Nghiên cứu hệ nền của các sản phẩm mỹ phẩm, chăm sóc cá nhân

Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MƠN Q TRÌNH – THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ HĨA VÀ THỰC PHẨM -o0o - -o0o - ĐỒ ÁN Đề tài: Nghiên cứu hệ sản phẩm mỹ phẩm, chăm sóc cá nhân Giáo viên hướng dẫn: TS Cao Mai Duyên Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Nga _ 20180871 Hà Nội, 08/2022 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành, lịng biết ơn sâu sắc, kính trọng cảm phục đến TS Cao Thị Mai Duyên, người cô tận tâm hướng dẫn, định hướng nghiên cứu khoa học, truyền kiến thức quý giá tinh thần học hỏi, lịng nhiệt huyết, kiên trì động lực để em hoàn thành đồ án tích lũy thêm nhiều kinh nghiệm quý báu q trình làm việc Mặc dù có nhiều cố gắng nỗ lực tránh khỏi sai sót kinh nghiệm kiến thức cịn hạn hẹp nên mong đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn để nội dung nghiên cứu thêm hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Hội đồng bảo vệ xem xét góp ý tận tình cho đề tài Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI MỞ ĐẦU I TỔNG QUAN VỀ CÁC THÀNH PHẦN CÓ TRONG CÁC SẢN PHẨM CHĂM SÓC CÁ NHÂN Dầu gội Nước rửa chén Sữa tắm Xà phòng 10 II CÁC THÀNH PHẦN CHỦ YẾU TRONG MỸ PHẨM, SẢN PHẨM CHĂM SÓC CÁ NHÂN 11 Dung môi 11 1.1 Khái niệm 11 1.2 Phân loại 11 1.3 Các dung môi (nước) sử dụng mỹ phẩm 12 Chất hoạt động bề mặt 14 2.1 Khái niệm 14 2.2 Phân loại chất hoạt động bề mặt 15 2.3 Các loại chất hoạt động bề mặt thường sử dụng 17 Chất làm đặc 18 3.1 Khái niệm 18 3.2 Các loại chất làm đặc thường sử dụng 20  Natri Clorua 21 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Chất dưỡng ẩm 21 4.1 Khái niệm 21 4.2 Phân loại 21 4.3 Các chất dưỡng ẩm thường sử dụng 25 Hương liệu 26 Một số phụ gia khác 26 III THỰC HÀNH 27 Nguyên liệu 27 Thiết bị dụng cụ 28 Các bước tiến hành 29 V KẾT QUẢ 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Dun DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Một số bảng thành phần loại dầu gội có mặt thị trường Hình Một số bảng thành phần loại nước rửa chén có mặt thị trường Hình Một số bảng thành phần loại sữa tắm có mặt thị trường Hình Một số bảng thành phần loại xà phịng có mặt thị trường 10 Hình Cấu trúc đơn giản phân tử chất hoạt động bề mặt 15 Hình Sự sa lắng hạt rắn có huyền phù khơng có mặt (a) có mặt (b) chất làm đặc 18 Hình Nguyên tắc hoạt động chất hút ẩm 22 Hình Nguyên tắc hoạt động chất làm mềm 23 Hình Ngun tắc hoạt động chất khóa ẩm 24 Hình 10 Muối 27 Hình 11 Cocamidopropyl betain (CAPB) 27 Hình 12 PEG-150 distearate 28 Hình 13 Glycerin 28 Hình 14 Bể ổn nhiệt 29 Hình 15 Sản phẩm sau tiến hành thí nghiệm 31 Hình 16 Sản phẩm sau tiến hành thí nghiệm 31 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng So sánh số chất hoạt động bề mặt thưởng sử dụng 17 Bảng Bảng thành phần nguyên liệu sử dụng q trình thí nghiệm 29 Bảng Bảng thành phần nguyên liệu sử dụng trình thí nghiệm 30 Bảng Bảng so sánh cảm quan kết thí nghiệm 32 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên LỜI MỞ ĐẦU Ngày với phát triển xã hội, mức sống người ngày nâng cao, nhu cầu chăm sóc cá nhân ngày nhiều nên sản phẩm chăm sóc cá nhân gần thiếu người Đặc