Se știe că în depozitarea uleiurilor vegetale se dezvoltă în ele procese oxidative, pe baza reacțiilor în lanț de autooxidare a acizilor grași nesaturați. Produsele acestor reacții conferă, de asemenea, calități organoleptice neplăcute uleiului.
Procesul de peroxidare și descrierea sa completă sunt destul de complicate. Cu toate acestea, principalele caracteristici ale acestui proces pot fi descrise destul de precis cu ajutorul următorului model simplu, dar destul de apropiat de realitate. Pentru convenabilitatea descrierii matematice se acceptă următoarele notații:
LH - acid gras nesaturat;
L este reziduul acid;
L * - radicalul liber al acidului gras;
H și O sunt simboluri chimice cunoscute ale hidrogenului și, respectiv, oxigenului.
Catalizatorul pentru autooxidare poate fi, de exemplu, acizi grași liberi (FFA), conținute întotdeauna în uleiuri sau formate în timpul oxidării hidrolitice.
Inițierea unei reacții în lanț apare atunci când orice oxidant puternic interacționează cu un acid gras nesaturat LH pentru a forma un radical L * liber al acidului gras. În prezența oxigenului, acest radical formează rapid un radical peroxid de lipide conform reacției:
(1) L * + O2 → LOO *. care, la rândul său, îndepărtează cu ușurință atomul de hidrogen din unul dintre acizii grași nesaturați LH:
(2) LOO * + LH → LOOH + L * cu formarea radicalului L * din nou.
Apoi se repetă reacțiile (1) și (2) - se formează o reacție în lanț de peroxidare lipidică, în care moleculele de acid gras nesaturat LH și oxigenul oxigen molecular acționează ca substraturi. și în fiecare legătură dintre care se formează o moleculă de hidroperoxid de lipide LOOH.
Sistemul corespunzător al ecuațiilor diferențiale care descriu legătura lanțului are forma:
(3) d / dt [LOO *] = k1 [O2] # 8901; [L *]
(4) d / dt [L *] = d / dt [LOOH] = k2 [LOO *] # 8901; unde concentrația componentelor corespunzătoare este prezentată în paranteze pătrate și k1. k2 sunt constantele chimice ale reacțiilor corespunzătoare.
În viitor, vom fi interesați doar de etapa inițială de dezvoltare a procesului de oxidare, t. uleiurile foarte oxidate din cosmetice nu sunt aplicate. În această aproximare, concentrațiile [O2] și [LH] pot fi considerate parametri constanți.
sh # 945; t sau IF = A sh # 945; t, unde IF este un număr de peroxid, o concentrație peroxidică standardizată (A sh # 913; t), A este parametrul de normalizare, # 945; = √ k1 k2 [O2] [LH].
Pentru intervale de timp suficient de scurte și intensitate redusă de oxidare, adică la valorile parametrilor # 945; t 1. prin extinderea funcției sh # 945; t într-un rând, obținem o formulă simplă și convenabilă pentru aplicații care descrie stadiul inițial de acumulare a hidroperoxidurilor în ulei proaspăt purificat:
(6) IF = Bt + Ct 3. unde coeficienții B și C sunt corelați funcțional cu coeficienții A și # 945; și, în general, depind de un număr de parametri fizici care determină stocarea uleiului: tipul de ulei, temperatura, presiunea și altele. Pentru condiții specifice de păstrare, acești coeficienți pot fi ușor de estimat experimental prin măsurarea numărului de peroxizi. Pentru vremuri mari cu un grad ridicat de oxidare a uleiului, adică la # 945; t >> 1, formula (5) dă dependența exponențială cunoscută frecvent utilizată a numărului de peroxid la timp:
Figura de mai sus prezintă rezultatele comparative ale calculelor utilizând formulele (5) - (7) și măsurătorile numărului de peroxizi din uleiul de primăvară de seară în timpul testelor accelerate. Uleiul a fost depozitat într-un recipient din oțel inoxidabil la o temperatură de (32 ± 6) ° C Temperatura a fost menținută peste temperatura camerei și recipientul nu a fost umplut cu un gaz inert special pentru a accelera experimentul.
Valorile parametrilor (A, # 945;) și (B, C) au fost estimate prin metoda celor mai mici pătrate pentru primele trei valori experimentale ale numărului de peroxizi. Un bun acord între datele experimentale și cele calculate pe întregul interval de măsurare arată că relația (6) descrie cu destulă precizie schimbarea numărului de peroxizi de uleiuri în stadiul inițial de oxidare la # 945; t ≤ 1. Din Figura 1 arată, de asemenea că dependența exponențială (7) descrie procese cu o valoare suficient de ridicată de peroxid și absolut necesar pentru a descrie etapa inițială a procesului de valori mici ale valorii de peroxid.
