Ключевые слова: альтернативный метод анализа, контроль качества, пенетрация, число пенетрации, длительная заморозка, ускоренное старение, косметическая масса, крем, скраб.
В данной статье рассмотрим возможность тестирования косметических продуктов альтернативным методом, таким как измерение числа пенетрации. На примере двух продуктов — крем-баттера для тела и эмульсионного скраба — покажем, как этот метод был применен и какие результаты были получены на базе инновационной лаборатории ООО ФДА Компани.
Как известно, любое косметическое средство, которое поступает в продажу, должно отвечать регламентированным требованиям качества. Согласно ГОСТ 31460–2012 «Кремы косметические», нормируются следующие показатели: органолептические показатели (цвет, запах, внешний вид), массовая доля влаги, водородный показатель, коллоидная стабильность и термостабильность [2].
Альтернативные методы анализа качества косметических образцов подразумевают создание определённых «стрессовых» условий и/или тестирования продукции с помощью методов, взятых из других областей. «Стрессовые» условия — это температурный режим (высокая температура, заморозка или колебания температур), излучение (солнечный свет, УФ-излучение), избыточная влажность окружающей среды, окисление, посторонняя микрофлора и пр. [1].
В лабораторном эксперименте использовали три альтернативных метода: длительная заморозка, длительное воздействие высоких температур, или метод «искусственное старение», и метод измерения числа пенетрации с помощью прибора пенетрометра.
Описание опыта
В лаборатории разработали два продукта: первый — крем-баттер для тела, а второй — эмульсионный скраб. Важным показателем при разработке продукта являлась реология образцов, т. е. необходимо было создать продукты с густой и плотной консистенцией. Образцы были изготовлены согласно разработанным рецептурам.
Состав крем-баттера для тела: Water, Butyrospermum Parkii (Shea) Oil, Glycerin, Stearic Acid, Glyceryl Stearate Citrate, PEG-100 Stearate, Glyceryl Stearate, Cocos Nucifera (Coconut) Oil, Caprylic/Capric Triglyceride, Cyclopentasiloxane, Sodium Acrylates Copolymer, Lecithin, Sodium Hydroxide, Phenoxyethanol, Ethylhexylglycerin, Perfume.
Состав эмульсионного скраба: Sea Salt, Glycerin, Cocos Nucifera (Coconut) Oil, Polysorbate 20, PEG-100 Stearate, Glyceryl Stearate, Stearic Acid, Butyrospermum Parkii (Shea) Oil, Prunus Amygdalus Dulcis (Sweet Almond) Oil, Tocopheryl Acetate, Tocopherol, Lecithin, Ascorbyl Palmitate, Sodium Hydroxide, Perfume.
Далее образцы подверглись различным «стрессовым условиям», измерениям стандартным методом, т. е. производили тестирования согласно ГОСТ 31460–2012, после чего измеряли число пенетрации.
Тест на длительную заморозку
Тест на длительную заморозку проводится для оценки влияния низких температур на свойства и стабильность косметических продуктов при транспортировке или длительном хранении. Образцы продуктов помещаются в холодильную камеру при температуре +5 °C на различные сроки: 7, 14 и 45 дней. По прошествии каждого срока косметическая масса извлекается из камеры и размораживается при комнатной температуре в течение часа. Затем крем-баттер и эмульсионный скраб подвергаются контрольным испытаниям по ГОСТ 31460–2012, а также измеряется число пенетрации, которое характеризует консистенцию продукта. Тестирование проводилось не менее 3 раз. В данном исследовании образцы оказались стабильными на протяжении всего периода заморозки [1].
Тест на длительное воздействие высоких температур
Тест на длительное воздействие высоких температур, также называемый тестом «ускоренного старения», проводится для оценки влияния повышенных температур на свойства и стабильность косметических продуктов, а также для контроля качества продукта при хранении на протяжении всего срока годности. Образцы продуктов помещаются в суховоздушные шкафы при температуре +40 °C на различные сроки: 7, 14 и 45 дней. После окончания каждого срока экспериментальные образцы извлекаются из суховоздушных шкафов (термошкафов) и подвергаются контрольным испытаниям по ГОСТ 31460–2012, с последующим измерением числа пенетрации. Тестирование проводилось не мнее 3 раз. В данном исследовании крем-баттер для тела и эмульсионный скраб оставались стабильными на протяжении всего периода нагревания [1].
Тест контрольного образца
Тест контрольного образца проводится для сравнения свойств и стабильности косметических продуктов при хранении в нормальных условиях, то есть при температуре +25 °C. Косметическая масса хранятся при комнатной температуре на протяжении различных сроков: 7, 14 и 45 дней. После завершения каждого периода образцы подвергаются контрольным испытаниям по ГОСТ 31460–2012, которые включают оценку внешнего вида, цвета, запаха, водородного показателя рН, массовой доли влаги, коллоидной стабильности, термостабильности продукта. Тестирование проводилось не менее 3 раз. Данное исследование показало стабильность крем-баттера для тела и эмульсионного скраба на протяжении всего периода хранения.
Измерение числа пенетрации
Пенетрация — метод определения физико-механических свойств путем проникновения (вдавливания) в продукт посторонних тел разной формы и размеров [3]. В эксперименте погружение происходило под действием массы конуса. Пенетрометры помогают оценить влияние различных факторов, таких как температура, влажность, хранение и т.д, на продукты. Степень пенетрации зависит от текстуры, консистенции, зрелости, свежести и других свойств продукта, которые могут изменяться под воздействием различных факторов.
Число пенетрации — показатель, характеризующий реологические свойства вещества, равное глубине погружения рабочего тела пенетрометра в единицах десятых долей миллиметра [3].
В ходе эксперимента проводилось тестирование на конусном пенетрометре. Конус погружался в образцы на 5 секунд, тестирование проводилось не менее 3 раз при температуре 25°C.
Из вышеперечисленных тестов были получены следующие результаты испытаний:
Показатели числа пенетрации крем-баттера для тела График № 1
По шкафе Y — число пенетрации, по шкафе X — дни тестирования продукции.
Из графика видно, что число пенетрации крем-баттера при температуре 25℃ и 40℃ остается в одном диапазоне на 7 и 14 день. Низкая температура хранения увеличила густоту продукции.
Показатели числа пенетрации эмульсионного скрабаГрафик № 2
Из графика № 2 можно сделать вывод, что на втором измерении (в 7 день тестирования) показания числа пенетрации продукта были практически идентичные. Начиная с 14 дня показания изменялись и в конце эксперимента при низкой температуре 5℃ реология (консистенция) скраба начала снижаться, а при хранении при температуре 40℃ реология (густота) скраба увеличилась.
Вывод: Метод пенетрации — это ещё один из нескольких методов альтернативах методик тестирования. Данный способ является показательным и измеримым методом контроля качества для изучения свойств косметической продукции на протяжении всего срока годности.
Этот метод может подойти к таким косметическим продуктам, как пасты для шугаринга, эмульсионные скрабы, густые кремообразные текстуры (баттеры), твердые формы шампуней, твердые формы бальзамов, желеобразные текстуры и тп.
В ООО ФДА Компани данный метод успешно прошел тестирование в инновационной лаборатории и внедрен в работу отделом контроля качества.
Литература:
- Альтернативные методы анализа качества косметических средств / С. Н. Бутова, В. К. Очерет, Е. Р. Вольнова, Е. С. Гордикова. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 50 (288). — С. 83–85.
- ГОСТ 31460–2012. Библиографическая ссылка. Кремы косметические. Общие технические условия. М.: Стандартинформ. 2013. 5 с.
- Современные методы контроля качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции: метод. Указания к выполнению лабораторных работ / сост. С. В. Патиева, А. М. Патиева. — Краснодар: КубГАУ, 2020. — 76 с.
