Author: Кривова А.Ю. Паронян В.Х.
Tags: эфирные масла парфюмерия косметические средства химическая технология химические производства учебник косметика парфюмерная промышленность издательство дели принт парфюмерное производство композиции
ISBN: 978-5-94343-181-4
Year: 2009
Text
А.Ю. КРИВОВА, В.Х. ПАРОНЯН
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
ПАРФЮМЕРНО-КОСМЕТИЧЕСКИХ
ПРОДУКТОВ
Рекомендовано Учебно-методическим объедине-
нием по образованию в области технологии про-
изводства продуктов питания и пищевой инжене-
рии в качестве учебника для студентов высших
учебных заведений, обучающихся по специально-
сти 260401 (2707.00) «Технология жиров, эфирных
масел и парфюмерно-косметических продуктов»
направления подготовки дипломированного спе-
циалиста 260200 (655600) «Производство продук-
тов питания из растительного сырья»
Москва
ДеЛи принт
2009
УДК 665.5
ББК 35.68(я73)
К82
Рецензент:
заслуженный деятель науки и техники РСФСР,
доктор технических наук, профессор А. П. Нечаев
Кривова А.Ю., Паронян В.Х.
К82 Технология производства парфюмерно-косметических продук-
тов. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 668 с.
ISBN 978-5-94343-181-4
В учебнике приведены современные сведения о технологиях
производства парфюмерных и косметических изделий. Учебник
состоит из двух частей. В первой части изложена история развития
мирового и отечественного парфюмерного производства, приведе-
ны классификация запахов и их композиций, показаны аспекты
практического использования одорирования, рассмотрены способы
получения эфирных масел и душистых веществ, даны основы по-
строения парфюмерных композиций и их производства, а также
настоев, растворов, отдушек, эссенций, жидкостей, приведены тре-
бования к качеству парфюмерной продукции. Во второй части
учебника представлена технология производства косметической
продукции - кремов, гелей, масок, зубных порошков и паст,
средств по уходу за волосами, шампуней, бальзамов, гелей для ду-
ша и жидких мыл, включающая классификацию косметических из-
делий, дано описание основного и вспомогательного оборудова-
ния, упаковочных материалов, приведены современные требования
системы менеджмента качества и безопасности производства.
Учебник предназначен для студентов ВУЗов, аспирантов, док-
торантов, инженерно-технических работников, специалистов мас-
ложировой и других отраслей АПК.
УДК 665.5
ББК 65.78(я73)
ISBN 978-5-94343-181-4
© Кривова А.Ю., Паронян В. X., 2009
© Оформление. ООО «ДеЛи принт», 2009
ВВЕДЕНИЕ
Парфюмерия, косметика и препараты на основе целебных трав
применялись человеком с незапамятных времен. Не секрет, что кра-
сота и здоровье нашего тела в значительной степени зависят от со-
держимого флаконов, баночек, тюбиков, которые продаются в мага-
зинах или используются в косметических салонах.
Современная концепция управления качеством производства
парфюмерной и косметической продукции основана на строгом со-
блюдении технических и технологических регламентов и рецептур,
санитарно-гигиенических норм и правил, осуществлении многопа-
раметрического мониторинга показателей качества сырья и готовой
продукции. Она включает в себя систему реализации ключевых
принципов управления качеством, в том числе стратегическую ори-
ентацию на потребителя, повышение роли руководства предприятия
и создании условий, необходимых для организации эффективного
функционирования производства, использование процессного и сис-
i емкого подходов к организации технологий производства с целью
постоянного расширения и обновления ассортимента парфюмерной
п косметической продукции. Внедрение компьютерных технологий,
использование современной высокоэффективной измерительной
1СХПИКИ и средств испытаний, а также экспресс-методов микробио-
логического и физико-химического контроля позволит выпускать
высококачественную парфюмерно-косметическую продукцию, гар-
монизированную с мировыми стандартами.
Подготовка специалистов в области технологии парфюмерно-
косметических продуктов и менеджеров производства предполагает
изучение основного и вспомогательного сырья, освоение технологии
4
получения натуральных эфирных масел, производства синтетиче-
ских душистых веществ и создания новых видов парфюмерно-
косметической продукции. Необходимо освоить принципы состав-
ления рецептур парфюмерных жидкостей, отдушек для косметики,
туалетного мыла и моющих средств, косметических препаратов
(кремов, лосьонов, средств для ухода за волосами, средств гигиены
полости рта, декоративной косметики) и создания высокоэффектив-
ных косметических продуктов на основе экстрактов растений, био-
логически активных добавок, целебных грязей и солей, а также но-
вых оригинальных парфюмерных композиций на основе натураль-
ных растительных и эфирных масел, сложных душистых смесей и
индивидуальных композиций. Кроме того, необходимо изучение
основ бактериологии, дезинфекции и дезинфекционного контроля,
санитарно-профилактических мероприятий и овладение современ-
ными способами фасовки, оформления и упаковки парфюмерных и
косметических изделий, а также производства аэрозолей в парфюме-
рии и косметике.
В учебнике обосновано значение данного курса технологии
производства парфюмерно-косметических продуктов по специаль-
ности «Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-
косметических продуктов». Указана основная задача, заключающая-
ся в том, что наряду с традиционными проблемами обучения моло-
дого поколения необходимо ставить задачи развития у студентов
профессионального мышления, позволяющего эффективно решать
технологические, технические и научные проблемы отрасли. Инте-
грация в учебном процессе на уровне межпредметных связей опира-
ется на общие структурные элементы содержания образования, что
позволяет обеспечить концентрацию учебного материала, исклю-
чить дублирование в изложении и обеспечить системность знаний
будущих специалистов.
Авторы выражают искреннюю благодарность доктору техниче-
ских наук, профессору, заслуженному деятелю науки и техники РФ
А.П. Нечаеву за рецензирование и редактирование рукописи учебника.
При работе над учебником большую помощь оказали специа-
листы ОАО Косметического объединения «Свобода», которым ав-
торы выражают искреннюю благодарность, и в первую очередь -
руководителям этого предприятия, являющимся хранителями луч-
ших традиций российских производителей косметики, К.М. Чиго-
риной и И.М. Алавердиеву.
При подготовке рукописи существенно помогли авторам мате-
риалы, опубликованные издательским домом «Косметика и медици-
Введение 5
на», а также обзорные работы, выпущенные этим издательством за
последние 10 лет. Плодотворная работа таких энтузиастов, как
Г'. г)рнандес А. Марголина, А. Петрухина, позволила авторам ис-
пользовать при написании учебника оперативную информацию по
косметической химии, технологии косметических производств, фи-
зиологическому действию косметических средств, что, на наш
взгляд, сделало данный учебник более актуальным не только для
подготовки инженеров-технологов, но и для врачей косметологов.
Авторы хотели бы выразить свою благодарность сотрудникам
АНО НИИСНДВ, которые не только бережно хранят историю и зна-
ния российских парфюмеров и косметологов, но стараются сделать
их достоянием общественности. Спасибо за это С.В. Баранову,
С.А. Войткевич, Л.А. Хейфиц Т.Н. Алешиной, А.Л. Войцеховской и
другим ученым.
ЧАСТЬ 1. ПАРФЮМЕРИЯ
Парфюмерия («parfumerie», от французского «parfum» - аро-
мат, духи, благоухание). Под этим словом понимают:
- изделия, применяемые для ароматизации волос, кожи, одеж-
ды и пр.;
- отрасль знаний в области сочетания запахов. Наука о запахах
является самой молодой и только недавно получила свое
точное наименование - одорология (от латин, odor - запах);
- отрасль промышленности, производящая парфюмерные товары.
Слово «parfumer» в точном переводе означает «дымление»,
«окуривать». Под словом «parfum» раньше понимали группу ве-
ществ, применяемых для ароматизации воздуха путем дымления.
В настоящее время этот термин понимается более широко и означает
всякое приятно пахнущее сочетание душистых веществ. Парфюмер -
это специалист, создающий композиции, - сложную смесь души-
стых веществ.
Можно сказать, что парфюмерия - это искусство, основанное на
научных данных. Парфюмерия широко использует возможность ис-
кусственного воспроизведения запахов растений. В этом случае
природа служит для парфюмерии прообразом для получения гармо-
нических комплексов с совершенно новыми запахами, которые в
природных условиях не встречаются.
Основным материалом, которым пользуется парфюмер в своей
работе, являются натуральные душистые вещества растительного
или животного происхождения и полученные синтетическим путем.
К душистым веществам, полученным из растительного сырья, отно-
сятся, например, лимонное, апельсиновое, мандариновое, жасмин-
Парфюмерия
7
ное, розовое и другие масла. Веществами животного происхождения
являются, в основном, секреты отдельных гормональных органов
(мускус, бобровая струя и др.) и продукты внутренней секреции не-
которых животных (цибет, амбра и др.).
Можно получить различные индивидуальные химические со-
единения, как сходные по запаху с природными (например, ванилин,
кумарин), так и не имеющие аналогов в природе. В настоящее время
для нужд парфюмерии синтезированы сотни душистых веществ, не
встречающихся в природе.
Путем сочетания натуральных и синтетических веществ пар-
фюмер составляет различные смеси (композиции) с определенными
запахами, которые определяют запах парфюмерных, косметических
изделий, продуктов мыловаренной, пищевой, пищевкусовой, лике-
роводочной, кондитерской и табачной промышленности.
Композиции могут применяться непосредственно в виде спир-
товых растворов в качестве духов, одеколонов, туалетных вод и т.п.
или в качестве добавок к различным смесям для придания послед-
ним приятного запаха.
Основным в работе парфюмера является соблюдение законов
гармонии. Использование законов гармонии в парфюмерии возмож-
но при условии применения метода аналогии проявления этих зако-
нов в других видах искусства (живописи, музыке и т. д.). При всем
различии этих видов искусства они имеют и некоторую общность.
Например, терминология, принятая главным образом в теории му-
зыкальной композиции (гармония, лейтмотив, тембр и т. д.), может
быть применена в парфюмерии, так как смысл этих терминов обще-
известен и в значительной степени характеризует как совокупность,
так и последовательность восприятия отдельных элементов компо-
зиции, дающих, в конечном счете, общую эмоциональную окраску
для потребителя данной композиции.
Только взгляд на парфюмерию, как на искусство, основанное на
научных данных, приводит к выявлению каждым парфюмером своего
«почерка», и только этим путем можно создать оригинальные направ-
ления в парфюмерии и вывести парфюмерно-композиционную техни-
ку из области чистого эмпиризма, случайных удач, и в то же самое
время установить закономерности, позволяющие прогнозировать
свойства изделия.
Основной фонд, которым оперирует парфюмер при создании ком-
позиций, создавался веками и продолжает расширяться в наше время.
ГЛАВА 1
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК О ЗНАЧЕНИИ
АРОМАТОВ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
На всех этапах развития человечества обоняние играло большую
роль. Оно было необходимо первобытному человеку для поиска рас-
тительной и животной пищи. По мере развития цивилизации это чув-
ство стало приобретать все большее значение для удовлетворения
религиозно- культурных и эстетических потребностей человека.
По утверждению историков, обычай применения душистых ве-
ществ возник на Востоке, потому что сухой и жаркий климат вос-
точных стран вызывал поражения кожи. Жители Востока с профи-
лактической целью омывали и смазывали свою кожу смягчающими
средствами, применяя для этой цели отдушенные растительные и
животные жиры.
Египет оставил для потомков многочисленные достоверные ис-
торические свидетельства использования благовоний.
Нильская лилия (Nymphea caerulea Sav.), как стало известно,
использовалась жрецами в качестве психотропного и возбуждающе-
го (эротизирующего) средства. Найдены фрески, изображающие
траурную церемонию, во время которой живые, нюхая «голубой ло-
тос», вступают в контакт с мертвым.
Основными смолами для культовых воскурений оставались
смола кедра, ладан и мирра, которые наряду с другими продуктами
(кедровый скипидар, смолы, антисептики) использовались при му-
мифицировании умерших.
Краткий исторический очерк
9
Царский двор, жрецы и знатные персоны предпочитали благо-
вонные масла или мази, сделанные на основе оливкового, миндаль-
ного или кунжутного масел с использованием мирры, душистых
трав и других пахучих ингредиентов. Это были первые препараты
лечебно-профилактической косметики.
Готовились они в храмовых мастерских по стандартным рецеп-
турам, тексты которых были высечены на каменных стенах. Были
указаны объемные и весовые соотношения компонентов, продолжи-
тельность процедур, выходы и потери.
Арабские купцы и мореходы везли ладан и мирру, сандаловое
дерево и пасту из измельченной в пыль древесины сандала, древеси-
ну агаро (Aguilaria aqollocha), иногда неточно называемую «алоэ»,
стиракс, гальбанум, имбирный корень, мускатный орех, черный пе-
рец, корицу.
В III—I веках до н. э., то есть в годы расцвета Александрии, ас-
сортимент парфюмерно-косметического сырья был достаточно богат
и разнообразен. В качестве основы благовонных масел (умащений,
притираний) применялись оливковое, кунжутное, миндальное и дру-
гие растительные масла. При этом к ним добавлялись в нужных про-
порциях масляные концентраты, полученные из смол, корней, трав
или цветов пахучих растений методом так называемой «мацерации».
Многие растения, из которых добывались душистые вещества, со-
хранили свое значение до сегодняшнего дня.
Ливанский кедр (Cedrus livani Barr.) был в Древнем Египте важ-
нейшим строительным материалом. Поразительная устойчивость
древесины (детали саркофага Тутанхамона сохранились в течение
3200 лет), ее приятный запах, бактерицидные свойства кедровой
смолы сделали это дерево священным. Из него изготавливали двери
храмов, саркофаги, священные сосуды; стружку и смолу использо-
вали для воскурений. Несмотря на предостережения древних мудре-
цов, ливанский кедр уже к началу нашей эры стал исчезать с лица
земли из-за хищнической вырубки.
Ладан, с древнейших времен используемый при культовых вос-
курениях, - это смола, которая выделяется из трещин и насечек де-
ревьев рода Boswellia. Настоящий арабский ладан (олибанум
«Аден») в течение многих веков добывался из южно-аравийского
растения Boswellia sacra (Flueck) или растущего в Сомали вида Bos-
wellia carteri (Birdw).
Высоко ценился и индийский ладан, получаемый из растущих в
Индии видов Boswellia serrata (Roxb). или Boswellia glabra (Roxb).
10
Глава 1
Арабская монополия на ладан и его необычно высокая, чуть ли
не на вес золота, цена заставляли искать заменители, одним из кото-
рых оказалась смола ладанника.
Ладанник (Cislus ladaniferus L., Cistus creticus Pres.) - средизем-
номорский и черноморский полукустарник, веточки и листья кото-
рого имеют смолистый налет или гранулы смолы.
Смола ладанника (лабданум) обладает приятным, напоминаю-
щим ладан, древесно-амбровым запахом. Она не потеряла значения
до настоящего времени.
Мирра (по-русски - иногда смирна) - смола, выступающая на
поврежденных местах усеянного шипами дерева Commiphora myrra
(Nees) Engier, растущего в Сомали. Так называемую «арабскую мир-
ру» собирали на южно-аравийских или эфиопских деревьях Commi-
phora abissinica (Berg) Engler.
Самой распространенной являлась «сладкая мирра» (опопонакс,
Bysabolmyrrhe), собираемая на дереве Commiphora erythraea (Ehenb).
Священный бальзам добывался из вечнозеленого небольшого
дерева Commiphora opobalsamum L. в виде светлого эксудата, соча-
щегося из надрезов и превращающегося в вязкую жидкость красного
цвета с запахом зеленых сосновых шишек. Худший по качеству
«xylobalsamum» получался при кипячении с водой веток и зелени.
Хотя родиной дерева являлась Аравия, основным поставщиком
бальзама была Иудея, где оно успешно культивировалось.
Как и мирра, бальзам использовался христианской церковью
для приготовления священного елея. Войны и переселения народов
привели к уничтожению плантаций бальзамовых деревьев.
Стиракс - смола распространенного в юго-восточной части
Малой Азии дерева Liquidambar orientalis Mill. Имеет вид клейкой
желто-коричневой массы. При обработке горячей водой превращает-
ся в светлый бальзам с приятным сладко-бальзамическим запахом.
С древних времен использовался для культовых воскурений, изго-
товления благовонных масел и мазей, а также в качестве лекарства.
Наибольшей известностью пользовался сирийский стиракс.
Гальбанум - смола, образующаяся на стволах и ветвях растения
Ferula galbaniflua из млечного сока, который течет из поврежденных
мест. Имеет пронзительный бальзамический запах с резким оттен-
ком зелени. С древности использовался для приготовления благо-
вонных масел.
Кориандр (Coriandrum sativum L.) выращивался в Египте и на
острове Крит с X в. до н. э. Зрелые семена кориандра содержат око-
ло 1% эфирного масла с цветочно-пряным запахом. Использовались
Краткий исторический очерк
11
как пряность, а также для приготовления благовонных масел и жерт-
венных воскурений. Несколько раз упоминаются в Библии.
Бензойная смола (из Styrax tonkinensis и др. разновидностей)
привозилась в Александрию арабами из Индии, хотя добывалась она
в Сиаме и на Суматре. Представляет собой твердую смолистую мас-
су с запахом, напоминающим стиракс. Использовалась при религи-
озных воскурениях и при приготовлении пахучих масел.
Санталовое дерево (Santalum album) с древних времен ценилось
в Индии и Китае как материал для изготовления культовых фигур,
обладающий приятным запахом, долговечный и устойчивый против
термитов. Оно использовалось также для жертвенных воскурений,
похоронных церемоний (сожжение) и для изготовления санталовой
пасты - смеси древесной пыли с жиром.
Корица (Cinnamomum ceylanicum) появилась в Египте в XVII в.
до н. э. в числе других пряностей, привозимых арабами. Много раз
упоминается в Библии. Как и другие пряности, использовалась при
приготовлении курительных смесей, благовонных масел и мазей.
Корни аира (Acorus calamus L.) широко использовались для вос-
курений и приготовления мазей и масел. С древних времен это расте-
ние росло в Египте. Много раз упоминается в библейских рецептах.
Мускатный шалфей (Salvia sclaredy произраставший на острове
Крит, обратил на себя внимание приятным запахом с оттенком вы-
соко ценимой древними людьми амбры. На основе мускатного шал-
фея вырабатывались благовонные масла и помады. Это растение со-
хранило значение до сегодняшнего дня, не столько из-за эфирного
масла, сколько благодаря наличию в нем нелетучего высокомолеку-
лярного спирта - склареола. Склареол применяется в качестве до-
бавки к дорогим сортам табака. Он используется также для синтеза
душистых веществ с запахом амбры.
Серая амбра была известна жителям побережья Индийского
океана за 10 веков до н. э. Время от времени они находили на берегу
пахучие комки амбры, выброшенные океаном. Парфюмерные свой-
ства амбры были оценены позже, а источник ее происхождения ус-
тановлен только в XVIII веке, когда американские китобои обнару-
жили в желудке кашалота ком сырой амбры - патологического обра-
зования. которое кашалот может отрыгнуть в море, а соленая вода и
солнечный свет превратят черную амбру в серую.
Мускус - другой пахучий продукт животного происхождения,
известный в Александрии до н. э. Он попадал в Египет из Индии.
В Китае и Тибете считался чудодейственным лекарством. Мускус
представляет собой содержимое специальной железы самца неболь-
12
Глава 1
шого оленя Moschus moschiferus L., распространенного в Восточной
Азии. Чтобы добыть 1 кг мускусных желез, нужно убить 35 оленей.
Было давно известно, что мускус даже при очень малых концентра-
циях способен придавать благовониям экзотические оттенки запаха
особой стойкости. Он ценился на вес золота, и его все возрастающее
потребление грозило полным истреблением мускусного оленя.
Цибет. Мастера Александрии знали, что для создания благово-
ний можно использовать и продукты с неприятным запахом, напри-
мер, цибет, действие которого проявляется при разбавлении и смеше-
нии с другими компонентами. Цибет является секретом, выделяемым
эфиопской кошкой Viverra civetta для привлечения самцов. Он обла-
дает чрезвычайно сильным неприятным запахом, который при разбав-
лении приобретает особый экзальтирующий оттенок. Запах цибета
обусловлен присутствием скатола и макроциклических кетонов.
Таким образом, Египет во время правления династии Птолемеев
обладал таким набором пахучего сырья, который позволял создавать
самые разнообразные воскурения и благовония. Развивалась и тех-
нология для приготовления средств гигиенического, косметического
или парфюмерного назначения. На могильном рельефе времени
26 династии фараонов (VII в. до н. э.) изображен процесс отжимания
сока цветов нильской лилии, из которого пахучая часть извлекалась
с помощью растительных масел.
Способ экстракции растительного сырья оливковым или кун-
жутным маслом (мацерация) был основным методом получения па-
хучих масляных концентратов.
Смолы и некоторые высушенные травы и корни экстрагирова-
лись непосредственно жидким маслом, часто при нагревании.
Второй вариант состоял в кипячении измельченных растений в
воде с последующим многодневным настаиванием смеси с маслом.
Иногда готовились винные настойки травы или корней. Для получения
приятно пахнущих помад к смеси жиров добавлялись мелко измель-
ченные корни «кипрской правы», шишки кедра, ягоды можжевельника,
пахучая смола и вода. Смесь кипятили, жировой слой, отделенный от
воды и твердых примесей, при охлаждении застывал в помаду.
Был известен и прообраз перегонки с паром: смола кедра кипяти-
лась с водой в керамическом котле, закрытом деревянной решеткой,
выстланной слоями шерсти. В процессе кипячения шерсть насыща-
лась кедровым скипидаром, который время от времени отжимался.
Арабами был разработан важнейший для химической техноло-
гии способ перегонки путем кипячения вещества или смеси и после-
дующей конденсации паров. Этот способ стал широко применяться,
Краткий исторический очерк
13
начиная с VIII в., в производстве некоторых химикатов, лекарств и
благовоний.
Существенным техническим усовершенствованием, предложен-
ным арабами, было использование водяного охлаждения для конден-
сации паров перегоняемого продукта. Европа узнала об этом способе
получения эфирных масел перегонкой с водяным паром из книги
таджикского ученого Авиценны (Абу Али Ибн-Сина, 980-1037 гг.),
которая была переведена на латинский язык под названием «Canon
medicinae» и выдержала тридцать изданий.
Важным товаром в VIII—IX вв. стала «розовая вода», получае-
мая из лепестков розы при перегонке с водяным паром. Она высоко
ценилась как лекарственное (особенно для глаз) и ароматизирующее
средство. Производилась сначала в Персии, а потом и в других стра-
нах, включая Испанию. Продавалась в страны Средиземноморья,
Индию, Китай и Среднюю Азию.
Кстати, и спирт (по-арабски «al kohol») впервые слали произво-
дить перегонкой вина арабы. Под названием «горючее вино» он стал
поставляться с XIV в. через Венецию в Германию. Появление спирта
сделало возможным создание современных парфюмерных изделий
(духов, туалетных вод и одеколонов) вместо благовонных масел, мазей
и притираний, которые готовились на растительных маслах и жирах.
В XVII веке перегонка сделалась обычным способом для хими-
ков и фармацевтов. Во многих европейских аптеках появились при-
боры для перегонки. Цветочные воды и эфирные масла стали товар-
ными продуктами. Они употреблялись не только как лекарства, но и
в гигиенических целях, для благовонных мазей и ванн, в составе ню-
хательных солей. А ведь совсем незадолго до этого перегонка счита-
лась чуть ли не таинством.
Кроме обычной гидродистилляции, при которой растительное
сырье, загруженное в закрытый котел, заливают водой и кипятят,
конденсируя пары в специальном конденсаторе и собирая конденсат
в виде двух слоев - водного и маслянистого, использовались и другие
варианты. Например, повторное настаивание эфирного сырья, полу-
чение цветочной эссенции путем перегонки в горячую воду и др.
Римский дворянин Франгипани придумал душистую пудру из
мелко измельченного корня ириса с добавкой мускуса и цибета. Спир-
товый настой этой пудры стал называться «духами Франгипани».
В 1611 г. стал известен «кармелитский спирт», сделанный в Па-
риже монахами путем отгонки спирта от настойки смеси мелиссы,
лаванды и лимонных корок.
14
Глава 1
Но первый настоящий одеколон («Eau de Cologne» - по-
французски «кельнская вода») выпустил в Кельне в 1709 г. уроженец
Милана Иоганн Мария Фарина. Этот одеколон успешно конкуриро-
вал с чудо-водой «Eau admirabilis Cologne» другого итальянского
парфюмера Поля Феминиса, получившего в 1727 г. сертификат от
медицинского факультета Кельнского университета на применение
этой воды в качестве лечебного препарата.
Наконец, в конце XVIII века в Кельне был создан «Одеколон
№4711», завоевавший всемирную известность. Говорят, что этот
одеколон понравился Наполеону Бонапарту, который постоянно во-
зил его с собой и даже взял в поход 1812 г. Он же, приводя в поря-
док французское и европейское законодательство, распорядился в
1810 г. исключить одеколоны из списка лечебных средств, которые
должны были проходить специальные медицинские испытания. Это
способствовало развитию парфюмерии.
Стало престижным не только применять, но и создавать духи.
Так, маршал Ришелье, чей внук позже стал губернатором Одессы,
составил в 1734 г. духи «Букет Маршала», которые были модными
до конца XIX в.
Спрос на парфюмерию все возрастал. И вот, в XVII в. на юге
Франции возник новый центр парфюмерии - город Грасс, где не про-
сто смешивали пахучие продукты, а начали выращивать эфиромас-
личные растения и вырабатывать эфирные масла. Близ Грасса возник-
ли плантации лаванды, розы, жасмина. Сюда стали привозить корни
ириса из Италии, санталовое масло из Индии, ваниль из Мексики.
Эфирные масла, листья пачули, корни нарда и ветиверии, как
правило, поступали для переработки в Грасс. В числе источников
парфюмерного сырья того времени в дополнение к упомянутым ра-
нее нужно отметить следующие.
Крупноцветный жасмин (Jasminum grandiflorum L.) - одна из
наиболее ценных разновидностей этого растения. Сначала жасмин
культивировался как садовое растение. Цветы жасмина имеют непо-
вторимый «знойный» запах.
Китайская разновидность жасмина (Jasminum sambac), которая
служит в Китае для ароматизации чая и табака, также может быть
использована в парфюмерии.
Листья пачули (Pogestemon patchouli Pell.) появились в Европе в
1826 г. вместе с индийскими тканями. Эти листья придавали тек-
стильным материалам пряно-древесный запах с нотой камфоры или,
как говорят, запах «бабушкиного сундука». Пачули с древних времен
Краткий исторический очерк
15
использовалась в Индии для священных воскурений. Сухой лист дол-
го сохраняет запах и обладает сильным инсектицидным действием.
Пачулиевое эфирное масло, получаемое длительной перегонкой
с паром, с конца XIX в. активно применяется в парфюмерии и для
отдушивания туалетного мыла. Равноценных синтетических про-
мышленных заменителей пока не создано.
Несколько позже, чем пачули, в парфюмерии стали использо-
вать эфирное масло из корней ветиверии (Vetiveria zizanoides L.),
обладающее своеобразным древесно-бальзамическим запахом. Мас-
ло содержит более 150 компонентов класса сесквитерпенов. Прида-
ет парфюмерным изделиям стойкий запах. Синтетические аналоги
не созданы.
Герань (Pelargonium graveolens, Р. roseum) попала в Европу в
качестве декоративного растения в конце XVII в. из Южной Африки.
Первые плантации герани для получения эфирного масла были
созданы во Франции в 1847 г. Потом они перекочевали в Алжир и на
остров Реюньон.
Надежным источником монотерпеновых спиртов и альдегидов
для парфюмерных целей стали эфирные масла травянистых расте-
ний рода Cymbopogon, растущих в Юго-Восточной Азии. Это, во-
первых, пальмарозовое эфирное масло из травы Cymbopogon martini
Stapf, которая с древних времен использовалась в Индии при куль-
товых воскурениях и при изготовлении благовонных масел.
Еще большее значение имело, особенно в конце XIX в., и имеет
до сих пор явское цитронелловое масло из травы Cymbopogon winte-
rianus Jowitt. Это эфирное масло сначала использовалось в цельном
виде, но с конца XIX в. разделяется на компоненты и применяется
для получения других, более ценных душистых веществ, на что до
сих пор расходуются тысячи тонн масла.
Третий представитель рассматриваемого рода лемонграсс (Cym-
bopogon citratus Stapf) содержит эфирное масло, образец которого
попал в Европу с Молуккских островов в 1717 г. Производство мас-
ла, начатое в 1820 г., особенно увеличилось к концу XIX в., когда
основной компонент этого масла - цитраль - потребовался для по-
лучения новых душистых веществ (ионона и метилионона).
Юго-Восточная Азия подарила Европе еще одно творение при-
роды - эфирное масло цветов дерева иланг-иланг (Cananga odor ata).
Экзотический запах иланг-илангового масла определяется соче-
танием душистых веществ с цветочным запахом высококипящих
сложных эфиров и метилового эфира пара-крезола. Химический со-
16
Глава 1
став этого масла известен. Парфюмерам при наличии необходимого
сырья удается хорошо воспроизводить его запах.
Из цитрусовых растений для парфюмерии очень важным оказал-
ся бергамот (Citrus bergamia Risso), эфирное масло которого было
описано в конце XVII в. Растиранием или прессованием корок этого
несъедобного фрукта получали приятно пахнущую эссенцию. Выра-
щивание бергамота требует определенных климатических условий.
Интересным для парфюмерии стал лишайник Evernia prunastri
A ch., который растет на дубах. Экстракция этого лишайника спир-
том или другими растворителями дает темно-зеленую пасту с силь-
ным неповторимым запахом, называемую резиноидом дубового мха
или просто «дубовый мох».
Эти экстракты стали незаменимыми компонентами в классиче-
ской и современной парфюмерии, особенно для изделий типа «Шипр»
и «Фужер». Однако ресурсы природного лишайника, главным по-
ставщиком которого до 1991 г. была Югославия, недостаточны.
В конце XVIII - начале XIX века духи и одеколоны стали исполь-
зоваться дчя парфюмерных целей гораздо чаще, чем имеющие много-
вековую историю благовонные масла и притирания на основе расти-
тельных масел. Возникли небольшие парфюмерные предприятия.
В 1774-1775 гг. в Париже появились фирмы Любека
(P.F. Lubin) и Убигана (J.F. Houbigant), продукция которых была
модной до конца XIX в.
В 1828 г. возникло предприятие Герлена (J.F. Guerlain), которое до
сегодняшнего дня выпускает на рынок шедевры высшей парфюмерии.
Парфюмеры Англии Ярдлей и Аткинсон специализировались на
таких туалетных водах, как знаменитая «Лаванда», «Шипр» и «Жо-
кей-клуб». В последней использовались эфирные масла и спиртовые
настойки бергамота, корней ириса, туберозы.
Лишь успехи органической химии конца XIX в. сделали воз-
можным получение душистых веществ химическим путем, что по-
зволило производить на химических предприятиях на первых порах
копии природных продуктов, а потом и совершенно новые пахучие
вещества.
Все больше требовалось эфирных масел и пряностей. Эфирные
масла стали приоритетными объектами химических исследований.
В 1833-1835 гг. Ж. Дюма опубликовал безупречные результаты
определений элементного состава настоящей камфоры, ментола, ане-
тола и коричного альдегида. Но нужно было еще несколько десятиле-
тий, чтобы от изучения и анализа эфирных масел перейти к получе-
нию их составляющих синтетическим путем. Успехам в области син-
Краткий исторический очерк
17
теза способствовало осмысление родившейся в это время (А.М. Бут-
леров, А. Кекуле, 1861-1864 гг.) теории строения молекул органиче-
ских соединений.
С. Канницаро и К. Бертаньини в период 1853-1861 гг. опубли-
ковали серию работ по синтезу и установлению строения бензальде-
гида, бензилового спирта, анисового альдегида, анисового спирта,
фенилацетальдегида и фенилуксусной кислоты. У. Перкин первый
синтезировал в 1868 г. кумарин - пахучее начало бобов тонка. Поль-
ский химик Б. Радзишевский впервые получил синтетическим путем
в 1876 г. фенилэтиловый спирт.
Успехами немецких ученых ознаменовалась последняя четверть
XIX в. На предприятии «Хаарман-Раймер» в 1876 г. было организо-
вано производство синтетических ванилина и кумарина. Там же
Ф. Тиман с сотрудниками осуществил в 1893 г. синтез ионона и за-
вершил работы по установлению строения молекул гераниола, лина-
лоола, цитронеллаля (1895-1898 гг.).
О. Баллах посвятил многие годы изучению терпеновых соеди-
нений и был удостоен за эти работы Нобелевской премии. Он ввел
принятую до сих пор номенклатуру тривиальных названий терпенов
(пинен, камфен, дипентен и т. д.).
Открытие французским химиком А. Бауром в 1891 г. новой груп-
пы душистых веществ с запахом мускуса, так называемых «нитромус-
кусов», было довольно быстро реализовано, что, возможно, на какое-
то время затормозило истребление азиатского мускусного оленя.
Начало применения синтетических продуктов в парфюмерии
было положено французской парфюмерной компанией «Убиган»,
которая на основе синтетического кумарина создала в 1882 г. одеко-
лон «Королевский фужер» и отдушку для туалетного мыла.
Для людей, привыкших к нежным природным запахам, казался
шокирующим, особенно первое время, запах духов «Жики» («Гер-
лен», 1889 г.), куда вошли кумарин, ванилин и гелиотропин с их
сильными стойкими запахами.
Стали возникать новые фирмы - производители сырья для пар-
фюмерии. В университетах и фирменных лабораториях начались
интенсивные исследования по поиску новых продуктов и новых тех-
нологий. Синтетические продукты старались выпустить на рынок
под торговыми названиями, не раскрывая их химической сущности.
Одним из таких ценных «секретов» оказался альфа-изоме-
тилионон, полученный швейцарским химиком Ф.Шуи и поступив-
ший в продажу под названием «иралия» от компании, которая была
18
Глава 1
создана в 1895 г. и сейчас носит имя «Фирмених». Иралия в сочета-
нии с изоэвгенолом послужила основой духов «Ль'Ориган» («Коти»,
1905 г.), а позже была использована в духах «Красная Москва»
(«Новая Заря», 1924 г.).
Важным этапом в развитии парфюмерии было создание в 1921 г.
парфюмером Е. Beaux духов «Шанель №5», в композиции которых
сильно пахнущие альдегиды (нониловый и дециловый) сочетались с
ванилином, амброй и иланг-илангом.
Большой удачей швейцарской компании «Фирмених» было
привлечение к исследовательской работе двух талантливых химиков
Л. Ружички (1920 г.) и М. Штолля (1923 г.), новаторские работы ко-
торых позволили решить ряд проблем теоретической органической
химии и промышленного синтеза душистых веществ.
Труды по макроциклам, обогатившие структурную органиче-
скую химию, завершились созданием первого в мире производства
макроциклических мускусов (1926 г.).
Именно за работы по макроциклам и за исследования высших
терпеновых соединений Л. Ружичка был удостоен Нобелевской пре-
мии 1939 г.
Пауза между двумя мировыми войнами ознаменовалась быст-
рым развитием промышленного синтеза душистых веществ сначала в
Западной Европе и США, а позже в России и Японии. Была освоена
специфика получения продуктов, пригодных для парфюмерии, кото-
рые не должны были иметь даже следов дурнопахнущих примесей.
В числе душистых веществ, вырабатываемых химическим пу-
тем, особенное значение приобрели:
1) бензиловый спирт, бензилацетат и другие сложные эфиры
этого спирта;
2) фенилэтиловый спирт и фенилацетальдегид;
3) бензальдегид, коричный альдегид, коричный спирт, альфа-
амилкоричный альдегид;
4) метилантранилат и изоамилсалицилат;
5) пара-метилацетофенон и ацетиланизол;
6) ионон и метилионон.
Они создали основу для производства массовой парфюмерии и
отдушек туалетного мыла. Но в элитной парфюмерии продолжалось
использование дорогих эфирных масел. Оригинальные оттенки за-
паха придавались путем ввода новых синтетических веществ или
созданием новых комбинаций природных продуктов. Так, например,
композиция духов «Арпеж» («Ланвен», 1927) содержала 14% абсо-
Краткий исторический очерк 19
лютного масла жасмина, а духи «Джой» («Пату», 1938) были по-
строены на сочетании масла жасмина с розовым эфирным маслом,
что определило их очень высокую цену.