Datele de mai sus calculate și experimentale ne permit să formulăm o metodă simplă și practică pentru estimarea IF în timpul stocării.
Tehnica este simplu: petrece două sau trei IF măsurători la momente diferite, la depozitarea uleiului de pornire, inclusiv legarea de măsurare la ulei acceptare la depozit, parametrii atunci metoda de calcul este determinată (B, C) oxidarea în formula compoziției (6) obținute prin aceste măsurători și timpul scurs de la data fabricației, care este cunoscut din pașaportul pentru ulei. Cu ajutorul formulelor (5) sau (7) se prezică datele de expirare ale uleiurilor, adică timp pentru a atinge valoarea setată a unității, atunci când este stocată în condiții identice.
Această tehnică permite simplificarea și reducerea semnificativă a costului de păstrare a uleiurilor, în special a celor depozitate în containere mari și la temperaturi scăzute, adesea înghețate până la o stare vâscoasă sau solidă. Experiența arată că cel mai intens proces de oxidare are loc cu deschiderea periodică a unui container pentru a lua mostre sau a se deplasa într-un alt recipient. Când se deschide, un flux de aer se rupe în recipient și se produce condensarea umidității conținute în acesta, în special intensiv în uleiul răcit. Acest lucru accelerează dramatic procesul de hidroliză a trigliceridelor. Prin urmare, înainte de fiecare deschidere, este nevoie de câteva zile pentru a încălzi recipientul la temperatura camerei. Folosirea tehnicii descrise permite reducerea cantității acestor lungi, costisitoare și nocive pentru procedurile de calitate a uleiului.
Cunoașterea predicției peroxidului reduce semnificativ riscurile de stocare a unor cantități mari de ulei și vă permite să oferiți clienților uleiurile de o calitate cerută.
Care este pericolul utilizării uleiurilor oxidate de calitate slabă în produsele cosmetice?
Produsele finale de oxidare (cetone, formaldehide etc.) nu numai că strică aspectul și mirosul compoziției cosmetice. În cele din urmă, ele pot fi mascate cu pigmenți de colorare și arome. Aceste produse de oxidare sunt, printre altele, toxice și, după cum se observă, pot avea un efect cancerigen.
Intermediarii periculoase ale uleiurilor de peroxidare lipidică care initiaza procesele oxidative conjugate în vitamine și alte substanțe biologic active introduse în compoziția pe baza acestor uleiuri și produse cosmetice. Prin urmare, calitatea uleiului are un impact semnificativ asupra stabilității vitaminelor dizolvate în aceasta și alte substanțe biologic active (BAS) EI Kozlov , etc. "Probleme de chimie și tehnologie pentru obținerea vitaminelor solubile în grăsimi". din lucrările VNIIVI nr. 10, Moscova 1977, p. 92. Uleiurile cu o valoare ridicată de peroxid, o pierdere parțială sau completă a activității biologice a BAS, termenul de valabilitate redus și eficacitatea compoziției cosmetice.
Prin urmare, introducerea, prin supraveghere sau economie, în compoziția produselor cosmetice de uleiuri de calitate scăzută cu număr ridicat de peroxid, producătorul riscă să o ruineze complet.
Cerințe de bază pentru uleiuri de depozitare regimuri sunt simple și logic din procedeele modelul oxidative descrise mai sus, iar formulele (3) - (7), pentru a reduce viteza de oxidare a uleiului în timpul depozitării poate reduce concentrația componenților activi, de exemplu, prin introducerea de antioxidanți, folosind cunoscută dependența temperaturii de reacție , lumină și altele asemenea.
Antioxidanții sunt substanțe care joacă un rol inhibitor în reacțiile de oxidare cu peroxid. Cele mai cunoscute antioxidante naturale sunt vitamina E (tocoferol) și vitamina C (acid ascorbic). Introduse în compoziția uleiurilor sau compozițiilor cosmetice, antioxidanții inhibă peroxidarea trigliceridelor și neutralizează radicalii liberi. S-a confirmat experimental că eficacitatea antioxidanților este mult mai mare în uleiul proaspăt decât în US Petent 4,393,043, Koulbanis și colab; Lancome Laboratories, 1983.
Se rafinează un mod bine cunoscut de reducere a vitezei de oxidare a unui ulei prin reducerea concentrației de substraturi și catalizatori de oxidare (apă, SFA, fosfolipide etc.).