biệt, nhu cầu sử dụng sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên, đảm bảo an toàn cho người sử dụng trọng hết Mua mỹ phẩm, sản phẩm chăm sóc cá nhân khơng hợp với da vấn đề chung mà nhiều người tiêu dùng gặp phải Hiểu đánh giá thành phần mỹ phẩm sản phẩm chăm sóc cá nhân cách đơn giản để “phán đốn” mỹ phẩm có hợp với da nhu cầu hay không Việc nhận biết hiểu thành phần có lợi có hại cho da thực lợi chăm sóc da Đề tài “Nghiên cứu hệ sản phẩm mỹ phẩm, chăm sóc cá nhân” thực dựa nhu cầu thực tế Trong phạm vi Đồ án 3, em tiến hành nghiên cứu tiến hành thực nghiệm với sản phẩm nước rửa chén Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm I TS Cao Thị Mai Duyên TỔNG QUAN VỀ CÁC THÀNH PHẦN CÓ TRONG CÁC SẢN PHẨM CHĂM SĨC CÁ NHÂN Dầu gội Hình biểu diễn số nhãn sản phẩm dầu gội đầu có mặt thị trường Hình Một số bảng thành phần loại dầu gội có mặt thị trường Thành phần dầu gội thường có: - Nước - Chất hoạt động bề mặt (Sodium Laureth Sulfate, Cocamidoropyl Betaine, …) - Chất dưỡng ẩm cho da đầu, tóc (Dimethicone, Glycerin, Hydrozed Keratin, ….) - Chất làm đặc (PEG-75 Lanolin, Glyceryl Stearate, Carbomer, Guar Hydroxypropyltrimonium, …) - Chất bảo quản (Methylparaben, Methylisoiazolinone, Methylchloroisothiazolinone, …) - Chất phụ gia khác Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Dun Khơng có khác biệt thành phần dầu gội dành cho nam hay nữ, khác biệt lớn dầu gội dành cho nam nữ mùi hương Nước rửa chén Hình biểu diễn số nhãn sản phẩm nước rửa chén có mặt thị trường Hình Một số bảng thành phần loại nước rửa chén có mặt thị trường Thành phần nước rửa chén thường có: - Nước - Chất hoạt động bề mặt (Sodium Linear Alkybenzene Sulfonate, Sodium Laureth Sulfate) - Muối (Magnesium Sulfate) - Chất bảo quản (Methylisoiazolinone, Methylchloroisothiazolinone) - Chất thơm - Chất phụ gia khác Đối với số nước rửa chén, người ta cho thêm thành phần dưỡng ẩm (chiết xuất lô hội) tăng độ ẩm cho da tiếp xúc trực tiếp với nước rửa chén Chiết xuất chanh hay trà xanh có tác dụng làm sạch, chống khuẩn loại bỏ mùi hôi bám bát đĩa Bộ môn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Sữa tắm Hình biểu diễn số nhãn sản phẩm sữa tắm có mặt thị trường Hình Một số bảng thành phần loại sữa tắm có mặt thị trường Thành phần sữa tắm thường có: - Nước - Chất hoạt động bề mặt (Cocamidoropyl Betaine, Sodium Laureth Sulfate, …) - Chất làm đặc (PEG-80 Sorbitan Laurate, Carbomer, Glycol Stearate, Xathan Gum, …) - Chất dưỡng ẩm (Glycerin, Panthenol, Ethylhexylglycerin, …) - Chất phụ gia khác Đối với sữa tắm dành cho trẻ em, thành phần khơng có chất bảo quản diệt khuẩn (Methylisoiazolinone) gây kích ứng, dị ứng mẩn đỏ Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm - TS Cao Thị Mai Duyên Đứt gãy trình chế biến (một số thành phần, chẳng hạn carbomer, yêu cầu cắt để kích hoạt đạt độ nhớt tối ưu, thành phần khác nhạy cảm với cắt, chẳng hạn silica bốc khói) 3.2 Các loại chất làm đặc thường sử dụng 3.2.1 PEG-150 distearate - Là polyethylene glycol diester axit stearic, có dạng vảy màu trắng, mùi đặc trưng, tan nước nóng - Tỷ trọng: 1,2 g/cm3 (20oC) Điểm nóng chảy -65oC, điểm sơi 250oC - Chất trợ hịa tan, chất kết dính, chất giữ ẩm, chất