Все нарушила вторая мировая война, в которой участвовали
почти все европейские страны. Лишь в Швейцарии, чудом избежав-
шей участия в войне, велись химические исследования эфирных ма-
сел и их компонентов. Эти работы и предыдущий опыт, видимо, и
позволили швейцарским компаниям «Фирмених» и «Живодан» опе-
редить другие европейские фирмы по научному потенциалу и тех-
ническому уровню производства душистых веществ.
ГЛАВА 2
СОВРЕМЕННАЯ ПАРФЮМЕРИЯ
Вторая половина XX века ознаменовалась существенным изме-
нением всей системы создания и производства духов, одеколонов и
туалетных вод, некоторые из которых, безусловно, можно рассмат-
ривать как произведения искусства. Но после второй мировой войны
духи постепенно перестают быть продуктом для избранных и стано-
вятся товаром массового потребления. Все больше появляется под
разными названиями очень похожих между собой по запаху духов и
туалетных вод.
Возрастает значение химических методов анализа и синтеза
душистых продуктов, пригодных для парфюмерии.
Франция остается законодателем парфюмерии и крупным по-
ставщиком духов и туалетных вод во все страны мира. Сразу после
войны в 1947 г. там были созданы превосходные духи «Мисс Диор»
компании «Кристиан Диор» и духи «Воздух времени» (L'Air du
Temps) фирмы «Нина Риччи», пользующиеся спросом до сегодняш-
него дня. Тем самым два эти дома моды начали конкурировать со
специализированными парфюмерными предприятиями «Коти»,
«Герлен», «Убиган».
Поставщиками парфюмерных композиций стали такие европей-
ские и транснациональные компании, как «Фирмених», «Живодан»,
«Рур Бертран», «ИФФ», «Драгоко», «Хаарман-Раймер», «Наарден» и
некоторые предприятия Грасса. При бурном росте потребности в
предметах парфюмерии и косметики в цивилизованных странах,
требовалось ускорение разработки промышленного производства
Современная парфюмерия
21
синтетических душистых веществ - как идентичных природным
компонентам эфирных масел, так и совершенно новых продуктов,
пригодных для парфюмерии.
Вторжение химии в производство душистых веществ, а также
обнаружение в составе ряда масел фототоксичных, канцерогенных
или раздражающих кожу человека ингредиентов привели к необхо-
димости тотальной проверки медико-биологических свойств всех
эфирных масел и душистых веществ, используемых при изготовле-
нии изделий парфюмерии и косметики, туалетного мыла и синтети-
ческих моющих средств.
Для наглядности нами выбран химический анализ одного из
ароматов, созданных Софией Гройсман. Женский вариант «Eternity»
от Calvin Klein появился в продаже в 1988 г., а спустя год был создан
аромат «Eternity for теп». Химический анализ аромата «Eternity»
публиковался в Интернете под заголовком «Анализ духов и их роль
в загрязнении воздуха внутри помещения».
В статье были перечислены химические составляющие духов, и
напротив каждого из перечисленных компонентов стояло примеча-
ние со ссылкой на листок безопасности, где едва ли не каждый ком-
понент указывался как «раздражающий» или «токсичный».
Благодаря мнению некоторых специалистов о причастности
аромата «Eternity» к синдрому «болезненной атмосферы в офисах»
мы имеем возможность познакомиться с важнейшими парфюмер-
ными компонентами последних 50 лет. Из опубликованного анализа
мы взяли химическое название, содержание ДВ, его номер согласно
CARN (Chemical Abstracts Registry Number) и торговую марку, если
она указана.
Результат определения состава духов «Eternity» от Calvin
Klein
1) этанон; CARN: 54464-57-2; 11,7%; торговая марка: Iso Е super;
2) гидрокоричный альдегид; CARN:80-54-6, 11,6%; торговая
марка: Lilial;
3) Фенилметиловый эфир 2-гидроксибензойной кислоты; 11,1%;
CARN: 84-66-2; торговая марка: Benzyl salicylate (бензилсалицилат);
4) диэтилфталат; 10,5%; CARN: 84-66-2; торговая марка: Diethyl
phthalate;
5) 3-бутен-2-он-4-(2,6,6-триметил-1-циклогексен-1-ил); 5,2%;
CARN: 14901-07-6; торговая марка: Beta-lonone;
6) 4-(4-гидрокси-4-метилпентил)-3-цикло-гексен-1 - карбоксал ьде-
гид; 4,8%, CARN: 31906-04-4; торговая марка: Lyral;
22
Глава 2
7) альфа-терпинеол или а, а, 4-триметил-З-циклогексен-1 -мета-
нол; 4,2% CARN: 98-55-5; торговая марка: Alpha-Terpineol;
8) 1,3-бензодиоксоль-5-карбоксальдегид; 4,0%, CARN: 120-57-0;
торговые марки: Piperonal, Heliotropin;
9) 1,3,4,6,7,8-гексагидро-4,6,6,7,8-гекса-метилциклопента(£)-2-бен-
зопиран; 3,52%, CARN: 1222-05-5; торговая марка: Galaxolide 50;
10) 2-оксо-2-пентилметиловый эфир циклопентануксусной ки-
слоты; 3,25%; CARN: 24851-98-7; торговые марки: Mentyldihy-
drojasmonat, Hedione;
11) линалилацетат или 3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол ацетат;
3,0%, CARN: 115-95-7; торговая марка: Lynalyl Acetate;
12) цис-3-гегксенилсалицилат или (32)-3-гексениловый эфир
2-гидроксибензойной кислоты; 3,0%; CARN: 65405-77-8;
13) эвгенол или 2-метокси-4-(2-пропенил-)фенол; 2,8%; CARN:
97-53-0; торговая марка: Eugenol;
14) этиллиналоол или 3,7-диметил-1,6-нонадиен-3-ол; 2,4%;
CARN: 10339-55-6; торговая марка: Ethyl Linalool;
15) цитронеллол или 3,7-диметил-6-октен-1-ол; 2,4%; CARN:
106-22-9, торговая марка: Citronellol;
16) циклопентадеканолид или оксациклогексадекан-2-он; 2,0%,
CARN: 106-02-5; торговая марка: Cyclopentadecanolide;
17) линалоол или 3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол; 1,9%; CARN:
78-70-6; торговая марка: Linalool;
18) альфа-ионон или 4-(2,6,6-триметил-2-циклогексен-1-ил)-3-
бутен-2-он; 1,6%; CARN: 127-41-3; торговая марка: Alpha-Ionone;
19) бензилацетат или фенилметиловый эфир уксусной кислоты;
1,5%; CARN: 140-11-4; торговая марка: Benzyl acetate;
20) геранилацетат или 3,7-диметил-2,6-октадиенол-1-ол ацетат;
1.0%; CARN: 105-87-3; торговая марка: Geranyl acetate;
21) гидроксицитронеллаль или 7-гидрокси-3,7-диметилоктанол;
0.8%; CARN: 107-75-5; торговая марка: Hydroxy-citronellal;
22) 2-этил-4-(2,2,3-триметил-3-циклопентен-1-ил)-2-бутен-1-ол;
0,7%; CARN: 28219-61-6; торговые марки: Bacdanol, Banganol, Rad-
janol, Sandranol, Sandolen, Balinol;
23) фенетиловый спирт, бензолэтанол; 0,49%; CARN: 60-12-8;
торговая марка: PEA (Phenyl-ethanol);
24) 5-(диэтоксиметил)-1,3-бенксодиоксол; (0,32%; CARN: 40527-42-2;
торговая марка: нет, артефакт: диэтилацеталь гелиотропина (Компо-
нент 8) с этанолом;
25) 4-(диэтоксиметил)-а, а-диметил-1-циклогексен-1 -бутанол; 0,21%;
CARN: 115217-10-2; торговая марка: нет, артефакт: диэтилацеталь
лираля (Компонент 6) с этанолом;
Современная парфюмерия
23
26) альфа-дамаскон или 1-(2,6,6-триметил-1-циклогексен-1-ил)-
2-бутен-1-он; 0,17%; CARN: 23726-92-3; торговая марка: alpha-
Damascone;
27) 4-гидрокси-З-метоксибензальдегид; 0,15%; CARN: 121-35-5;
торговая марка: отгадайте самую известную специю, которую полу-
чают из орхидеи Vanilla planifolia;
28) изоэвгенол или 2-метокси-4-(1-пропенил)-фенол; 0,15%;
CARN: 97-54-1; торговая марка: Isoeugenol;
29) оксациклогептадец-10-ен-2-он; 0,13%; CARN: 28645-51-4;
торговая марка: Isoambrettolide;
30) 8,8,-диэтокси-2,6-диметил-2-октанол; 0,13%, CARN: 7779-
94-4; торговая марка: нет; артефакт: диэтилацеталь гидроксицитро-
неллаля (Компонент 21) с этанолом;
31) коричный спирт или 3-фенил-2-пропен-1-ол; 0,08%;CARN:
104-54-1; торговая марка: Zimtalcohol;
32) дигидролиналилацетат или 3,7-диметилацетат-6-октен-3-ол;
0,08%; CARN: 50373-60-9; торговая марка: Dihydrolinalylacetat;
33) дигидролиналоол или 3,7-диметил-6-октен-3-ол; 0,07%; CARN:
18479-51-1; торговая марка: Dihydrolinalool;
34) Дигидротагетон или 2,6-диметил-7-октен-4-он; 0,07%;
CARN: 1879-00-1; торговая марка: Dihydrotagetone;
35) 2-пропениловый эфир (циклогексилокси)-уксусной кислоты;
0,06%, CARN: 68901-15-5;
36) нерол или 3,7-диметил-2,6-октадиен-1-ол; 0,05%; CARN:
106-25-2; торговая марка: Nerol;
37) ионол или 2,6-бис(1,1-диметилэтил)-4-метилфенол; 0,05%,
CARN: 128-37-0; торговые марки: Ionol, ВНТ;
38) анисовый альдегид или 4-метоксибензальдегид; 0,04%;
CARN: 100-51-6; торговая марка: Anisaldehyd;
39) бензиловый спирт или фенилметанол; 0,04%; CARN: 100-51-6;
торговая марка: Benzylalcohol;
40) оцимен или 3,7-диметил-1,3,6-октатриен; 0,04%; CARN:
29714-87-2; торговая марка: Ocimene;
41) этилсалицилат или этиловый спирт 2-гидроксибензойной
кислоты; 0,02%; CARN: 118-61-6; торговая марка: Ethyl salicilate.
Необходимо отметить, что в парфюмерии не принято публико-
вать столь точный состав композиции, поскольку это является про-
фессиональной тайной. Однако этот тип анализа парфюмерам и хи-
микам знаком по опыту Брайана М. Лоуренса, который вот уже в
течение 40 лет с периодичностью в два месяца в рубрике «Progress in
Essential Oils» журнала «Perfumer & Flavorist» публикует по 4-7 ана-
лизов трехсот эфирных масел.
24
Глава 2
Приведенная формула аромата «Eternity» подсказывает также
другой вопрос: входят ли в состав композиции только индивидуальные
химические вещества (согласно данным анализа), или же при создании
аромата были использованы эфирные масла, состоящие из перечис-
ленных в анализе веществ? Обычно эфирные масла состоят из большо-
го числа компонентов (пожалуй, за исключением апельсинового мас-
ла). Можно предположить, что София Гройсман использовала берга-
мотное масло и в таком случае, наряду с линалилацетатом, в анализе
должны присутствовать и компоненты, входящие в состав бергамотно-
го масла. А если предположить, что в состав композиции введен син-
тетический линалилацетат, то в суммарном содержании компонентов
(95,32%) не хватает нескольких процентов. Итак, разумно предполо-
жить, что в состав композиции все же входят эфирные масла.
Однако, при создании парфюмерных композиций в настоящее
время авторы все больше допускают отступление от точной имита-
ции природы. Этот феномен в парфюмерии хорошо описал Дж. Сте-
фан Еллинек в своей статье «Органические и абстрактные ароматы»,
выразив единомыслие с Мартином Грасом. Э. Бо (Е. Beaux) впервые
ввел синтетические альдегиды в свои композиции при создании в
1921 г. аромата «Chanel №5», впервые соединив в одной композиции
искусственные аналоги природных и чисто синтетические душистые
вещества в столь высокой концентрации, в какой они не встречаются
в природе. И этот же ход повторяется в опубликованном анализе
аромата «Eternity»: компоненты 24, 25, 30 и 41 представляют собой
артефакты, т. е. продукты реакций альдегидов со спиртами и про-
дукты переэтерификации салицилатов со спиртом. И здесь наметан-
ный глаз химика подскажет, что лираль, гидроксицитронеллаль и
гелиотропин не могут образовывать ацетали с растворителем, впро-
чем, как и лилиаль, ванилин и другие альдегиды. При более при-
стальном изучении анализа в глаза бросаются и другие поразитель-
ные штрихи композиции: компонент 35 говорит о гениальности Со-
фии Гройсман, которая использовала его еще до 1988 г. в своем
«аромате будущего».
Альдегиды не встречаются в природе в высоких концентрациях,
поскольку они очень реакционноспособны. Однако без альдегидов,
салцилатов и лактонов в силу высокой интенсивности их запаха не-
возможно представить современную парфюмерию.
2.1. Душистые вещества в XIX-XX веках
Успехи органической химии в XX веке полностью меняют тех-
нологию приготовления духов и обогащают палитру ранее извест-
Современная парфюмерия
25
ных ароматов абсолютно новыми, созданными на основе синтетиче-
ских веществ. XX век стал поистине «золотым» временем для созда-
телей духов. Мир в этом столетии стремительно менялся, и не по-
следнюю роль в этом сыграли создатели одежды и ароматов.
Принято считать, что первой выпустила духи под маркой своего
Дома моды Коко Шанель. Но это не совсем так. Пионером в этой
области был тогдашний законодатель парижской моды Поль Пуаре,
выпустивший в 1911 г. духи «Moucboir de Rosine», а чуть позже
«Nuit de Chine». Однако они имели традиционный цветочный аромат
и не сильно выделялись на фоне популярной в то время парфюмер-
ной продукции.
Что касается Коко Шанель, то она действительно совершила на-
стоящую революцию. Во-первых, стойкий аромат на основе альдеги-
дов, созданный для нее в 1921 г. Эрнестом Бо, принципиально отличал-
ся от всего, что выпускалось до этого. Кроме того, «Chanel №5» стали
первыми «именными» духами. Позднее это ее изобретение использова-
ли очень многие. Один только Кристиан Диор выпустил шесть арома-
тов, в названии которых так или иначе присутствует его имя («Diorella»,
«Diorissimo», «Dioressence», «Diorama», «Diorling» и «Miss Dior»).
После успеха «Chanel №5» выпуском парфюмерии занялись
Чарльз Фредерик Уорт, представивший в 1922 г. духи «Dans la Nuit»,
и Жанна Ланвен, выпустившая в 1927 г. великий аромат «Arpege».
Чуть позже парфюмерное производство открывает Дом Revillon и
представляет аромат «Cantilene».
После второй мировой войны Дома моды переживают настоя-
щий расцвет. Становится почти правилом дополнять коллекции
одежды новыми ароматами. Так, в 1944 г. Марсель Роша выпускает
духи «Femme», чуть позже появляются «Le Dix» от Баленсиага,
«L’Air du Temps» и «Coeur Joie» от Нины Риччи.
В том же 1944 г. Кармен де Томассо открывает собственный
Дом моды Carven. Уже вскоре весь Париж сходит с ума от ее платья
в зелено-белую полоску, названного ею «Ма Criffe». Именно такое
имя она дает и своим первым духам.
Прямо противоположная история связана с ароматом «Jolie Ma-
dame» от Бальман: эти необыкновенно популярные духи сами стали
поводом для появления нескольких коллекций одежды с аналогич-
ным названием.
После войны к уже существующим громким именам дизайне-
ров прибавились и новые, самым ярким из которых стал, без сомне-
ния, Кристиан Диор. Его стиль «new look» приносит в 1947 г. новое
свежее дыхание не только в моду, но и в парфюмерию.
26
Глава 2
В последующие годы выпуск собственных парфюмерных линий
становится для Домов моды уже устоявшейся традицией. Духи - это
не просто дополнение к туалету, но и необходимый финальный
штрих, завершающий весь ансамбль и отражающий философию ди-
зайнера и дух времени. На данный момент выпуском парфюмерии
занимаются практически все модные дома, причем для многих из
них это становится основным источником доходов.
Юбер де Живанши, открывший в 1952 г. свой Дом Моды, уже
через пять лет выпускает свои первые духи «L'Interdit».
В 60-е годы мода на зеленые, цветочно-шипровые ароматы на-
шла отражение в духах от Ива Сен-Лорана и в «Fidji» от Ги Ларош.
В 70-е годы в моду возвращаются элегантность и загадочность.
В это время появляются «Megie Noire» от Ланком и «Opium» от Ив
Сен-Лоран. К парфюмерии обращаются не только вновь открываю-
щиеся дома моды, но и уже давно существующие. Так, Дом Gucci,
основанный в начале века, в 1970 г. выпускает первую парфюмер-
ную линию Gucci №1.
Аналогичный путь проделал и Дом СЫоё, основанный в 1952 г.
Жаком Ленуаром и Габи Агьером. Их коллекции pret-a-porter в 50-
60-е годы принесли Дому СЫоё огромную популярность.
В 80-х годах большой популярностью пользовались «Poison» от
Кристиана Диора, выпущенный в 1985 г., и «Ysatis» от Живанши.
Конец 80-х - начало 90-х ознаменовалось влиянием на моду
восточных мотивов и взлетом дизайнеров с азиатскими корнями.
Свежие озоновые и морские мотивы предложили Кензо и Иссей
Мияке, создав «Parfum сГё!ё Kenzo» и «L’Eau D’Issey».
В первой половине 90-х на первый план выходит стиль «уни-
секс», а одним из самых успешных проектов в парфюмерной инду-
стрии становится аромат от Кельвина Кляйна. Этот аромат имел ус-
пех и у женщин, и у мужчин.
В последние годы в европейской моде произошли революцион-
ные изменения, связанные с появлением поколения молодых дизай-
неров, которые встали во главе известнейших Домов моды. В 1996 г.
место Юбера де Живанши в Доме Givenchy занял молодой англича-
нин Александр Мак-Куин. Его соотечественник Джон Гальяно в
1997 г. вытеснил итальянца Джанфранко Ферре из Дома Christian
Dior, Стелла Маккартни заменила Карла Лагерфельда в СЫоё, и, на-
конец, часть коллекций Дома Yves Saint Laurent отныне создает не
сам его основатель, а американец Альбер Элбаз. Все это не могло не
сказаться и на парфюмерной моде. Так, на смену классическому
аромату «Amarige», выпущенному Живанши в 1991 г., пришел но-
вый «Extravagance d’Amarige».
Современная парфюмерия
27
Рынок духов растет с каждым днем, он еще не достиг своего
предела. Новинки появляются одна за другой. Перегруженность
рынка особенно заметна в «стабильных» регионах, прежде всего в
Европе. В среднем из 200 новых духов только на десять покупатели
обращают внимание и не более двух становятся бестселлерами. Ди-
стрибьюторам приходится проводить тщательный отбор, чтобы от-
делить оригинальные и перспективные духи от подражательных и
откровенно слабых. Кроме недавно вырвавшихся вперед «Angel» и
«Le Male» от Thierry Mugler, первая десятка самых популярных аро-
матов в Европе из месяца в месяц остается прежней. В 1999 г. поло-
жение ведущих парфюмерных компаний признано самым стабиль-
ным за последние десять лет.
Продлить жизнь духам на рынке легче всего, выпустив в каче-
стве дополнения к известному наименованию еще несколько произ-
водных. Парфюмеры сегодня создают огромное количество «флан-
керов» (так на профессиональном языке называются вариации на
тему известного аромата). Выпуская «фланкеры» (производные) уже
признанных потребителем духов, компании экономят значительные
средства и оправдывают вложения в рекламу одноименных класси-
ческих образцов. «Angel Innocent» от Thierry Mugler, «О Oui!» от
I ,ancdme, женский и мужской ароматы «Emporio» от Armani при ми-
нимальных затратах производителя позволили удовлетворить свой-
ственную покупателю жажду новизны.
Спрос на духи «Le Monde est Beau» от Kenzo увеличился за по-
следнее время на 30%, и все равно, фирма Kenzo предпочитает регу-
лярно выпускать на рынок небольшие партии «фланкеров». Произ-
водные ароматы можно также создавать в расчете на нового покупа-
теля, например, на молодежь. Так появились на свет «Extravagance
Amarige» и «Inclecence Organza» от Givenchy.
Модный вариант «фланкеров» - парные духи (мужской и жен-
ский ароматы, выпущенные под одним названием). В торговом обо-
роте Расо Rabanne на XS пару приходится 45% оборота, причем де-
вять десятых из них дает «мужской» вариант. За последние годы
парные духи стали особенно популярны.
«Сезонные» духи появляются на прилавке только на год или не-
сколько месяцев, а потом навсегда снимаются с производства, чтобы
уступить место новому, столь же недолговечному аромату. Руково-
дитель департамента маркетинга Yves Saint Laurent, считает, что в
«эфемерных» ароматах полнее реализуется творческий потенциал
фирмы. «Эфемерные» духи больше, чем традиционные, ориентиру-
ются на сиюминутные вкусы покупателей. Они могут также служить
символом новых тенденций развития фирмы.
28
Глава 2
Фирмы выпускают духи к праздничным датам, обычно они вы-
пускаются ограниченным числом экземпляров. Селективные «празд-
ничные» ароматы адресованы довольно узкому кругу настоящих
эстетов, занятых постоянным поиском оригинальных новинок.
Интересным направлением развития парфюмерии в последнее
время является тенденция включения элементов ароматерапии в
ароматы повседневного потребления. Это такие новинки, как «Aro-
matonic» от Lancome, «1’Еаи Pour Soi» от Roger & Gallet, «Schuuut...»
и «Waah!» от Souleiado и др.
2.2. Развитие отечественной парфюмерии*
Возникновение парфюмерно-косметической промышленности
в России относится к середине XIX века. В 1843 г. французский под-
данный, московский купец Альфонс Антонович Ралле открыл в Мо-
скве небольшое производство парфюмерии и косметики. Это была
первая в России парфюмерная фабрика. Здание ее находилось в
Теплом переулке в Хамовниках. Поначалу она представляла собой
кустарное производство на сорок рабочих мест с одной паровой
машиной и выпускала небольшое количество дорогой косметики
и парфюмерии - духи, одеколон, туалетное мыло, помады, пудру.
Необходимое для производства сырье - эфирные масла и синтети-
ческие душистые вещества - Ралле ввозил из-за границы, в основ-
ном из Франции и Италии. В 1856 г. А. Ралле продает фабрику сов-
ладельцам - компаньонам Бодрану и Бюжону, предприятие переста-
ло быть собственностью одного лица, перешло в руки своеоб-
разного концерна - торгового дома - и стало именоваться Товари-
щество «Ралле и Ко». На Юге России Ралле и Брокар заложили но-
вые собственные плантации для выращивания эфирных культур, что
позволило получать основное дорогое и столь необходимое сырье в
России и расширило возможности отечественной парфюмерно-
косметической промышленности. С 80-х годов начался выпуск мод-
ных цветочных одеколонов, принесших товариществу огромные
прибыли. В ассортиментной книге «Ралле и Ко» начала XX века
значилось около 270 наименований духов, 360 - мыла, 120 - одеко-
лонов, 30 - средств для зубов, 60 видов кремов и других изделий.
Товары Торгового дома продавались по всей Европе - во Фран-
ции и Германии, больше всего - на Балканах и в Турции, а также в
’ Исторический экскурс по развитию отечественной парфюмерии стал
возможен благодаря работам С.А. Войткевич и Л.А. Хейфиц
Современная парфюмерия
29
Маньчжурии и на Дальнем Востоке. В России с «Ралле и Ко» имели
контакты почти все крупные фирмы того же профиля - торговый
дом «Вогау и Ко», «Любимов, Солье и Ко», «Жиро». Продукция
«Ралле и Ко» широко представлялась на различных международных
и всероссийских выставках, где неоднократно удостаивалась ме-
далей и высших наград. На парижской всемирной выставке в 1900 г.
была получена высшая премия - «Гран-при». Созданный Брокаром в
1882 г. «Цветочный одеколон» получил в России широкую извест-
ность, особенно после демонстрации на Всероссийской промышлен-
ной выставке в Нижнем Новгороде. После 1917 г. фабрика получила
новое название и стала именоваться «Государственный мыловарен-
ный завод №4», затем «Государственная мыльно-косметическая
фабрика «Свобода»», а сегодня - это ОАО «Косметическое объеди-
нение «Свобода»», известное во всем мире предприятие, выпускаю-
щее превосходную косметику. Парфюмерию стала производить фаб-
рика «Новая заря».
В Санкт-Петербурге в 1860 г. Жоржем Дюфтуа было создано
предприятие под названием «Санкт-Петербургская технохимическая
лаборатория». В последнем десятилетии XIX в. это предприятие вы-
рабатывало парфюмерию, туалетное мыло и некоторые виды косме-
тики. Однако развивалась оно не столь динамично, как фабрика Бро-
кара, хотя и здесь были известные успехи, например, использование
бактерицидного тимола в мыле и зубном порошке или расширение
серии духов цветочного направления.
В начале века в России имелось еще 6-7 мелких производителей,
которые не влияли на состояние рынка парфюмерии и косметики.
В России в 1913 г. было выработано 12600 т туалетного мыла,
го есть по 80 г на одного человека в год. В том же 1913 г. в России
было выпущено всего 10,8 млн. флаконов духов и одеколона и вве-
зено из-за границы около 0,5 млн. шт. предметов парфюмерии. По-
этому можно сказать, что парфюмерия в России была доступной
лишь немногим.
Образование СССР способствовало быстрому возрождению
грех крупных фабрик Москвы и Санкт-Петербурга. В 1924 г. возоб-
новился импорт эфирных масел, душистых веществ и парфюмерных
композиций. В 1925/26 финансовом году он составил более 400 т,
что на 150 т превышало уровень 1913 г.
Фабрика «Новая заря» развернула производство массовой на-
родной парфюмерии, продолжая традиции «Цветочного одеколона»
компании Брокар. Одновременно главный парфюмер этой фабрики
Август Мишель предпринял разработку оригинальных советских
30
Глава 2
духов. Первым его творением были духи «Манон», в котором удач-
но сочетались запах гвоздики (эвгенола) с носителями запаха лан-
дыша. Но эти духи, однако, оказались слишком нежными и элегант-
ными для партийной и «нэпманской» (коммерческой) элиты тех лет.
Нужно было что-то более сильное, революционное. Учитывая
дух времени, А. Мишель создал в 1924 г. бессмертную «Красную
Москву». Он использовал для начальной ноты бодрящий запах бер-
гамотного эфирного масла и цветов апельсина. Основной тон запаха
духов определялся альфа-изометилиононом, ввод которого в компо-
зицию достиг 35%. Духи содержали также продукты с запахом жас-
мина, мускуса, пряностей.
Уже в 1932 г. эфиромасличные предприятия выработали 78 т
кориандрового, 3 т гераниевого, 4 т мускатно-шалфейного, 0,7 т ла-
вандового и ряд других эфирных масел. В 1940 г. общая выработка
эфирных масел достигла 646 т, причем по многим из них (корианд-
ровое, гераниевое, анисовое, мятное и мускатно-шалфейное масла)
была полностью удовлетворена потребность заказчиков. Стало регу-
лярным (300-400 кг/год) производство розового масла.
Используя достижения отечественной химической науки, при
непосредственном участии видных ученых - академиков П.П. Шо-
рыгина и С.С. Наметкина промышленные лаборатории к 1941 г.
приблизились к европейскому уровню синтеза душистых веществ.
В 1940 г. было выработано 634 т синтетических душистых веществ.
Были освоены сложные технологии тонкого органического син-
теза, такие, например, как производство фенилэтилового спирта из
бензола и окиси этилена, или ванилина из гваякола. Было начато
производство нитромускусов, кумарина, линалилацетата, ионона и
других душистых веществ.
Послевоенное восстановление промышленности в России за-
тронуло и парфюмерные фабрики. Оно сопровождалось их серьез-
ной реконструкцией и механизацией производства. Восстанавлива-
лось производство эфирных масел.
Одним из самых удачных образцов новых духов, попавших на
прилавки магазинов в начале 70-х годов, были духи «Только ты».
Они были созданы группой парфюмеров фабрики «Новая заря», в
которую входили главный парфюмер П.В. Иванов, а также
В.А. Грибанова, В.Н. Меркулова, Л.Н. Данилова и Т.С. Соболева.
Сочетание ароматов ландыша и розы с мускусным запахом пен-
тадеканолида и галаксолида, введенных в композицию с явной пере-
дозировкой (суммарно - больше 4%), при непременном в классиче-
ской парфюмерии использовании бергамотного масла (4%), олиба-
( оироменная парфюмерия
31
пума (6%) и продуктов с запахом жасмина (8%) на фоне небольших
коничеств сандалового, ветиверового и пачулиевого масел, - все это
позволило создать оригинальные духи, долго сохраняющие запах.
1десь нужно заметить, что в природе запах цветов ландыша сопро-
вождается присутствием в этом растении сильных ядов стероидной
( фуктуры - строфантидина или конваллотоксигенина. В странах
I вронейского союза использование препаратов из ландыша (экс-
фактов, настоек) в парфюмерии и косметике запрещено.
Попытки получить эфирное масло цветов ландыша методом пе-
pci онки с паром не дали практического результата из-за очень мало-
। о выхода (0,06%) и искажения запаха в процессе перегонки.
К сожалению, духи «Только ты» просуществовали недолго -
около 10 лет. Помешало то, что они выпускались во флаконе из хру-
i laiibHoro стекла, а это со временем оказалось неэкономичным.
Другой интересной разработкой фабрики «Новая заря» было
создание духов «ЭПАС» в ознаменование стыковки в космосе и пер-
вого совместного полета космических кораблей «Союз» - СССР и
«Apollo» - США 17 июля 1975 г. Духи выпускались одновременно
фирмой «Ревлон» и «Новой зарей» ограниченным тиражом по
100 тыс. шт. и были моментально распроданы. Название «ЭПАС» -
«I’PAS» соответствовало словам: «Экспериментальный полет Апол-
лон - Союз» или в английской транслитерации - «Experimental pro-
ject Apollo - Soyuz».
Фабрика «Новая заря» разработала парфюмерную композицию
для этих духов, а компания «Ревлон» готовила флакон и упаковку.
В 1977 г. фабрикой «Новая заря» была разработана серия новых ду-
хов под общим названием «Сардоникс». Все три варианта серии со-
держали 70-80% зарубежных композиций. В духах «Сардоникс №1»
(парфюмер Л.Н. Данилова) запах был облагорожен дополнительным
введением абсолютных масел розы, жасмина и «флер-д’оранжа», а
закже пентадеканолида. В вариантах №2 и №3 парфюмеры В.И. Ко-
това и В.И. Горохова использовали добавки природного происхож-
дения и некоторые отечественные композиции-базы.
В 1987 г. в результате совместной работы фабрики «Новая заря»
(парфюмеры Т.С. Соболева и В.И. Рыжова) с французской компани-
ей «Рур-Бертран» были созданы духи «Злато скифов», в композицию
которых было введено 60% оригинальной французской базы. Рос-
сийская часть была представлена (-)-линалилацетатом, (-^-лина-
лоолом, санталидолом и другими компонентами.
В соответствии со старым французским правилом («без жасми-
на нет духов») композиция «Злата скифов» содержит около 17% ду-
32
Глава 2
шистых веществ с запахом жасмина, в том числе гексил- и амилко-
ричные альдегиды, гедион и метилдигидроизожасмонат.
Эфирные масла в целом виде введены в малых дозах. Для соз-
дания запаха благородной древесины наряду с синтетическими про-
дуктами, такими как сандалор («Живодан»), изо-Е-супер («ИФФ») и
ацетилцедрен, в композиции были использованы пачулиевый спирт
и гвайол. Цветочную ноту запаха розы создают фенилэтиловый
спирт, гераниол, нерол и цитронеллол с добавками розеноксида, а
также альфа- и бета-дамасконов.
Для придания запаху всей композиции оттенка «натуральности»
в ее состав введены небольшие (до 0,5%) количества монотерпено-
вых углеводородов - мирцена, оцимена, альфа- и бета-демасканов.
Духи «Злато скифов» в России пользуются спросом до настоя-
щего времени - их вырабатывает фабрика «Новая заря». Однако из-
за полной деградации с 1994 г. отечественного производства души-
стых веществ и эфирных масел парфюмерная композиция этих ду-
хов целиком закупается за рубежом.
Да и сама фабрика «Новая заря» за годы перестройки экономи-
ки страны на капиталистический лад кардинально изменилась. Если
до 1985 г. здесь вырабатывали ежегодно около 100 млн. флаконов
духов и одеколонов, причем доля последних достигала 60%, то сей-
час вырабатываются только элитные сорта, которые с трудом конку-
рируют с зарубежной парфюмерией, заполонившей прилавки мага-
зинов. При разработке новых видов парфюмерной продукции в ос-
новном используются зарубежные парфюмерные композиции.
Санкт-Петербургская парфюмерия всегда отличалась от мос-
ковской направлением запаха духов и стилем оформления. Здесь
преобладали более легкие цветочные и «холодные» оттенки запаха.
Созданные еще в 1947 г. духи и одеколон «Белая сирень» вырабаты-
вались фабрикой «Северное сияние» вплоть до ее перехода в собст-
венность англо-голландского концерна «Юнилевер». С конца 1950-х
годов большим спросом пользовались духи «Ландыш серебристый»,
разработанные главным парфюмером фабрики Б.Л. Гутцайт.
Основу запаха духов определяли эфирные масла, а также цик-
ламен-альдегид и гидроксицитронеллаль. В 1955 г., когда эти духи
были разработаны, ни у нас, ни за границей еще не было производ-
ства спирта листьев, который уже через год проявил себя как носи-
тель запаха зелени и ландыша в духах «Diorissimo» (Dior, 1956). Это
свидетельствуете мастерстве парфюмера-создателя Б.Л. Гутцайт.
Выпущенные в 1970 г. на фабрике «Северное сияние» духи
«Визит» (автор Б.Г. Левитина) содержали два оригинальных продук-
Современная парфюмерия
33
та, разработанных ВНИИСНДВ и вырабатываемых его эксперимен-
тальными заводами. Это были эженаль и макроциклический окса-
лактон 2-11. Их ввод в композицию составлял, соответственно, 15 и
11%, что сделало цветочно-зеленную ноту запаха эженаля ведущей и
обеспечило ее стойкость.
В 1975 г. под руководством главного парфюмера «Северного
сияния» В.Р. Зананьянц были созданы духи «Фрези Грант». Основу
этих духов составили две композиции-базы с запахом ландыша -
отечественная (15%) и французская (25%). Добавки иланг-
илангового масла (4%) и абсолютного масла флер-д’оранжа придали
запаху композиции природный характер, а использование 6% мак-
роциклических оксалактонов вместе с 10% диметилацеталя гидро-
ксицитронеллаля сделали его необычно стойким. Духи выпускались
в небольшом красивом флаконе вместимостью 12 мл.
1983 г. ознаменовался появлением двух новых парфюмерных
изделий «Северного сияния», совершенно не похожих ни на москов-
ские, ни на европейские духи и туалетные воды. Парфюмерам
Л.Ф. Андриановой и М.А. Сомовой удалось воспроизвести запах
влажного воздуха осени и опавших листьев дворцовых парков приго-
родов Ленинграда. Духи назывались «Воздух осени». Они содержали
20% парфюмерной композиции. На первый взгляд композиция не
включала никаких экзотических компонентов, кроме 7% экстракта
полыни таврической, но удачное сочетание 25 душистых веществ и
эфирных масел с санталом А и композицией «Пачулиевое масло №4».
а также амбры и мускуса сделали возможной имитацию запаха осени.
Другой интересной новинкой был одеколон «Вереск» (парфю-
мер Т.А. Грицина), который содержал 5% композиции и по европей-
ской классификации скорее относился к группе туалетных вод, так
как не имел в своем составе обычных для одеколонов цитрусовых
эфирных масел и обладал мягким достаточно устойчивым запахом.
Комбинация различных веществ с цветочными запахами с 4% сали-
цилата спирта листьев и 7% санталидола позволила воспроизвести
нежный запах цветущего вереска. Одеколон «Вереск» пользовался
устойчивым спросом. Только за один 1985 г. было выработано
больше 700 тыс. флаконов. Увеличение концентрации композиции в
одеколоне сверх 5% могло бы сделать эапах более резким, то есть
отдалить его от природного оригинала.
И, наконец, в декабре 1989 г. парфюмеры «Северного сияния»
М.А. Сомова, Т.А. Грицина и Л.В. Котова совместно со специали-
стами компании «Рур-Бертран» (Париж) разработали превосходные
духи «Такт», в которых, как сказано в рекламном описании, «теплый
2-4905
34
Глава 2
и благородный аромат сочетает традиции французской парфюмерии
с изяществом и интеллигентностью ленинградского стиля».
Первая половина 1990-х годов оказалась для парфюмерно-
косметической промышленности России годами упадка и деграда-
ции. Возникновение на территории СССР самостоятельных госу-
дарств. ликвидация монополии внешней торговли и приватизация
промышленных объектов страны привели к резкому падению уровня
производства многих товаров, в том числе предметов парфюмерии и
косметики.
Фабрика «Северное сияние» в 1994 г. была куплена англо-
голландским концерном «Юнилевер» и фактически перестала вы-
пускать духи. Екатеринбургские «Уральские самоцветы» достались
израильскому банку и, переменив название на «Калина», ориенти-
руются преимущественно на косметическую продукцию. Москов-
ская «Новая заря», казанская фабрика «Аромат» и краснодарский
«Сувенир» во много раз сократили производство парфюмерии. Все
эти предприятия и ОАО «Свобода» практически целиком теперь ра-
ботают на импортных композициях и отдушках. Уменьшение по-
требности населения в предметах парфюмерии одновременно с по-
явлением на прилавках множества иностранных духов и туалетных
вод привело к кризису отечественного производства эфирных масел
и душистых веществ.
В каждой стране существует своя парфюмерная культура. Если
немного упростить, то англичане любят весьма чувственные, живот-
ные, сексуальные ароматы. Испанцы - свежие, нетяжелые духи.
Германия - это, наоборот, рынок восточных продуктов, очень ва-
нильный, однако любовь немцев к ванили не так велика, как, ска-
жем, во Франции. На «ароматический» вкус нации влияют не только
культурные факторы, но и климат. Французы в своих вкусах очень
консервативны и не склонны к современным веяниям, в то время как
немцы, наоборот, больше ценят новации.
В отношении России еще только предстоит выяснить, какова же
ее ароматическая культура. Опыт работы для российской компании
Faberlic Пьера Бурдона, создателя одного из успешных ароматов со-
временности «Davidoff Cool Water», позволил предположить, что
русским нравится парфюм с морской нотой, который прекрасно гар-
монирует с летней погодой, и духи с ароматами леса, которые лучше
применять зимой. По-видимому, культура большой российской пар-
фюмерии в настоящее время только формируется. В данный момент
на рынке России существует засилье иностранных парфюмерных
продуктов - американских и французских, не всегда самых лучших.
(л временная парфюмерия 35
В связи с этим, помощь по созданию ароматов России, оказы-
ваемая парфюмерами мирового уровня российским специалистам,
весьма своевременна. Так, Пьер Бурдон, автор ароматов «Kouros» и
«Kouros Eau de Fraicheur» (Yves Saint Laurent), а также женской
классики «Dolce Vita» (Christian Dior), «Sun» (Jil Sander) и многих
других, не менее известных, в 2004 г. создал четыре аромата по зака-
зу российской компании Faberlic.
Для возрождения национальной парфюмерии назрела необхо-
димость создания для россиян истинно российской продукции. Объ-
единение опыта и знаний, накопленных отечественными и зарубеж-
ными специалистами, их изучение и осмысление совершенно необ-
ходимы для решения этой назревшей задачи.
ГЛАВА 3
ОБОНЯНИЕ
Способность чувствовать запах, или обоняние, - врожденное
чувство, присущее и человеку, и большинству животных. С точки
зрения эволюции, это одно из самых древних свойств организма.
Обоняние позволяет позвоночным животным и другим живым су-
ществам находить пищу, полового партнера, получать чувственное
удовольствие (запах цветов или духов), а также принимать сигналы
тревоги (например, запахи испорченной пищи, опасных химических
веществ). Для людей и животных это одно из самых важных средств
общения с окружающей средой.
Органом обоняния является верхний отдел носовой полости. Ее
стенки образуются, главным образом, верхнечелюстными костями, и
полость делится отчасти костяной, отчасти хрящевой вертикальной
перегородкой на симметричные половины, правую и левую. На бо-
ковых стенках полости носа имеются костяные выступы, так назы-
ваемые носовые раковины.
Нижняя часть носовой полости, одетая обыкновенным мерца-
тельным эпителием, не содержит обонятельных клеток и служит
лишь для прохождения воздуха в дыхательные органы. Обонятель-
ным органом является только верхняя часть носовой полости, в ко-
торой разветвляется обонятельный нерв. Эпителий здесь не мерца-
тельный, а обыкновенный, цилиндрический. Между клетками эпите-
лия лежат вытянутые в длину обонятельные клетки, связанные с во-
локнами обонятельного нерва.
Обоняние
37
3.1. Общая физиология обоняния
Вопрос физиологии обоняния в настоящее время вызывает при-
стальное внимание ученых и врачей. С 2002 г. на страницах Интерне-
та (http: // www.leffmgwell.com / olfaction.htm), в журнале «Косметика
и медицина» и др. изданиях широко обсуждаются последние дости-
жения в этой области. В данном разделе будут приведены сведения о
научных изысканиях с учетом последних гипотез, связанных с фи-
зиологическими аспектами восприятия одорантов.
Одоранты - это летучие химические соединения, которые при
вдыхании попадают в верхнюю часть носовых ходов, где находится
область, называемая regio olfactoria (обонятельный эпителий), и специ-
фически взаимодействуют с расположенными там хеморецепторами.
Для того, чтобы вызывать ощущения запахов, одорант должен
обладать достаточно высокой летучестью, некоторой растворимо-
стью в водной среде, низкой полярностью, способностью раство-
ряться в жирах (липофильностью) и поверхностной активностью.
До настоящего времени неизвестны одоранты с молекулярной мас-
сой больше 294.
Обоняние позволяет различать очень большое число химиче-
ских соединений в крайне низких концентрациях. Зона обоняния в
каждой из двух носовых полостей у человека занимает небольшую
площадь (приблизительно 2,5 см2) и содержит около 50 миллионов
сенсорных клеток (нейронов), от которых отходят два отростка -
дендрит и аксон (рис. 3.1). Дендрит несет реснички, которые выхо-
дят из слоя обонятельного эпителия и погружаются в слой слизи
(толщиной примерно 60 микрон), контактирующий с воздухом по-
пости носа. Слизистый слой состоит из секретируемых липидов и
мукополисахаридов, он предохраняет обонятельный эпителий от
высыхания, а липиды слизистой помогают транспортировать моле-
кулы одоранта к обонятельным рецепторам. Секреция слизи осуще-
ствляется железами Боумена, протоки которых расположены в обо-
нятельном эпителии. Каждая рецепторная клетка несет от 8 до
20 ресничек, длиной от 30 до 200 микрон. Обонятельные реснички -
именно то место, где начинается процесс восприятия запаха и пере-
дачи сенсорного сигнала под действием одоранта.
Слой эпителия состоит в основном из опорных и базальных
клеток. Первые поддерживают нейроны и секретируют слизь, а вто-
рые делятся путем митоза, когда назревает необходимость обновить
нейроны вследствие их гибели. Полное время обновления нейронов
составляет примерно 40 дней. Эпителий содержит также пигменти-
38
Глава 3
рованные клетки - светло-желтые у людей, темно-желтые или ко-
ричневые у собак. Существовало мнение, что глубина цвета корре-
лирует с остротой обоняния.
Рис. 3.1. Периферический отдел обонятельного анализатора
Сенсорные нейроны пронизывают эпителий насквозь, вплоть до
контакта с атмосферой. На противоположной стороне эпителия аксо-
нальные отростки этих клеток собираются в пучки, в каждом из кото-
рых по 10-100 клеток. Они проходят через пластину решетчатой кос-
ти, достигая обонятельной луковицы головного мозга, где объединя-
ются на постсинаптических клетках и образуют синаптические струк-
туры, называемые гломерулами, или клубочками. Гломерулы объеди-
няются в группы, из которых информация передается дальше. Напри-
мер, у кролика 26 000 нейронов образуют 200 клубочков, из которых
каждые 25 оканчиваются митральной клеткой. Таким образом, общая
конвергенция составляет 1000 : 1 с физиологической точки зрения.
От величины конвергенции зависит чувствительность сенсор-
ного сигнала, посылаемого в мозг. Из митральных клеток сигнал
попадает непосредственно в высший отдел центральной нервной
системы, где и происходит декодирование сигнала, его сенсорная
интерпретация и формирование ответа.
Установлено, что обонятельный эпителий содержит и другую
сенсорную систему - рецепторы тройничного нерва. На тройничные
рецепторы способны воздействовать многие химические вещества,
Обоняние
39
вызывая ощущения тепла, холода, покалывания, раздражения. На-
пример, левовращающий ментол, (-)-ментол, в умеренных концен-
трациях вызывает ощущение холода в носовой полости, а при высо-
ких концентрациях - ощущение тепла. Другие широко известные
агенты, воздействующие на тройничный нерв, включают аллилизо-
гиоцианат (горчица, горчичное масло), капсаицин (острый чилий-
ский перец, мускатный орех) и диаллилсульфид (лук) (рис. 3.2).
диаллилсульфид
Рис. 3.2. Химическая структура веществ, воздействующих
на тройничный нерв
В 1979 г. ученые во главе со Стивеном Прайсом открыли в обо-
нятельном эпителии белок, ответственный за связывание с пахучим
веществом - анизолом. В то же время Фесенко с соавт. выделили
белок, взаимодействующий с камфарой. С тех пор так называемые
«одорант-связывающие белки» (ОСБ) были обнаружены для целого
ряда химических соединений, таких как бензальдегид (вишнево-
миндальный запах), 2-изобутил-З-метоксипиразин (запах зеленого
перца), 5а-андрост-16-ен-3-он (запах мочи).
Роль ОСБ пока еще не вполне понятна. По одной из гипотез, эти
белки связывают одорант в водно-липидной среде слизистого слоя
40
Глава 3
за счет гидрофобных взаимодействий, повышают его концентрацию
и транспортируют к рецептору, расположенному в мембране ресни-
чек. По другой гипотезе, эти белки взаимодействуют одновременно
с одорантом и с рецептором, способствуя перемещению одоранта
через мембрану, причем ОСБ действуют как фильтр, предотвращая
насыщение рецептора избытком одоранта.
Роль ОСБ стала яснее в 2000 г., уже после открытия липокали-
нов* человека, участвующих в процессах сорбции одорантов.
Липокалины - белки-носители, трансмембранные белки для не-
больших гидрофобных молекул, они содержатся во многих биологи-
ческих жидкостях.
В 1991 г. Линда Бак и Ричард Эксел открыли два семейства
трансмембранных белков, которые, как они считали, и являются ре-
цепторами обоняния, а также целый ряд кодирующих их генов. Ими
было клонировано и охарактеризовано 18 различных членов этого
очень большого семейства, кодирующих «7-спиральные трансмем-
бранные белки». Экспрессия их происходит исключительно в обоня-
тельном эпителии. Это был явный прорыв в понимании системы
обоняния. Все эти белки содержат 7 спиральных сегментов и имеют
аминокислотную последовательность, сходную с последовательно-
стями другого семейства рецепторов, сопряженных с G-белками**.
Сейчас уже известно примерно 350 генов и 560 псевдогенов*** запа-
ховых рецепторов человека, что составляет почти 2% из 50 тыс. ге-
нов человека. Эта цифра уступает только числу генов рецепторов
иммунной системы.
Однако до начала 1998 г. не существовало прямых доказа-
тельств того, что они и в самом деле являются генами, кодирующи-
ми рецепторы запаха. И только в январе 1998 г. Файерстейн с со-
трудниками из Колумбийского университета весьма убедительно
продемонстрировали, что это действительно так. В обонятельные
нейроны крысы они встроили ген, после чего клетки с высокой ин-
* Эти белки выполняют многие физиологические функции, такие как транспорт
витамина А, одорантов и феромонов, участие в синтезе простагландинов, им-
мунном ответе, воспалении и процессах детоксикации. Их молекулы связывают
гидрофобные молекулы, связываются с наружными клеточными рецепторами и
образуют комплексы с другими макромолекулами в растворе.
** G-белки - белки, связывающиеся с гуанозитрифосфатом.
Псевдогены - неактивные, но стабильные элементы генома, возникшие в
результате мутаций в ранее работавшем гене, имеют поврежденную стоп-
кодонами открытую рамку считывания.
Обоняние
41
1енсивностью начали синтезировать молекулы обонятельного ре-
цептора. При подаче одоранта в нейронах генерировался очень
сильный электрический импульс, существенно более высокий по
сравнению с контролем. Колумбийские ученые использовали два
сцепленных гена, один из которых кодировал обонятельный рецеп-
тор крысы, называемый rat 17, а другой - ген зеленого флуоресцент-
ного белка (GFP).
Поскольку клетки с геном rat 17 несли также и ген GFP, можно
было отчетливо различать трансформированные клетки по яркому
зеленому свечению при облучении их синим светом. Аспирант Фай-
ерстейна, Хейкин Жао после таких генетических процедур обраба-
тывал обонятельные нейроны крыс различными одорантами и изме-
рял электрическую активность нейронов, получая «электроолфакто-
граммы». Активность была наивысшей, когда клеткам подавали ок-
таналь - альдегид, запах которого для человека ассоциируется с мя-
сом. Интересно, что большинство аромадегустаторов и парфюмеров
описывают его аромат не как мясной, а, скорее, как насыщенно-
фруктовый с цитрусово-апельсиновым оттенком. В этом исследова-
нии на обонятельных рецепторах было изучено 74 одоранта. Данная
работа ответила на давно стоявшие вопросы: может ли отдельный
рецептор распознавать различные одоранты, содержит ли отдельный
нейрон различные рецепторы? Один рецептор может реагировать с
разными одорантами (но с разной силой) и, наоборот, молекула одо-
ранта может взаимодействовать с разными рецепторами. В результа-
те такой комбинации отдельный запах будет активировать множест-
во гломерул в обонятельной луковице.
Важную информацию о рецепторах обоняния должны были дать
генетические исследования. В 2000 г. доктор Дорон Ланцет со своими
коллегами из Вейсмановского Института Наук создали автоматизиро-
ванную базу данных для генов обонятельных рецепторов человека.
В июне 2001 г. сотрудники биотехнологической корпорации
Senomyx Зозуля, Эчеверри и Нгуен опубликовали статью, озаглав-
ленную «Репертуар обонятельных рецепторов человека», в которой
они сообщили об идентификации и клонировании 347 полноразмер-
ных рецепторных генов человека. Сравнительный анализ предска-
занных последовательностей позволил им установить общие струк-
турные особенности этого громадного семейства рецепторов. Они
считают, что спектр найденных с помощью компьютерного анализа
последовательностей представляет по существу полный состав дей-
ствующих обонятельных рецепторов человека.
42
Глава 3
3.2. Свойства и строение клеточной мембраны
с рецептором
Рецепторы обоняния представляют собой белковые структуры,
встроенные в клеточную мембрану и сопряженные с G-белками.
На рис. 3.3 изображена схематично биологическая мембрана со
встроенным обонятельным рецепторным белком, спирали которого
пересекают липидный бислой 7 раз туда и обратно. Мембрана со-
стоит из фосфолипидного бислоя, на обеих сторонах которого, на-
ружной и внутриклеточной, сосредоточены гидрофильные отрица-
тельно заряженные фосфатные группы. «Хвосты» фосфолипидов
(углеводородные цепи) ориентированы навстречу друг другу (зани-
мают центральную часть мембраны) и создают гидрофобное окру-
жение. Такой липидный бислой непроницаем для крупных молекул,
плохо проницаем для заряженных ионов и достаточно проходим для
гидрофобных молекул с небольшой молекулярной массой.
Внутриклеточная гидрофильная область
Рис. 3.3. Срез липидной мембраны с встроенным 7-спиральным
рецепторным белком
Клеточная мембрана представляет собой подвижную текучую
структуру толщиной примерно 5 нм.
Холестерин - необходимый компонент клеточных мембран, он
помогает разрушать ван-дер-ваальсовы взаимодействия и делать бо-
лее плотной упаковку липидных «хвостов» фосфолипидов. Холесте-
рин увеличивает механическую прочность бислоя. Молекулы холе-
стерина ориентируются в бислое таким образом, чтобы их гидро-
ксильные группы примыкали к полярным головкам фосфолипидных
молекул. Холестерин предотвращает слипание и кристаллизацию
Обоняние
43
углеводородных цепей, и таким образом предотвращается резкое
уменьшение текучести мембран, которое в противном случае имело
бы место при низкой температуре.
G-белки представляют собой устройства, передающие сигнал
(после получения стимула извне) от рецептора внутрь клетки через
молекулы ферментов-посредников и ионные каналы*. G-белки назы-
ваются так потому, что они связывают гуанозинтрифосфат - ГТФ
(GTP). После связывания одоранта с рецепторным белком сопря-
женный с ним G-белок передает сигнал аденилатциклазе, фосфоли-
пазе С, К+-каналам и другим эффекторам.
Установлено, что основная передача рецепторного сигнала про-
исходит через посредство молекулы цАМФ (циклический аденозин-
монофосфат). Рецептор обоняния, связывая одорант, изменяет свою
форму и взаимодействует с G-белком. G-белки построены из трех
субъединиц: а-субъединица выполняет активную роль, р- и у-субъ-
единицы - регуляторные функции. В неактивном состоянии а-субъ-
единица связана с молекулой ГДФ (гуанозиндифосфат).
G-белки являются не рецепторами, а посредниками второй ста-
дии сигнального процесса. Цикло-АМФ контролирует открытие
ионных каналов, управляя электрофизиологическим состоянием
нейронов в ответ на обонятельный стимул. Когда обонятельный ре-
цептор взаимодействует с G-белком, ГДФ отделяется от а-субъ-
единицы и с ней связывается ГТФ. При этом формируется активное
состояние («включено»).
Как только а-субъединица связала ГТФ, она отходит от р- и
у-субъединиц, соединяется с ферментом аденилатциклазой и акти-
вирует ее. Активированная аденилатциклаза превращает аденозин-
трифосфат (АТФ) в нейротрансмиттер цАМФ (рис. 3.4).
Цикло-АМФ, чья внутриклеточная концентрация сильно увели-
чивается после работы аденилатциклазы, работает как внутрикле-
точный гормон («вторичный мессенджер»). Он распространяется по
цитоплазме, активирует ионные белковые каналы (иногда говорят -
насосы) и открывает доступ ионам Са++ через клеточную мембрану в
нейрон, генерирует сигнал в виде мембранного потенциала и элек-
трического сигнала и представляет собой перенос хемосенсорной
Каналы - это особые мембранные белки, формирующие в мембране поры,
через которые осуществляется транспорт ионов. При открывании и закрывании
ионных каналов изменяется распределение зарядов и происходит сдвиг мем-
бранного потенциала; передача сигналов некоторыми клетками зависит от кана-
лов с регулируемой проницаемостью - так называемых «каналов с воротами».
44
Глава 3
информации через аксон в обонятельную луковицу. Затем концен-
трация цАМФ уменьшается, т. к. он гидролизуется до АМФ (адено-
зинмонофосфат).
Рис. 3.4. Превращение АТФ в цАМФ под действием
аден илатци кл азы
цАМФ
Возврат G-белка в неактивное состояние осуществляется сле-
дующим путем: а-субъединица G-белка является ферментом, гидро-
лизующим ГТФ до ГДФ в процессе активации аденилатциклазы.
Таким образом, а-субъединица эффективно блокирует собственную
активность. Как только ГТФ гидролизуется до ГДФ, а-субъединица
опять комплексуется с 0- и у-цепями, а G-белок возвращается в не-
активное состояние.
Взаимодействие рецептора с одорантом активирует G-белок и
затем аденилатциклазу, что приводит к повышению внутриклеточ-
ного цАМФ в обонятельных клетках. Такие последовательные про-
цессы называют каскадными. Появление ионного тока после непо-
средственной активации катионного канала циклическим АМФ яв-
ляется конечным этапом процесса, начало которому дало пахучее
вещество. В присутствии нормальной физиологической концентра-
ции внеклеточного кальция Са++ вторичный мессенджер (т. е.
цАМФ) индуцирует открытие канала и ток ионов Са++ внутрь клет-
ки. Повышение внутриклеточной концентрации Са++, по-видимому,
активирует ток ионов хлора, что приводит к деполяризации обоня-
тельных клеток и последующей передаче сигнала.
3.3. Химические теории обоняния
За последние годы было предложено множество гипотез, связы-
вающих запах одоранта с архитектурой его молекулы. В данном раз-
деле рассмотрены лишь две самые известные гипотезы, а также ги-
потеза о прямом участии некоторых нейротрансмиттеров и продук-
тов их гидролиза в процессах взаимодействия молекулы одоранта с
обонятельным рецептором.
Обоняние
45
Стерическая теория: в 1946 г. будущий нобелевский лауреат
Лайнус Полинг отметил, что специфичность запаха связана с фор-
мой и размером молекулы химического вещества. Запах ощущается,
если переносимые воздухом молекулы комплементарно «встраива-
ются» в некие участки рецепторов обонятельной нервной системы.
Эта гипотеза хорошо вписывалась в уже известную концепцию
«ключ-замок», принятую в ферментативной кинетике.
Стерическая теория хорошо согласовывалась с идеей о взаимо-
действии обонятельных рецепторных белков только с определенны-
ми одорантами. На следующем этапе рецептор может активировать-
ся в результате изменения своей конформации, взаимодействовать с
G-белком и запускать сигнальный каскад.
Колебательная теория: в 1938 г. Дайсон выдвинул гипотезу об
обусловленности запаха инфракрасным резонансом, который проис-
ходит от колебания атомов в молекуле. Эта идея популяризировалась
Райтом в середине 1950-х годов. В то время инфракрасные спектро-
фотометры стали доступным инструментом для спектральных изме-
рений, и Райт использовал их для анализа одорантов. Одоранты име-
ют свои индивидуальные инфракрасные спектры. Чуть позже, в 60-х
и начале 70-х годов велись бурные дебаты о справедливости этой
гипотезы в отношении классификации запаха химически чистых со-
единений. Однако в середине 70-х гипотеза Райта потерпела фиаско и
ее временно предали забвению. В качестве аргументов «против» при-
водились, например, данные о различии запаха оптических энантио-
меров (оптических антиподов) ментола или карвона, инфракрасные
спектры которых выглядят совершенно одинаково.
До появления очень солидного труда Л. Турина в 1996 г. коле-
бательная теория не пользовалась популярностью. Однако Л. Турин
увидел в ней рациональное зерно и решил основательно ее перера-
ботать. В результате им был предложен новый механизм передачи
биологического сигнала, но основанный на молекулярных колебани-
ях. При этом Турин отверг основные позиции более ранней механи-
стической колебательной спектроскопической гипотезы. Он допус-
тил, что рецепторные белки работают как «биологический спектро-
скоп*». В основе разработанного механизма лежит процесс «упруго-
го туннелирования электронов**».
Спектроскопом называется прибор, с помощью которого исследуется спек-
тральный состав электромагнитного излучения, испускаемого источником. Спек-
тры возникают при переходах между уровнями энергии в атомах и молекулах.
*’ Термин «туннелирование электрона» означает, что электрон переносится между
двумя молекулами переносчиков, разделенных энергетическим барьером, в уело-
46
Глава 3
Необходимо особо отметить, что рецептор переводится в актив-
ное состояние при контакте с одорантом лишь в присутствии НАДФН
(р-н икотинамиадениндинуклеотидфосфат, восстановленная форма
(рис. 3.5), образуемым при ферментативном восстановлении р-НАДФ.
Рис. 3.5. Структура НАДФН (Na-соль)
Согласно теории Турина, рецептор функционирует как
«НАДФН диафораза». В рецепторах обонятельных нейронов зафик-
сирован высокий уровень именно диафоразной активности. В своей
модели переноса электронов Турин предполагает, что как рецептор,
так и G-белок содержат цинк-связывающие сайты. Цинк играет важ-
ную роль в механизме восприятия запаха - он способен образовы-
вать мостики между белками, участвовать в процессах ферментатив-
ного переноса электронов, как, например, в алкогольдегидрогеназе.
Цинк присутствует в рецептор-связывающих участках, содержащих
редокс-активную аминокислоту цистеин. Таким образом, он может
служить связующим звеном, преобразуя поток электронов в сигнал,
передаваемый через G-связанный белок.
Совершенно ясно, что процесс восприятия запаха состоит из
множества стадий. Однако тонкости этого механизма пока неясны,
и. в частности, нет ответа на следующие вопросы:
виях. когда энергия электрона недостаточна для преодоления этого барьера.
В классической физике в этих условиях перенос электрона был бы невозможен,
поскольку при обычной температуре он не может получить необходимую для
преодоления барьера энергию. Квантово-механический эффект состоит в том, что
в силу своей волновой природы электрон как бы «просачивается» под барьером.
Отсюда и название - туннелирование. Электрон туннелирует от одного перенос-
чика к другому с вероятностью, которая зависит от ширины и высоты барьера.
Обоняние
47
1. Могут ли выступать некоторые нейротрансмиттеры (или про-
дукты их гидролиза) при передаче сигнала не в качестве вторичных
мессенджеров, а в качестве неких «амплификаторов запаха», помо-
гая захватывать, фиксировать молекулы одоранта и направлять их к
рецепторному сайту?
2. Могут ли рибонуклеотиды (АМФ, цАМФ, ГМФ и цГМФ,
возможно, и ИТФ) работать как своего рода «клей», чтобы фиксиро-
вать молекулы одоранта в рецепторном сайте?
3.4. Восприятие запаха как комбинаторный
процесс
В марте 1999 г. исследователи Линда Бак, Беттина Малник из
Гарвардской Медицинской Школы, Джунзо Хироно и Такааки Сато
из японского научного центра «Life Electronics Research Center» в
г. Амагасаки своей публикацией дали ответ на старую загадку - как
нос различает такое колоссальное количество запахов. Оказалось,
что механизм обоняния у млекопитающих работает по комбинатор-
ному принципу, т. е. идет процесс распознавания и переработки за-
паховых сигналов. Вместо выделения отдельного рецептора под ка-
ждый специфический запах система обоняния использует «рецеп-
торный алфавит», что выливается в специфический ответ на запах,
перерабатываемый в нейронах мозга. Как в языке или музыке, с це-
лью резкого снижения числа рецепторов до реально необходимого
количества система обоняния, по-видимому, использует комбина-
цию рецепторов (аналог словам, или музыкальным нотам, или коду
компьютерной программы), что позволяет ей передавать широкую
гамму ароматов. Как и в генетическом коде, где четыре нуклеотида
(аденин, цитозин, гуанин и тимин) позволяют создавать почти беско-
нечное число комбинаторных последовательностей генов, обонятель-
ная система млекопитающих также использует комбинаторный под-
ход. Первым подтверждением этого стали результаты работы Бак и ее
соавторов. Когда запах возбуждает нейрон, сигнал передается по ак-
сону в обонятельную луковицу. Эта структура, расположенная в са-
мой передней части мозга, является центром обмена информацией о
запахе. Из обонятельной луковицы сигналы ретранслируются в выс-
шие отделы коры головного мозга, где они обрабатываются, после
чего в лимбической системе генерируются соответствующие эмоции.
В указанной выше работе отдельные нейроны мыши обрабаты-
вались набором одорантов, и с помощью метода, позволяющего по-
лучать изображение ионов кальция, исследователи могли видеть,
48
Глава 3
какие нервные клетки стимулируются в ответ на конкретный одо-
рант. Когда молекула одоранта связывается со своим рецептором,
нервные клетки реагируют на это открытием кальциевых каналов,
при этом поток ионов кальция направлен внутрь клетки. Затем этот
поток преобразуется в электрический ток, передаваемый по аксону
как нервный сигнал. Разработанный метод позволяет количественно
измерять поток кальциевых ионов. С его помощью показано, что (1)
каждый отдельный рецептор может распознавать много одорантов,
(2) в свою очередь, отдельный одорант, как правило, распознается
многими рецепторами и (3) разнообразные одоранты распознаются
различными комбинациями рецепторов, т. е. обонятельная система
использует комбинаторную схему кодирования запахов.
Эти результаты объясняют, как могут 1000 (или около того) ре-
цепторов различать многие тысячи разнообразных ароматов. Бак и
ее коллеги показали также, что даже небольшие изменения в хими-
ческой структуре одоранта приводят к активизации различных ком-
бинаций рецепторов. Именно поэтому запах октанола навевает мыс-
ли о цитрусовых ароматах, а запах сходного соединения, октановой
кислоты, скорее напоминает запах пота. Было также обнаружено,
что большое количество вещества связывается с ббльшим количест-
вом рецепторов, чем малое количество этого же вещества. Это объ-
ясняет вариации восприятия одного и того же вещества, если его
концентрации существенно различаются, например, индол при вы-
сокой концентрации пахнет гнилью, в то время как при малых кон-
центрациях ощущается аромат цветов.
ГЛАВА 4
ЗАПАХ И ПОДСОЗНАНИЕ. ВЛИЯНИЕ
ОБОНЯТЕЛЬНЫХ СТИМУЛОВ
НА ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ
И ПОВЕДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА
Ароматные ассоциации неисчислимы и разнообразны, одни из
них приятны почти для каждого, а другие у кого-то могут вызвать
удивленный смешок или брезгливую гримасу.
Запах сигаретного дыма у многих вызывает надсадный кашель с
одновременным желанием открыть форточку или выйти из комнаты,
если курит посторонний или - тем более! - неприятный человек. Но
когда сигарету достает сидящий рядом обворожительный собесед-
ник, ее запах кажется вполне терпимым, а кашля нет и в помине.
Выходит, что не только запахи могут влиять на наши эмоции, но и
эмоции по-своему сказываются на восприятии запахов. Это предпо-
ложение подтверждают результаты эксперимента, проведенного
японскими учеными: двум группам людей предъявляли запах одного
и того же вновь синтезированного химического вещества. Ни один
из тестируемых не мог его знать или помнить, поэтому влияние
предшествующего опыта на результат эксперимента исключалось.
Одной группе запах предъявили в момент радостного события (вы-
плата премии), а другой - при решении простой с виду арифметиче-
ской задачи, которая содержала запрограммированную ошибку и
поэтому в принципе не могла быть решена, несмотря на все старания
испытуемого. Когда через некоторое время обеим группам снова
50
Глава 4
предъявили этот запах, первая группа оценила его как однозначно
приятный, вторая же - как отвратительный.
Запах старых книг, музея или научной лаборатории на кого-то
может навести скуку, и лишь для немногих он связан с воспомина-
ниями о часах интересной работы или новом открытии. А это зна-
чит, что наше прошлое - яркие краски детства, пристрастия, интере-
сы, ошибки молодости и творческие взлеты, о которых иногда сразу
и не вспомнишь - бережно сохраняется в сейфах памяти, которые,
как правило, недоступны, однако их можно легко открыть с помо-
щью «кода запахов».
Пожалуй, приведенных примеров достаточно для того, чтобы
даже закоренелый скептик задумался о том, действительно ли обо-
няние для нас менее значимо, чем зрение или слух, как принято ут-
верждать? Очевидно, что не только сами ароматы, но даже воспоми-
нания о них могут испортить настроение, вызвать головную боль
или заставить по-новому ощутить вкус жизни.
Из сказанного ясно, что ароматы, по-видимому, оказывают до-
вольно серьезное влияние на психику и самочувствие человека. Так,
анис обыкновенный (Anisum vulgare Gaerth.) снимает нервно-
эмоциональное напряжение, повышает умственную и физическую
работоспособность. Апельсин китайский (Citrus sinensis (L.)
Osbeeck) считается антидепрессантом. Горная арника (Arnica топ-
tana L.\ ваниль (Vanilla planifolia Andr.) - седативные (успокаиваю-
щие) средства. Гвоздика душистая (Caryofillus aromaticus L. =
Eugenia aromatica L.) стимулирует потенцию и память. Герани розо-
вой (Pelargonium roseum Willd) приписываются столь же привлека-
тельные, сколь и противоречивые свойства: предполагается, что она
стимулирует нервно-психическую деятельность, повышает работо-
способность, внимание, скорость выполнения задания, но вместе с
тем парадоксальным образом оказывает релаксирующее действие.
Жасмин лекарственный (Jasminum officinale L.) возбуждает функцию
головного мозга, оказывает общее тонизирующее действие, повыша-
ет половую функцию, увеличивает более чем на 30% умственную
работоспособность. Есть проверенные данные о том, что воздейст-
вие эфирных масел способно давать умеренный седативный эффект,
практикуется их применение при уходе за онкологическими боль-
ными или для облегчения родов. Доказано мочегонное, спазмолити-
ческое и бактерицидное действие ряда масел.
Только сейчас ученые выявляют и начинают активно исследо-
вать связь между восприятием запахов и способностью к обучению,
колебаниями настроения и самочувствия. Оказывается, обонятель-
Запах и подсознание
51
ные сигналы способны влиять и на информацию, получаемую нами
от других органов чувств, скажем, на восприятие цвета или вкуса.
Но до сих пор речь шла только о запахах, рецептируемых нашим
основным органом обоняния - чувствительными клетками, распо-
ложенными в верхней части носовой перегородки и в эпителии
верхней носовой раковины. С их помощью мы ощущаем те запахи,
которые в принципе можно описать или назвать. Когда вы торопи-
тесь на кухню снять с огня пригоревшие котлеты, наслаждаетесь
ароматом роскошных роз или выбираете новый парфюм, необходи-
мую информацию вам предоставляет именно основной орган обоня-
ния. Его активность может быть жизненно важной для человека,
особенно если речь идет о восприятии запахов дыма, газа, ядовитых
веществ или несвежих продуктов, но вне экстремальных ситуаций
мы пользуемся основным обонянием от случая к случаю и не счита-
ем его особенно необходимым. На самом деле о многих его интерес-
ных возможностях люди даже не догадываются. До недавнего вре-
мени не было известно и то, что человек, подобно большинству жи-
вотных, имеет дополнительный орган для восприятия запахов - во-
мероназальный, или якобсонов (далее - ВО), который отличается от
главного по расположению, строению рецепторных клеток, воспри-
нимаемым запахам и даже по тому, в какие структуры мозга направ-
ляется полученная информация. Это не запасной вариант на случай
отказа основного обоняния, но автономная система со своими осо-
бенностями и задачами. ВО млекопитающих имеет вид маленьких
кармашков, расположенных по обеим сторонам носовой перегород-
ки, ближе к ее основанию. Он предназначен для восприятия феро-
монов - сигнальных молекул, осуществляющих обмен информацией
между особями одного вида о готовности к спариванию или о гра-
ницах охраняемой территории. Запах феромонов заставляет стадных
животных собираться вместе, помогает родителям отличать своих де-
тенышей от чужих, а хищнику - выбирать именно ту жертву, которая
окажет наименьшее сопротивление. Во многом именно от феромонов
зависит, кто будет доминировать, а кто - подчиняться, кому достанется
самый привлекательный половой партнер, лучший корм, безопасная
территория. Такая химическая регуляция эмоций и поведения пред-
ставляется вполне естественной, пока речь идет о животных.