În plus, concentrația acestora poate fi redusă prin diluarea cu ulei cu o stabilitate mai mare, de exemplu, ulei de jojoba sau ulei de crab (ulei de muștar abisinian). Această cale poate fi eficace în menținerea rezervelor de petrol la produsele finite producător sub forma unui preamestec, în care raportul este setat retsepturoy.Takaya un amestec de uleiuri ar fi mult mai stabil în timpul depozitării și poate fi destul de promițătoare în ceea ce privește aplicare, prin extinderea gamei de formulări incluzând ulei jojoba, dat fiind faptul că în grăsimea pielii umane, trigliceridele și cerurile sunt conținute într-un raport de aproximativ 2: 1.
Natura efectului factorilor externi asupra procesului de stocare este cunoscută: depozitați de preferință la temperaturi scăzute într-un recipient opac pentru lumină ultravioletă și vizibilă.
Pentru a elimina uleiul în contact cu oxigenul din aer, furnizorii cei mai cunoscuți și uleiul care furnizează depozitate în recipiente opace etanșe umplute cu un gaz inert, cel mai des - azot. Toți indicatorii de calitate a uleiurilor și datele de expirare se referă la depozitare și transport în astfel de condiții. În practică, aprovizionarea cu petrol se realizează în butoaie de capacitate 200 kg sau 25 kg și modurile majore de stocare apar tulburări, așa cum sa arătat mai sus, după deschiderea butoaielor și a uleiurilor de deversare. La fiecare deschidere, o nouă porțiune de aer intră în recipient și o oxidare intensivă a uleiului are loc în condițiile unui flux local dinamic dinamic. Calitatea uleiului depozitat se înrăutățește dramatic literalmente după mai multe autopsii. Acest lucru este valabil mai ales pentru uleiurile rafinate, cele mai populare în cosmetică, deoarece în absența antioxidanților naturali, orice încălcare a regimurilor și a regulilor de depozitare și circulație poate provoca un proces oxidant în ulei.
Pentru a minimiza aceste riscuri, LLC PTK Tushe Flora a dezvoltat și practic utilizează tehnologia de depozitare și îmbutelierea uleiurilor într-un mediu gaz inert fără acces la rezervorul principal.
Durata de valabilitate a majorității uleiurilor vegetale, precum și a tuturor produselor naturale, este relativ scăzută și, dacă este depozitată, este, în general, de 1-2 ani când este depozitată în condiții normale. Termenul de valabilitate declarat de mai mulți ani, în opinia noastră, este nerealist, cu excepția unor specii foarte stabile, cum ar fi uleiul de jojoba și uleiul de crabbe, a cărui perioadă de valabilitate este de cel puțin 3 ani.
- În cosmetice, cea mai eficientă utilizare a uleiurilor vegetale rafinate cu un număr minim de acid și peroxid. Schimbarea numărului de peroxizi poate fi prevăzută destul de precis prin câteva dintre măsurătorile sale la începutul perioadei de valabilitate.
- Uleiurile oxidate de calitate scăzută nu numai ele însele pot strica caracteristicile organoleptice ale compoziției cosmetice, făcând-o toxică și carcinogenă. Produsele de oxidare a uleiurilor (intermediari și finali) inițiază oxidarea antioxidanților și a BAS, introduși în compoziție, reduc eficacitatea lor.
- Calitatea uleiurilor introduse în compoziția cosmetică afectează în mod semnificativ depozitarea și eficacitatea antioxidanților constituenți, a vitaminelor și a altor BAS. Eficiența antioxidanților și a BAS este mult mai mare în uleiul proaspăt decât în cazul parțial oxidat.
- Uleiurile rafinate, purificate din antioxidanți naturali, necesită o aderență strictă la regimurile de depozitare și transport.
- Utilizarea uleiurilor ieftine, dar de calitate inferioară în formulă este neprofitabilă din punct de vedere economic, deoarece acest lucru poate strica BAS mult mai costisitor în formulare.
- Uleiurile substandard provoacă daune duble: produsele oxidării lor nu numai că pot strica lipidele și produsele BAS, ci au același efect dăunător asupra componentelor celulelor pielii.
- Depozitarea corect organizată într-un mediu inert, excluzând impactul luminii, temperaturilor ridicate și oxigenului, vă permite să mențineți valori ridicate ale uleiului pe toată perioada de depozitare.
Considerațiile de mai sus sunt cunoscute de foarte mult timp și sunt cunoscute, cu toate acestea, în condițiile pieței ingredientelor brute, se constată că furnizorii lipsiți de scrupule încalcă regimurile de depozitare a uleiurilor vegetale. Prin urmare, în concluzie, recomandarea obișnuită către furnizori și tehnologi este aceea de a lucra cu parteneri fiabili și de încredere.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: