Всероссийский конкурс студенческих идей «Шаг в будущее

Всероссийский конкурс студенческих идей
«Шаг в будущее - 2015
Инновационные технологии 21 века
(химия, химическая технология, новые материалы)
ИЗУЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ
РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ
К ОКИСЛЕНИЮ ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ
И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ В СОСТАВЕ
КРЕМА ДЛЯ РУК
Учреждение образования
«Белорусский государственный
технологический университет»

Автор проекта:
•
Сидерко Ирина
Александровна,
выпускник 2014 г.,
факультет
технологии
органических
веществ

Руководители:
•
•
Бондаренко Ж.В.,
доцент, канд.техн. наук
Эмелло Г.Г.,
доцент, канд.техн. наук
2
Актуальность работы



Масла в составе эмульсионных продуктов более
эффективно воздействуют на кожу, т.к. диспергированная
масляная фаза лучше проникает в кожу по сравнению с
чистыми маслами.
В процессе получения эмульсионных продуктов
растительные масла подвергаются термическим
воздействиям, что приводит к их окислению и накоплению
продуктов окисления в средствах. Это влияет на качество
косметических кремов и может представлять опасность для
потребителя.
Предотвращение окисления масел позволяет продлить
сроки сохранения ими и содержащими их продуктами
полезных свойств и биологически ценных веществ, поэтому
актуальным является исследование устойчивости масел к
окислению и влияющих на это факторов.
3
Цель работы

разработка состава крема для рук,
удовлетворяющего требованиям,
предъявляемым к косметическим
кремам, на основе изучения свойств
растительных масел и их
устойчивости к окислению при
термическом воздействии
4
Объекты исследования





Рапсовое масло (рафинированное дезодорированное,
марка П, Республика Беларусь)
Масло виноградной косточки (рафинированное
дезодорированное вымороженное, Италия)
Смесь рапсового масла и масла виноградной
косточки в различном соотношении
Смесь растительных масел с витамином Е
Косметическая эмульсия, содержащая рапсовое
масло, масло виноградной косточки, витамин Е, другие
компоненты
5
Схема проведения
эксперимента
Определение
основных физикохимических
показателей
Рапсовое масло
Масло виноградной
косточки
Смесь рапсового масла и
масла виноградной
косточки
Витамин Е
Хроматографический
анализ
Термообработка
Определение
кислотного и
перекисного чисел
Анализ полученных
экспериментальных данных
Анализ крема по
основным
органолептическим и
физико-химическим
показателям
Получение
образца крема
Выбор расходов
масел, витамина Е,
др. компонентов
крема для рук
6
Физико-химические
показатели исходных масел
Наименование показателя Значение показателя масел
рапсового
Показатель преломления (nD20 )
косточкового
1,4759
1,4751
Кислотное число, мг КОН/г
0,53
0,46
Число омыления, мг КОН/г
160
162
Эфирное число, мг КОН/г
160,47
161,54
Перекисное число,
ммоль ½ О/кг
12,7
10,5
Цветное число, мг J2
4.98
4.99
7
Зависимость кислотного числа от
продолжительности термообработки
растительных масел и их смесей
Условия анализа:
Непрерывное
перемешивание на
магнитной мешалке
Температура 75-80ºС
8
Зависимость перекисного числа от
продолжительности термообработки
растительных масел и их смесей
Условия анализа:
Непрерывное
перемешивание на
магнитной мешалке
Температура 75-80ºС
9
Хроматографический анализ
жирно-кислотного состава масел