Однако и научной, и широкой общественности пришлось испы-
тать легкий шок, когда оказалось, что ВО человека не просто суще-
ствует - есть данные о том, что он активно функционирует и может
управлять поведением помимо нашей воли. Ведь запахи, восприни-
маемые с его помощью, как правило, не осознаются. Они действуют
52
Глава 4
на ваши рецепторные клетки, откуда информация попадает непо-
средственно в передний мозг, а затем - в промежуточный и средний,
в те самые центры, которые отвечают за половое, родительское и
социальное поведение. Под воздействием таких «запахов-
невидимок» человек может проявлять повышенную общительность
по отношению к лицам своего или противоположного пола, вести
себя агрессивно или, наоборот, излучать дружелюбие, по-разному
относиться к детям, растениям или животным, неодинаково оцени-
вать чьи-либо ораторские способности или внешнюю привлекатель-
ность. И вплоть до 90-х годов XX века ученые и медики практически
ничего об этом не знали. ВО считался рудиментом, не имеющим для
человека ровно никакого значения и исчезающим либо в позднем
развитии плода, либо вскоре после рождения - это при том, что
впервые он был описан голландским врачом и патологоанатомом
Рюйшем еще в 1703 году, то есть почти 300 лет назад! На пороге
XXI века новые органы чувств человека обнаруживают не каждый
день, поэтому ежегодное появление десятков статей, посвященных
дополнительному обонянию, уже никого не удивляет. Несмотря на
это, мнения ученых до сих пор крайне противоречивы: одни утвер-
ждают, что ВО у взрослого человека либо отсутствует, либо сохра-
няется в течение всей жизни, но не используется. Другие обнаружи-
вают активно функционирующий ВО практически у 100% взрослых
мужчин и женщин. Исследования продолжаются, и тайна дополни-
тельного обоняния человека пока до конца не раскрыта. Однако уже
сейчас анализ наиболее достоверных сведений позволяет заключить,
что ВО присутствует у взрослых людей по меньшей мере в 70% слу-
чаев и может реагировать на феромоноподобные вещества, подобно
тому, как это происходит у животных. Описан функциональный по-
ловой диморфизм ВО, означающий, что дополнительное обоняние у
мужчин и женщин работает по-разному: запахи, которые могут слу-
жить для мужчин сильным поведенческим и эмоциональным стиму-
лом, для женщин практически безразличны, и наоборот.
Таким образом, согласно современным данным, влияние арома-
тов на эмоции и поведение человека существует, хотя мы до сих пор
не располагаем исчерпывающей информацией о механизме и мас-
штабах этого влияния.
4.1. Методология исследования восприятия
запахов
Изучать восприятие запахов у человека можно различными спо-
собами. Самый простой из них - качественный. Пациенту дают в
Запах и подсознание
53
одинаковых флаконах четыре раствора: 0,5%-ную уксусную кислоту,
чистый винный спирт, валериановую настойку и нашатырный спирт.
11о тому, что сообщает испытуемый о своих ощущениях, можно при-
близительно оценить его способность воспринимать запахи.
Большое значение не только для физиологов, но и для парфю-
меров имеет определение пределов возможности распознавания за-
пахов (количественная характеристика, интенсивность запаха, ос-
новная характеристика источника запаха). Если бы эти работы фи-
зиологов были расширены и установлены для всех душистых ве-
ществ, то зная относительную силу и интенсивность запаха, парфю-
мер мог бы при составлении новых композиций заранее рассчитать
количественное соотношение душистых веществ, без дисгармонич-
ного выделения каких-либо из них. Пока это достигается только эм-
пирическим путем. Мы должны быть в состоянии не только изме-
рять силу возбудителя запаха так же, как мы измеряем звуковые или
световые волны, но уметь измерять эффектность воздействия возбу-
дителя запаха на испытателя. Какой силой должен обладать запах,
чтобы быть едва заметным? Является ли эта сила одинаковой для
всех запахов и всех наблюдателей? Если мы имеем отчетливо ощу-
щаемый запах, то насколько следует уменьшить или увеличить его
силу для того, чтобы сделать разницу точно различимой? Является
ни эта величина одной и той же для всех запахов и для всех наблю-
дателей? Первое из этих определений известно под названием абсо-
нютного порога ощущений, второе - под названием относительного
или разностного порога ощущения. Естественно, что ни одно из этих
определений не может быть выполнено, если не имеется какого-либо
способа количественного измерения силы возбудителя запаха, по-
скольку чувственное органолептическое восприятие нельзя рассмат-
ривать как функцию неизвестной или не поддающейся измерению
переменной величины.
Порогом обоняния считается наименьшее ощутимое количество
пахучего вещества, содержащегося в 1 л воздуха. Пасси приготовлял
растворы различной весовой концентрации: 1/100, 1/1000, 1/100000
исследуемого вещества. Одну каплю 1/100000 раствора он помещал
в литровый флакон, на дно которого клал слегка нагретый диск, за-
1см оставлял некоторое время душистые вещества испаряться, от-
крывая флакон, нюхал у горлышка. В случае, если он не улавливал
никакого запаха, то возобновлял опыт со следующим раствором,
более сильной концентрации.
После первых опытов с эфирными маслами Пасси продолжал
исследования с индивидуальными продуктами. Он нашел например,
ч го ощутимые минимумы в долях грамма на 1 л воздуха составляют:
54
Глава 4
для камфары от 5 • 1СГ6 г/л
цитраля от 0,5 до 0,1 • 10-6 г/л
ванилина от 0,005 до 0,0005 • 10-6 г/л
искусственного мускуса от 0,000001 до 0,000005 • 10-6 г/л
Сипа запаха является противоположностью ощутимого мини-
мума. Так как для ванилина минимум равен 5 • 10”9 г/л, а для цит-
раля 5 • 10”7 г/л, то говорят, что запах ванилина в сто раз сильнее
запаха цитраля.
Интенсивность запаха определяется тем, что более интенсив-
ный запах заглушает другой. Сила и интенсивность не всегда соот-
ветствуют друг другу, и часто более интенсивный запах в то же вре-
мя менее сильный.
Для количественного определения остроты обоняния использу-
ют ольфактометры (рис. 4.1) и одориметры - приборы, позволяющие
более или менее точно дозировать количество вдыхаемого воздуха и
содержание в нем пахучих веществ.
Рис. 4.1. Ольфактометр Цваардемакера:
1 - трубка (см. рис. 4.2); 2 - приемник емкостью 100 мл, подогревае-
мый до желательной температуры при помощи питаемой электриче-
ским током никелиновой обмотки. Приемник 2 наполняется просасы-
ванием через каучуковую трубку. Для измерения скорости засасывания
служит аэродинамометр. После заполнения приемника краны 3 и 4 за-
крываются и нюхание производят через боковую трубочку 5. Темпера-
тура устанавливается по термометру 6
з;iпах и подсознание
55
Для измерения запаха служит предложенная Цваардемакером
единица - ольфактия - порог или минимально ощущаемая концен-
। рация, выраженная в граммах на 1 см3. Она устанавливает количе-
с । во душистого вещества, испаряющегося с определенной единицы
поверхности ольфактометра Цваардемакера при данной концентра-
ции раствора в граммах на 1 см3. Это значение, будучи помножено
6,06-1021
па --------, где М- молекулярная масса, соответствует числу мо-
М
искул в 1 см3.
Аппарат состоит из пористой трубки (диаметр 0,8 см, длина 10 см,
объем 50 см3), которая пропитана раствором душистого вещества, и
псклянной или металлической трубки, вдвигаемой в первую трубку
ипи насаженной на нее. Воздух, просасываемый (скорость 100 см3/с)
при вдыхании через аппарат, проходя через стенки пористой трубки
(рис. 4.2), насыщается душистым веществом. Увеличивая пористую
поверхность, через которую просачивается воздух, можно увеличить
количество душистого вещества, находящегося в единице объема
воздуха. Изменение пористой поверхности в сторону уменьшения
ими увеличения осуществляется вдвиганием или выдвиганием гра-
дуированной трубки.
250 200 150 100 50 О
Рис. 4.2. Схема аппарата Цваардемакера
Показания на шкале трубки, выраженные в см, характеризуют
полезный объем пористой трубки. Меняя объем пористой поверхно-
с । и, пропитанной душистыми веществами, можно подобрать мини-
мальные количества душистого вещества, доступного обонянию.
Этим прибором устанавливается минимальная концентрация
вещества, запах которого может уловить обоняние исследователя.
4.1. Значение одной ольфактии, выраженной в степени
насыщения воздуха пахучими веществами
Вещество Процент насыщения Вещество Процент насыщения
' )вкалиптол 0,058 Метиловый спирт 1,388
' )вгенол 0,144 Толуидин 1.515
1олуол 0.158 Этиловый спирт 2,5
56
Глава 4
Аппарат Цваардемакера является наиболее простым, но в на-
стоящее время применяют новые, более сложные и совершенные
приборы для измерения дифференциальной чувствительности по
отношению к запахам, выраженной в виде числа пахучих молекул.
4.2. Значение одной ольфактии (в см) по ольфактометру
Цваардекамера (минимальное воспринимаемое и учитываемое
количество в см шкалы олъфактометра). Насыщенные растворы
Вещество см Вещество см
Терпинеол Н2О 0,01 Тринитроизобутилтолуол Н2О 0,10
Этилпропионат Н2О 0,02 Капроновая кислота Н2О 0,10
Одним из них является прибор Эльсберга, с помощью которого,
путем регулирования температуры, давления и объема возбудителя
обоняния и путем применения раствора душистого вещества с из-
вестным парциальным давлением паров, оказалось возможным вы-
разить силу возбудителей обоняния в виде числа душистых молекул.
Однако при таком подходе остается неизвестным, какой именно
орган обоняния - основной или дополнительный (ВО) - реагировал
на запах и обеспечил наблюдаемый эффект. Наиболее точный и со-
временный метод состоит в том, что раствор пахучего вещества на-
носят на чувствительный эпителий с помощью стеклянной или теф-
лоновой канюли, с максимальным диаметром 1-2 мм и устройством,
исключающим попадание одоранта в полость носа или на соседние
участки эпителия. Реакцию оценивают электрофизио-логическими
методами - по изменению мембранного потенциала рецепторных
клеток (метод patch-clamp), температуры и гальванических свойств
кожи; на основании электроэнцефалограммы или данных функцио-
нального ядерно-магнитного резонанса. По мере необходимости об-
следование дополняют вербальным опросом. Именно этот подход
позволил установить, что рецепторы вомероназального органа чело-
века реагируют на запахи, различные для мужчин и женщин. При
воздействии на чувствительные клетки ВО феромонопо-добными
веществами, такими, как 5а-андрост-16-ен-3-он (5а-андростенон),
5а-андрост-16-ен-3а-ол (5а-андростенол) или прегна-4,20-диен-3,6-
дион, изменялся заряд мембраны рецепторов и проводимость кожи,
возникало возбуждение в соответствующих структурах головного
мозга, т. е. наблюдались реакции, характерные для обонятельной ре-
цепции, а испытуемые утверждали, что никакого запаха они не ощу-
щают - так была продемонстрирована функциональная активность
ВО у взрослых людей и его способность воспринимать неосознавае-
мые запахи, влияющие на самочувствие и поведение человека.
Запах и подсознание
57
Другой способ исследования, часто применяемый в психологии,
основан на анкетировании. Он, несомненно, менее точен, поскольку
viecb мы снова вынуждены полагаться на самооценку респондентов,
а при анализе результата приходится учитывать ошибки, возникаю-
щие из-за различий в отношении к анкетированию, памяти, матери-
альном положении и даже в уровне образования или жизненного
опыта у испытуемых. Тем не менее, сбор анкетных данных позволя-
VI получить информацию о значительных периодах жизни человека
п ответить - пусть качественно, а не количественно - на те вопросы,
которые невозможно изучить в строгом лабораторном эксперименте.
') гот метод может оказаться особенно полезным, когда целью явля-
с!ся исследование психоэмоционального восприятия запахов, а не
биологических или медицинских аспектов обоняния. Предваритель-
ное исследование показало, что абсолютному большинству женщин,
хол я и не всем, нравится, как пахнут цветы и фрукты. Один из наи-
более приятных для мужчин обонятельных образов - запах в салоне
нового автомобиля. Кроме того, мужчины чаще отдавали предпоч-
1сние древесным запахам, а также ароматам еды и напитков, в том
числе и алкогольных, которые в женских анкетах нередко характе-
ризуются как неприятные. Несколько неожиданным оказался ре-
зультат по «сладким» запахам - к ним отнесли те, которые напоми-
нают запах сладостей и сладких фруктов, но не являются пищевыми.
Принято думать, что такие запахи нравятся многим, в особенности
женщинам. Однако только 50% опрошенных, независимо от пола,
ответили, что считают их приятными. Как отталкивающие наиболее
часто упоминались запахи пота, давно не мытого человеческого те-
па, испорченной еды и продуктов горения различных веществ, на-
пример, резины или пластиков, исключение составляют связанные с
приятными ассоциациями запахи костра и горящей травы.
Одна из проблем состоит в том, что и восприятие запахов, и их
влияние на поведение человека отличаются большой вариабельно-
стью - не только индивидуальной, но и межполовой, возрастной или
этнической. Даже реакции одного и того же человека на одинаковые
запахи, предъявляемые ему при разных физиологических состояниях
организма, в частности, слизистой оболочки носа, могут существен-
но различаться. Так, показано, что секреция слизи, которую можно
стимулировать закапыванием в нос 0,1% раствора адреналина, взаи-
мосвязана с активностью автономной нервной системы. В зависимо-
сти от типа активности автономной нервной системы у испытуемого
могут изменяться не только пороги восприятия одоранта, но и пси-
хоэмоциональное состояние. Достаточно сказать, что на интенсив-
58
Глава 4
ность восприятия запаха влияет даже объем вдыхаемого воздуха, а
степень его «приятности» может варьировать в зависимости от кон-
центрации одоранта в воздушном потоке.
Для определения химического состава запахов используют раз-
личные методы физико-химического анализа, которые позволяют от-
личить натуральные эфирные масла от синтетических аналогов, уста-
новить фальсификацию масел. Важнейшими характеристиками души-
стых веществ, в частности, эфирных масел, являются плотность (изме-
ряется гравиметрическим методом), показатель преломления (опреде-
ляется на натриевой линии спектра, при 20 °C, рефрактометрическим
методом), и угол вращения плоскости поляризации света (поляримет-
рическим методом). Химический состав душистых веществ определя-
ется хроматографическими методами (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Общий вид хроматограммы при определении
компонентного состава лавандового масла методом
газовой (гелий/водород) хроматографии
4.2. Влияние запаха на поведение человека
Серьезным источником для беспокойства может служить тот
факт, что человечество еще не располагает полной информацией о
том, как обонятельные стимулы могут влиять на наше поведение и
самочувствие, однако примеров практического применения запахов
для достижения желаемых реакций человека уже в наше время дос-
таточно. Наиболее яркие примеры - применение обонятельных воз-
действий вообще и феромонов человека в частности в парфюмерии,
бизнесе и даже при разработке новых видов оружия.
Запах и подсознание
59
«Раскрутка» парфюмерных изделий, обещающих сексуальную
неотразимость, в России началась уже в 80-е годы XX века. Обыч-
ные фразы, сопровождающие такого рода рекламу: «эти духи прово-
цируют возникновение чувственного взрыва», «могут вызвать на-
стоящую любовь с первого взгляда», «действуют независимо от ва-
шего пола, возраста или внешности». На чем же основаны столь
многообещающие посулы? В первое поколение духов-«приманок»
добавляли вещества животного происхождения из разных источни-
ков. Набор их довольно ограничен: секрет анальных желез мускус-
ного оленя, циветты, или виверры (животное, отдаленно напоми-
нающее кошку), бобровая струя и амбра, получаемая из кишечника
кашалота. Эти вещества после соответствующей обработки в не-
больших количествах добавлялись в парфюмерные изделия, обеспе-
чивая им приятный запах и создавая повод для рекламного ажиота-
жа. Амбра одновременно выполняла функции консерванта и стаби-
лизатора парфюмерных композиций, что усиливало ее ценность для
производителя и стоило жизни тысячам кашалотов. Каково же ре-
альное положение дел и насколько перечисленные компоненты ду-
хов способны реализовать рекламные обещания?
Идеи такого рода основаны на предположении, что феромоны
животных, стимулирующие половое влечение, должны аналогичным
образом действовать и на человека. Однако феромонам свойственна
нидоспецифичность. И хотя недавно были обнаружены вещества,
обладающие феромонной активностью одновременно для насеко-
мых и слонов, в большинстве случаев «язык» феромонов понятен
только представителям одного и того же вида. На практике это озна-
чает, что вещество, вызывающее у бобра непреодолимое стремление
к спариванию, для человека будет просто более или менее приятным
запахом. И, разумеется, ни о каком действии независимо от пола
даже у животных речь не идет. Железами, вырабатывающими феро-
монные секреты, обладают, как правило, самцы, однако повального
гомосексуализма, связанного с этим фактом, в дикой природе не на-
блюдается. В тех редких случаях, когда гомосексуальные отношения
действительно широко практикуются, например, у шимпанзе-бонобо, -
с действием запахов это, по-видимому, не связано. По крайней мере,
достоверной информации, которая бы это подтверждала, пока нет.
Ест ь, правда, данные о том, как действуют мужские феромоны на
мужчин - когда эти вещества наносили на двери некоторых кабинок
в мужской уборной одного из колледжей, юноши предпочитали эти-
ми кабинками не пользоваться, хотя внешне они ничем от соседних
не отличались.
60
Г лава 4
К счастью, довольно быстро химики освоили лабораторный
синтез феромонных аналогов, и повальное истребление животных
ради «ароматного золота» в основном прекратилось, хотя до сих пор
на рынке одоранты естественного происхождения ценятся значи-
тельно дороже синтетических.
Следующим этапом было выделение, а затем и синтез феромо-
ноподобных веществ из человеческого апокринного пота. И тут уже
для красочной и эмоциональной рекламы парфюма, содержащего
такие добавки, появились куда более весомые основания. Действи-
тельно, есть эксперименты, подтверждающие, что женщины оказы-
вали предпочтение креслам в зале ожидания или телефонным буд-
кам, которые предварительно были соответствующим образом
«ароматизированы». Под воздействием таких веществ девушки чаще
инициировали общение с лицами противоположного пола и более
позитивно оценивали лидерские качества оратора, если в момент его
выступления они подвергались воздействию мужских феромонов.
Напомним, что, в отличие от феромонов животных, человеческие
«сигнальные молекулы» многими людьми вообще не осознаются,
другими же могут восприниматься как слабый и не всегда приятный
запах. Какова доля тех и других в человеческих популяциях - точно
неизвестно. В то же время результатов, подтверждающих однознач-
ное воздействие женских феромонов на мужчин, почти нет, а те, что
получены, - находятся на грани статистической погрешности.
Какие же выводы следуют из сказанного? Прежде всего, мы по-
ка слишком мало знаем о восприятии запахов вообще, не говоря уже
о его особенностях у индивидуумов разного возраста, пола и проис-
хождения. Поэтому утверждать, будто в нашем распоряжении име-
ются вещества, способные однозначно и воспроизводимо изменять
половое поведение любого человека, несколько самонадеянно.
Какова же роль в нашей жизни обычного парфюма, не претен-
дующего на право управлять сексуальной активностью, но тем не
менее широко рекламируемого и используемого? Анкетирование
показало, что запах духов, исходящий от партнера или собеседника,
приятен почти всем, независимо от пола. В большинстве случаев
несущественно, какие именно духи использованы, главное, как для
женщин, так и для мужчин, чтобы запах не был резким. По способ-
ности назвать любимый запах наблюдались заметные различия не
только межполовые и возрастные, но, по-видимому, и профессио-
нальные. Лучше всего на рынке душистой продукции ориентируют-
ся женщины - 57% опрошенных оказались способны назвать люби-
мые духи (и женские, и мужские). Характерно, что максимальную
Запах и подсознание
61
осведомленность проявили студентки-первокурсницы дневного от-
деления (средний возраст - 18 лет) - 62% положительных ответов в
этой группе. На заочном отделении (средний возраст - 22 года) -
только 52%. Профессиональные различия не могут быть обработаны
статистически из-за небольших размеров некоторых выборок, одна-
ко наблюдается довольно отчетливая тенденция, выражающаяся в
том, что бизнес-леди (дизайнеры, менеджеры, юристы) интересуют-
ся парфюмом больше, чем психологи, а биологи и врачи занимают
третье место - видимо, по причинам скорее экономическим, чем свя-
занным с обонятельной чувствительностью. Респонденты-мужчины
в большинстве случаев оказались неспособны перечислить конкрет-
ные названия нравящихся им парфюмерных запахов - с этой задачей
успешно справились 28% опрошенных, средний возраст - 30 лет, а
профессия, за единичным исключением, - дизайнеры и менеджеры.
Таким образом, для женщин характерно более раннее возникновение
интереса к запахам, которые они используют сами или предпочита-
ют воспринимать извне. Такой интерес проявляется у представи-
тельниц самых разных профессий, хотя и в разной степени, но отли-
чия между группами не слишком велики. У мужчин ситуация со-
вершенно иная: желание конкретизировать свои представления о
запахах возникает после 25 лет и, в зависимости от профессиональ-
ной принадлежности, может проявляться очень заметно или практи-
чески отсутствовать.
В любом случае полученные ответы, а также тот факт, что при-
ятные обонятельные ассоциации и воспоминания часто связаны
именно с духами, означают, что парфюмеры всего мира трудятся не
зря. Даже если произойдет чудо и новое поколение духов, модели-
рующих настроение, способных регулировать отношения между
людьми и, например, усиливать сексуальное влечение, появится уже
завтра, производители традиционной ароматной продукции без ра-
боты не останутся.
4.3. Различные аспекты практического
использования одорирования
Обоняние как двигатель торговли
Реальное использование одорантов в маркетинге началось срав-
нительно недавно, однако уже успело охватить самые разнообраз-
ные сферы обслуживания. Так, еще около 10 лет тому назад авиа-
компания Singapore Airlines разработала свой фирменный запах, ши-
роко известный в настоящее время - его издавали горячие полотен-
62
Глава 4
ца, разносимые стюардессами в начале и в конце полета. Аромати-
зирование своих номеров эфирным маслом болгарской розы в едва
заметных количествах применяет одна из крупнейших гостиничных
сетей мира - Holiday Inn. Это масло считается антидепрессантом и
адаптогеном, поэтому постояльцы могут и не ощущать никакого за-
паха в своем номере, но некоторые из них наверняка обратят внима-
ние на то, что их самочувствие улучшилось. Другие не почувствуют
никаких изменений, однако не исключено, что и они в дальнейшем,
не умея обосновать свой выбор, будут останавливать его именно на
этих гостиницах. В некоторых супермаркетах распыляются аромати-
заторы с запахом тех продуктов, к которым желательно привлечь
внимание покупателя - от свежеиспеченной сдобы до копченостей и
напитков. Салоны престижных кожгалантерейных фирм обрабаты-
вают специальным составом с ароматом дорогой, хорошо выделанной
кожи (такой запах может придаваться и изделиям из кожзаменителя).
Экзотические ароматы используются туристическими фирмами для
воссоздания в офисах курортной атмосферы, а итальянский автомо-
бильный концерн «Фиат», начиная с моделей «Браво» и «Брава», при-
дает пластмассовым деталям салона аромат сандалового дерева.
Насколько эффективны такие меры, пока сложно судить, да и
применяются они еще не слишком широко, по крайней мере, в Рос-
сии. Возможно, это всего лишь дань моде, но эффективность подоб-
ных воздействий необходимо исследовать, а вопрос о том, право-
мерно ли помимо воли потребителя, побуждать его к покупке по-
средством запаха, нуждается в отдельном рассмотрении не только
ученых, но и юристов.
Запах как оружие
Идеи использовать запахи в военных целях имеют давнюю ис-
торию. В наше время одна из самых заманчивых идей - неосозна-
ваемые воздействия на вомероназальный орган, позволяющие уси-
ливать или подавлять агрессивность, в зависимости от того, оказы-
вается влияние на своих солдат или на солдат противника. Однако
пока об успехах в этом направлении ничего не сообщалось. В то же
время достаточно широко обсуждается возможность создания «обо-
нятельной бомбы», которая распространяла бы крайне отвратитель-
ный запах, полностью деморализующий жертву, или запахи, вызы-
вающие страх. Подобное вполне возможно благодаря наличию про-
екций от органов обоняния к структурам мозга, отвечающим за эмо-
циональное поведение. Не исключено, что запахи страха играют в
поведении человека более важную роль, чем принято думать. Охот-
Запах и подсознание
63
никам и дрессировщикам давно известно, что жертвами хищников
чаще становятся люди, испытывающие сильный страх, и наоборот -
смелость и решительность могут предотвратить нападение. Конечно,
здесь играют важную роль и визуальные признаки, но неопровержи-
мым фактом является то, что стресс изменяет индивидуальный запах
не только животного, но и человека. Последнее вполне может сказы-
ваться на отношении окружающих к «трусу», даже если они сами
этого не осознают. Помимо прочего, во время исследований, прово-
димых в военных целях, установлено, что реакция на запах зависит
от его узнаваемости: незнакомым обонятельным стимулом легче
спровоцировать панику, чем запахом неприятным, но легко узнавае-
мым. Наиболее известны американские разработки «ароматов наси-
лия», однако вряд ли военные других стран пренебрегают использо-
ванием научных новшеств в своих целях логичнее предположить,
что наиболее перспективные и опасные проекты парфюмеров-
оружейников засекречены, а опубликованные материалы представ-
ляют собой не более чем ложный след для журналистов. Действи-
тельно, в отличие от сообщений о биологическом или ядерном ору-
жии, статьи о «бомбах-вонючках» выглядят скорее забавно, чем уст-
рашающе. Тем не менее, в них затрагивается важный вопрос, кото-
рый стоило бы исследовать в мирных целях, - этническая изменчи-
вость психоэмоционального восприятия запахов.
Аромат воспоминаний - помощь при обучении
Другое новое направление научных исследований, которое ак-
тивно развивается в последние несколько лет, связано с изучением
так называемого феномена Пруста - обонятельной памяти. Научный
термин включает в себя имя писателя не случайно - именно Марсель
Пруст обратил внимание на способность запахов пробуждать авто-
биографические воспоминания. При этом не просто извлекается из
памяти некий образ, который казался давно и прочно забытым. По-
скольку обонятельные воспоминания отличаются от обыкновенных
необычайной живостью и яркостью эмоциональной окраски, то ин-
дивидуум не только мысленно, но и на уровне физиологических ре-
акций «переносится» в тот момент времени, который оказался вос-
становлен благодаря воздействию запаха. Одна из характерных осо-
бенностей таких воспоминаний состоит в том, что они почти нико-
гда не бывают эмоционально-нейтральными, т. е., как правило, тесно
связаны с положительными или отрицательными переживаниями.
Важно отметить, что до предъявления запаха такие воспоминания
возникают крайне редко или отсутствуют. Данные ученых говорят о
64
Глава 4
том, что память на запахи может быть очень устойчивой и сохра-
няться десятилетиями, как и «сцепленные» с данным запахом другие
воспоминания. Тесты по распознаванию запахов вскоре после их
первого предъявления обычно выполняются с множеством ошибок -
всего порядка 70% ответов оказываются правильными. Аналогич-
ный тест на зрительные стимулы дает практически 100% верных
ответов. Однако тестирование на долговременную обонятельную
память показывает, что усвоенная информация о запахах практиче-
ски не забывается, чего нельзя сказать о зрительных образах. Приро-
да явлений, лежащих в основе феномена Пруста, пока не вполне яс-
на, однако он открывает перед нами заманчивые возможности ис-
пользования запахов при обучении детей и взрослых, для коррекции
депрессивных состояний и лучшего понимания механизмов памяти.
Таким образом, перед парфюмерами открываются новые и до-
вольно необычные перспективы. До сих пор исследования зрения и
слуха традиционно доминировали в науках о поведении, а органы
обоняния оставались terra incognita на карте человеческих возмож-
ностей. Причина отчасти в том, что очень немногое было известно
об отделах головного мозга человека, в которые посылают свои про-
екции основной и дополнительный органы обоняния.
ГЛАВА 5
КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПАХОВ
И ИХ КОМБИНАЦИЙ
5.1. Классификация запахов
При исследовании вкуса различают только четыре вкусовых ка-
чества: кислый, сладкий, горький и соленый. Все вкусовые ощуще-
ния можно без труда свести к этим четырем видам. Между тем, все
попытки найти аналогичную схему для запахов успехом не увенча-
лись. Наиболее удачной попыткой в этом отношении является клас-
сификация запахов, предложенная Хеннингом.
Характеризовать точно запах какого-либо вещества бывает
трудно уже по одному тому, что многие вещества пахнут по-разному
в зависимости от того, находятся ли они в концентрированном или
разбавленном растворе; например, запах ионона в концентрирован-
ном виде напоминает запах кедра, а в разбавленном - запах фиалки.
Трудность классификации в значительной степени зависит и от
того, что наблюдения производятся над химическими соединениями
различной чистоты, между тем как уже небольшие количества при-
месей сильно меняют запах некоторых веществ.
В общей химической литературе по этому вопросу определен-
ных указаний нет, поскольку авторы при описании нового вещества
часто или вовсе не отмечают его запаха, или дают ему самые проти-
воречивые характеристики. Наконец, когда речь идет о композициях,
то к неточности наблюдений прибавляется неточность терминологии.
Хеннинг различает шесть основных видов запахов: пряный,
смолистый, цветочный, фруктовый, пригорелый и гнилостный. Эти
3 -4905
66
Глава 5
Рис. 5.1. Графическая интер-
претация классификации
запахов по Хеннингу
служить для их обозначения.
шесть основных запахов при гра-
фической интерпретации данной
классификации располагают в
шести вершинах трехгранной
прямоугольной призмы. На ребрах
располагаются промежуточные
запахи между двумя основными, а
на той или иной плоскости или
внутри призмы - смешанные за-
пахи нескольких или всех основ-
ных. Таким образом, Хеннингом
сделана попытка координатного
расположения запахов в про-
странстве. Сказанное легко пояс-
няет рис. 5.1 и табл. 5.1.
Классификация Хеннинга да-
ет разделение запахов на резко
отличающиеся шесть типов, мо-
гущих в практической работе
। облегчает возможность передачи
своих впечатлений, расширяет и уточняет иногда расплывчатые оп-
ределения. Следует отметить, что, возможно, найдутся запахи, кото-
рые не входят в классификацию Хеннинга.
5.1. Примеры душистых веществ, относящихся к условным
типам Хеннинга
Характеристика запаха Примеры
Цветочный Анисовый альдегид, розовое масло, масло жасмина, фенилацетальдегид
Пряный (смолисто-плодово- бальзамический) Гвоздичное, коричное масла, анетол, корич- ный альдегид, карвон, метилсалицилат
Плодовый (фруктовый) Метилацетат, бензил ацетат, цитраль
Смолистый Борнеол, борнилацетат, камфара, сосновые масла, скипидары
Пригорелый (жженый) Пиридин, деготь
Г нилостный Сероводород, индол, скатол, мускус, цибет
Для того, чтобы вызвать представление о характере духов, при-
ходится ссылаться на цветок, плод, траву, лист. Композиции могут
иметь запах фиалки, розы, сирени, цвета яблони, сена, папоротника
и т. д. Что же касается оттенка того или иного из этих запахов, то он
к 11ассификация запахов и их комбинаций
67
<>()ыкновенно получает какое-нибудь особое «фантазийное» назва-
ние. В цветочных и приравненных к ним запахах основные элементы
шпаха, их основной тон. идея повторяются в целых группах цветов,
ipan. плодов и т. п. Например, в жасмине и магнолии; сирени и лан-
/ii.iiiie; гелиотропе и акации; клевере и сене; лимоне, апельсине и
мандарине; листьях черной смородины, цветах винограда и фиалки.
11оэтому запах любого цветка или плода можно обеспечить сочета-
нием определенных натуральных душистых веществ или других
i цветочных запахов. На этом принципе построена указанная ниже
кнассификация цветочных запахов (табл. 5.2). При составлении таб-
»|н цы за родоначальников группы принимаем те цветы, травы или
иноды, в которых основной тон наименования проявляется наиболее
ярко. При сопоставлении рецептуры отдельных наименований запа-
хов эти составные части повторяются в каждом из них. Отсюда и
некоторая общность запаха.
2. Схема классификации запахов главнейших композиций или их
растворов по основным тонам
Группа Наименование запаха в композиции
( ирсневых Сирень, ландыш, цикламен, липа, жимолость, лилия, лотос, тюльпан
Ж .к миновых Жасмин, магнолия, бегония, гардения, виктория регия
Фиалковых Фиалка, ирис, кассия цветочная, резеда, бувардия
Вересковых Вереск, шипр, фужер, эсмеральда, идалин, идеал, сандал, ветивер
К irверных Клевер, орхидея, цветущий мак, свежее сено
М \ скусных Амбра, мускус, по д'Эспань, русская кожа
1 1.1рЦИССОВЫХ Нарцисс, конкиль
1 иацинтовых Гиацинт, душистый горошек, бувардия
1 вощинных Гвоздика, садовая гвоздика, левкой
1‘< НОВЫХ Розы
А к; । циевых Акация белая, мимоза, боярышник, гелиотроп
11 юдовых Цвет яблони, дрок, земляника, горький миндаль, миндаль- ный цвет, флер д'оранж, кананга, иланг-иланг, шампака
Здесь необходимо оговориться, что повторение (т. е. гомология)
ишаха не связано с понятием о химической аналогии компонентов,
। лк как наличие общности запаха не всегда соответствует идентич-
ности или близости химического состава. Гомология запахов и бли-
зость химического состава в природных условиях не всегда сопутст-
вуют друг другу, однако это очень часто имеет место в искусствен-
68
Глава 5
ных парфюмерных композициях. Мы исходили не из количественных
признаков, не из индивидуальных качеств, а из качественных призна-
ков - характера запаха. В качестве наиболее яркого примера можно
указать на запахи сирени и ландыша, в которых в естественных усло-
виях не найдены ни терпинеол, ни гидроксицитронеллаль, тогда как
именно они определяют основной тон искусственного продукта.
Приведенная выше классификация (табл. 5.2) основана на по-
вторении элементов запаха, играющих доминирующую роль (доми-
нантов), и не является абсолютной; как и в классификации Хеннин-
га, существуют отдельные комплексы, которые в нее не укладыва-
ются, и их невозможно причислить к той или иной группе. Однако
ценность этой классификации в практическом отношении сводится к
возможности комплексного отбора больших групп парфюмерных
композиций.
5.2. Классификация парфюмерных товаров
Ежегодно в мире выпускается примерно 3 тысячи наименова-
ний парфюмерных товаров. По богатству и разнообразию запахов
они способны удовлетворить самые разные вкусы.
В 2002 г. французская индустрия ароматов была на подъеме, по
сравнению с предыдущем годом продажа выросла на 4,9% и достиг-
ла 13,32 млрд. евро. Экспорт парфюмерии вплотную приблизился к
отметке 1 млрд, евро, уступая лишь экспорту автомобилей, продук-
тов питания и услугам аэрофлота. Ежегодно во Франции продается
170 000 флаконов парфюмерии, причем на один мужской приходит-
ся 3 женских.
Для облегчения изучения широкого ассортимента парфюмерных
товаров их классифицируют по различным признакам. Классифика-
ционные признаки парфюмерных товаров приведены на рис. 5.2.
Любое парфюмерное изделие надо рассматривать прежде всего
как средство эмоционального воздействия на человека. Поэтому лю-
бые парфюмерные товары (духи, одеколоны, парфюмерные наборы
и др.) должны обладать индивидуальностью, оригинальностью и
отвечать вкусам и требованиям времени.
Форма, красочность художественного оформления упаковки и
самого продукта своей оригинальностью должны привлекать внима-
ние покупателя.
Парфюмерные товары должны отвечать высокому уровню
функциональных свойств, таких как: удобство пользования; эконо-
мичность расхода содержимого; безопасность для потребителя.
Консистенция - жидкие - твердые - порошко- образные Вид укупорки - притертая пробка - навинчиваю- щийся колпачок - аэрозоли - пульверизатор Характер запаха - цветочный - фантазийный - цветочно- фантазийный Основной аромат - цитрусовый (гесперидный) - папоротнико- вый (фужер) - цветочный - шипровый - древесный - амбровый Ощущение запаха - теплый - свежий - сладкий - пряный - восточный - другие Адресный признак - женский - мужской - детский - парный - унисекс (двуполые) Сила запаха - с короткой волной - с длинной волной
- мускусный
и л< к :сификация запахов и их комбинаций
- кожи
- альдегидный
(плодово-
цветочный)
- кипарисовый
Рис. 5.2. Классификация парфюмерных товаров
70
Глава 5
Парфюмерные изделия должны быть максимально удобны в
пользовании. Горлышко флакона должно быть небольшим, но обес-
печивать соответствующее извлечение жидкости. Как показал опыт,
неудобны в пользовании флаконы круглой формы с гладкой поверх-
ностью. Духи в аэрозольной упаковке следует делать лишь при не-
обходимости обработки помещений или больших участков тела, т. к.
