứng vận mạch: giãnmạch tăng tiết mồ hôi khi nhiệt độ bên ngoài tăng và co mạch giảm tiết mồ hôi khi nhiệt độbên ngoài giảm

- Bài tiết mồ hôi và chất bã: nhằm thải trừ các chất cặn bã và độc hại ra khỏi cơ thể, giúp

da không thấm nước, làm cho lớp sừng, lông tóc mềm mại và có tác dụng chống vi khuan,virus kí sinh trùng

- Cơ quan cảm giác: Da có thế phân biệt 3 loại cảm giác: sờ mó hay đụng chạm, nóng haylạnh và cảm giác đau Chức năng này giúp cho da thích ứng được với ngoại cảnh, tránh các yếu

tố có hại và là điều cần thiết để con người hình thành và phát huy được khả năng lao động,sáng tạo và cải tạo

- Đáp ứng miễn dịch

- Tạo sừng và hắc tố: Là 2 chức năng đặc biệt của thượng bì Hắc to melanin là mộtprotein phức hợp, màu sẫm, do các chat acid amin trong đó chủ yếu từ tyrosin Dưới tác dụngcủa men tyrosinaza, tyrosin chuyến thành dihydroxyphenylamin (DOPA) và qua nhiều giaiđoạn trung gian chuyển thành hắc tố Màu sắc da không phụ thuộc vào số lượng hắc bào màchỉ phụ thuộc vào khả năng chức phận của hắc bào Tia cực tím, bức xạ ion, một số chất hóahọc kích thích tạo hắc tố

Tóm lại, làn da chính là nơi the hiện khá tốt tình trạng sức khỏe của một con người Mộtngười khỏe mạnh sẽ có làn da hồng hào, tươi sáng và ngược lại

2.4.2 Chế độ ăn uống, dinh dưỡng

- Khấu phần thiếu dinh dưỡng làm cho da khô, xơ xác Vì vậy cần ăn uống đầy đủ cácchất dinh dưỡng, vitamin và chất khoáng Tuy nhiên, ăn nhiều chất mỡ và chất ngọt sẽ làm cho

da nhờn, dễ bị mụn trứng cá

- Trừ các lớp bên ngoài của quá trình sừng hóa là các tế bào chết thì da là một cơ quansống của cơ thế Vì vậy, mỗi tế bào là một tổ chức sống và cần có năng

7

lượng để cung cấp cho việc duy trì sự tồn tại và tái sản xuất Các tế bào đòi hỏi các năng lượnglấy tù' đường đế phát triến và thực hiện các chức năng khác Ngoài ra, sự phát triển của da cònyêu cầu các acid amin, vitamin, các nguyên tố vi lượng và các acid béo Thông thường cácchất này được cung cấp từ máu nhờ sự tuần hoàn.

2.4.3 Tâm lý

Tâm lý cũng tác động đến làn da Khi lo âu, buồn bã, có nhiều chuyện ưu tư, da sẽ xấu

đi Người có trạng thái thoải mái, hoạt động, yêu đời thì làn da sẽ hồng hào, khỏe mạnh

2.4.4 Các yếu tố bên ngoài

Có rất nhiều yếu tố tác động đến da, như khí hậu, khói bụi, tia tử ngoại, thuốc lá Trong

đó, khí hậu dù nóng hay lạnh cũng không tốt cho da, nhiệt độ tốt nhất cho da khoảng 15

hơn là có thế dẫn đến ung thư da Khói thuốc lá làm da nhọt nhạt, không hồng hào, mất sứcsống Khói bụi làm da nhiễm bản, dễ sinh mụn

CHƯƠNG 3: CHẤT BÄO QUẢN TRONG KEM DƯỠNG DA

3.1 Định nghĩa

Chất bảo quản là những chất ngăn ngừa sự phân hủy do tác động lý hóa hoặc do vi sinh vật có trong mỹ phấm

3.2 Các yêu cầu của chất báo quản

- Không độc, gây kích thích hay nhạy cảm ở nồng độ sử dụng trên da

- Ben với nhiệt và chứa được lâu dài

- Có khả năng tương họp với các cấu tử khác trong công thức và với vật liệu bao gói