Газожидкостной хроматограф «Кристалл-5000.1»
Условия:
•
•
•
•
•
•
колонка кварцевая капиллярная длиной 100 м и диаметром 0,25 мм;
адсорбент – цианопропилфенилполисилаксан;
детектор – пламенно ионизационный;
газ-носитель – азот; объем пробы 1 мкл;
температура испарителя 250°С;
время анализа – 102,3 мин.
Идентификация жирных кислот – по характеристикам
удерживания хроматограммы эталонной смеси жирных кислот
Restek 35077 и Restek 35079.
Количественная обработка хроматограмм – метод внутренней
нормировки с помощью программного обеспечения UniCromTM.
10
Хроматограмма растительных
масел без термообработки
Рапсовое масло
Масло
виноградной
косточки
11
Жирно-кислотный состав
растительных масел
Кислоты
Содержание в рапсовом масле, % масс.
Содержание в косточковом масле, %
масс.
без обработки
после обработки
без обработки
после обработки
Миристиновая
0,06143
0,05773
0,04238
0,04571
Пальмитиновая
5,37479
5,31011
6,84424
6,80087
Пальмитолеиновая
0,15463
0,14925
0,10151
0,09691
Стеариновая
2,88377
2,78492
3,87520
3,90005
Олеиновая
39,45420
38,41297
19,41751
19,43928
Вакценовая
1,68754
1,65244
0,71272
0,67764
–
–
0,03968
0,04092
Линолевая
43,01492
42,03045
65,30595
65,18904
-линоленовая
0,44245
0,40503
0,17499
0,09400
Цис-11-эйкозеновая
4,27890
4,12841
0,27881
0,21659
-линоленовая
0,94592
0,87532
0,16806
0,17885
Эруковая
0,45614
0,45512
–
–
Другие кислоты
0,11249
0,13146
0,03393
0,08986
Неидентифицированные
1,12834
3,06679
3,00502
3,23029
Линолеидиновая
12
Зависимость кислотного и перекисного чисел
смеси масел с витамином Е от
продолжительности термообработки
Условия анализа:
Рапсовое масло и
масло виноградной
косточки 5:1
Расход витамина Е 0,4%
Продолжительность обработки, мин
Температура 75-80ºС
13
Состав крема для рук
Компонент
Кол-во, Компонент
% масс.
Кол-во,
% масс.
Вода
76,3
Витамин Е
0,5
Липодерм 4/1
9,0
1,0
Рапсовое масло
5,0
Вазелин
3,0
Масло
виноград-ной
косточки
Полидиметилсилоксан
Отдушка
Глицерин
2,0
Консерванты
0,4
Изопропилмиристат
2,0
Всего
0,5
0,3
100,0
14
Показатели качества образца
крема
Наименование
показателя
Значение показателя
по СТБ 1673–2006
образца
Однородная масса без
посторонних примесей
Однородная масса без
посторонних примесей
Цвет
Свойственный цвету
данного изделия
Белый
Запах
Свойственный запаху
данного изделия
Соответствует запаху
использованной отдушки
5-98
72,3
Значение рН
5,0-9,0
7,1
Коллоидная
стабильность
Стабилен
Стабилен
Термостабильность
Стабилен
Стабилен
Внешний вид
Массовая доля влаги и
летучих веществ, %
15
Заключение





Изучено влияние продолжительности термообработки на устойчивость к
окислению рапсового масла, масла виноградной косточки и их смесей.
Установлено, что в меньшей степени подвержена окислению смесь
рапсового масла с маслом виноградной косточки в соотношении 5:1.
Показано, что введение витамина Е в количестве 0,4% к массе смеси
масел обеспечивает их защиту от окисления при температуре 75-80ºС в
течение 80 мин.
Определено, что термическое воздействие в изученных рамках
оказывает незначительное влияние на жирно-кислотный состав
рапсового масла и масла виноградной косточки
Разработана рецептура эмульсионного крема для рук, содержащего в
составе рапсовое масло и масло виноградной косточки при соотношении
5:1, а также витамин Е.
В лабораторных условиях диспергационным методом по способу
«горячий/горячий» получен образец крема. Анализ крема показал его
соответствие по органолептическим и физико-химическим показателям
требованиям СТБ 1673–2006.
16