при распылении они могут загрязнять окружающую среду или де-
лать ее некомфортной. Очень важно, чтобы парфюмерно-
косметические изделия сохраняли свои свойства при транспорти-
ровке и хранении.
Парфюмерные изделия - это духи, одеколоны, туалетные воды,
представляющие собой спиртовые, спирто-водные или водно-спир-
товые растворы многокомпонентных смесей душистых веществ
(парфюмерных композиций) во флаконах и пробирках.
Духи - это спиртовые растворы смесей душистых веществ с
приятным, стойким, гармоничным запахом; их применяют как арома-
тические средства для отдушивания платья, носовых платков, волос.
Потребительский рынок России в настоящее время реализует в
основном парфюмерные товары зарубежных фирм.
Духи импортные (Parfum - Парфюм или Extrait - Экстракт)
представляют собой спиртовой раствор крепостью не менее 90%,
содержащий 20-30% парфюмерных композиций, в которых исполь-
зуются наиболее ценные натуральные эфирные масла и синтетиче-
ские душистые вещества. Стойкость запаха составляет 7-8 ч.
Все виды духов можно сгруппировать по следующим призна-
кам: консистенции, характеристике композиции, стойкости запаха,
назначению и месту производства.
Наибольшее распространение получили жидкие духи (рис. 5.2),
представляющие собой спиртовые и спирто-водные растворы души-
стых веществ, содержащие не менее 10% композиции и 85% этило-
вого спирта. Отечественные духи могут иметь признак «концентри-
рованные», т. е. содержащие больше композиции, поэтому более
стойкие, например, «Лесной ландыш».
Твердые духи - это воскообразная масса, состоящая из церези-
на, спермацета или низкоплавкой фракции норкового жира или пче-
линого воска, насыщенная парфюмерной композицией и окрашенная
в разные цвета. Они имеют форму карандаша, напоминающую губ-
ную помаду, в любых условиях удобны в пользовании.
Порошкообразные духи - это высушенные и измельченные в по-
рошок сандаловое дерево, лепестки роз и др. или асбест в смеси с маи-
совым крахмалом, надушенные какой-либо парфюмерной композици-
Классификация запахов и их комбинаций
71
ей. Их упаковывают в текстильные мешочки и применяют для отду-
шивания белья. Наименования: «Хвойные», «Лаванда», «Сюрприз».
По характеру запаха духи делятся на:
- цветочные - имеют запах, встречающийся в природе, пере-
дают запах определенного цветка, наименование духов - та-
кое же («Лесной ландыш», «Роза», «Золотая Роза», «Нар-
цисс», «Жасмин», «Белая сирень»);
- фантазийные - эти запахи не встречаются в природе и пред-
ставляют собой сочетание различных источников ароматов
(«Анжелика Варум», «Алла», «Милая днем», «Милая вече-
ром», «Шалунья»);
- цветочно-фантазийные - имеют неопределенный цветочный
запах, например, «Престиж».
Типы духов определяются впечатлением, которое вызывает за-
пах композиции у человека:
- свежие - «Сирень», «Летний сад», «Флирт»;
- холодные - «Серебристый ландыш», «Лесной ландыш»;
- теплые - «Красная Москва», «Только ты», «Эрмитаж», «Зо-
лотая Роза», «Юбилей»;
- жаркие, сухие - «Шипр»;
- пряные - «Амулет», «Русская шаль»;
- сладкие - «Мечта».
Под силой запаха понимается расстояние, на котором чувству-
ется запах надушенной ткани или тела. Большинство отечественных
духов имеют большую силу запаха. Однако в последние годы мне-
ние о положительном влиянии на качество духов силы запаха изме-
нилось. Сейчас духи считаются сугубо индивидуальным средством
личного использования, для создания «своей ауры». Поэтому одним
из направлений формирования современного ассортимента является
разработка рецептуры духов с короткой длиной волны, т. е. запах дол-
жен ощущаться только в непосредственной близости («Тет-а-Тет»,
«Визави», «Милая вечером»).
По качеству и количеству композиции отечественные духи де-
лятся на две группы (по ГОСТу 17237-93): духи «экстра» и просто
«духи» (массовая группа). Духи «экстра» содержат не менее 15%
душистых веществ, крепость (условная) - не менее 80%, стойкость
запаха - не менее 60 ч.
Духи с содержанием композиции более 30% считаются концен-
трированными, крепость спирта в них не менее 85% (духи «Лесной
ландыш» и др.).
72
Глава 5
Духи массовой группы содержат не менее 10% душистых веществ,
крепость спирта - не менее 85%, стойкость запаха - не менее 50 ч.
Духи - это вечерняя парфюмерия. Описания характера запаха
отдельных видов духов даны в табл. 5.3.
Согласно международной классификации ароматов, по направ-
лению основного аромата, который преобладает в композиции, запа-
хи подразделяются на следующие группы:
- цитрусовая (гесперидная) - запахи прохладные, звучные,
светлые («О Соваж», «Гермес», «Этернити» для мужчин);
- папоротниковая (фужер) - запахи тонизирующие, спортив-
ные, бодрые, динамичные, привлекательные, стимулирую-
щие - это чаще мужская парфюмерия («Дракар Нуар»,
«Джаз», «Босс»);
- цветочная - свежие, скромные, искрящиеся, уравновешен-
ные запахи («Диориссимо», «Фиджи», «Лулу», «Пуазон»,
«Се ля ви», «Флора», «Хлоя»);
- шипровая - запах дубового мха, суховатые, приглушенные,
сильные, свежие («Палома Пикассо», «Частная коллекция»,
«Живанши», «Мажи Нуар», «Монтана», «Антеус», «Ара-
мис», «Давидофф», «Дерби», «Поло», «Каталуст»);
- амбровая - запахи экзотические, объемные, пылкие, стойкие,
глубокие («Диорессанс», «Шалимар», «Коко», «Опиум»,
«Синнабар», «Монтана», «Эгоист», «Опен»);
- кожная - запахи выделанной кожи, пряные, сухие, теплые,
интенсивные, стойкие («Энигма», «Блей Марин»);
- альдегидные - запахи цветочно-фруктовые, нежные, чувст-
венные («Шанель № 5»);
- кипарисовые - классические, таинственные, уравновешен-
ные, просторные, стойкие, шикарные («Ла Нюи»).
Журнал «Новости в мире косметики» ежегодно оповещает чи-
тателей о поступивших новинках парфюмерии, а известные фирмы-
производители ароматических композиций дают свое мнение по
классификации ароматов, Например, ежегодно эксперты компании
Dragoco обновляют свою обучающую схему - октагон Dragology, на
которой размещаются новинки парфюмерии. Количество наимено-
ваний в каждом треугольнике зависит от места, которое занимают на
рынке продукты данной ароматической группы, что иллюстрирует
популярность того или иного семейства запахов. На краю октагона в
специальной графе расположены парфюмерные новинки 2001 г.
(рис. 5.3-5.4).
5.3. Ассортимент парфюмерных товаров
Наименование, изготовитель Вид парфюмерии, дата выпуска Характеристика запаха
«Анжелика Варум» (Концерн «Кали- на») Духи, 1997 г. Чистый, романтиче- ский, нежный
«Милая днем» («Новая заря») Духи, 1999 г. Светлый, легкий, ро- мантический, аромат ясного дня, искушаю- щий неведением
«Шалунья» («Новая заря») Духи, парфюмер- ная вода, 1999 г. Легкость, плутовство, кокетство
«Милая вечером» («Новая заря») Духи, 1997 г. Теплый, сладкий, обольстительный, игривый, провоциру- ющий аромат
«Очаровательная шалунья» («Новая заря») Парфюмерная вода, 1999 г. Игра воображения, легкость кокетства, обворожительность лукавства
«Кузнецкий мост» («Новая заря») Женская туалет- ная вода, 1999 г. Аромат новой волны, нового времени, аро- мат Высокой моды
«Сердце океана» («Новая заря») Женская туалет- ная вода, 1999 г. Бесконечная женст- венность, чувственная
Начальная нота Серединная нога (нота сердца) Конечная нота
Зелень альпийских лугов, черная сморо- дина, лесной ландыш Белая лилия, зеленая роза, сирень Прозрачное дере- во, амбра, тибет- ский мускус
Грейпфрут, ромаш- ка, артемизия Цветочные ноты - роза, лилия, цикла- мен, цвегы апельсина Древесная; она говорит о пробу- ждающейся чуст- вен-ности - сан- даловое дерево, фиалковый ко- рень, кардамон
Роза, жасмин, нар- цисс Бобы тонка, сандало- вое дерево, ирис Кумарин, иланг- иланг, пачули, мускус
Свежесть грейпфру- та и мандарина Нежная смесь крас- ных фруктов, мали- ны и черной сморо- дины, жасмин, роза, ландыш Пассифлора, ва- ниль, ноты кара- мели, амбра, мус- кус
Роза, ландыш, жас- мин, зелень Ветивер, сандал, кедр Древесный мох, кумарин, ваниль
Бергамот, апельсин, роза, ландыш Жасмин, иланг- иланг, ветивер, нар- цисс, сандал Дубовый мох, ваниль, кумарин
Зелень, клубника, фрукты, кориандр, Пряность, перец, нероли Мускусная нота шлейфа - табак,
Наименование, изготовитель Вид парфюмерии, дата выпуска Характеристика запаха
романтика, прозрачная свежесть океанского простора
«Голубая лагуна» (концерн «Калина») Туалетная вода, 1999 г. Современный, солнеч- ный
«Лучший женский аромат 2000 года» (концерн «Калина») Туалетная вода, 1999 г. Романтически восхи- тительный
«Лучший мужской аромат 2000 года» (концерн «Калина») Туалетная вода, 1999 г. Смелый, изысканный, мужественный
«Титаник» («Новая заря») Мужская туалет- ная вода, 1999 г. Свежий, легкий, в то же время чувственный и глубокий
«О-Де-Колонь Юн- керский № 1 от Ни- киты Михалкова» («Новая заря») Мужской одеко- лон, 1999 г. Аромат теплый, изы- сканный, сочный, ве- черний, чувственный и притягательный
«О-Де-Колонь Юн- керский №3 от Ни- киты Михалкова» («Новая заря») Мужской одеко- лон, 1999 г. Легкий, свежий, стро- гий, мужественный, как юнкер, аромат
«Маленькая фея» (концерн «Калина») Душистая вода, 1997 г. Свежий, цветочный, легкий
Начальная нота Серединная нота (нота сердца) Конечная нота
зеленое яблоко, черная смородина мускус, дерево
Дыня, цветки апель- сина, мята, эвкалипт Иланг-иланг, фрезия, мускатный орех, манго, водяная лилия Кедр, сантал, чер- ное дерево
Бергамот, инжир, красные фрукты, персик, абрикос Иланг-иланг, листья лавра, роза, фрезия Сандал, мускус, кедр, ваниль, амбра
Грейпфрут, берга- мот, лимон, зеленые фрукты Специи, травы Дерево, мускус, амбра, ваниль, кедр
Зелень, мята, по- лынь, апельсин, тмин, цитраль Жасмин, роза, ирис, герань, пряности, перец, имбирь, гвоз- дика, анис, кориандр, базилик Кумарин, кедр, пачули, мускус, ветивер, сантал
Роза, клубника, бер- гамот Экзотическое дерево - сивея, кедр, пачули Ваниль, мускус, амбра
Бергамот, цитраль Цветы жасмина Мускус, дубовый мох
— — —
шссификация запахов и их комбинаций
75
Dolce Vita
Feminite du bois
White Linen
' Mitsouko
Miss Dior
Jessica
\ Me Clintroc
л \ Women IV
Organza \
Chanel 19
AnaTsAnaTs\ Miracle
\ Paris
Dune All about Eve Samsara Tre
Amarige Osca*
24 Faubourg
дциге Jean Paul Gaultier
Contradiction
EmporioforHer
Hypnotic Poison
Sensation
Mania
/Roma
/Opium
Wish /Casmir
^Shalimar ,
Lolita Lempickay Obsession
Youth Dew
/Joop! Lebam
Rococo
Ralph
DKNY
Curve for Woman^
Pleasures/
Laura
CKOneX
CKBe
Escape/
Beautiful
Flower by_____
Knowing J'adore
Kenzo
1881 Femme
Рис. 5.3. Геометрия женской парфюмерии
Boss Woman Roman£
lugo Woman
Tommy Gri /
Cool Water Woman /
Happy Hl
Azzaro Cashmere Mist
Aromatics Bixf\
Рис. 5.4. Геометрия мужской парфюмерии
76
Глава 5
В последние годы наметилось четкое деление парфюмерных то-
варов по половозрастному признаку на женские, мужские, молодеж-
ные, детские, унисекс и «парные духи».
Молодежь проявляет интерес к парфюмерии уже в более ран-
нем возрасте (примерно с 12-13 лет). Установлено, что дети в воз-
расте от 2 до 12 лет очень чувствительны к ароматам, и это способ-
ствует развитию их воображения.
Возникла необходимость разработки парфюмерных товаров для
юных потребителей. В 1993 г. в Америке появились духи для детей,
причем парфюмеры старались охватить все возрасты: от грудных
младенцев до отроков. Например:
- туалетная вода «Disney Babies» - для грудных из чистого
экстракта лимона с натуральными добавками;
- туалетная вода для мальчиков «Disney's» с ароматами свеже-
го елового леса и др.;
- женские духи с более нежными, сладковатыми, теплыми за-
пахами;
- молодежные духи - с нежными, прохладными, свежими за-
пахами;
- мужские духи - более сухие, пряные.
Двуполые духи (унисекс) могут использовать и мужчины, и
женщины («Твайс», «Свадебные»). Появилась мода на мужской и
женский вариант одного и того же запаха, возникли «парные духи».
Основоположником их является американец Кельвин Кляйн. Име-
ются отличия в оформлении, надписях (для мужчин, для женщин) и
запахе. Например, «Versace Jeans Collection»: женский вариант -
оформление красного цвета, семейство цветочных ароматов, а муж-
ской вариант - синего цвета, семейство древесных ароматов.
В настоящее время психологи связывают выбор аромата с ха-
рактером человека. По типу характера духи подразделяются на
7 групп (табл. 5.4).
5.4. Духи и характер человека
Характер человека Запах
Экстраверт иены й Человек с таким характером оптими- стичен, весел, активен, и способен рисковать - прирожденный лидер. Стиль -- практичность, целесообраз- ность. современность Свежий, цитрусовый, цветочный Классический: «О de Lancome», «Ма Griffe». «Eau de Rochas», «Femme» Стильный: «New West For Her», «Cristalle», «Eau Sauvage» Новый: «Eden», «Tendre Poison», «Sculpture»
Классификация запахов и их комбинаций
77
Характер человека Запах
/ !нтровертивный Какому человеку важен внутренний покой и гармония; он общителен, но любит бывать один. ( । иль: индивидуализм и оригиналь- ность Восточный Классический: «Shalimar», «Youth Dew», «Opium» Стильный: «Haute Parfumerie», «Sam- sara», «Must», «Angel» Новый: «Jeipur», «Sun Moon Stars», «Donna Koran»
)моционально переменчивый Чувствителен и склонен к пережива- ниям, мечтательный, сентименталь- ный и романтичный человек. ( гиль: стремление к новому и одно- временно привязанность к прошлому Альдегидно-цветочный Классический: «Anais Anais», «Diorissimo», «White Linen», «Azzaro 9», «Fidji» Стильный: «Eternity», «Tresor», «Cham- pagne» Новый: «Versis Donna», «Dune»
Умоционально-переменчивый, tkt траверт йен ы й Живой и жизнерадостный, но легко- ранимый человек; стремится получать удовольствие от жизни. ( тиль: современный, с внезапными импульсивными порывами Альдегидный, мускатный, восточный Классический: «Sublime», «Diores- sence», «Ungaro» Стильный: «Bijan», «Venezia», «Spell- bound» Новый: «Oh la la», «Tocade», «Lyra»
Эмоционально переменчивый, интро- вертивный Такой человек не любит лихорадоч- ную активность, беспокойство; стре- мится к покою и безопасности, все планирует загодя и обстоятельно. Стиль: любовь к простым и дорогим вещам Сладкий цветочный, восточный Классический: «Jil Sander 4», «Cassini», «Сосо» Стильный: «Lalique», «White Dia- monds», «Dolce & Gabbana» Новый: «Donna», «Dalissime»
Эмоционально стабильный, экстра- вертивный 1 армоничный и сильный характер, человек редко чувствует себя несчаст- ным или подавленным; уверен в себе, активен, общителен и энергичен. Стиль: любовь к качественным, прак- тичным и добротным вещам Шипровый, цветочно-мховый, фрукто- вый Классический: «Femme», «Miss Dior» Стильный: «Mon Parfum», «Obsession», «L'eau d'Issey», «Montana» Новый: «Fleurs d'interdit», «Scarf»
Эмоционально стабильный, интро- вертивный Человек с таким характером стремится к внутреннему равновесию; держит свои чувства под контролем; стремит- ся достичь определенного положения и признания. Стиль: элегантные, престижные и эксклюзивные вещи Альдегидный, альдегидно-цветочный, сухой Классический: «Chanel № 5», «Arpege». «Fleurs des Fleurs», «Beautiful» Стильный: «Tribu», «Wings». «Zazou» Новый: «Escape», «Fere», «Fleurs de Rocaille»
78
Глава 5
Парфюмерные и туалетные воды принято считать дневными
духами. Применяют их как ароматизирующие средства. Действие их
гораздо мягче, длина волны распространения запаха короче, стой-
кость запаха меньше. Поэтому парфюмерные и туалетные воды
можно использовать в течение дня несколько раз.
Парфюмерная (парфюмированная) вода (eau de parfum, или par-
fum de toilette - туалетные духи, или esprit de parfum - «дух духов» -
у фирмы «Christian Dior») - содержит 15-20% композиции, крепость
спирта - не менее 90%, стойкость запаха «серединной ноты» -4 ч.
Туалетная вода - eau de toilette - содержит 6-12% парфюмерной
композиции, крепость спирта - не менее 85%, стойкость запаха «се-
рединной ноты» - 2-3 ч.
Отечественная промышленность только осваивает выпуск пар-
фюмерных вод. На рынке появились парфюмерные воды: «Шалу-
нья», «Очаровательная шалунья», «Кузнецкий мост» - продукция
АО «Новая Заря».
Туалетная вода отличается меньшим содержанием душистых
веществ, чем парфюмерная. Туалетные воды отечественного произ-
водства содержат не менее 6% композиции, крепость спирта - не ме-
нее 83%, стойкость запаха - не менее 40 ч (учитываются все стадии
запаха). Отечественная промышленность выпускает туалетные воды -
«Титаник» (АО «Новая Заря»), «Лучший женский аромат 2000 года»,
«Лучший мужской аромат 2000 года» - продукция концерна «Калина»
(б. АО «Уральские самоцветы»). Туалетные воды производства фир-
мы «Северное Сияние» - серия «Цветы России»: «Белая роза», «Май-
ский ландыш», «Цветущая сирень», «Горная фиалка».
Парфюмерные и туалетные воды часто имеют те же названия,
что и духи.
Одеколоны. Слово одеколон (eau de Cologne) происходит от
французского «вода из Кельна», где было организовано промыш-
ленное изготовление ароматных жидкостей. В эпоху Наполеона все
дома в Кельне (Германия) были пронумерованы. Здание, где изго-
тавливали одеколон, было зарегистрировано под номером 4711.
С тех пор на этикетках флаконов появилось это четырехзначное чис-
ло - своего рода сертификат подлинности и качества продукции.
Одеколоны по качеству делятся на 2 группы: «экстра» и просто
«одеколоны». Одеколоны - это водно-спиртовые растворы, содер-
жащие не менее 1,5% композиции, крепость спирта - не менее 60%.
Для одеколонов группы «экстра» содержание композиции - не менее
4%. крепость спирта - 80%. Стойкость запаха - не менее 24 ч для
массовых одеколонов и не менее 30 ч для группы «экстра».
к 11ассификация запахов и их комбинаций
79
В отличие от духов, туалетных и парфюмерных вод, одеколоны
используются как гигиенические освежающие, а затем уже аромати-
зирующие средства.
В одеколонах эфирные масла и другие душистые вещества яв-
няются вспомогательными средствами, которые свежестью своего
запаха усиливают освежающее действие спирта, а своими бактери-
цидными свойствами повышают ценность спирта в фармакологиче-
ском отношении. Для придания дополнительных качеств вводят цит-
русовые масла, иногда фармацевтические препараты (ментол, кам-
фару, уксусную кислоту).
В зависимости от применяемой крепости спирта одеколоны об-
।задают разными свойствами. Одеколон при крепости спирта 60%
обладает сначала согревающими, а затем охлаждающими (осве-
жающими) свойствами, а при крепости 70% и выше - слегка прижи-
। ающими и дезинфицирующими.
Ассортимент одеколонов группируют также по половозрастно-
му признаку и характеру запаха. При делении мужских одеколонов
по аромату выделяют 4 основные группы:
- первая, но не ведущая - с запахом табака - «Мужской клуб»,
«Дерби», «Борсалино», «Моя тайна»;
- вторая - древесно-шипровая (составляющие: лаванда, дуб,
мох, сандал, кедр, пачули, базилик и др.) - «Фаренгейт»,
«Кензо», «Арамис», «Поло», «Кворум», «Ретро»;
- третья - самая обширная и популярная группа, представлена
цветочно-фруктовыми запахами - «Зеленое яблоко», «Яхт-
клуб», «Хоккей-клуб», «Гольф-клуб», «Теннис-клуб»;
- четвертая группа - одеколоны восточного направления (ам-
бра, ваниль, бальзамы и др.) обладают пряным оттенком с
экзотической нотой - «Континент».
Душистые воды - водно-спиртовые растворы, содержащие 1-2%
композиции, крепость спирта не менее 20%, стойкость запаха не
нормируется.
Это разбавленные одеколоны цветочного и фантазийного на-
правлений запаха. Аромат играет второстепенную роль, поэтому не
нормируется. Они предназначены для освежения и дезинфекции ко-
жи. Душистые воды используют для дезинфекции лица после бри-
тья, освежения кожи в жаркую погоду, их добавляют в воду при ут-
ренних обтираниях.
В состав композиции вводят глицерин, борную и уксусную ки-
слоты, настой хвои и другие лечебные и лечебно-профилактические
вещества.
Глава 5
Душистые воды делятся на следующие группы:
- собственно душистые воды (разбавленные одеколоны), при-
меняются как освежающее средство («Сирень»);
- лечебные воды - душистые спиртовые растворы медикамен-
тов (квасцов, ментола, камфары, буры и др.) - для протира-
ния кожи, (например, «Розовая вода» - для жирной кожи);
- воды для волос («Хинная», «Вежиталь») - частично удаляют
жир; это отдушенные спирто-водные растворы небольшого
количества мыла или сапонина (ПАВ) с добавлением хины;
- туалетные уксусы - содержат до 3% уксуса и борной кисло-
ты, хорошо освежают тело в жаркую погоду;
- хвойные воды или экстракты - растворы композиций с пре-
обладанием хвойных масел (соснового, пихтового, можже-
велового и др.).
ГЛАВА 6
НАТУРАЛЬНЫЕ ДУШИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Основным сырьем для производства парфюмерных товаров яв-
ляются душистые вещества, спирт, вода и иногда красители. Качест-
во парфюмерных изделий зависит от набора душистых веществ.
Душистые вещества - это большая группа индивидуальных орга-
нических соединений или их смесей, обладающих приятным запахом.
Душистое сырье делится на:
- натуральные душистые вещества, к которым относятся
эфирные масла, экстрактные масла, цветочные помады, смо-
лы и бальзамы, сухое растительное сырье, животное сырье;
- индивидуальные душистые вещества, полученные синтезом
или выделенные из натурального сырья в более или менее
чистом (химически) виде;
- композиции - искусственные гармонические сочетания ду-
шистых веществ, предназначаемые для получения растворов
душистых веществ (духов, одеколонов, пищевых эссенций);
- отдушки - искусственные гармонические сочетания души-
стых веществ, предназначаемые для отдушивания мыла,
косметики, табаков, предметов ширпотреба и т. п.
Душистые вещества подразделяются на вещества растительного
и животного происхождения, причем вещества растительного проис-
хождения играют ведущую роль в парфюмерной промышленности.
К растительным душистым веществам относят эфирные масла,
смолы, бальзамы и сухое растительное сырье.
82
Глава 6
Эфирные масла - это легколетучие маслянистые жидкости,
добываемые из растительного сырья. В мире известно около 3 тысяч
душистых веществ, из половины которых получают эфирные масла.
Содержание эфирного масла в растении обычно составляет от 0,05
до 1,3%, но есть и исключения, например, в фенхеле около 6%, в
кориандре - 1,6-2,2%, в анисе - 4%. Промышленное значение имеют
около 200 эфиромасличных растений.
Эфирное масло чаще всего сосредоточено в каком-либо одном ор-
гане растения (листьях, цветах, корнях, плодах, корке плодов и т. д.).
Из цветов растений получают розовое, жасминовое масла; из цве-
точных почек - гвоздичное; из плодов - анисовое, тминное; из корок
плодов - лимонное, апельсиновое, бергамотовое; из листьев - мят-
ное, гераниевое; из древесины - сандаловое; из корней - ирисовое.
В связи с этим все эфирномасличное сырье делится на:
- зерновое - представлено зрелыми плодами и семенами рас-
тений семейства зонтичных: кориандр, анис, фенхель, тмин;
- травянистое - в основном в листьях, немного в стеблях, ветвях:
герань, мята, базилик, эвкалипт, лавр благородный и другие;
- цветочное - роза, лаванда, шалфей, жасмин;
- корневое - аир, ирис;
- другие виды эфиромасличного сырья - дубовый мох (ли-
шайник).
Плотность большинства эфирных масел меньше единицы, но
некоторые тяжелее воды (гвоздичное, миндальное, горчичное и не-
которые другие). Они хорошо растворяются в органических раство-
рителях, растительных и животных жирах, малорастворимы в воде,
летучи. Эфирными их называют из-за летучести. Эти свойства и ис-
пользуются при получении эфирных масел различными способами.
Химический состав эфирных масел очень сложен, включает в
себя сотни индивидуальных соединений типа эфиров, спиртов, аль-
дегидов, кетонов и др. Например, из розового масла удалось выде-
лить 226 соединений и установить, что 184 из них содержатся в мас-
ле в количестве не более 1%. В составе жасминового масла более
100 соединений, в эфирных маслах мандарина, апельсина, лимона
более 300 соединений.
Наиболее точную информацию о химическом составе эфирных
масел можно получить, используя для расшифровки его хромато-
графические методы. В табл. 6.1 представлены «хроматографиче-
ские профили» некоторых эфирных масел по данным технического
комитета ТК-54 международной организации стандартов ИСО
(1997-1998 гг.).
Натуральные душистые вещества
83
6. /. «Хроматографические профили» некоторых эфирных масел
№ Название масла и его компонентов Количество (в %)
минимум максимум
1 2 3 4
Анисовое масло транс-анетол 87
метилхавикол 0,5 2
цис-анетол 0,1 0,4
анисовый альдегид 0,1 0,4
Масло звездчатого аниса (бадьяновое) транс-анетол 86 93
метилхавикол 0,6 6
цис-анстол 0,1 1,0
анисовый альдегид 0,1 0,5
линалоол 0,2 2,5
лимонел 0,2 6,0
альфа-пинен 0,1 1,5
альфа-фелландрен — 0,7
альфа-терпинеол — 0,3
кариофиллен — 0,8
цис- и транс-бергамотен 0,1 0,15
5 Петигреневое масло (парагвайское) линалилацетат 40 60
линалоол 15 30
альфа-терпинеол 3,2 6,8
гераниол 2,0 4,5
нерол 0,5 2,0
геранилацетат 2,0 5
нериацетат 1,0 3
бета-пинен 0,5 2,0
мирцен 1,3 2,7
сабинен 0,1 0,5
транс-оцимен 1,0 3
кариофиллен 0,3 1,5
).1 Масло благородного базилика (метилхавикольный тип) метилхавикол 75 87
метиловый эфир эвгенола 0,3 2,5
1,8-цинеол 1 3,5
линалоол 0,5 3
камфора 0,25 0,8
терпинен-4-ол 0,2 0,6
транс-оцимен 0,9 2,8
84
Глава 6
Продолжение таблицы 6.1
1 2 3 4
14 Бергамотное масло линалил ацетат 22 36
линалоол 3 15
лимонен 30 45
бета-пинен 5,5 9,5
гамма-терпинен 6 10
гераниаль 0,25 0,5
бета-бисаболен 0,3 0,55
18 Ветиверовое масло (Реюньон/Гаити) бета-ветивенен 3/0,7 6/3
бета-ветивон 2/2 5/4
хусимол 12/9 18/15
альфа-ветивон 3/2 6/4
изоваленсенол 6/10 14/16
19 Масло гальбанума бета-пинен 40 70
альфа-пинен 5 21
3-карен 2 16
мирцен 2,5 3,5
сабинен 0,3 3
1,3,5-ундекатриен (при соотношении цис- транс-изомеров от 2 до 5,5) 0,4 2
24 Грейфрутовое масло (+)-лимонен 93,5 95
октаналь 0,2 0,7
деканаль 0,2 0,7
нутканон 0,05 0,8
27.2 Масло «испанского ориганума» карвакрол 60 75
тимол 0 5
линалоол 0,5 3
терпинен-4-ол 0,5 2
гамма-терпинен 3,5 8,5
альфа-терпинен 0,5 2,5
пара-цимол 5,5 9
альфа-пинен 0,5 1,5
альфа-туйен 0,5 2,0
мирцен 1,0 3
кариофиллен 2 5
30.2 Кананговое масло кариофиллен 30 40
метиловый эфир пара-крезола 0,5 1,5
И. к уральные душистые вещества
85
Продолжение таблицы 6.1
1 2 3 4
линалоол 1,0 2
гераниол 0,5 1,5
геранилацетат 1,о 3
гамм а-кади нол 1,0 2,5
транс-фарнезол 1,0 2
безилбензоат 3 5
бензилсалицилат 0,2 1,0
альфа-гумулен 7 И
гермакрен Д 5 9
дельта-кадиен 4 7
альфа-фарнезен 3 6
бергамотен 3 6
Масло иссопа пинокамфон 5,5 17,5
изопинокамфон 34,5 50
миртениометиловый эфир 1,0 3
шпату ленол 0,5 2
бета-пинен 13,5 23
альфа-пинен 1,0 1,5
сабинен 2 3
мирцен 1,0 2
лимонен 1,0 4
бета-бурбонен 1,5 2
кариофиллен 1 3
аллоаромадендрен 1,5 2
гермакрен Д 2 3
гамма-кадинен 2 2,5
W.6 Китайское кедровое масло цедрол 10 16
альфа-цедрен 13 29
бета-цедрен 4 11
туйопсен 18 31
купарен 1 3
виддрол 0,5 3
41 Кориандровое масло линалоол 65 78
гераниол 0,5 3
геранилацетат 1,0 3,5
альфа-терпинеол 0,5 1,5
камфора 4 6
альфа-пинен 3 7
лимонел 2 5
86
Глава 6
Продолжение таблицы 6.1
1 2 3 4
гамма-терпинен 2 7
мирцен 0,5 1,5
42.2 Коричное масло из листьев эвгенол 73 83
коричный альдегид 0,8 1,3
циннамилацетат 1,1 1,7
эвгенилацетат 1,3 2,0
бензилбензоат 2,0 4
46.1 Настоящее лавандовое масло линалоол 25 38
линалил ацетат 25 45
терпинен-4-ол 2 6
альфа-терпинеол 0 1,0
лавандуол 0 0,3
лавандулилацетат 0 2
камфора 0 0,5
октан-3-он 0 2
цис-оцимен 4 10
транс-оцимен 2 6
1,8-цинеол 0 1,5
лимонен 0 0,5
46.2 Спиковое лавандовое масло линалоол 34 50
линалилацетат 0 1,6
альфа-терпинеол 0,2 1,2
камфора 8 16
1,8-цинеол 16 39
лимонен 0,5 3
альфа-бисаболен 0,4 2,5
46.3 Лавандовое масло линалоол 25 35
линалил ацетат 28 38
терпинен-4-ол 2 4
лавандуол 0,3 0,5
лавандулилацетат 1,5 3
борнеол 1,5 3
камфора 6 8
1,8-цинеол 4 7
50 Масло лайма (мексиканское) (+)-лимонен 42 44
гамма-терпинен 9 9,7
альфа-пинен 1,7 2
1.11 уральные душистые вещества
87
Продолжение таблицы 6.1
2 3 4
мирцен 1,4 1,8
пара-цимон 0 0,3
терпинолен 0,6 0,8
терпинен-4-ол 0,2 0,3
альфа-терпинеол 0,5 0,6
гераниаль и нераль 5,0 6,2
геранилацетат 0,3 0,6
кариодиллен 1,5 1,9
бергамотен 0,5 0,7
бисаболен 4,0 4,5
Масло литсея кубеба гераниаль и нераль 63 78
линалоол 1,5 3
цитронеллол 0,5 1,5
гераниол 0,5 1,5
нерол 0,2 1,2
цитронеллаль 0 1,5
лимонен 9 15
альфа-пинен 0 1,5
мети л гептенон 1,8 3
Масло перечной мяты ментол 32 49
неоментол 2 6
ментон 13 20
изоментон 2 8
ментилацетат 2 8
ментофуран 1 8
пулегон 0 3,5
1.8-цинеол 3 8
лимонен 1 3
транс-сабиненгидрат о,1 3
октан-З-о л 0,1 2
кариофиллен 1 3,5
Пачулиевое масло пачулол 27 35
нор-пачуленол 0,2 1,0
альфа-пачулен 3 6
бета-пачулен 1,8 3,5
альфа-гвайен 11 16
кариофиллен 2 5
бульнесен 13 21
сейшелен 7 10
88
Глава 6
Продолжение таблицы 6.1
1 2 3 4
погостол 1,0 2,5
копаен 0 0,5
77 Розмариновое масло (сев. Америка/Испания) 1,8-цинеол 38/17 55/25
камфора 5/12,5 15/22
борнеол 1,5/2 5/4,5
борнилацетат 0,1/0,4 1,6/2,5
альфа-терпинеол 1/1 2,6/3,5
вербеной 0/0,7 0,4/2,5
альфа-пинен 9/18 14/26
бета-пинен 4/2 9/5
камфен 2,5/8 6/13
лимонен 1,8/2,5 4/5.5
мирцен 1/2,5 2/4,5
пара-цимол 0,8/1 2,2/2
78.1 Болгарское розовое масло (Болгария/Турция) цитронеллол 20/34 34/49
гераниол 15/8 22/20
нерол 5/3 12/11
фенилэтиловый спирт 3/2 3/2
углеводороды С17, С19, C2j 12/9 22/19
83 Сельдерейное масло лимонен 58 79
бета-селинен 5 20
седанолид 1,5 11
мирцен 0,3 1,4
бета-пинен 0,5 2
94.1 Явское цитронелловое масло цитронеллаль 31 39
цитронеллол 8,5 13
гераниол 20 25
геранилацетат 2,5 5.7
цитронеллилацетат 2 4
линалоол 0,5 1,5
гераниаль 0,3 1,1
изопулегол 0,5 1,7
элемол 1,3 4
эвгенол 0,5 1J
дельта-кадиен 1,4 2,6
гермакрен Д 1,5 3
бета-элемен 0.7 2,5
лимонен 2,0 4,5
11.11 уральные душистые вещества
89
Продолжение таблицы 6.1
2 3 4
Масло чайного дерева 1,8-цинеол 0 15
терпинен-4-ол 0 30
альфа-терпинеол 1,5 8
гамма-терпинен 10 28
альфа-терпинен 5 13
терпинолен 1,5 5
пара-цимол 0,5 12
лимонен 0,5 4
альфа-пинен 1 6
сабинен следы 3,5
дельта-кадинен следы 8
виридифлорол следы 1,5
Эвкалиптовое масло цинеольного типа 1,8-цинеол 60 80
альфа-пинен 10 22
транс-пинокарвеол 1 6
лимонен 1 8
пара-цимол 1 2
альфа-фелландрен 0,1 1
аромадендрен 0,5 10
глобулол 0,5 1,5
Масло элеми лимонен 40 72
альфа-фелландрен 10 24
сабинен 3 8
альфа-терпинеол 0,4 3
элемол 1 25
элемицин 0,5 8
Однако в каждом из них преобладает одно или несколько ве-
ществ, которые и определяют основной запах масла. Например,
। навной составной частью гераниевого масла является гераниол
< ’юНпОН, лимонного - терпенлимонен С1ОН]63 розового - гераниол,
цитронеллол С9Н19ОН, уксусногераниоловый эфир и другие.
Качество эфирных масел, их парфюмерные достоинства, цен-
ность зависят от: вида сырья; климатических условий произрастания
и способов уборки; способа извлечения душистых веществ; сроков
хранения и условий транспортировки.
Свет, воздух, влага отрицательно действуют на качество масел:
они быстро окисляются, осмоляются, что сопровождается изменени-
90
Глава 6
ем запаха. Эфирные масла горючи. Температура вспышки наиболее
распространенных масел - 53-92 °C.
Лучшие масла получают из растений, произрастающих в эколо-
гически чистых районах. Специальные плантации расположены на
юге. в Северной Америке, Индонезии, Индии, Бразилии, в Крыму и
на Кавказе.
Пользуется всемирным признанием аромат цветов провинции
Грасс (юг Франции). Ароматы этих цветов уникальны и придают бо-
гатые оттенки произведенным из них духам. Это объясняется исклю-
чительными климатическими условиями: 2700 солнечных часов в го-
ду, богатство почвы благоприятствуют разведению множества цветов.
В XIX веке город Грасс стал мировым центром торговли и про-
изводства ароматического сырья и парфюмерии. К 1900 г. в Грассе
уже было пятьдесят фабрик, перерабатывающих в мае до 45 000 кг
роз в день. Сегодня Грасс все еще остается критерием «абсолютного
совершенства», когда речь идет о натуральных душистых веществах.
Наибольшей ценностью обладают масла, полученные выжима-
нием и экстракцией. Менее ценными свойствами обладают масла,
полученные отгонкой (гидродистилляцией) водяным паром.
Экстрактные (экстрактовые) масла получаются извлечением
душистых веществ легколетучими растворителями. Преимущество
этого способа заключается в следующем: перегонка водяным паром
производится при сравнительно высокой температуре, что приводит
к частичному разложению масла. Отгоняются главным образом лег-
колетучие компоненты душистых веществ, а труднолетучие остают-
ся в клетках растений или в кубе перегонного аппарата. Поэтому
запах эфирного масла, полученного перегонкой, отличается от запа-
ха растений, что еще больше усугубляется частичным разложением
эфирного масла. Большое влияние оказывает извлечение дистилля-
ционными водами отдельных наиболее легкорастворимых в воде
веществ: спиртов (фенилэтиловый), эфиров (метилантракилат), аль-
дегидов (С6-Ci6), алифатических спиртов (С8-С]2) и др. Эти вещест-
ва, содержащиеся в эфирном масле иногда в незначительном коли-
честве, нередко оказывают решающее влияние на качество запаха, и
отсутствие их в эфирных маслах приводит в ухудшению запаха.
Экстракция масел производится при невысокой, обычно ком-
натной, температуре*. Растворитель извлекает все растворимые ду-
В последнее время используется метод получения высококачественных экс-
трактных масел путем извлечения их из растительного сырья сжиженными га-
зами - углекислым, пропаном, бутаном
М*11 уf)альные душистые вещества
91
пшстые части растения с примесью восков, смол и т. д. Благодаря
низкой температуре кипения растворителя, отгонка производится
при невысокой температуре и при незначительном подогревании.
I Битому продукты эти получаются почти во всем их комплексе не-
рп ложившимися и наиболее близкими по запаху к исходным расти-
1сиьным веществам.
Все экстрактные масла в некоторой степени окрашены. Они
вы пускаются в виде воско-, смоло- или салоподобных масс под раз-
1и'111ыми названиями: экстродоры, резиноиды, фиксодоры, резина-
Р<»мы и т. п., а чаще всего - конкреты.
К каждому такому названию присоединяют наименование рас-
ici।ия, из которого они получены, например, конкрет ириса и т. д. Из
жстрактных твердых масел (конкретов) или из цветочных помад
п\ 1см обработки их спиртом для отделения нерастворимых приме-
( ей. камедей, восков, жира и последующей отгонки спирта получают
абсолютные масла.
Эти масла полностью растворимы в спирте и свободны от вся-
it их балластных веществ.
Вследствие содержания в экстрактных маслах (конкретах и аб-
сопютах) смолистых и других веществ, частично перешедших из
р.п 1сний, из которых они добываются, а также благодаря большому
i одержанию в них труднолетучих, но пахнущих веществ, эти масла
очень стойки (медленно улетучиваются).
Между дистиллированными вполне летучими душистыми ве-
щее i вами и веществами, экстрагированными растворителями, суще-
< шуст большое различие в стойкости, причем все преимущества в
ном отношении находятся на стороне экстрактных масел.
Из наиболее стойких конкретов (масел) можно назвать: мимозу,
иммортели, дубовый мох, дрок, жасмин, нарцисс, апельсин, фиалку,
ре «еду, розу, туберозу, жонкилию, акацию, гвоздику, ирис, пачули,
вербену, ветивер, лаванду, мускатный шалфей и др.
Иногда для уменьшения интенсивности окраски, которая пере-
1.1С1ся готовому парфюмерному продукту (что не всегда желатель-
но), эти вещества подвергаются обесцвечиванию, для чего применя-
с । ся главным образом активированный уголь. Однако подвергшиеся
обесцвечиванию продукты нередко теряют в качестве.
Экстрактные, особенно абсолютные, масла обладают рядом
преимуществ перед эфирными: большей полнотой, цельностью и
юн костью запаха.
Большая часть эфирных масел содержит терпены и сесквитер-
пены. Последние во многих случаях обладают особенным, малопри-
92
Глава 6
ятным камфарным запахом, не имеющим ничего общего с основным
запахом эфирных масел, но нередко гармонирующим с ним. При
перегонке эфирных масел терпены отгоняются первыми и поэтому
могут быть легко отделены от составных частей перегоняющихся
масел при более высокой температуре, что обусловливает особен-
ность запаха эфирных масел. Сесквитерпены в большинстве случаев
отгоняются последними.
Терпены и сесквитерпены, как правило, хуже пахнут, чем носи-
тели запаха, трудно растворимы в слабом спирте и воде и дают мут-
ные растворы.
Ввиду этого стали изготовлять освобожденные (точнее, частич-
но освобожденные) от терпенов и сесквитерпенов эфирные масла.
Бестерпенные эфирные масла характеризуются: 1) большей
растворимостью в воде и винном спирте; 2) большей крепостью, то
есть концентрацией основного запаха; 3) в большинстве случаев -
существенно более тонким букетом; 4) свойством тотчас же образо-
вывать прозрачные и остающиеся прозрачными спиртовые растворы.
Для парфюмерии эфирные масла освобождают от терпенов
фракционной дистилляцией или ректификацией, а для пищевкусо-
вых целей - более мягким методом: обработкой слабым спиртом, не
растворяющим терпены и другие труднорастворимые вещества, но
растворяющим компоненты, сообщающие эфирному маслу основ-
ной характер.
Одновременно с удалением терпенов, естественно, происходит
и пропорциональное увеличение концентрации основных начал за-
паха эфирного масла (цитраля - в лимонном масле, ментола - в мят-
ном, линалоола - в кориандровом и т. д.), поэтому бестерпенные
эфирные масла за границей выпускаются под различными названия-
ми: экстра-крепкое, патентованное, концентрированное, самое кон-
центрированное, немутящееся и т. д.
Метод обестерпенивания (дистилляция в вакууме или гидрова-
кууме, гидродистилляция, обработка спиртом) оказывает сущест-
венное влияние на состав и качество запаха масел. Весьма часто при-
меняют освобожденные от терпенов масла: кориандровое (одновре-
менно оно освобождается от децилового альдегида), герани и мус-
катного шалфея. При обозначении этих масел им придают приставку
Д (для духов), а для гераниевого масла существует еще обозначение
«розеол гераниевый».
Но не все бестерпенные масла пригодны для доброкачествен-
ных парфюмерных, косметических, пищевкусовых и мыльных изде-
лий, т. к. после удаления терпенов нередко остается масло с харак-
терным приторным запахом.
На I уральные душистые вещества
93
Экстрактные масла обладают очень важным свойством - спо-
i обностью заглушать запах спирта в парфюмерных изделиях.
Сухое растительное сырье - это высушенные душистые части
растений (семена, плоды, кора и др.), таких как гвоздика, корица,
ваниль, бобы тонка, а также некоторые лишайники (дубовый мох).
Все эти душистые вещества и до сего времени применяются в
виде настоев, что объясняется большей полнотой и прочностью за-
паха настоев по сравнению с эфирными или экстрактными маслами,
получаемыми из этих растений.
Особое место занимают ваниль и бобы тонка, запах которых, по
i равнению с искусственным ванилином или кумарином, несравнен-
но богаче.
С появлением конкретов и абсолютных масел применение пе-
речисленного выше сухого сырья в виде настоев сильно сократи-
иось, хотя и с ущербом для дела.
Животное сырье. В значительных количествах используется
мускус, цибет и амбра; гораздо реже - бобровая струя и железы он-
датры; все это - в виде настоев.
Смолы и бальзамы. К применяемым в парфюмерии смолам и
оаиьзамам относятся: бензойная смола, стиракс, толуанский бальзам
п реже другие смолы и бальзамы. За последние годы появились кон-
кре гы и абсолютные масла, полученные из указанных выше живот-
ных душистых веществ и отчасти из смол и бальзамов. К душистым
веществам причисляют также цветочные помады и античные масла.
Цветочные помады получают извлечением душистого вещест-
ва из цветов путем поглощения (анфлеража). Несмотря на наличие
конкретов и абсолютных масел, полученных из этих помад, послед-
ние применяются до сих пор.
Античные масла - продукт настаивания душистых цветов на
жидком или твердом жирах при нагревании. В настоящее время их
полностью вытеснили цветочные помады и экстракты.
6.1. Способы получения эфирных масел
В зависимости от части растения, в которой накапливаются ду-
шистые вещества (плоды, листья, почки, кожура) и свойств эфирных
масел, для их извлечения применяют разные способы, позволяющие
получить наибольший выход и наилучшее качество продукции. Из-
вестно много методов получения эфирных масел, но наибольшее
распространение получили лишь некоторые.
I. Механический метод (прессование). Механическому воздей-
VI вию подвергаются главным образом цитрусовые плоды, содержа-
94
Г лава 6
щие в корке большое количество эфирного масла. Масла получают
выжиманием (прессованием) корок или целых плодов с последую-
щим отделением эфирного масла от сока на сепараторе. Эфирное
масло, полученное этим методом, обладает натуральным ароматом.
Выход эфирных масел из 1000 плодов: лимонное масло - 360-600 г,
мандариновое - 4100 г, померанцевое - 700-800 г.
2. Метод отгонки водяным паром - этим методом получают
розовое, мятное, гераниевое масла. Сущность метода заключается в
том, что при обработке эфиромасличного сырья паром эфирное мас-
ло переходит в паровую фазу при температурах ниже 100 °C и в сме-
си с водяными парами конденсируется, а затем отделяется от воды.
Однако этот метод имеет недостатки:
- некоторое ухудшение качества эфирных масел в результате
происходящих в них химических изменений;
- потеря растворенных в водяном конденсате части душистых
веществ;
- неполное извлечение ценных душистых веществ из исходно-
го сырья.
Конечные продукты, получаемые первым и вторым методами,
называются эфирными маслами. Выход эфирных масел в процентах
при перегонке с водяным паром: розового масла из цветов - 0,2-0,3%,
гераниевого из свежей зелени - 0,1-0,4% от массы исходного сырья.
3. Метод извлечения эфирных масел с помощью нелетучих рас-
творителей (спирта).
3.1. Получение эфирных масел с помощью нелетучих раствори-
телей настаиванием называется мацерацией. Этот метод применяет-
ся для извлечения масел из цветов, содержащих незначительное ко-
личество масел (фиалки, ландыша, жасмина, резеды). Опыт показы-
вает, что при мацерации спиртом все растворимые компоненты поч-
ти полностью извлекаются из сырья в течение 7 дней настаивания
при перемешивании и температуре 20-25 °C. Затем профильтрован-
ные настои выдерживаются в прохладном темном помещении при
температуре 10-14 °C в течение срока, указанного для каждого на-
стоя отдельно. Недостатки метода:
- необходимость частого перемешивания (затраты труда);
- длительность настаивания;
- поглощение значительного количества настоя остатком,
вследствие чего его необходимо вторично вымывать спиртом.
3.2. Перколяция - этот метод извлечения эфирных масел состоит
в том, что через слой сырья медленно пропускают все время свежий
спирт, который обогащается растворимыми веществами, в т. ч. эфир-
11; 11 уральные душистые вещества
95
ними маслами. Душистые вещества практически полностью извлека-
емся из сырья уже в течение 2-3 дней вместо 7 дней при мацерации.
4. Экстракция - извлечение эфирных масел летучими раствори-
।елями. Полученные масла называются экстрактами. Этот метод
наиболее перспективен. Экстракция проводится при комнатной тем-
пературе. Метод заключается в получении высококачественных экс-
|рактных масел путем извлечения их из растительного сырья сжи-
женными газами - углекислым, пропаном, бутаном. Извлекаются все
растворимые компоненты растения, в том числе воски, смолы и др.
При этом используются низкие температуры, поэтому продукты не
разлагаются и по запаху наиболее близки к исходному сырью. Все
жстрактные масла в некоторой степени окрашены и выпускаются в
виде воско-, смоло-, салоподобных масел. Из этих масел путем об-
работки их спиртом для отделения примесей (восков, жира) и после-
дующей отгонки спирта получают абсолютные масла. Экстрактные
масла обладают большой полнотой, цельностью, тонкостью запаха,
наиболее близки к запаху исходных растений, способны заглушать
ianax спирта в парфюмерных изделиях, поэтому считаются наиболее
। <i.1 с ококачественным и.
5. Метод анфлеража и динамической сорбции. Метод анфлера-
жа основан на способности эфирных масел переходить в газовую
(паровую) фазу, а затем адсорбироваться жирами или твердыми ад-
сорбентами (активный уголь, силикагель). Душистые вещества, по-
мученные методом анфлеража, называются цветочными помадами.
Метод сложен, применяют редко.
Сущность метода динамической сорбции заключается в извле-
чении паров эфирных масел путем продувки сырья подогретым воз-
духом с последующим их улавливанием сорбентами и последующей
экстракцией серным эфиром.
6.2. Основное оборудование, используемое
для получения эфирных масел
Каждое эфиромасличное производство содержит большое ко-
иичество разнообразного технологического оборудования, которое
включает несколько больших групп: оборудование для хранения и
подготовки сырья, оборудование перегонных и экстракционных це-
хов и оборудование для извлечения эфирных масел сорбционным
методом. Оборудование эфиромасличных заводов в основном не-
прерывно действующее.
Содержание эфирных масел в сырье, как правило, невысоко,
поэтому дистилляционные и экстракционные цехи имеют оборудо-
96
Глава 6
вание для извлечения эфирных масел из большого количества низ-
коконцентрированных вторичных продуктов производства: дистил-
лятов и мисцелл.
Характеризуя оборудование эфиромасличного производства в
целом, необходимо отметить наличие нового оборудования, предна-
значенного для оснащения отдельных участков технологического
цикла. Комплексные линии для проведения всего процесса - от при-
емки сырья до получения чистых конечных продуктов - в настоящее
время только создаются, ими будет оснащаться эфиромасличная
промышленность в будущем.
На современном этапе к оборудованию эфиромасличного про-
изводства предъявляются следующие основные требования: повы-
шение надежности, улучшение качества получаемых эфирных ма-
сел, уменьшение потерь с отработанным сырьем, увеличение еди-
ничный мощности.
Большое значение для качества и количества получаемых в
производстве эфирных масел имеют условия хранения эфиромас-
личного сырья, а также качество его очистки и измельчения.
Оборудование для хранения и подготовки
эфирномасличного сырья
Для обеспечения непрерывности работы эфиромасличные
предприятия должны иметь определенные запасы сырья, которые в
зависимости от его вида хранятся в специальных хранилищах или на
цементированных площадках, оборудованных весами. Помимо хра-
нения производственных запасов сырья, хранилища предназначены
также для приемки избыточного количества цветочного и цветочно-
травянистого сырья, которое поступает на предприятия в дни мак-
симального его созревания.
Хранилища для зернового сырья
Зерновое сырье хранится в силосных элеваторах, а также на скла-
дах, которые связаны между собой и с перерабатывающими цехами
различными транспортерами. Сырье, принимаемое на заводе, должно
иметь определенную влажность, так как при большой влажности сырье
быстро приходит в негодность вследствие самосогревания.
Принципиальная схема хранилища для зернового сырья показа-
на на рис. 6.1. Зерновое сырье (например, кориандр) из вагонов с
помощью механических лопат выгружается в приемный бункер 7,
снабженный предохранительной решеткой и расположенный в под-
земной галерее. В галерее находится система ленточных транспор-
теров 17, осуществляющая подачу материала к нориям 5. В зависи-
Натуральные душистые вещества
97
мости от взаимного расположения приемного бункера, элеватора и
склада количество транспортеров может быть различным. Нории
поднимают сырье в верхнюю часть элеватора и сгружают на распре-
делительные ленточные транспортеры < расположенные вдоль яче-
ек элеватора. На каждом распределительном транспортере установ-
лены сбрасывающие тележки 3, в которых через ряд отклоняющих
роликов пропущены ленты транспортеров. Происходит сброс мате-
риалов на ленту транспортера. Вследствие ее изгиба на верхнем от-
клоняющем ролике зерно поступает в течки, расположенные по бо-
кам транспортерной ленты, и по ним пересыпается в ячейки (сило-
сы) 2. Тележка может перемещаться и устанавливаться против за-
грузочного люка любой ячейки, расположенной вдоль распредели-
тельного транспортера. Силосные ячейки выполняются в виде при-
мыкающих друг к другу цилиндров диаметром 6-8 м. Сырьем за-
полняются как сами ячейки, так и пространства между ними («звез-
дочки»). В каждой ячейке устанавливаются штанги с датчиками, по-
зволяющими наблюдать за температурой. Под ячейками установле-
ны транспортеры 14 и 15, с помощью которых сырье из элеватора
может подаваться на склад 8 или непосредственно на переработку.
В склад сырье поднимается с помощью нории 6.
Рис. 6.1. Хранилище для зернового сырья
Пол склада имеет решетки для прохода сырья, под которыми рас-
положен приемный ленточный транспортер 72, а сверху - загрузочный
транспортер 7, получающий сырье из нории 6. Из склада сырье подни-
мается норией 9 и транспортером 10 направляется на переработку.
В местах перегрузки сырья с одного транспортера на другой
или из силосов и склада на транспортеры устанавливаются насып-
4 -4905
98
Глава 6
ные лотки 16 и 11, которые предназначены для распределения сырья
по ширине транспортеров и уменьшения выделения пыли.
В хранилище предусматривается возможность проветривания
сырья путем его многократной перегрузки в местах сопряжений
транспортеров. Для этого организуется перемещение зерна из одного
хранилища в другое; из одной ячейки элеватора в другую, из склада
в элеватор и обратно в склад посредством транспортеров 12, 13, ко-
торые в этом случае реверсируются.
Хранилище для розы
Хранилище для розы (рис. 6.2) относится к хранилищам с регу-
лируемым температурным режимом. Оно предназначено для хране-
ния розы перед переработкой ее методом экстракции. Это хранили-
ще представляет собой комплекс оборудования для приема цветков,
их хранения, поддерживания температуры, обеспечивающей со-
хранность сырья в течение определенного срока, а также для вы-
грузки и подачи сырья на экстракторы. Хранилище смонтировано в
специальном помещении. Вдоль здания (полуподвального типа)
размещены два ряда камер (10 шт.), между которыми имеется смон-
тированный в проходе между рядами, транспортер 6 для выгрузки
цветков. В бункере имеются люки 2 для загрузки и дверь 1 для вы-
грузки. Камеры разделены перегородками на три этажа. Перегород-
ки не сплошные, они выполнены из брусьев. Ячейка, образованная
брусьями, имеет размеры в плане около 300x300 мм. Ячейки с таки-
ми размерами обеспечивают проход цветков на дно камеры при его
загрузке и воспринимают основную часть массы сырья, располо-
женного на втором и третьем этажах камеры, что обеспечивает рых-
лость сырья и уменьшает его слеживание. Дно 8 камер выполнено из
сетчатой стали, что обеспечивает подачу и распределение в нижней
части камеры охлажденного воздуха для поддержания в ней опреде-
ленной температуры. Охлажденный воздух подается через патрубки 5
напорного воздуховода, соединенного с воздухоохладителями 13.
Воздух, прошедший через слой цветков в камере, отводится через
сетку 3 и патрубки вытяжного воздухоотвода 4, соединенного с вса-
сывающим патрубком воздухоохладителя. Таким образом, циркуля-
ция воздуха происходит по замкнутому контуру. В проходе между
рядами камер на уровне их дна устроен дощатый настил 7, который
служит для выгрузки сырья из камер. Под настилом проходит транс-
портер 6 для приема сырья и подачи его на переработку. В настиле
напротив каждого ряда камер имеется люк, закрываемый крышкой 10.
Ьпуральные душистые вещества
99
Загрузка и выгрузка сырья из камер после хранения произво-
дится вручную. При выгрузке открывают двери 1 и вручную выгру-
жают цветки сначала на настил, а затем через люки в настиле на
Iранспортер.
В воздухоохладителе воздух охлаждается до температуры 4-5 °C
с помощью теплообменника, в который подается рассол. Рассол яв-
пяется промежуточным агентом и охлаждается в холодильной уста-
новке, смонтированной вместе с воздухоохладителем.
Воздухоохладители и вентиляторы 14 расположены в отдель-
ном помещении 11. Воздух в камеры подается периодически при
достижении температуры сырья 30 °C. Подача прекращается при
снижении температуры розы до 23-25 °C. Для контроля температу-
ры и управления подачей воздуха в розохранилище имеются элек-
100
Глава 6
троконтактные термометры ЭКТ. К хранилищу для розы относится
также шнековый транспортер 72, предназначенный для подачи сы-
рья на экстракторы.
Оборудование для очистки зернового сырья
В зерновом сырье содержатся примеси минерального и расти-
тельного происхождения, которые ухудшают качество получаемого
масла и снижают срок службы оборудования, особенно вальцовых
станков. Кроме того, пыль, содержащаяся в сырье, при отгонке мас-
ла засоряет холодильники, тем самым снижает коэффициент тепло-
передачи и площадь теплообмена. Удаление примесей в сепараторе
производится методом, в котором используется разница в размерах
примесей и зерен, а также различия их аэродинамических свойств в
потоке воздуха.
В эфиромасличной промышленности для очистки семян от
примеси применяется воздушно-ситовой сепаратор. Он состоит из
станины, двух ситовых корпусов, колебателя, питающего устройст-
ва, аспирационной системы, инерционных очистительных механиз-
мов и привода сит. Станина 15 (рис. 6.3) изготовлена из проката и
укреплена по углам косынками и раскосами. К станине с помощью
стальных полосок подвешены ситовые корпуса 13 и 14. Сита сепара-
тора представляют собой стальные листы с круглыми отверстиями,
изготовленные штамповкой. Отверстия располагаются по вершинам
равносторонних треугольников в шахматном порядке. Выпускаются
также сита с продолговатыми отверстиями, но они имеют малое рас-
пространение из-за их быстрого засорения.
Семена поступают в питающее устройство 5 сепаратора. В уст-
ройстве имеется грузовой клапан с рычагом 4 и противовесом 3.
Клапан укреплен на оси и может поворачиваться в опорах вследст-
вие давления на него столба семян или воздействия противовеса
(попеременно). При накоплении семян в бункере устройства клапан
под весом слоя открывается и пропускает семена на верхнее сито
для распределения их по всей его ширине. При уменьшении слоя
семян в бункере заслонка закрывается под воздействием противове-
са. Противовес можно передвигать по рычагу и регулировать высоту
слоя семян, при которой открывается клапан.
В верхнем ситовом корпусе 13 установлено 3 сита, которые
имеют разную длину и наклон для обеспечения самостоятельного
движения примесей к выходу. Верхнее сито 7 короткое, с крупными
отверстиями, установлено под углом 6° к горизонту. Это сито пред-
назначено для улавливания крупных примесей. Крупные примеси
I кпуральные душистые вещества
101
идут сходом и выводятся из сепаратора, а семена - проходом и посту-
пают в лотковый делитель, который делит поток пополам. Один поток
направляется на верхний ситовый кузов, другой - на нижний, оба ку-
юва работают параллельно. В верхнем кузове семена из делителя по-
ступают на сортировочное сито 77, где сходом отделяются более мел-
кие примеси, чем на коротком сите. Второе сито 72, закрепленное на
раме 2, имеет мелкие отверстия, на нем семена идут сходом, а приме-
ни - проходом. Аналогично работает и нижний ситовый кузов.
Рис. 6.3. Сепаратор
Аспирационные системы предназначены для отделения легких
примесей путем продувания семян потоком воздуха непосредствен-
но после схода с грузового клапана (передний аспирационный ка-
пал) и вторично после схода семян с сит нижней ситовой коробки
(задний аспирационный канал 70). Семена при продувании не изме-
няют направления своего движения, а легкие примеси уносятся воз-
102
Глава 6
духом в осадительные камеры 6 и 9, в которых примеси оседают на
дно камеры вследствие уменьшения скорости движения воздуха.
В нижней части осадительных камер расположены шнеки, которые
выводят сор из камер наружу.
Сепаратор работает следующим образом. Семена, поступающие
в питающее устройство, под воздействием своей силы тяжести от-
крывают заслонку и равномерным слоем направляются в передний
аспирационный канал. Здесь они интенсивно обрабатываются возду-
хом и ссыпаются на первое сито. Воздух и отобранные примеси по-
ступают в осадительную камеру, где воздух частично очищается и
направляется в вентилятор. Семена с первого сита идут проходом, а
крупные примеси идут сходом. Проход семян поступает на делитель,
где разделяется на два одинаковых потока, каждый из которых на-
правляется на сортировочные сита ситовых кузовов. На сортировоч-
ных ситах сходом идут крупные семена, а проходом - вся остальная
масса семян, которая поступает на нижние сита. На этих ситах схо-
дом идут семена, а проходом - мелкий сор.
Сепаратор имеет некоторые недостатки. К ним следует отнести
не вполне надежную работу питающего устройства (возможно его
заклинивание и нарушение распределения семян), наличие вибраций,
недостаточную очистку воздуха, выходящего из осадительных камер.
Оборудование для измельчения зернового сырья
Зерновое эфиромасличное сырье измельчается на вальцовых
станках в клиновидном пространстве, образованном поверхностями
двух параллельных вальцов, вращающихся навстречу один другому.
Зерна разрушаются в результате их сжатия и сдвига слоев, так
как при вращении валков семянка вовлекается в зазор между валка-
ми, который устанавливается меньше поперечника зерна. Втягива-
ние зерен в клиновидное пространство происходит благодаря силам
трения между зерном и валками. Сдвиг слоев зерна осуществляется
вследствие воздействия на семянку рифлей на поверхности вальцов.
Для измельчения зернового сырья применяется вальцовый ста-
нок, поперечный разрез которого показан на рис. 6.4. Вальцовый
станок состоит из двух половин (правой и левой), объединенных
одной общей станиной. Каждая половина станка имеет измельчаю-
щие вальцы J, щетки J2, питающий механизм 7, механизм выравни-
вания и настройки подвижных вальцов с амортизаторами S, привод и
гидроавтомат (или механический полуавтомат). Над обеими полови-
нами станка смонтирована общая для них питающая труба 5, разде-
ленная перегородкой на два отсека, каждый из которых питает сырь-
1.11уральные душистые вещества
103
•м свою половину станка. Внутри станка имеется аспирационный
шпал 10. Все это крепится на станине, состоящей из двух чугунных
юковин 77, соединенных между собой стальными фигурными пла-
гинами (связями) 13 и 9.
Рис. 6.4. Вальцовый станок
На поверхности вальцов наносятся продольные рифли, которые
способствуют разрушению зерен и улучшению их захвата. Глубина
рифлей - от 0,25 до 0,5 мм. Верхние вальцы станка установлены в
неподвижных опорах, а нижние вальцы - в подвижных, что обеспе-
чивает возможность приближения их к верхним вальцам (привал)
или удаления от них (отвал), в зависимости от нагрузки.
104
Глава 6
Вальцы вращаются навстречу один другому с разной скоро-
стью. Верхние вальцы - быстровращающиеся, нижние - медленнов-
ращающиеся. Вальцы установлены диагонально, т. е. линия, соеди-
няющая их центры, наклонена к горизонту под углом 45°.
Зерно подается на поверхность медленновращающихся вальцов
питающим механизмом, который состоит из двух питающих валков
и секторной заслонки. Назначение питающего механизма - дозиро-
вание сырья, распределение его слоем одинаковой толщины по ши-
рине измельчающих вальцов и сообщение зернам скорости, близкой
к окружной скорости вращения нижних измельчающих вальцов.
Верхний (питающий) валок 4 является дозирующим, имеет кольце-
вые рифли. Нижний валок 2 - распределительный, вращается быст-
рее дозирующего. К поверхности верхних питающих валков примы-
кает секторная заслонка 3. Путем поворота заслонки регулируется
щель между заслонкой и дозирующим валком, определяющая про-
изводительность станка. Открытие и закрытие заслонки в станке ре-
гулируется гидроавтоматом.
Питающая труба расположена над питающим механизмом и не-
обходима для поддержания определенного запаса сырья. Она имеет
цилиндрический корпус, выполненный из прозрачного материала, и
два ветвистых поплавка 6, которые установлены в направляющих и
могут под давлением сырья перемещаться в вертикальном направле-
нии. Перемещение поплавков через систему рычагов передается на
гидроавтомат и управляет им.
В станке имеются щетки, которые очищают валки от прилип-
ших к ним мелких частиц.
Во время работы валков выделяется пыль, влага, кроме того,
испаряется часть эфирного масла. Для удаления их станок имеет ас-
пирационный канал 70, расположенный в центре станка. Он соеди-
нен с аспирационной вытяжной системой завода, по которой обра-
зующиеся аэрозоли удаляются из машины.
Станок ЗМ кроме достоинств имеет и некоторые недостатки.
К ним относятся шум во время работы, нагрев сырья, вследствие чего
испаряется заметное количество эфирных масел, выделение пыли.
Оборудование для измельчения цветочно-травянистого
сырья
Конструкции основных узлов измельчителей
Измельчение цветочно-травянистого сырья необходимо как для
облегчения извлечения эфирного масла, так и для придания образо-
вавшейся массе сырья текучести, необходимой для перемещения его
Натуральные душистые вещества
105
внутри перегонных аппаратов. Ввиду различий структурно-механи-
ческих характеристик исходного сырья конструкция и рабочие орга-
ны измельчителей для цветочно-травянистого сырья отличаются от
измельчителей для зернового сырья.
Цветочно-травянистое сырье поступает на завод в виде зеленой
массы, в которой стебли растений располагаются хаотично и пере-
плетаются друг с другом, что затрудняет разборку такой копны и
подачу ее на измельчающие машины. Такую массу разгружают с
помощью грейферного погрузчика или вручную. Сырье укладывают
погрузчиком на площадку, расположенную рядом с измельчителем.
Рис. 6.5. Питающие валики
Перед подачей к измель-
чающему органу машины сырье
необходимо уплотнить рифле-
ными или зубчатыми питающи-
ми валиками (рис. 6.5). Верхний
валик 2 обычно свободно враща-
ется и прижимается к нижнему
ведущему 1 при действии пру-
жин и собственной массы, что
измельчителей создает определенное давление
на сырье. Подпрессованное сы-
рье поступает на пластину 3. которая с движущимся ножом 4 образу-
ет режущую пару. Пластина 3 выполняет роль пассивного ножа и
называется противорежущей.
Ножи соломосилосорезок (рис. 6.6) устанавливают так, что они
срезают слой сырья, внедряясь в него не всем лезвием сразу, а только
частью его. Для этого режущую грань ножа 1 наклоняют по отноше-
нию к плоскости противорежущей пластины 3 на угол т (рис. 6.6, а),
который называют углом защемления. Периметр поступающего сырья
обозначен тонкими линиями 2. Сырье движется в направлении, пер-
пендикулярном плоскости чертежа, нож вращается вокруг оси О.
При наклонном расположении ножа обеспечивается резание
сырья со скольжением его по поверхности ножа, что значительно
уменьшает нагрузку, действующую на нож, в сравнении с резанием
без скольжения. Эту зависимость впервые заметил акад. В.П. Горяч-
кин. Нож 1 соприкасается с сырьем в точке А, имея окружную ско-
рость V, и внедряется в него со скоростью Ивн. Составляющая Иск
показывает, с какой скоростью происходит скольжение ножа по сы-
рью. Естественно, что в разных точках (Б и В) скорость скольжения Иск
будет иметь неодинаковые значения, что влияет на усилие резания
сырья в этих точках. Чтобы сохранить постоянство усилия, прибе-
106
Глава 6
гают к изменению угла т по длине ножа, т. е. нож выполняют криво-
линейным (рис. 6.6, б).
в
Рис. 6.6. Схема резания сырья в измельчителе:
а - с прямолинейным ножом; б - с криволинейным ножом; в - с винто-
вым ножом
При выборе ножа для режущего устройства должно быть со-
блюдено условие: угол защемления должен иметь определенное зна-
чение - не менее 40—45°. Если это условие не соблюдается, то пере-
резаемая масса будет скользить по поверхности противорежущей
пластины и резания не произойдет.
Для цветочно-травянистого сырья, помимо измельчителей с
плоскими ножами, применяются также барабанные измельчители.
В измельчителях вдоль противорежущей пластины 1 (рис. 6.6, в) ус-
тановлен барабан 2, имеющий винтовые ножи 3. Резание сырья про-
исходит со скольжением благодаря наклону винтовой линии ножа
относительно противорежущей пластины. Расстояние от места среза
до центра вращения ножа сохраняется постоянным, равным радиусу
барабана. Угол защемления при винтовых ножах постоянен по всей
их длине и определяется углом наклона винтовой линии ножа отно-
сительно противорежущей пластины.
В измельчителях степень измельчения зависит от соотношения
между скоростью подачи массы питающим устройством, частотой
вращения ножевого устройства и количеством ножей.
Оборудование для ферментации розы
Ферментация цветков розы, проводимая в течение 2 ч в подог-
ретом растворе поваренной соли, повышает выход эфирного масла
Натуральные душистые вещества
107
Рис. 6.7. Ферментацион-
ный аппарат
на 40%. Для ферментации цветков при-
меняется ферментационный аппарат
(рис. 6.7). Он представляет собой ци-
линдрический стальной корпус 1 с
крышкой 2 и коническим днищем 9.
Внутри аппарата на валу смонтирована
мешалка S, которая выполнена в виде
двух насадок, представляющих отрезки
двухзаходного шнека. Для лучшего пе-
ремешивания и организации направ-
ленного потока жидкости мешалка за-
ключена в диффузор 4, который с по-
мощью распорок 5 укреплен внутри
аппарата. Опора нижнего конца вала
смонтирована на поперечине 6. Днище
аппарата заканчивается патрубком 7,
предназначенным для выгрузки смеси
ферментированных цветков с солевым
раствором.
На крышке аппарата установлен
привод 3 мешалки 8. Он состоит из
электродвигателя, базирующегося на
кронштейне, и клиноременной переда-
чи. В аппарате вследствие агрессивно-
сти среды (солевой раствор) возможна значительная коррозия ме-
талла, поэтому все внутренние части покрываются бакелитовым или
другим антикоррозионным лаком. Единовременно в аппарат загру-
жается 2-2,5 т розы и рассол (подогретый до 50 °C) в количестве,
обеспечивающем соотношение между массами загруженного сырья
и рассола 1:2 (кг/кг).
Наиболее интенсивно мешалка используется при загрузке цвет-
ков для обеспечения их быстрого погружения. Смесь выгружается с
помощью центробежного насоса 5ф-12, который переходным пат-
рубком соединяется с выгрузным штуцером ферментатора.
Оборудование для получения эфирных масел отгонкой
с водяным паром
Процесс отгонки эфирного масла из цветочно-травянистого и
цветочного сырья заключается в том, что через слой измельченного
сырья пропускается насыщенный водяной пар, который нагревает
частички сырья и испаряет эфирное масло с их поверхности. Этот
108
Глава 6
процесс значительно сложнее процесса перегонки паром эфирного
масла, предварительно выделенного из сырья и находящегося в
жидком состоянии. Эфирное масло в измельченном сырье лишь час-
тично находится на поверхности (на срезах). Основная его часть
расположена во вместилищах внутри частиц сырья и изолирована от
водяного пара оболочками клеток, в которые оно заключено. При
отгонке конденсат пара, образующийся при работе аппарата, диф-
фундирует через деформированные под влиянием тепла и влаги кле-
точные стенки к вместилищам эфирного масла. Этот процесс обес-
печивает постепенный вывод эфирного масла на поверхность кле-
ток, откуда оно испаряется при соприкосновении с паром.
Образованную смесь паров эфирного масла и воды конденси-
руют и из полученного дистиллята выделяют эфирное масло сначала
методом отстаивания, затем перегонкой дистиллята или адсорбцией
масла из дистиллята на активном угле.
Процесс отгонки эфирного масла из цветочно-травянистого и
цветочного сырья можно рассматривать как процесс перегонки двух
взаимно нерастворимых жидкостей. В данном случае такими жидко-
стями являются вода и эфирное масло, которые рассматриваются как
один компонент (условно).
Применяя одно из положений теории перегонки (правило фаз),
можно установить, что в процессе отгонки из сырья эфирного масла
изменяется только содержание его в сырье, а температура процесса
остается неизменной. Это весьма важный вывод, так как он свидетель-
ствует о том, что сколько бы пара мы ни подавали в перегонный аппа-
рат, температура внутри него сохраняется постоянной. Важно также
отметить и то, что эфирное масло в смеси с водой (в данном случае - с
паром) кипит при температуре ниже температуры кипения воды.
Основные компоненты эфирных масел кипят в интервале тем-
ператур 198-253 °C, а при перегонке их с водяным паром темпера-
тура паровой фазы близка к 100 °C (несколько ниже). Эта особен-
ность процесса способствует сохранению качества эфирных масел
при извлечении их методом отгонки с паром (однако и при темпера-
туре 100 °C качество масел несколько ухудшается). Рассмотренные
теоретические положения относятся к случаю перегонки смеси воды
с жидким эфирным маслом.
При отгонке эфирного масла из растений водяного пара затра-
чивается значительно больше того количества, которое необходимо
для испарения заранее выделенного из растений масла. Вследствие
этого парциальное давление паров эфирного масла при отгонке его
непосредственно из растений обычно невелико, что определяет и
Натуральные душистые вещества
109
низкую температуру кипения эфирных масел (ниже 100 °C) при от-
। онке их непосредственно из растений.
Отгонка эфиромасличного сырья с паром в зависимости от вида
сырья производится двумя способами: подачей водяного пара в сы-
рье без залива его водой и при предварительном смешивании сырья
с водой. При переработке цветочно-травянистого сырья (лаванды,
шалфея, мяты, герани, базилика) отгонка эфирного масла проводит-
ся без воды в перегонных аппаратах, в которые пар подводится из-
вне. Отгонка эфирного масла из цветков розы проводится путем на-
। ревания содержащихся в аппарате воды и сырья острым паром, ко-
юрый конденсируется и вызывает кипение загруженной в аппарат
воды. В этом случае водяные пары, контактирующие с цветками и
испаряющие содержащееся в них масло, частично образуются внут-
ри перегонного аппарата.
Аппараты для отгонки эфирного масла в зависимости от вида
сырья выделяются в три группы: для переработки зернового сырья,
цветочно-травянистого и цветочного сырья.
Принципиальная аппаратурная схема перегонного цеха
Перегонный цех, осуществляющий обработку цветочно-травя-
нистого и цветочного сырья, оснащен оборудованием для проведе-
ния большого количества технологических процессов: хранения и
измельчения сырья, отгонки масла и перегонки дистиллята для из-
влечения вторичного эфирного масла (таких культур, как лаванда,
шалфей, мята, базилик, герань), оборудование для адсорбции розо-
вого эфирного масла активированным углем и, наконец, экстракци-
онное и дистилляционное оборудование для извлечения розового
эфирного масла из адсорбента.
При переработке зернового сырья в аппаратурную схему цеха
(рис. 6.8) входит зернохранилище 1 и сепараторы 17 для очистки
сырья, что является основным отличием от аппаратурной схемы пе-
реработки цветочно-травянистого сырья. В основном принципиаль-
ные схемы переработки этих групп сырья совпадают. Сырье измель-
чается на специальных машинах-измельчителях 76, после которых
оно подается на перегонные аппараты 2. На перегонных аппаратах
эфирное масло отгоняется с помощью острого пара. Пары, содержа-
щие воду и эфирное масло, конденсируются и охлаждаются на холо-
дильниках 3. Далее следует операция выделения части эфирного
масла из полученного дистиллята на приемниках-разделителях 4.
В этом аппарате происходит расслоение дистиллята.
Масло, как более легкий продукт, сливается в верхней части
разделителя и накапливается в сборнике 14 (первичное масло), а
110
Глава 6
дистиллят с растворенным в нем маслом накапливается в сборнике 13
и направляется на перегонную колонну (когобатор) 5. В этом аппа-
рате происходит укрепление исходного дистиллята. Вторичный дис-
тиллят направляется на отстаивание в приемник-разделитель. В сбор-
нике 12 накапливается вторичное эфирное масло. Обработанный
дистиллят, содержащий незначительное количество эфирного масла
(следы), удаляется из когобационной колонны, а также из приемни-
ка-разделителя вторичного дистиллята.
Рис. 6.8. Принципиальная аппаратурная схема перегонного цеха
Часть вторичного дистиллята возвращается на повторную кого-
бацию.
При переработке розы аппаратурная схема значительно отлича-
ется от описанной, так как роза проходит дополнительную операцию
перед отгонкой эфирного масла - ферментацию - и не подвергается
измельчению. Эфирное масло из дистиллята извлекается методом
адсорбции активированным углем. Цветки поступают в аппараты 15,
где смешиваются с солевым раствором и ферментируются. Эта опе-
рация позволяет сохранить цветки и увеличить степень экстракции
эфирного масла. На перегонный аппарат 2, который конструктивно
отличается от перегонного аппарата для цветочно-травянистого сы-
рья, поступает смесь цветков с рассолом. Во время отгонки этой
смеси из приемника-разделителя отводится дистиллят, в котором
содержится основное количество эфирного масла. Дистиллят посту-
пает на адсорбционные колонки И, где эфирное масло адсорбирует-
ся на угле, а отработанный дистиллят удаляется из цеха. После из-
влечения масла из углей (десорбции) раствор масла в серном эфире
(мисцелла) подвергается перегонке (дистилляции) сначала при атмо-
сферном давлении на предварительном дистилляторе 6, после чего
укрепленная мисцелла скапливается в сборнике, а затем для удале-
ния остатков эфира под вакуумом направляется в окончательный
дистиллятор 7. Вторичное масло сливается из окончательного дис-
Натуральные душистые вещества
111
тллятора в сборник вторичного розового масла 8. Растворитель,
отгоняемый в дистилляторах, собирается в сборнике 9. В сборнике 10
накапливается концентрированная мисцелла перед ее окончательной
дистилляцией.
Оборудование современных перегонных цехов в основном явля-
г1ся непрерывно действующим. Периодическими аппаратами в цехе
являются ферментаторы, адсорбционные колонки и окончательные
дистилляторы для мисцеллы. Кроме того, не все перегонные цеха
имеют гидродистилляторы непрерывного действия для отгонки масла
из розы и используют еще для этой цели периодические аппараты.
Общая конструктивная характеристика перегонных
аппаратов непрерывного действия
Периодически действующие перегонные аппараты обладают
существенными недостатками: нестабильным протеканием процесса
отгонки эфирного масла вследствие неодинаковой скорости отгонки
в начальной и конечной стадиях процесса, что приводит к ухудше-
нию качества эфирного масла; большой продолжительностью про-
цесса, связанной с потерей времени на загрузку аппарата сырьем и
выгрузку отходов; большим расходом энергии из-за наличия перио-
дов разогрева и охлаждения аппаратов; большой металлоемкостью
аппаратуры, так как удельная производительность периодической
аппаратуры меньше, чем непрерывно действующей; большими за-
тратами ручного труда и др.
В эфирномасличной промышленности ввиду очевидных пре-
имуществ внедрены различные аппараты непрерывного действия,
имеющие в своей основе общую принципиальную конструктивную
схему. Это в основном аппараты колонного типа, пустотелые или с
। ранспортными устройствами. В верхней части этих аппаратов име-
ется устройство для загрузки сырья и пароотборник, в нижней - уст-
ройства для подачи и распределения острого пара по всему сечению
аппарата, которые выполнены в виде барботеров разных конструк-
ций и других устройств. В этих перегонных аппаратах поток сырья
движется сверху вниз и контактирует с насыщенным паром, подни-
мающимся ему навстречу. Наиболее ответственными узлами пере-
гонных аппаратов являются устройства для ввода сырья в аппарат и
для его вывода. Ввиду непрерывности работы загрузочных и вы-
грузных устройств осложняется сохранение их герметичности, так
как внутри аппарата всегда имеется некоторое избыточное давление.
Это давление достигает наибольшего значения в нижней части ко-
лонны, в месте расположения устройства для выгрузки сырья. От
112
Глава 6
конструкции устройств для загрузки и выгрузки сырья в значитель-
ной степени зависит производительность аппарата и полнота отгон-
ки масла из сырья, так как чем надежнее они работают, тем большее
количество пара можно подать на отгонку.
Устройства для загрузки и выгрузки цветочно-травянистого сы-
рья выполняются в основном в виде коротких шнековых транспор-
теров с установкой на выходе из шнеков уплотняющих насадок раз-
личной конструкции.
Известны следующие уплотняющие насадки: коническая 2
(рис. 6.9, а), шарнирная заслонка 2 с грузом (рис. 6.9, б), пружиня-
щая планка 2 (рис. 6.9, в), створчатый уплотнитель 2 (рис. 6.9, ?) и
другие устройства. В результате установки различных уплотнителей
между концами шнека и течкой, отводящей сырье, образуется слой
сырья (сырьевая пробка), сжатый до газонепроницаемого состояния,
что препятствует прорыву паров воды и эфирного масла из аппара-
тов. Чтобы исключить проворачивание сырья и обеспечить его про-
дольное движение, внутри корпуса устанавливаются планки 7.
Рис. 6.9. Устройства для загрузки и выгрузки сырья непрерывно
действующих перегонных аппаратов
Для повышения давления в сырье и уменьшения сечения вы-
ходного отверстия шнек и корпус выполняют также коническими
или применяют шнеки переменного шага. Для загрузки и выгрузки
из аппаратов зернового и цветочного сырья наряду со шнеками при-
меняются турникеты (рис. 6.9, Э), имеющие массивный корпус, в
котором вращается ротор с лопатками. Сырье поступает в верхнюю
горловину турникета и заполняет пространство между двумя лопат-
Н. 11 уральные душистые вещества
113
ками, далее оно перемещается от места загрузки к месту его выгруз-
ки. I ерметичность достигается в результате того, что в зацеплении с
корпусом постоянно находится не менее двух соседних лопаток, ко-
юрые плотно пригнаны к корпусу. Такие устройства применяют для
irpiioBoro и частично для цветочного сырья, так как при работе с
цветочно-травянистым сырьем ротор получается громоздким и, кро-
ме ioro, наблюдается заклинивание его при попадании отрезка стеб-
ин между лопаткой ротора и корпусом.
В перегонных аппаратах вследствие соприкосновения пара с
поступающим сырьем, имеющим температуру наружного воздуха,
оьразуется конденсат. Так как скопление конденсата нарушает про-
цесс отгонки эфирного масла, все перегонные аппараты снабжаются
устройствами для его периодического отвода. Отвод конденсата
конструктивно выполняется в виде рубашек, сообщающихся с внут-
ренней полостью аппарата, или в виде отводящих патрубков. Эти
\с1ройства устанавливаются на днище перегонных колонн. Кроме
упомянутых устройств, некоторые аппараты имеют приспособления
дня перемешивания сырья.
Перегонный аппарат для зернового сырья
Перегонный аппарат является вертикальным одноколонным ап-
паратом с устройствами для перемешивания слоя сырья. В эфиро-
масличной промышленности при переработке зернового сырья (ко-
риандра) он получил наибольшее распространение. Это цилиндр
(рис. 6.10), в котором сырье движется сверху вниз, а острый пар - в
противоположном направлении. Основными частями аппарата яв-
ляются загрузочный бункер с подающими шнеками, перегонная ко-
лонна с мешалками и винтовым диском, выгрузное устройство и
система автоматики, регулирующая работу аппарата в зависимости
о । количества поступающего сырья.
Колонна аппарата выполнена диаметром 2000 мм, в верхней
части она имеет два патрубка, к которым присоединяются загрузоч-
ные шнеки 1. Над патрубками установлена решетка 3 для предот-
вращения уноса с паром частиц сырья. Для отвода паровой смеси на
холодильники в крышке аппарата предусмотрен горизонтальный
патрубок 6. Внизу колонна заканчивается сферическим днищем с
закрепленными на нем решетками 14, между которыми проложена
мешковина. Решетка с мешковиной используется для фильтрации
конденсата, образующегося при перегонке сырья. Для выгрузки от-
работанного сырья имеется два бункера 11, которые проходят через
решетку с мешковиной.
114
Глава 6
Сырье загружается в при-
емный бункер 4. который под-
вешен с помощью тросов и
уравновешен грузом 5. В зави-
симости от количества пода-
ваемого сырья бункер может
занимать по высоте различные
положения. Внизу бункер с
помощью подвижного соеди-
нения 2 сообщается с корпуса-
ми шнеков 7, благодаря кото-
рым сырье из бункера непре-
рывно подается в колонну. Для
уплотнения сырья шаг шнека
уменьшается в сторону движе-
ния сырья. На выходе из корпу-
са установлены клапаны 7, ко-
торые прикрывают выгрузные
отверстия.
На валу аппарата установ-
лено распределительное колесо 9.
Оно представляет собой коль-
цо, в котором радиально и под
некоторым наклоном к попе-
речному сечению аппарата ус-
тановлены лопатки из листовой
стали. Колесо предназначено
для разравнивания поверхности
сырья и его перемешивания,
что обеспечивает более полное
Рис. 6.10. Перегонный аппарат заполнение колонны сырьем и
работу флажкового датчика
(щупа) S, сигнализирующего о переполнении колонны. Пар подается
в колонну по полому валу. Ниже распределительного колеса на валу
для перемешивания сырья установлены лопасти 10. Лопасти выпол-
нены полыми и имеют с тыльной стороны отверстия для выхода па-
ра. Такое расположение отверстий обеспечивает подачу пара в наи-
более рыхлую зону сырья и, кроме того, уменьшает расход энергии
на привод вала в результате появления реактивной силы.
Внизу на валу установлен винтовой диск 75, которым осущест-
вляется подача пара в нижнюю часть аппарата (основное количество
пара) и равномерная выгрузка сырья.
И. 11 уральные душистые вещества
115
Выгружается сырье из бункера с помощью двух турникетов 72,
мпорые поддерживают герметичность аппарата. Из турникетов сы-
рье удаляется шнековыми транспортерами. На выходе из шнеков
установлены заслонки, которые с помощью противовесов и рычагов
прикрывают выгрузные отверстия, что создает в корпусе шнека не-
обходимое уплотнение сырья.
Вал аппарата приводится от двух попеременно работающих элек-
тродвигателей через редуктор и коническую зубчатую передачу 13.
1урникеты и выгрузные шнеки получают вращение от того же при-
вода. Автоматическое управление электродвигателями производится
i помощью щупа S, системы рычагов и магнитных пускателей в за-
висимости от уровня сырья в аппарате. При повышении уровня сы-
рье захватывается распределительным колесом и начинает вращать-
ся вместе с ним. В этом случае на щуп оказывается давление, он по-
ворачивается и, воздействуя на один из магнитных пускателей, пе-
реключает вращение механизмов выгрузки на повышенную частоту.
11 ри снижении уровня сырья в аппарате на приводе включается двн-
। а гель с более низкой частотой вращения. Автоматическое регули-
рование обеспечивает работу аппарата в пределах изменения его
производительности от 100 до 320 т кориандра в сутки.
Перегонный аппарат и установка для розы УНДР
Для отгонки эфирного масла из цветков розы используется не-
прерывно действующий перегонный аппарат. На рисунке 6.11 изо-
бражен вертикальный одноколонный тарельчатый аппарат без транс-
портирующего органа с устройствами для перемешивания слоя сы-
рья. Аппарат представляет собой колонну 1 диаметром 1100 мм,
внутри которой по высоте размещены массообменные тарелки.
В аппарате сырье движется сверху вниз, последовательно проходят
через все восемь тарелок.
Колонна опирается на куб 4 диаметром 1400 мм, с коническим
днищем. Куб снабжен трубчатым подогревателем 7 глухого пара и
барботером острого пара 6. Сбоку куба смонтирована успокоитель-
ная камера, в которой расположен поплавковый регулятор уровня 8 и
манометр для контроля давления в кубе. Для загрузки сырья в колон-
не имеется приемный патрубок 9, а для его выгрузки - патрубок 3, вы-
полненный в виде гидравлического затвора, который необходим для
предотвращения прорыва паров из аппарата. Этот патрубок соединен
с паровым пространством предпоследней тарелки уравнительной
трубой 2, что способствует исключению заторов сырья в выгрузном
патрубке. Поплавковый регулятор уровня успокоительной камеры
116
Глава 6
Рис. 6.11. Перегонный аппарат
управляет выгрузкой из куба
отработанной массы. Он вклю-
чает и выключает электродви-
гатель, вращающий шлюзовый
затвор, установленный на вы-
грузном патрубке 3 (на рисунке
затвор не показан). Таким пу-
тем в кубе поддерживается оп-
ределенный уровень сырья.
Штуцер 5 на коническом дни-
ще куба предназначен для уда-
ления смеси из аппарата во
время его остановки. Верхняя
часть колонны имеет штуцер 10
для отвода водяных паров, обо-
гащенных эфирным маслом.
Основу аппарата состав-
ляют массообменные тарелки
(рис. 6.12). Они объединены в
секции по две тарелки в каж-
дой. Тарелка имеет днище 4, в
центре которого находится па-
ровой патрубок 3, накрытый
сверху колпаком 7. Паровой
патрубок сообщается с поло-
стью колпака через прямо-
угольные отверстия 2, а нижняя
кромка колпака выполнена
зубчатой. На тарелке имеются
перегородка 6 и переливной
патрубок 5. Для внутреннего осмотра и визуального наблюдения за
работой в каждой тарелке имеется люк 8 и смотровые окна 7. Сырье,
поступая на тарелку, накапливается на днище и движется по нему от
места загрузки к переливному патрубку. Это обеспечивается нали-
чием перегородки 6 и симметричным расположением переливных
патрубков рассматриваемой и вышерасположенной тарелки относи-
тельно перегородки 6. Высота слоя смеси определяется положением
переливного патрубка. Чтобы исключить перелив смеси через пере-
городку, переливной патрубок установлен несколько ниже ее верх-
ней кромки.
I.муральные душистые вещества
117
Рис. 6.12. Тарелки аппарата УН ДР
При движении смеси по тарелке протекает процесс отгонки
>фирного масла паром, поступающим с нижней тарелки. Пар через
прямоугольные окна парового патрубка заполняет внутреннюю по-
теть колпачка и мелкими струями пронизывает толщу слоя смеси.
11аиболее интенсивно процесс отгонки происходит в пенной зоне,
образующейся над слоем смеси. Наряду с этим процессом эфирное
масло отгоняется также непосредственно с поверхности цветков.
( месь, пройдя путь по тарелке, сливается через переливной патру-
бок на нижерасположенную тарелку. Оптимальная высота слоя сме-
си на тарелке равна 350 мм.
118
Глава 6
Тарелки для отгона масла из смеси цветков с рассолом были
применены впервые в 90-х годах, они показали высокую эффектив-
ность и обеспечили определенные преимущества аппарата. В аппарате
хорошо развита поверхность испарения, усилено перемешивание сме-
си без применения механических устройств, что обеспечило повыше-
ние выхода масла в сравнении с периодическими перегонными аппа-
ратами на 5,6% и производительности единицы рабочего объема в
4 раза. Продолжительность отгонки масла снижена с 4,5-5 до 1,5 ч.
Принципиальная аппаратурная схема установки для выделения
эфирного масла из розы (рис. 6.13) состоит из каркаса 4, на котором
смонтированы перегонный аппарат J, пеноуловитель 2, подготови-
тельные емкости S, холодильники перегонного аппарата 3, холо-
дильник 9 подготовительной емкости, приемник-разделитель 6, ад-
сорберы 5, шлюзовые затворы 7 и 10, насосы, коллектор пара и элек-
трооборудование для привода и освещения установки. На приводе
шлюзового затвора 10 установлен вариатор, благодаря которому
осуществляется дозированное питание аппарата смесью.
Рис. 6.13. Установка для выделения эфирного масла
из розового сырья
Подготовительные емкости работают периодически и предна-
значены для разогревания исходной смеси цветков с рассолом до
температуры кипения, достижения однородности и текучести. Эти
емкости изготовлены из ферментаторов для розы АКР-9,3 путем их
переоборудования. На ферментаторе (см. рис. 6.7) установлена
крышка, обогреватель глухого пара, барботер острого пара и ловуш-
H<11 уральные душистые вещества
119
на для камней. На крышке имеется сухопарник для уменьшения
ьрызгоуноса. Помимо имеющейся мешалки предусмотрена допол-
нительная пропеллерная мешалка. Привод центрального вала с ме-
шалками осуществляется от электродвигателя мощностью 10 кВт
через ременную передачу.
Каркас установки выполнен из прокатной стали, имеет 3 этажа:
первый предназначен для обслуживания коллектора подачи пара в
аппарат, выгрузного устройства колонны, адсорберов и флорентины;
нюрой обеспечивает доступ к приводу подготовительных емкостей
и третий необходим для обслуживания шлюзового питателя, сепара-
юра и холодильников.
Установка работает следующим образом. Сырье подается в од-
ну из подготовительных емкостей, где оно доводится до кипения
при работающей мешалке, которая создает в аппарате вертикальные
потоки смеси и способствует ее гомогенизации. После нагрева смеси
до кипения в емкости начинается отгонка эфирного масла, после
чего производится подача смеси в перегонный аппарат с помощью
центробежного насоса. По мере выработки смеси в одной емкости
производится подготовка массы в другой. Смесь проходит через пе-
регонный аппарат и выгружается из него после отгонки масла, а
смесь паров воды и эфирного масла направляется в холодильники,
। де конденсируется и охлаждается до 30-32 °C. Дистиллят поступает
в приемник-разделитель (флорентину), в котором отделяется часть
>фирного масла (стеароптены), а дистиллят направляется в последо-
вательно соединенные адсорбционные колонки.
Оборудование для извлечения эфирных масел
из дистилляционных вод
Процесс перегонки дистилляционных вод (когобация) опреде-
ляется закономерностями перегонки растворов с ограниченной вза-
имной растворимостью. Перегонка таких растворов подчиняется
закону Генри:
Ра ~ Ку * , рв — А*2 *-^в,
.'дерв - давление паров чистого низкокипящего (вода) и высококипя-
щего (эфирное масло) компонентов; К2 — коэффициенты пропор-
циональности; Хв — молярные доли этих компонентов в растворе.
Согласно закону Генри, вещество, которое находится в растворе
в меньшем количестве, обладает более высокой летучестью, чем при
отгонке того же вещества из раствора с полной взаимной растворимо-
стью (например, из раствора эфирного масла в петролейном эфире).
120
Глава 6
Это обстоятельство делает возможной отгонку эфирного масла
из дистилляционных вод, несмотря на то, что по отношению к воде
оно является высококипящим компонентом. Если бы эфирное масло
обладало неограниченной растворимостью в воде, то паровая фаза
обогащалась бы при перегонке не эфирным маслом, а парами воды,
так как Хв<Ха.
Закон Генри может быть применим не для всяких растворов, а
только для тех, в которых растворенное вещество имеет малую,
вполне определенную растворимость. Этому требованию отвечают
дистилляционные воды, образующиеся в эфиромасличном произ-
водстве. При этом, чем больше растворимость эфирного масла в во-
де, тем труднее оно отгоняется, т. е. необходимо отогнать большее
количество дистиллята, чтобы извлечь практически все содержащее-
ся в дистилляте масло.
Когобатор и установка для перегонки дистилляционных вод
Для извлечения эфирных масел из дистилляционных вод мето-
дом отгонки применяется установка, работающая по принципу пере-
гонки дистилляционных вод с целью обогащения образующихся па-
ров эфирным маслом, их конденсации и выделения эфирных масел
из образованного вторичного дистиллята в приемнике-разделителе
(флорентине).
Когобатор этой установки (рис. 6.14) выполнен в виде колонны
с массообменными тарелками, имеющей в нижней части куб с по-
догревателем дистиллята. Тарелки аппарата представляют собой
устройства для обеспечения эффективного контакта между паром,
поднимающимся из куба, и стекающим вниз дистиллятом. Каждая
тарелка состоит из тринадцати барботажных колпачков 7, перелив-
ных трубок 9 и перегородки, установленной на диске S, приваренном
к внутренней поверхности стенки колонны. Переливные трубки
приподняты над тарелкой, поэтому на ней поддерживается слой дис-
тиллята высотой 80 мм.
Перегородка удлиняет путь дистиллята, так как переливные
трубки вышерасположенной тарелки, через которые он поступает,
расположены по одну сторону перегородки, а переливные трубки
рассматриваемой тарелки - по другую. Для предотвращения прохода
пара переливные трубки продолжены до уровня нижерасположен-
ных тарелок и погружены в слой дистиллята. Всего в колонне име-
ется 15 тарелок, они расположены одна под другой на расстоянии
300 мм и для удобства сборки и изготовления объединены в секции
по 5 тарелок в каждой.
Minуральные душистые вещества
121
Рис. 6.14. Когобатор
дистиллята, необходимый для
Пары дистиллята, подни-
мающиеся из куба, частично кон-
денсируются на тарелках, вызы-
вая кипение дистиллята и обога-
щение паровой фазы эфирным
маслом. Повторение этих процес-
сов на каждой тарелке обеспечи-
вает значительное обогащение
паровой смеси в конце процесса,
достаточное для отделения эфир-
ного масла на флорентине после
их конденсации в холодильнике.
Куб когобатора предназна-
чен для образования потока пара,
необходимого для работы таре-
лок, и окончательной отгонки
эфирного масла из дистиллята.
Куб выполнен в виде цилиндри-
ческого сосуда вместимостью
1400 л с трубчатыми подогрева-
телями глухого обогрева 6,
В днище куба к штуцеру присое-
диняется сливная труба 7, выпол-
няющая роль гидравлического
затвора. С помощью этой трубы в
кубе поддерживаемся уровень
полного покрытия змеевика. Над
верхней тарелкой колонны расположен сухопарник 2 для улавлива-
ния из паров капель дистиллята и патрубок 4 для отвода паров на
холодильник. Дистиллят вводится в когобатор через патрубок 5 и
подается на первую тарелку с помощью оросительного устройства 3.
Установка комплектуется когобатором, теплообменником с
поверхностью нагрева 16 м2, холодильником с поверхностью охлаж-
дения 10 м2, приемником-разделителем вместимостью 450 л, двумя
емкостями для дистиллята вместимостью по 3000 л, регулятором
температуры прямого действия (РПД), автоматическим поплавко-
вым клапаном, термометрами, трубопроводами и запорной армату-
рой. Схема установки показана на рис. 6.15. Исходный дистиллят из
нижнего бака 4 насосом подается в верхний бак 2, откуда он посту-
пает в межтрубное пространство теплообменника 1 и после подогре-
ва - в когобатор 8. При переполнении верхнего бака дистиллят воз-
122
Глава 6
вращается в нижний бак по трубе 3. В теплообменнике происходит
нагрев дистиллята парами дистиллята, которые частично конденси-
руются. Окончательная конденсация происходит в холодильнике 6,
после чего вторичный дистиллят направляется в приемник-
разделитель 5. Часть обработанного дистиллята (3-5% от всего ко-
личества) направляется в бак 4 на повторную когобацию. Дистиллят,
выходящий из куба когобатора, удаляется в канализацию или ис-
пользуется для питания котельных установок. Регулятор температу-
ры прямого действия 7 поддерживает заданную температуру дис-
тиллята, регулируя подачу воды в холодильник.
Рис. 6.15. Схема когобационной установки
Аппараты для извлечения эфирных масел
из дистилляционных вод адсорбцией
При проведении процесса адсорбции розового масла дистиллят
пропускается через слой твердого вещества (адсорбента). Адсорбция
основана на взаимном притяжении молекул извлекаемого вещества
и адсорбента (физическая адсорбция), обусловлена особыми свойст-
вами адсорбента. Адсорбция сопровождается выделением тепла по-
глощаемым компонентом, поэтому количество адсорбированного
вещества возрастает с понижением температуры. Скорость процесса
адсорбции зависит от площади контактной поверхности адсорбента,
концентрации извлекаемого вещества в обрабатываемой смеси и от
других факторов.
H.i । уральные душистые вещества
123
При извлечении розового масла в качестве адсорбента исполь-
исгся уголь (активный, древесный, порошкообразный), который
ноиавляется в виде гранул величиной 1,5 мм (уголь марки ОУ).
Vдельная поверхность активированных углей очень велика и колеб-
11г ।ся от 600 до 1700 м2/г.
Аппараты для проведения процесса адсорбции - адсорберы - вы-
полняются в виде укороченных цилиндрических сосудов (рис. 6.16)
<>сч крышек, в которые вставляются перфорированные цилиндриче-
< кис обечайки 1 с днищем. Между обечайкой и стенкой сосуда пре-
лусматривается небольшой зазор. На днище обечайки укладывается
мешковина и насыпается слой адсорбента. В верхней части сосуд
имеет трубку 2 для отвода обработанного дистиллята.
Дистиллят подается на слой углей, затем медленно проходит
через него и по зазору между обечайкой и стенкой сосуда устремля-
екя к сливному патрубку. На днище адсорбера приварен патрубок 3
с краном для полного спуска дистиллята при замене углей или после
окончания работы. Для наиболее полного улавливания эфирного
масла в процесс включается несколько последовательно располо-
женных адсорберов. Так как движение дистиллята происходит само-
уком, адсорберы устанавливаются на различной высоте (каскадно).
Дня десорбции масла насыщенные им угли подвергают обработке
серным эфиром. Для этого угли предварительно выгружают в от-
крытые емкости для отделения воды и для их сушки. После сушки
vi ли затаривают в матерчатые мешочки по 2-3 кг, укладывают в ци-
ннндрические аппараты и производят экстракцию серным эфиром
настаиванием для извлечения эфирного масла. Процесс этот весьма
। рудоемок, для полного извлечения масла требуется осуществить
124
Глава 6
14-16 настаиваний. В дальнейшем полученную мисцеллу подверга-
ют дистилляции для выделения масла. Чтобы сократить цикл обра-
ботки углей и их количество, участвующее в обороте, полной де-
сорбции с углей во время сезона переработки розы не добиваются, а
проводят ее по окончании сезона.
В настоящее время в эфирномасличной промышленности изго-
тавливают и эксплуатируют установки, в которых выгрузку углей с
адсорбированным эфирным маслом не производят, а десорбцию осу-
ществляют в тех же аппаратах.
Оборудование для получения эфирных масел
экстракцией и сорбцией
Под экстракцией подразумевают процесс проникновения рас-
творителя внутрь адсорбента, растворения эфирного масла и диффу-
зий масла в обратном направлении - из растительной ткани к по-
верхности частицы и далее в поток растворителя.
Продолжительность экстракции розы зависит от количества
растворителя, подаваемого на обработку 1 кг сырья, и условий экс-
тракции в аппарате (температуры растворителя, его фракционного
состава, скорости движения и др.). Основной движущей силой про-
цесса экстракции является разница между концентрацией извлекае-
мых веществ в материале и растворителе, которая называется гради-
ентом концентрации. Когда концентрация вещества в растворителе
приближается к концентрации его в адсорбенте, процесс экстракции
резко замедляется и практически прекращается. Такая концентрация
веществ в растворителе называется равновесной.
Так как экстракция сопровождается передачей массы из одной
фазы в другую (из твердого тела в жидкость), этот процесс описыва-
ется основным уравнением массопередачи:
^^•F-ATcp-^,
где dm - количество извлеченного вещества; К - коэффициент массопе-
реноса; F - поверхность массоотдачи; ДУср - средняя разность между
содержанием эфирного масла в сырье и содержанием его в мисцелле;
ф - продолжительность экстракции.
В настоящее время в эфирномасличном производстве наблюда-
ется тенденция к интенсификации процесса экстракции путем созда-
ния экстракторов с более активным перемешиванием и рыхлым сло-
ем сырья, экстракторов с повышенной температурой растворителя и
орошением сырья растворителем.
Н.пуральные душистые вещества
125
На эффективность экстракции сырья в значительной степени
и зияют физические свойства применяемых растворителей. Требова-
ния к растворителю, особенно к его чистоте, очень строги. Раствори-
1ГИИ должны хорошо растворять эфирные масла, не иметь остаточ-
ного запаха, не должны вступать в химическую реакцию с эфирны-
ми маслами и с сопутствующими им веществами, должны хорошо
раиворять целевые вещества, но не растворять другие вещества,
содержащиеся в растительном сырье, иметь температуру кипения
шачительно ниже температуры кипения эфирных масел, быть не-
II срывоопасными и экономически выгодными.
Для экстракции эфирномасличного сырья применяется главным
ооразом петролейный эфир, являющийся смесью углеводородов (гек-
iana и пентана). Очищенный петролейный эфир представляет собой
ici колетучую бесцветную жидкость, хорошо растворяющую эфирные
масла и растительные воски и практически нерастворимую в воде.
Отрицательными его свойствами являются широкий диапазон
1смпературы кипения, взрывоопасность и др. Петролейный эфир в
сезон переработки эфирномасличного сырья используется в обороте
многократно, при этом из него постепенно улетучиваются легкие
фракции, и температура кипения увеличивается. Так как экстраги-
руемость сырья зависит от температуры кипения растворителя, из-
менение фракционного состава растворителя приводит к уменьше-
нию выхода эфирного масла.
Принципиальная аппаратурная схема экстракционного
цеха
Цех экстракции оснащен необходимым оборудованием для хра-
пения эфирномасличного сырья, его экстракции и дистилляции мис-
нелл с целью выделения из них экстракта (конкрета). Кроме этого
оборудования, в цехе имеется перегонная аппаратура, необходимая
для удаления из сырья впитанного растворителя и оставшегося в нем
зфирного масла.
Принципиальная аппаратурная схема экстракционного цеха для
цветочного сырья приведена на рис. 6.17. Цветочное сырье накапли-
вается в хранилище 1 (при большом поступлении на завод), в кото-
ром создаются условия, обеспечивающие его сохранность. Из хра-
нилища цветки подаются на экстрактор 3 (на схеме изображен не-
прерывно действующий U-образный экстрактор - см. рис. 6.18), где
они по противоточной схеме контактируют с легколетучим раство-
рителем (петролейным эфиром). После экстракции в цехе образуют-
ся два материальных потока. Обогащенный эфирным маслом рас-
126
Глава 6
творитель (мисцелла) направляется на дистилляторы для выделения
экстракта эфирного масла, а проэкстрагированное сырье подается в
испаритель 4 для отгонки растворителя, а затем - через смеситель 7
на перегонный аппарат 10 для извлечения оставшегося в нем (в не-
большом количестве) эфирного масла. Мисцелла из экстрактора
сливается в сборник 2, откуда направляется на дистилляцию.
Растворитель
6
7
8
Горячая
вода
тработанный
12 ное сырье 11 10 дистиллят
Сырье
„ Рассол
Пар
К вакуумной
магистрали
Раствори^
в сборник ...
15 14
Растворитель
в сборник
Пар
ерный эфир
9
Мисцелла на
дистилляцию
Рис. 6.17. Принципиальная аппаратурная схема
экстракционного цеха
Этот процесс проводится в два этапа: на первом отгонка произ-
водится при атмосферном давлении в предварительном дистиллято-
ре 16, а на втором - под разрежением в окончательном дистилляторе 13.