- Nên có hoạt tính ở nồng độ thấp

- Giữ được hiệu quả trong phạm vi pH rộng

- Có hiệu quả đối với nhiều vi sinh vật

- Dễ tan ở nồng độ hiệu quả

- Không mùi và không màu

- Không bị bay hơi, giữ được hoạt tính khi có các muối kim loại như nhôm, kẽm và sắt

3.3 Lựa chọn chất bảo quán

Các bước chọn chất bảo quản

- Kiểm tra các cấu tử có thể gây nhiễm (ví dụ như nước, vật liệu sản xuất tự nhiên, baogói )

- Xem xét các vật liệu cung cấp nguồn năng lượng cho sự phát triến của vi sinh vật(glyxerin, sorbitol ở nồng độ nhỏ hơn 5%, chất hoạt động bề mặt không ion gần như ở bất kỳnồng độ sử dụng nào, xà phòng và chất hoạt động bề mặt anion ở nồng độ nhỏ hơn 15%,protein, cacbonhydrate, dẫn xuất cellulose và các nhựa tự nhiên)

- Xác định pH trong pha nước của sản phâm trước khi sử dụng bất kỳ chất bảo quản nàophụ thuộc mạnh vào dạng không bị phân ly cho hoạt động của nó Xem xét việc thay đổi pH đểlàm tăng hoạt động diệt khuẩn

- Xác định tỷ lệ nước và dầu trong công thức, đánh giá sự phân bố chất bảo quảngiữa hai pha, xem xét khả năng thêm vào các cấu tủ' thay đối hệ số phân bố hay CMC

- Đánh giá tỷ lệ tổng cộng chất bảo quản tự do khi có các chất cao phân tử trongcông thức, và nhân nồng độ hiệu quả thông thường với một thừa số thích hợp (xem bảng)

- Chọn chất ít độc nhất trong các chất bảo quản

Thừa sổ mà nồng độ chất bảo quản nên được nhân lên khi có mặt các chất cao phân tử:Chất bảo quản

2%

tween80

5%

tween80

2%

myri52

5%

myri52

2%

PEG4000

5%

PEG4000

2%

methylcellulose

5%methylcelluloseMethyl p-

-3.4 Một số chất bảo quản thông dụng trong kem dưõng da

Trong tất cả các loại mỹ phẩm nói chung và kem dưỡng da nói riêng đều sử dụng chấtbảo quản nhằm mục đích kéo dài tuối thọ cho sản phấm do nấm mốc, vi khuẩn tấn côngsau nhiều ngày liền vận chuyển và bày bán trong các quầy hàng Sau đây là một số chấtbảo quản thường dùng trong các loai kem dưỡng da

3.4.1 Các chất bảo quản họ Paraben

a Methylparaben

Tên khác : Methyl parahydroxy Benzoat Nipagin: Tegvesept Methyl paraseft KLPT: 152.15 đvC

H *

»

19

- Methyl paraben được sử dụng trong kem dường da như là thuốc diệt nấm, có tác dụng

làm chậm tốc độ tăng trưởng Drosophila trong giai đoạn ấu trùng và nhộng.

- Methyl paraben có độc tính thấp nên nó được sử dụng rộng rãi

b Propyl paraben

CTPT: C 8 H 8 0 3

CTCT:

OH

- Tan trong nước, alcohol etylic 95%, axeton, dầu thực vật, glycerine.

- Phân tích hàm lượng: 99.5% ± 0.5% propyl paraben

3.4.2 Butylated Hydroxy Toluene (BHT)

Tên gọi khác: 2,6-Di-tert-Butyl-p-Cresol; 2,6-Di-tert-Butyl-p-MethylPhenol; 2,6-Di-tert-Butyl-p-Hydroxy Toluene

OH

- BHT còn được dùng làm chất chống oxy hóa hữu hiệu cho nhiên liệu đốt, cao suthiên nhiên, cao su tống họp, nhất là plastic.