kết dính, chất ổn định nhũ tương làm tăng độ nhớt - Giá thành: 80000VNĐ/100g - PEG-150 khơng khuyến khích sử dụng da bị tổn thương, hợp chất PEG gây kích ứng Ngồi ra, PEG sử dụng với hàm lượng vướt mức cho phép làm giảm độ ẩm da khả ưa nước chúng 3.2.2 Xanthan gum - Xanthan gum giữ vai trò quan trọng ngành công nghiệp ứng dụng gum công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, công nghiệp dầu mỏ nhiều ngành công nghiệp khác - Xanthan gum sử dụng làm chất làm dày, đông đặc sản xuất kem, đồng thời chất tạo béo "giả", tạo vị béo mà khơng có giá trị dinh dưỡng - Xanthan gum có độ nhớt lớn sử dụng lượng ít, tạo hỗn hợp gel đặc hịa vào nước Xanthan gum thu ứng dụng thực phẩm, khơng có độc tính, - Làm tăng thể tích, cải thiện cấu trúc tính ổn định loại bột nhào đơng lạnh - Giữ ẩm tốt - Thời hạn bảo quản dài - Giúp bánh khơng bị thay đổi thể tích - Tróc khn dễ dàng - Giữ hạt, thành phần trái trạng thái huyền phù 20 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm - TS Cao Thị Mai Duyên Sử dụng tốt cho sản phẩm không chứa gluten  Natri Clorua - Là chất rắn màu trắng đục, bột mịn dạng vảy, vị mặn, khả hút ẩm tốt - Nhiệt nóng chảy 800oC, nhiệt độ sơi 1465oC, tỷ trọng 2.16g/cm3, độ hòa tan nước 35.9 g/100ml (25oC) [5] - Natri clorua có tính hút ẩm, làm tăng áp suất thẩm thấu dẫn đến làm cho vi khuẩn bị nước chết Vì muối thêm vào nước rửa chén để khử khuẩn giúp bát đĩa - Giá thành: 6000VNĐ/1kg - Natri clorua nguy hiểm trường hợp tiếp xúc với mắt gây kích ứng Theo EWG, Sodium chloride đánh giá thang điểm từ đến 10, mức độ nguy thấp sức khỏe Chất dưỡng ẩm 4.1 Khái niệm Thuật ngữ “dưỡng ẩm” thuật ngữ sử dụng để mô tả thành phần bổ sung độ ẩm cho da giúp giữ ẩm da Chúng làm cho da mềm mại, mịn màng giảm tình trạng thơ ráp, nứt nẻ kích ứng [1] 4.2 Phân loại 4.2.1 Chất hút ẩm 21 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Hình Nguyên tắc hoạt động chất hút ẩm Chất hút ẩm thực chủ yếu hai chức sau mỹ phẩm: - Chúng góp phần làm ẩm da cách hút nước từ lớp sâu biểu bì hạ bì đến lớp ngồi da Ví dụ chất giữ ẩm sử dụng cho đặc tính dưỡng ẩm chúng bao gồm glycerin, sorbitol, urê propylene glycol - Ngoài ra, chúng ức chế bay nước từ sản phẩm mỹ phẩm, tức là, bảo vệ da khỏi bị khô Thông thường, sorbitol glycerin sử dụng cho mục đích 4.2.2 Chất làm mềm 22 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Hình Nguyên tắc hoạt động chất làm mềm Chất làm mềm bổ sung dầu lipid da Chúng làm mềm mịn da cách lấp đầy khoảng trống bề mặt da thay lipid bị lớp da Chúng cung cấp bảo vệ bơi trơn bề mặt da, giảm thiểu tình trạng nứt nẻ nâng cao tính thẩm mỹ da Ví dụ chất làm mềm sử dụng mỹ phẩm bao gồm dầu thực vật; dầu hạt hạch; bơ trái cây; lanolin; este tổng hợp rượu béo axit béo, chẳng hạn isopropyl palmitat glyceryl stearat; polyme, chẳng hạn polyquaterniums; hydrocacbon, chẳng hạn dầu khoáng parafin; siloxan, chẳng hạn dimethicone cyclopentasiloxane… 4.2.3 Chất khóa ẩm 23 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Hình Nguyên tắc hoạt động chất khóa ẩm Chất khóa ẩm có chất kỵ nước tạo thành lớp chống thấm nước da Nó ngăn chặn, làm chậm q trình nước qua da Ví dụ chất khóa ẩm sử dụng mỹ phẩm bao gồm:  Hydrocacbon, dầu