3.4.3 Phenoxyethanol

KLPT: 220.35 đvC

CTPT: C 15 H 24 0 CTCT:

Nhiều acid yếu được dùng làm chất bảo quản, hoạt tính của chúng phụ thuộc lượngacid không bị phân ly, điều này lại phụ thuộc vào hằng số phân ly và pH của hệ Acidbenzoic là một chất bảo vệ rất tốt ở dạng không bị phân ly do đó phụ thuộc rất nhiều vào pH,

vì thế ở pH 6 lượng acid benzoic cần dùng nhiều gấp 60 lần ở pH 3

Các phenol, kế cả các paraben, có tính acid yếu và do đó ít bị ảnh hưởng bởi pH nhưacid mạnh, như methyl paraben ở pH 8.5 có khoảng 50% không bị phân ly

% chất bảo quản không bị phân ly theo giá trị pH

3.5.2 Nồng độ của chất báo quán

Nồng độ hiệu quả của chất bảo quản thay đổi từ 0,001% ở các họp chất thủy ngân hữu cơcho đến 0,5% 1% đối với các acid yếu do phụ thuộc vào pH của sản

- Khả năng sống sót của vi sinh vật giảm đi khi tiếp xúc với nhiều chất bảo quản

- Tính diệt khuẩn khi dùng kết hợp có thế lớn hơn tổng các hiệu quả riêng biệt của từngchất bảo quản

Một số tác dụng hiệp đồng: methyl ester trong pha nước của một nhũ tương và propylester trong pha dầu, các paraben với phenoxyethanol, benzalkonium chloride hay

Chlorhexidine với một số alcol thơm, p-chlorlo-m-cresol và benzalkonium chloride, m-cresol

và phenyl mercuric acetate, benzalkonium chloride và phenyl mercuric acetate

3.5.3 Hệ số phân bố

Vấn đề bảo quản các công thức chứa dầu và nước rất phức tạp do phải xét đến khả năngphân bố giữa hai pha Vì các vi sinh vật chỉ phát triển trong pha nước nên có thế chất bảo quản

bị phân bố làm cho nó mất đi nồng độ hiệu quả trong pha này Lý tưởng là chất bảo quản nên

có độ tan trong nước cao và có trong dầu thấp, tức là hệ số phân bố dầu - nước thấp

Hệ sổ phân bố thay đổi theo pH và tính chất của dầu Một số dầu có hydrocacbon chiếm

ưu thế, trong khi một số dầu khác, ví dụ như dầu thực vật, chứa các nguyên tử oxy Các phenolđược clo hóa tạo liên kết hydro với loại dầu sau làm cho chúng có hệ số phân bố cao, vì thếchất bảo quản này không thích hợp cho hệ có chứa loại dầu này Tuy nhiên, các phenol đượcclo hóa là các chất bảo quản thích họp cho các công thức dựa trên các dầu có hydrocacbonchiếm trội

3.5.4 Tương tác giữa các cấu tử và chất bảo quán

Khác với sự không tương hợp về mặt hóa học giữa các cấu tử dùng trong sản phẩm vàchất bảo quản, các nhân tố vật lý như sự làm tan, sự hấp thụ hay việc liên kết với vị trí hoạtđộng có thế làm chất bảo quản mất hoạt tính trong các hệ tương hợp về hóa học

3.5.5 Chất hoạt động bề mặt

Một số chất hoạt động bề mặt cation có tính diệt khuân mạnh khi chúng được sử dụng kếthợp với các chất sát trùng hay bảo vệ khác, khi đó hiệu quả tăng lên Hiệu quả diệt khuẩn củacác cation thay đổi theo chiều dài của mạch kỵ nước, các hợp chất hiệu quả nhất có chiều dàimạch ankyl khoảng 1 2 - 1 4 nguyên tử c.

Nhiều chất hoạt động bề mặt không ion, nhất là tween 80, polyethylene glycol 1000,monocetylether và polyethylene glycol 400 laurate, được thấy là có tác dụng bảo vệ vi sinh