sáp: mỡ, dầu khoáng, parafin, carnauba sáp candelilla;  Dầu silicon: dimethicone  Dầu thực vật mỡ động vật;  Axit béo: axit stearic  Rượu béo: rượu cetyl 4.2.4 Chất làm trẻ hóa da (hay cịn gọi chất tăng cường hàng rào bảo vệ da) Chất làm trẻ hóa da giúp phục hồi, bảo vệ tăng cường chức hàng rào da Ngoài ra, chúng tạo lớp màng bề mặt da giúp làm mịn da cách thẩm mỹ làm căng nếp nhăn 24 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Ví dụ chất tăng cường hàng rào bảo vệ da sử dụng mỹ phẩm bao gồm protein, chẳng hạn collagen, keratin elastin Vì chế hoạt động khác loại kem dưỡng ẩm khác nhau, chúng thường sử dụng kết hợp với để mang lại lợi ích phù hợp cho người tiêu dùng 4.3 Các chất dưỡng ẩm thường sử dụng 4.3.1 Glycerin - Là chất lỏng không màu, khơng mùi, có vị có tính hút ẩm [7] - Tỷ trọng 1,261 g/cm3; điểm nóng chảy 17.8oC, điểm sôi 290oC; tan vô hạn nước - Được sử dụng nhiều để làm chất cấp ẩm, bôi trơn cho da, giúp da hút ẩm từ môi trường Là thành phần có khả giữ ẩm cách hiệu quả, kiểm sốt tình trạng sạm da, khơ da giữ cho da ln căng bóng, mềm mại Góp phần vào việc tăng khả đàn hồi da, làm chậm q trình lão hóa da ngăn cản hình thành nếp nhăn da - Giá thảnh: 140000VNĐ/500ml - Glycerin hoạt chất an toàn cho phép sử dụng sản phẩm điều chế làm đẹp Gây kích ứng, rát đỏ, không gây chấn thương tiếp xúc với mắt 4.3.2 Dimethicone - Là chất lỏng suốt - Tỷ trọng: 0.971 g/cm3, điểm nóng chảy -35oC, khơng tan nước - Dimethicone hoạt động tác nhân chống tạo bọt, hỗ trợ bảo vệ da chăm sóc da tóc dựa lớp màng ngăn chặn trình nước giúp da ln đủ ẩm không bị khô sần Tạo lớp màng mỏng, nhẹ khiến da thêm căng mịn - Giá thành: 380000VNĐ/500ml - Là hoạt chất an toàn cho da, nhiên dimethicone có khả gây kích ứng làm da nhạy cảm 25 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Hương liệu Hương liệu hợp chất tự nhiên tổng hợp có mùi đặc trưng thêm vào mỹ phẩm để tạo ấn tượng thẩm mỹ cho người tiêu dùng khiến họ cảm thấy hấp dẫn có mùi thơm Hương liệu thêm vào mỹ phẩm để che dấu mùi không mong muốn nhiều thành phần thô Không giống nước hoa, dung dịch chứa cồn với hàm lượng hương thơm cao xịt lên da để mang lại cảm giác dễ chịu cho người dùng, hương liệu sản phẩm chăm sóc cá nhân mỹ phẩm có hàm lượng hương liệu thấp thường sử dụng sản phẩm trang điểm cơng thức chăm sóc da tóc để tăng chấp nhận sản phẩm che giấu mùi tự nhiên thành phần Ví dụ hương liệu sử dụng mỹ phẩm:  Các thành phần tự nhiên: tinh dầu thu từ phận khác hoa, quả, rễ, hạt Chúng lấy từ tuyến nội tạng động vật  Một lớp khác bao gồm thành phần hương liệu tổng hợp linalool citronellol Ngày nay, hương liệu tổng hợp chủ yếu sử dụng để đảm bảo khả tái tạo Ngoài ra, hương liệu tổng hợp mạnh hơn, lâu trôi hơn, phức tạp hơn, dễ sản xuất tinh vi hơn, tái tạo nhiều từ lơ sang lơ khác tốn so với nước hoa tự nhiên Một số phụ gia khác Một số thành phần khác mỹ phẩm phối trộn vào sản phẩm để điều chỉnh độ bền, pH, loại bỏ vi khuẩn tác dụng đặc thù số loại mỹ phẩm: - Tác nhân tế bào chết - Tác nhân Chelate - Tác nhân chống oxi hóa - Chất điều chỉnh pH - Chất bảo quản - Thành phần chống mụn - Chất khử mùi 26 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm III TS Cao Thị Mai Duyên Chất tạo màu THỰC HÀNH Nguyên liệu - Nước deion - Muối Hình 10 Muối - Cocamidopropyl betain (CAPB) Hình 11 Cocamidopropyl betain (CAPB) - PEG-150 distearate 27 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Hình 12 PEG-150 distearate - Glycerin Hình 13 Glycerin - Hương liệu: quế Thiết bị dụng cụ - Bể ổn nhiệt 28 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Hình 14 Bể ổn nhiệt - Cốc đong loại, ống đong, đũa khuấy - Cân - Nhiệt kế Các bước tiến hành Bước 1: Tiến hành gia nhiệt cho nước deion bình ổn nhiệt 90oC Bước 2: Chuẩn bị nguyên liệu Bảng Bảng thành phần ngun liệu sử dụng q trình thí nghiệm Nguyên liệu Thành phần Nước deion 63% CAPB 30% PEG-150 distearate 2% Muối 5% Hương liệu (quế) - giọt 29 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Bảng Bảng thành phần nguyên liệu sử dụng q trình thí nghiệm Ngun liệu Thành phần Nước deion 48% CAPB 40% PEG-150 distearate 1.5% Muối 5% Glycerin 1% Hương liệu (quế) - giọt Bước 3: Lọc dung dịch muối Bước 4: Thêm vào cốc đong lượng nước, nước muối CAPB tính tốn Bước 5: Đun khuấy dung dịch bình ổn nhiệt nhiệt độ lòng dung dịch đạt đến 75oC Bước 6: Thêm PEG -150 distearate cân vào dung dịch, tiếp tục khuấy PEG-150 distearate tan hết Bước 7: Đợi đến dung dịch nguội, thêm vào glycerin hương quế khuấy 30 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm V TS Cao Thị Mai Duyên KẾT QUẢ Sản phẩm sau tiến hành thí nghiệm thể hình 15 Hình 15 Sản phẩm sau tiến hành thí nghiệm Sản phẩm sau tiến hành thí nghiệm thể hình 16 Hình 16 Sản phẩm sau tiến hành thí nghiệm 31 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên Bảng thể khác cảm quan sản phẩm thí nghiệm Bảng Bảng so sánh cảm quan kết thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Màu sắc Trong suốt Trong suốt Kết cấu sản phẩm Dung dịch có độ đặc tốt Dung dịch cịn loãng Độ tạo bọt Tạo bọt vừa phải Bọt nhiều dày 32 Bộ mơn Q trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] K S A Gabriella Baki, Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2015 [2] L D R Martin M.Rieger, Surfactants in Cosmetics, vol 68, New Jersey: Associates, Morris Plains, New Jersey, 2017 [3] N C f B Information, "PubChem Compound Summary for CID 23665884, Sodium laureth sulfate," August 2022 [Online] Available: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sodium-laureth-sulfate [Accessed August 2022] [4] Đ T T Uyên, "Cocamiddopropyl Betaine ứng dụng sản phẩm chăm sóc cá nhân," Trường Đại học Nơng lâm thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh, 2022 [5] Ricardo D'Agostino Garcia, Antony O'Lenick and Vania Rodgrigues Leite-Silva, "Thickening Agents," in Cosmetic Formulation: Principles and Practice, New York, CRC Press, 2019, p 119 [6] N C f B Information, "PubChem Compound Summary for CID 5234, Sodium Chloride," August 2022 [Online] Available: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/5234 [Accessed August 2022] [7] N C f B Information, " PubChem Compound Summary for CID 753, Glycerol," August 2022 [Online] Available: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/753 [Accessed August 2022] 33 Bộ môn Quá trình – Thiết bị cơng nghệ hóa thực phẩm TS Cao Thị Mai Duyên 34