Пары растворителя конденсируются в холодильниках 15, а раство-
ритель направляется в сборник и используется для экстракции сы-
рья. Чтобы сохранить в аппарате разрежение, растворитель из холо-
дильника окончательного дистиллятора сливается через один из
сборников 12 (попеременно). Экстракт периодически выводится из
дистиллятора и накапливается в сборнике 14. Смесь паров воды и
растворителя, уходящая из испарителя, конденсируется в холодиль-
нике 5, а дистиллят направляется в приемник-разделитель 6, где
эфир отделяется от воды. Отогнанный из сырья растворитель воз-
вращается в сборник и используется при экстракции. Сырье из испа-
рителя подается в смеситель 7, где смешивается с рассолом и дис-
тиллятом, поступающим туда из приемника-разделителя. Из смеси-
I Ы i уральные душистые вещества
127
i г и я сырье поступает на перегонный аппарат (гидродистиллятор) 70,
। /!<• из него методом отгонки с паром выделяются остатки розового
•фирного масла. Дистиллят разделяется в приемнике-разделителе S,
первичное масло направляется в сборник 77, а дистиллят проходит
через адсорбционные колонны 9.
В экстракционном цехе получают три вида масла: экстракцион-
ное (конкрет), дистилляционное первичное и дистилляционное вто-
ричное эфирное масло. В настоящее время в экстракционных цехах
применяется в основном оборудование непрерывного действия. Пе-
риодическими аппаратами в цехах являются окончательный дистил-
uHiop и адсорбционные колонны.
Общая конструктивная характеристика вертикально-
шнековых экстракторов
В эфирномасличной промышленности применяются в основном
жстракторы, которые представляют собой вертикально-шнековые ап-
параты. Они выполнены аналогично экстракторам масложировой про-
мышленности (системы Гильдебрандта). Такой вертикально-шнековый
п<страктор (рис. 6.18) имеет колонны (загрузочную 5 и экстракцион-
ную 7) и соединяющую их внизу горизонтальную царгу. Внутри ко-
лонн установлены шнеки, которые перемещают сырье вниз в загрузоч-
ной колонне и вверх - в экстракционной. Растворитель движется в ко-
лоннах самотеком в противотоке с сырьем. Загрузочная колонна по
высоте меньше экстракционной, что необходимо для обеспечения
движения растворителя в колоннах, а также для того, чтобы перед вы-
грузкой сырья обеспечить стекание из него растворителя.
Шнеки имеют приводные устройства, расположенные выше ко-
лонн. В экстракционной колонне обе опоры шнека выносные, а в
загрузочной нижняя опора помещена внутри колонны и крепится к
корпусу с помощью радиально расположенных планок 6. На всей
внутренней поверхности экстракционной колонны вдоль царг при-
варены планки S, которые предотвращают проворачивание сырья
вместе со шнеком. Уплотнение между валами и крышками колонн
достигается с помощью сальников 5, которые выполняют также роль
направляющих подшипников.
Движение потока сырья и растворителя в колонном экстракторе
происходит следующим образом. Сырье загружается через люк в
крышке загрузочной колонны, а выгружается через боковой люк и
течку 2 в экстракционной колонне в отжимный шнек, в котором от-
деляется часть впитанного сырьем растворителя.
128
Г лава 6
Рис. 6.18. Вертикально-шнековый экстрактор
Растворитель подается в экстракционную колонну через патру-
бок. Проходя через колонны, он все более обогащается маслом и
образует мисцеллу, которая отводится из загрузочной колонны через
фильтр-сетку 4.
Опоры горизонтального шнека экстрактора для обеспечения
беспрепятственного движения материала вынесены за пределы ко-
лонн. В нижней части экстракционной колонны установлен отстой-
ник 7, в котором собирается выделяющаяся из цветков внутрикле-
точная жидкость, более тяжелая, чем мисцелла. Эта жидкость пе-
риодически удаляется из аппарата. Через отстойник 7 производится
также спуск мисцеллы по окончании работы экстрактора.
Вертикально-шнековые экстракторы, применяемые в эфирномас-
личной промышленности, имеют определенные недостатки - особен-
И.11 уральные душистые вещества
129
по сжатие сырья шнеками, которое затрудняет движение растворителя
и контакт между частичками сырья и растворителем. Поэтому конвек-
ишные диффузионные процессы развиты в таких аппаратах весьма
сиабо. Вследствие этих и других причин для обеспечения планового
выхода экстракта приходится экстрагировать сырье продолжительное
время (2-2,5 ч). В вертикально-шнековых экстракторах наблюдается
। акже повышенный расход растворителя из-за сжатия сырья и движе-
ния растворителя (до 30%) от места подачи к месту выгрузки по раз-
иичным каналам, минуя сырье. Эти недостатки обусловили появление
в промышленности экстракторов иных конструкций.
Для экстракции кориандра и цветов азалии в эфиромасличной
промышленности применяется экстрактор, разработанный В.А. Вве-
денским. Он представляет собой противоточный горизонтальный
роторный экстракционный аппарат с периодическим погружением
сырья в растворитель без устройства для предварительного смачива-
ния сырья (рис. 6.19). Этот экстрактор имеет ротор 1, по всей длине
которого имеются шесть продольных лопаток, и шнек 8 с эксцен-
тричным винтом, взаимодействие которых обеспечивает продвиже-
ние сырья от места загрузки к месту выгрузки и периодическое его
погружение в растворитель и освобождение от него. Вал шнека и
ротор находятся в зацеплении; когда одна из лопаток ротора оказы-
вается в верхнем положении, она подходит близко к валу шнека, для
чего в его витках сделаны эксцентричные вырезы (см. сечение А-А).
Зацепление валов шнека и ротора обеспечивается шестернями 4 и 5 с
разным количеством зубьев, поэтому при каждом повороте ротора
на 30° шнек разворачивается на 180° и укладывается всеми своими
жецентричными витками в желобе 7, который предусмотрен между
двумя соседними лопатками, погружаясь в обрабатываемое сырье.
При данном положении шнека и ротора происходит перемещение
сырья вдоль желоба.
Свежее сырье поступает через воронку 6 в загрузочный шнек,
который сбрасывает его через витки шнека 8 в желоб ротора. При
каждом обороте ротора происходят следующие процессы: погруже-
ние сырья в растворитель, подъем его лопатками ротора со стекани-
ем растворителя и перемещением сырья вдоль ротора эксцентрич-
ными витками шнека. Эти процессы за время пребывания сырья в
жстракторе повторяются многократно, в результате чего значитель-
но интенсифицируется процесс экстракции.
В нижней части корпуса установлены поперечные перегородки 2
с отверстиями для прохождения эстрагента, которые образуют шесть
секций экстрактора, концентрация мисцеллы в которых различна.
130
Глава 6
Перегородки предусмотрены для исключения перемещения сырья по
желобу 7 в следующую секцию, которое может производиться лишь
эксцентричными витками шнека при вращении ротора. В правом
конце эксцентричного шнека витки шнека выполнены полными и
сходятся на конус, что обеспечивает после экстракции отжатие за-
хваченной сырьем мисцеллы. Отжатая мисцелла стекает в конечную,
шестую секцию экстрактора.
Рис. 6.19. Экстрактор Введенского
Растворитель подается в экстрактор через патрубок 9 и перете-
кает из одной секции в другую самотеком через отверстия в перего-
родках 2. В секциях экстрактора концентрация мисцеллы постепен-
но увеличивается по направлению к сливному патрубку 3, через ко-
торый мисцелла выводится из аппарата. Патрубок 3 может устанав-
ливаться на различной высоте, и тем самым регулируется уровень
растворителя в аппарате. В экстракторе он равен примерно 1/3 диа-
метра ротора.
Экстракция в аппарате Введенского проходит при хорошо раз-
витой конвективной диффузии и интенсивном обмене растворителя
возле каждой частички. Вместе с тем особенности рабочих органов
аппарата приводят к ряду нежелательных последствий, которые в
большей степени сказываются при переработке цветочного сырья.
Так, в местах контакта шнека с ротором и ротора с корпусом и пере-
городками происходит повреждение растительной ткани цветков, что
вызывает ухудшение качества получаемых масел. Кроме того, сме-
шивание отжатой мисцеллы с мисцеллой, находящейся в экстракта-
Ми । уральные душистые вещества
131
|н*. приводит к образованию эмульсии, которая замедляет процесс
жиракции, так как находящаяся в эмульсии внутриклеточная жид-
кость способна изолировать поверхность экстрагируемых частиц.
Экстрактор имеет один привод, который состоит из электродви-
i а юля. редуктора и промежуточной зубчатой передачи.
Оборудование для дистилляции мисцелл
Процесс перегонки (дистилляции) мисцелл определяется зако-
номерностями перегонки растворов с полной взаимной растворимо-
( п,ю входящих в него компонентов. В этом случае перегонка подчи-
няется закону Рауля:
Ръ=Р3 ХС’ Р’,= =Рв-0-Та),
р'а и р'ъ — парциальные давления низкокипящего (растворитель) и
нысококипящего (эфирное масло) компонентов; ХгиХв- молярные доли
а растворе; Хг + Хв =7; ргирв- давление паров чистых компонентов.
Согласно этому закону, чем выше в растворе молярная доля
растворителя, тем больше давление его паров в паровой фазе, тем
интенсивнее он испаряется, т. е. в начале дистилляции мисцеллы в
паровой фазе находится преимущественно один растворитель (пет-
ролейный эфир, серный эфир, спирт). В ходе процесса молярная до-
ия растворителя в растворе постепенно уменьшается, что влечет за
собой снижение его давления и в парах. В конце процесса в растворе
остается концентрированный раствор эфирного масла, из которого
растворитель полностью отгоняется. Мисцеллы эфирномасличного
производства имеют низкую концентрацию (от 0,15 до 0,3 мол.%).
Поэтому дистилляцию мисцелл эфирномасличного производства
проводят в два этапа. Первый этап осуществляется в дистилляторе
при давлении, близком к атмосферному; второй этап - окончатель-
ная дистилляция - при пониженном давлении, что позволяет удо-
иить из раствора оставшийся растворитель.
Дистиллятор для предварительного упаривания
мисцеллы
На первом этапе предварительного упаривания мисцеллы ис-
пользуется непрерывно действующий вертикальный пленочный вы-
парной аппарат, в котором концентрирование мисцеллы до 8-12%
осуществляется путем отгонки растворителя в тонкой пленке на
внутренней поверхности обогреваемых труб при давлении, близком
к атмосферному.
132
Глава 6
Дистиллятор (рис. 6.20)
состоит из напорной камеры 7,
камеры упаривания первой
ступени 2, промежуточной
камеры 72, камеры упаривания
второй ступени 5 и куба кон-
центратора 6.
Напорная камера 7 пред-
назначена для приема и рас-
пределения исходной мисцел-
лы по нагревательным труб-
кам камеры первой ступени.
Камеры упаривания первой и
второй ступеней состоят из
цилиндрического корпуса,
внутри которого расположен
пучок труб из нержавеющей
стали, закрепленных в трубной
решетке 75. В трубках камеры
имеются распределительные
насадки 75, имеющие канавки,
расположенные под углом к
оси трубки. Движение мис-
целлы в насадках происходит
по этим наклонным канавкам.
Насадки предназначены для
поддержания определенного
уровня мисцеллы в напорных
камерах и равномерного рас-
пределения и закручивания потока мисцеллы по внутренней поверх-
ности греющих труб. Для наблюдения за уровнем мисцеллы в на-
порных камерах имеются смотровые окна 16, Диаметр цилиндриче-
ского корпуса камеры - 350 мм, количество труб - 31, диаметр тру-
бы 45x3 мм, поверхность теплообмена первой ступени -11м2.
В верхней части корпуса имеется патрубок для отвода горячей воды
из межтрубного пространства, в нижней - патрубок для ее ввода из
камеры упаривания второй ступени.
Промежуточная камера 72 служит для соединения первой и
второй ступеней упаривания, перераспределения потока мисцеллы и
отвода паров растворителя. В промежуточной камере установлены
приемная воронка 10, в которую собирается мисцелла после упари-
Н. 11 уральные душистые вещества
133
Н.П1ИЯ на первой ступени, греющие трубки второй ступени с распре-
аспительными насадками 73, отбойный щиток 4 для уменьшения
уноса капель мисцеллы по коммуникации 3 и смотровые окна. Вви-
ду юго, что объем мисцеллы, поступающей на вторую ступень, зна-
•ппельно меньше исходной, вторая ступень упаривания имеет
меньшую греющую поверхность. Камера упаривания второй ступе-
ни включает 18 труб диаметром 45x3 мм и длиной 1865 мм, поверх-
ность теплообмена 4,7 м2. Ее конструкция аналогична конструкции
камеры упаривания первой ступени. В нижней части корпуса имеет-
(и патрубок ввода горячей воды в межтрубное пространство. Меж-
зубное пространство обеих камер соединено с помощью трубки 77.
Куб концентратора вместимостью 160 л снабжен рубашкой для
обогрева горячей водой или охлаждения холодной водой из коллек-
юра. Он представляет собой эмалированный выпарной аппарат.
В нижней части куба имеется патрубок 7 отвода концентрированной
мисцеллы, который связан трубопроводом 8 со смотровым фонарем 9,
() гбор паров растворителя происходит в промежуточной камере че-
рез патрубок 3, что обеспечивает комбинированную схему движения
(раз: на первой ступени движение паров растворителя и мисцеллы
идет в прямотоке сверху вниз, на второй ступени в противотоке:
мисцелла движется вниз, а пары растворителя вверх.
В комплект установки входят дистиллятор, подогреватель,
сборник, фильтр, холодильник, конденсатор и насосы. Подогрева-
1ель предназначен для подогрева воды, подаваемой в межтрубное
пространство, до температуры 83-89 °C и автоматического поддер-
жания заданной температуры. Он представляет собой сварной ци-
ни ндрический сосуд, внутри которого расположен змеевик.
Вместимость подогревателя составляет 900 л, а поверхность нагрева
змеевика 6,05 м2. Исходная мисцелла находится в емкости, которая
оборудована указателем уровня, воздушником и штуцерами для вво-
да исходной мисцеллы и отбора ее на дистиллятор.
Для конденсации паров растворителя применяется трубчатый
холодильник с поверхностью охлаждения 32 м2. Очистка исходной
мисцеллы от взвешенных частиц и цветочной пыльцы проводится с
помощью патронного керамического фильтра.
Упаривание мисцеллы на установке осуществляется следую-
щим образом. Из сборника мисцелла через керамический фильтр
насосом-дозатором закачивается в напорную камеру 7 дистиллятора.
Затем мисцелла попадает в камеру упаривания первой ступени, где
она тонкой пленкой стекает вниз по внутренней поверхности обог-
реваемых труб, при этом происходит интенсивное испарение рас-
134
Глава 6
творителя. В промежуточной камере мисцелла собирается в воронку
и поступает в камеру упаривания второй ступени и далее в куб-
концентратор. Концентрированная мисцелла из куба отводится на
последующую вакуум-обработку (II этап), а пары растворителя из
промежуточной камеры дистиллятора направляются в межтрубное
пространство холодильника, где конденсируются.
Дистилляционные установки для окончательной отгонки
растворителя при вакууме
Основу установки для окончательной дистилляции мисцелл
составляет дистиллятор периодического действия, который являет-
ся вертикальным аппаратом с рубашкой для нагревания без уст-
ройств для искусственной циркуляции мисцеллы. Принципиальная
схема установки показана на рис. 6.21. В качестве дистиллятора 1
используются вертикальные эмалированные емкости вместимо-
стью 1500-2000 л, иногда устанавливаемые попарно, с последова-
тельной обработкой мисцеллы.
Рис. 6.21. Установка для окончательной дистилляции мисцеллы
Дистиллятор имеет рубашку, которая предварительно заполня-
ется водой. Через нижний патрубок рубашки подается острый пар,
который конденсируется и разогревает воду, избыток горячей воды
стекает через верхний патрубок рубашки. На крышке дистиллятора
расположены патрубки 11, 12, 4, соответственно, для загрузки мис-
целлы, отвода паров растворителя и подсоединения дистиллятора к
Н.пуральные душистые вещества
135
н.жуумной магистрали. Патрубок И соединен со сборной емкостью
концентрированной мисцеллы предварительного дистиллятора. Для
о i качки мисцеллы из этой емкости в дистилляторе через патрубок 12
ткачивают воздух, и мисцелла засасывается в дистиллятор под ва-
куумом. На крышке дистиллятора имеется гильза с термометром 3 и
вакуумметром 2 для контроля температуры паров и вакуума. Для
впуска воздуха при выгрузке упаренного экстракта - конкрета через
нижний спуск 10 на крышке предусмотрен патрубок 5 с краном. Для
наблюдения за интенсивностью кипения мисцеллы и определения
момента окончания отгонки на крышке имеются два смотровых окна.
Патрубок 4 дистиллятора соединен с холодильником 6, в кото-
ром охлаждаются и конденсируются пары отогнанного растворите-
ля. Для предотвращения уноса в холодильник капелек мисцеллы в
паровом пространстве дистиллятора устанавливаются отбойная та-
релка или насадки с кольцами Рашига. Так как отгонка растворителя
ведется при разрежении, то растворитель из холодильника периоди-
чески удаляется через два попеременно включаемых небольших
эмалированных сосуда-приемника S, на крышке которых имеются
патрубки для подсоединения к вакуумной магистрали. При заполне-
нии одного из приемников он отсоединяется от холодильника и со-
общается с атмосферой через патрубок 7 с воздушным краном. Ско-
пившийся в приемнике растворитель сливается через кран в дне со-
суда. Для наблюдения за наполнением приемников установлены
мерные стекла 9, нижняя и верхняя часть которых соединяется со
спускным патрубком и воздушным пространством приемника.
Разрежение на установках создается водокольцевыми насосами,
которые поддерживают при отгонке давление в дистилляторе в пре-
делах 5 103 - 1,3-104 Па. Температура мисцеллы при отгонке состав-
ляет 45-50 °C.
Оборудование для получения абсолютных эфирных
масел
Полученное после дистилляции эфирное масло (конкрет) имеет
в своем составе воски, не растворяющиеся при нормальной темпера-
туре в спирте, что делает конкрет непригодным для непосредствен-
ного использования при приготовлении парфюмерных жидкостей.
Воски из конкрета удаляются путем его полного растворения в по-
догретом этиловом спирте и последующей фильтрации охлажденно-
го раствора, при которой воски выпадают в осадок вследствие сни-
жения их растворимости. Спирт из раствора удаляется в вакуум-
дистилляционном аппарате. Получаемый продукт для более полного
извлечения восков может несколько раз подвергаться этой операции.
136
Глава 6
В установке (рис. 6.22) имеется эмалированный аппарат 1 с ру-
башкой и мешалкой для растворения конкрета в спирте. Аппарат
обогревается паром, подаваемым в предварительно заполненную
водой рубашку. Аппарат вмещает около 500 л спирта и 50 кг конкре-
та. На аппарате имеются необходимые патрубки и люк для загрузки
продуктов, их выгрузки через днище и патрубки для подачи пара и
спуска излишков горячей воды. Температура процесса - 42^45 °C. По-
сле растворения конкрета, которое продолжается 10-12 ч, получен-
ный раствор с помощью холодной воды, подаваемой в рубашку ап-
парата, охлаждают до 20-25 °C, затем направляют с помощью раз-
режения в вымораживатель 2. В нем производится охлаждение рас-
твора до - 14-17 °C с помощью промежуточного хладоносителя
(предпочтительно раствора хлористого кальция), который подается в
рубашку аппарата. Аппарат снабжен мешалкой.
Рис. 6.22. Установка для получения абсолютного эфирного масла
Процесс вымораживания так же, как и растворение, продолжа-
ется долго: от 7 до 12 ч (иногда больше). Для вымораживания при-
меняется эмалированный аппарат вместимостью 700-1000 л, анало-
гичный тому, который используется для растворения спиртом. Из
вымораживателя при работающей мешалке продукт выгружается в
фильтр 3, 4, который действует под разрежением (нутч-фильтр).
Нутч-фильтр представляет собой вертикальный эмалированный
аппарат без крышки, имеющий рубашку и промежуточное дно-
сетку, на которое укладывают бельтинг - фильтрующую ткань. Ме-
жду сеткой и днищем в корпусе имеется патрубок для подсоедине-
ния к вакуумной магистрали, а на днище - патрубок для удаления
фильтрата. Фильтруемый раствор заливается поверх сетки с фильтр-
М.। |уральные душистые вещества
137
ианью, после чего производится фильтрация, которая протекает
< >ыстрее благодаря разрежению, создаваемому под фильтр-тканью.
Воск оседает на фильтрующем материале, с которого он удаля-
йся для дальнейшей обработки с целью извлечения из него эфирно-
ю масла и подготовки для использования его в косметическом про-
изводстве. Отфильтрованный и не содержащий хлопьев воска рас-
i вор (спиртовая мисцелла) направляется в вакуум-выпарной аппарат 5.
)ю вертикальный аппарат из нержавеющей стали вместимостью
около 100 л, имеет рубашку, патрубки для ввода мисцеллы и вывода
к он крета, патрубок для подсоединения вакуума и патрубок для вы-
вода паров растворителя. Аппарат снабжен холодильником кожу-
хотрубного типа 8 и двумя приемниками 7, с помощью которых пе-
риодически удаляется сконденсировавшийся растворитель без на-
рушения разрежения в аппарате, которое составляет в конце отгонки
• 103 - 7 103 Па. Приемники подключены к вакуумной линии и
имеют воздушники для впуска воздуха при выгрузке накопившегося
в них спирта.
Кроме указанного оборудования, в установке имеется расходная
емкость для спирта 9, сборник отфильтрованной мисцеллы 4 и сбор-
ник отогнанного спирта 6. Если завод перерабатывает конкрет, по-
мученный из разных цветков, то установка комплектуется дополни-
1сльно еще 1-2 выпарными аппаратами (чтобы сократить операции
по мойке выпаривателя при смене мисцеллы). Продолжительность
выпарки одной загрузки колеблется от 1 до 4 ч.
Испарители для отгонки растворителя
из проэкстрагированного сырья
Отгонка растворителя из сырья после его экстракции произво-
дится острым водяным паром в испарителях, которые представляют
собой непрерывно действующие перегонные аппараты горизонталь-
ного расположения со шнековыми транспортирующими органами.
11спаритель установки (рис. 6.23) имеет патрубок для загрузки сырья 7,
цилиндрический корпус 2 диаметром 508 мм, в котором отгоняется
растворитель, и устройство для герметизации патрубка 5, отводяще-
। о сырье из корпуса 2. Передвижение и перемешивание материала в
испарителе производится шнекомешалкой 10. а отжим его в выгруз-
ном устройстве - шнеком 7 с конической насадкой 8. Шнекомешал-
ка - это орган комбинированного типа. В начале вала установлен
шнек со сплошными витками 77, а затем - секции ленточных шне-
ков 3, установленных на валу с помощью спиц 4. При установке этих
секций ленточные шнеки не образуют сплошной винтовой линии;
138
Глава 6
для усиления перемешивания секции этого шнека установлены та-
ким образом, что начало витка следующей секции смещено на 90° по
отношению к концу витка предыдущей. Нижняя часть корпуса имеет
отверстия, которыми он сообщается с рубашкой 9 для подачи и рас-
пределения острого пара.
Рис. 6.23. Испаритель установки ЭНГ
Растворитель отгоняется из слоя сырья в испарителе при его
интенсивном перемешивании благодаря установке секций ленточ-
ных шнеков 3. Ленточный шнек перемешивает массу интенсивнее,
чем шнек со сплошными витками, так как он хорошо перемещает
между собой вертикальные слои материала и вращается с большей
частотой, чем сплошной шнек. При контакте сырья с острым паром,
особенно в месте его загрузки, в испарителе образуется конденсат.
Конденсат и внутриклеточная жидкость отводятся в выгрузном уст-
ройстве через рубашку 6.
Шнеки испарителя вращаются с разной частотой: вал аппарата -
5,4 об/мин, а выгрузной шнек - 25,4 об/мин. Они приводятся в дви-
жение от электродвигателя через редуктор и раздельные цепные пе-
редачи. Испаритель монтируется на одном корпусе с экстрактором.
ГЛАВА 7
ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ДУШИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Индивидуальные душистые вещества представляют собой
вполне определенные органические химические соединения, кото-
рые по своим свойствам можно отнести к одному из безупречных
шпов душистых веществ и использовать при создании парфюмер-
ной композиции. На рисунках 7.1-7.2 показаны схемы взаимной свя-
зи душистых веществ, предложенные Р.А. Фридманом.
Индивидуальные душистые вещества сыграли огромную роль в
развитии парфюмерии, а также в создании высококачественных на-
туральных цветочных (фиалка, ландыш, сирень, роза, жасмин, ге-
лиотроп и др.) и так называемых фантазийных запахов. В настоящее
время без них не обходится ни одна композиция.
К индивидуальным душистым веществам парфюмеры предъяв-
ляют требования максимальной химической чистоты. Такие требо-
вания в большинстве случаев оправданны, однако еще не выяснена
роль так называемых загрязнений (примесей, балласта): нередко
100%-ный продукт пахнет значительно хуже и является менее стой-
ким, чем при наличии в нем «загрязнений».
140
Глава 7
Бензол
Г
сосн
Н3СО2С|
НО|
Н5С6Н2СО
нз
(гвоздика)
"юсн3
Н3СО2С
ОС2Н5
Эфйры салиц
Бензальдегид
(горький
Бензилизозвгенол
(гвоздика)
Нитробензол
мирбанное масло
(горький миндаль) миндаль)
<4?
Н3СЛН'СН,
Изопропилаце-
тофенон (ирис)
Н3СО
Фенилметил-
карбинол
(гардения)
Дифе илоксид
с°
Д иметилгидрохи нон
<JCH=CHCH;
Изоэвгенол (гвоздика)
<?н
Ванилин Бурбональ
(ваниль)
СО
сн=сн
Кумаран
(свежее сено)
(боярышник)
Рис. 7.1. Схема взаимной связи душистых веществ
Индивидуальные душистые вещества
141
Толуол
o2n
Н3С
0О=С=О
Мускус
лумарин ам6Ретт НдСССНз
(свежее сено) / (Тимол)
CH.CN
ОН
ОН
„О
СН=СН
CHCL
сн,он
-снсоо
сн7сн,ооссн.
Фенилэтиловый
спирт (роза)
Эфиры фенилэтил.
спирта (цветочн.)
СОСН3
Метилацетофенон
< (черемуха)
СН2СООН CH2COO-R COO-R
ОСН3
Анис альдегид
(Сюнрышник)
Бензилов. Жасминальдегид
спирт (слаб. (жасмин)
цветочн.)
уксусн. к-ты ______
(мед. эглантин) кислоты
| (цветочн.)
СН,СН,ОН
Н=СНВг
ЙЙ
ли (
>ретт ..
Бензальдегид
миндаль)
СН=
=CHCOO-R
Гидро- Корич. альд. Зфиры
коричн. (корица},/' корич. к-ты
альд. ^цветочн.)
(неопред-^/гСН2СН2ОНСН=
СН2 ^=СНСН2ОН
I идро- Коричный Бромстирол
коричн. спирт Успирт ,(ги? инт)
(тубероза) / *
♦ /
( Н?СН2СН2ОСН
Зфиры
। идрокор.
< пирта
(померанц.
цветы)/
сн=снснсн;
Зензаль-
ацетон
Эфиры бензилов, спирта
(цветочн.) (гардения)
сн2сгн
Стирол спирт
f (цветочн.)!
Фенилацеталь-
егид (гиацинт)
< ।ироленацетат
(гардения)
СН=СНООССН СН(РН)СН2ОН СН-СН;
сн-сн2ооссн
OOCCH;
СН(ОН)СН2ООССН
СН2=СН;
OJD
Жасмаль ^2
(жасмин)
Стирол
(гиацинт)
Фенил* Эфиры фенил- Эфиры
уксусн. к-та уксусн. к-ты бензойн.
(цибет)
сн=с-сГц
ГУ5Нз
СНгООССНз ‘CHjOCeH,
сн=сноон
NO;
сн=сноон
NH
СН3
ZCH
NH
Фенилгликоль- Фенилгликоль- Индол
ацетат (ландыш) диацетат (ландыш) (цибет)
NO;
Нитробензол
(горький миндаль)
NHOH
NH-
(Ж
Скатол NH
(цибет)
Рис. 7.2. Схема взаимной связи душистых веществ
142
Г лава 7
♦
Мускус-кетон
Рис. 7.3. Схема взаимной связи душистых веществ
ГЛАВА 8
ДУШИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА - ПРИРОДНЫЕ
И ПОЛУЧЕННЫЕ ПОСРЕДСТВОМ ТОНКОГО
ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
Душистые вещества составляют основную группу исходных
веществ, применяемых в парфюмерии. К ним относятся вещества,
обладающие приятным, по возможности стойким, специфическим
запахом, способные отдавать его, будучи внесенными в другие ве-
щества даже в очень небольшом количестве.
Душистые вещества подразделяются на две группы: натураль-
ные (природные), основными источниками получения которых яв-
ляются большая группа эфирномасличных или ароматических рас-
1сний и некоторые органы и продукты жизнедеятельности живот-
ных, и синтетические.
К синтетическим душистым веществам (СДВ) относится большая
группа органических соединений, полученных путем тонкого химиче-
ского синтеза и обладающих запахами, напоминающими запах эфир-
номасличных растений, или имеющих свой собственный аромат.
При изложении информации о душистых веществах, исполь-
зуемых в парфюмерии, мы позаимствовали их удачное разделение
на группы и расположение в алфавитном порядке у авторов книги
«От древних благовоний к современным парфюмерии и косметике»
С.А. Войткевича и Л.А. Хейфиц.
Амбра и душистые вещества с амбровым запахом
Амбра (от арабского «амбар») как лекарство и благовоние из-
вестна с древних времен.
144
Глава 8
Амбра представляет собой воскообразное вещество легче воды,
образующееся в пищеварительном тракте кашалотов (Physeter mac-
rocephalus L.), вероятно, в результате каких-то патологических про-
цессов.
Амбру извлекают из кишечника кашалотов или собирают с по-
верхности океана, а также по берегам. Некоторые куски амбры дос-
тигают веса 100 кг. Свежая амбра имеет черный цвет и резкий фе-
кальный запах. Под действием солнечных лучей, кислорода и соле-
ной воды она твердеет, приобретая серый цвет и тонкий своеобраз-
ный древесно-бальзамический запах, в котором можно различить
табачную, фекальную, санталовую и камфарную ноты, а также ноты
ладана, сырой земли и свежего морского воздуха.
Благодаря своему экзотическому запаху амбра высоко ценится в
парфюмерии, где ее используют в виде 3%-ного раствора в 90%-ном
этаноле. Применяется для создания парфюмерных композиций с ам-
бровым и мускусным направлением запаха, для композиций типа
«русская кожа» (юфть) и др.; прекрасно сочетается с дубовым мхом,
пачулиевым, ветиверовым, санталовым и другими маслами.
Основные компоненты амбры - нелетучие политерпеновые со-
единения, придающие ей свойства фиксатора запаха. Это в первую
очередь трициклические спирты амбреин и эпикопростерин. Запах
амбры обусловливают летучие соединения (менее 0,3%) - амброк-
сид, а-амбринол, амбраальдегид, у-дигидроионон и др. Все они об-
разуются в результате окисления амбреина на воздухе, причем фото-
сенсибилизаторами этого процесса являются содержащиеся в амбре
порфирины.
В связи с тем, что в течение многих лет кашалоты хищнически
истреблялись, потребность в душистых веществах с запахом амбры в
настоящее время удовлетворяется только за счет продуктов, полу-
чаемых химическим синтезом.
Наиболее важным заменителем амбры является амброксид, об-
ладающий сильным амбровым запахом с мягкой древесной нотой.
Исходным сырьем для его синтеза является дитерпеновый диол -
склареол, получаемый экстракцией из зеленых частей мускатного
шалфея {Salvia sclarea L.) после удаления из них эфирного масла.
Способ промышленного получения амброксида состоит в окис-
лительном расщеплении исходного сырья действием СгО3 в
СН3СООН, восстановлении образовавшегося трициклического лак-
тона склареолида комплексными гидридами металлов и в дегидрата-
ции полученного при восстановлении диола. Используется также
новый метод его синтеза из фарнезола или неролидола.
/1V11jMCTbie вещества
145
Амброксвд известен на рынке под различными торговыми на-
шаниями: амброкс («Фирмених»), амброксан («Хенкель»), амброк-
< пд (Россия), синамбран («Вакер») и используется почти в 40% всех
духов высших сортов, эффективен при применении в очень малых
концентрациях (~0,02%).
Еще одним продуктом с мягким амбровым запахом является
амбриаль, который в природе не найден. Амбриаль получают окис-
дгнием склареола хромовой смесью и последующей дегидратацией
образовавшегося склареолового альдегида, протекающей в процессе
вакуумной перегонки.
Приятный древесно-амбровый запах имеет 2-ацетил-2,3,8,8-
ir i раметил-1,2,3,4,5,6,7,8-октагидронафталин, выпускающийся под
юрговыми названиями изо Е Супер, изоциклемон Е («ИФФ») и ке-
it крикс («Dragoko»); в России вырабатывался под торговым названи-
ем амбралюкс.
Запах продукта меняется в зависимости от изомерного состава:
и io Е Супер и амбралюкс имеют древесно-амбровый запах, в изо-
пиклемоне Е более выражена древесная нота, а кетофикс имеет пуд-
рово-древесный запах.
Амбролюкс используется в парфюмерных композициях и от-
душках при дозировке до 30%. Объем производства на фирме
ИФФ» составляет десятки тонн в год.
Во ВНИИСНДВ была разработана технология получения нового
оригинального продукта со стойким древесно-амбровым запахом -
1 ацстонил-2,2,8,8-тетраметил-1,2,3,4,5,6,7,8-октагидронафталина, вы-
искавшегося под торговым названием амвирон. Его получают кон-
денсацией эженаля с ацетоном под действием щелочи и последую-
щей циклизацией образующегося кетона в присутствии фосфорной
кислоты.
Сильным древесно-амбровым запахом обладает и гомоамброк-
< ид, который производится на фирме «ИФФ» (торговое название -
। ризальва) путем кислотно-термической перегруппировки склареола
и используется в парфюмерных композициях и отдушках при дози-
ровке до 0,5%.
Анисовое масло, анетол, анисовый альдегид
Анисовое масло получают из измельченных зрелых плодов или
нс дых зеленых растений аниса (Pimpinella anisum L.) путем отгонки
< паром; выход масла (из зрелых плодов) 1,5-6%.
Масло представляет собой прозрачную бесцветную или желто-
жную жидкость (при охлаждении - бесцветная кристаллическая
масса) с запахом плодов аниса и сладким вкусом.
146
Глава 8
В состав масла входят анетол (более 85%), эстрагол (около
10%), анисовый альдегид, анисовый спирт, гидрохинон и его моно-
метиловый эфир, n-крезол, различные углеводороды, кислоты и дру-
гие компоненты.
Другим важным источником анетола является масло звездчато-
го аниса - бадьяна (Illicium verum Hook.), известное еще в древнем
Китае. Оно содержит 85-90% анетола.
Анисовое и бадьяновое масла применяют в отдушках для зуб-
ных паст и порошков, при приготовлении ряда желудочных и проти-
вогриппозных фармацевтических препаратов. Чаще используют
99%-ный анетол, получаемый перегонкой этих масел или их вымо-
раживанием.
Однако традиционные методы выделения анетола из эфирных
масел сейчас утрачивают свое значение из-за их дороговизны.
В США действует крупное производство по получению анетола из
высших фракций американского сульфатного скипидара. Из карио-
филленово-анетольной фракции (0,5% от массы скипидара) его вы-
деляют вымораживанием, а фракцию, содержащую эстрагол и тер-
пинеол, обрабатывают едким кали: эстрагол при этом изомеризуется
в анетол, который выделяют из смеси вакуум-ректификацией.
В России была реализована разработанная во ВНИИСНДВ тех-
нология получения анетола из анизола. Получаемый по этой техноло-
гии анетол состоит из 90% транс- и 10% цис-изомера; последний об-
ладает резким неприятным запахом, жгучим вкусом и почти в 20 раз
токсичнее природного транс-изомера.
Для получения товарного транс-анетола был разработан очень
простой метод изомеризации цис-анетола (или фракций, обогащен-
ных им) в термодинамически равновесную смесь, состоящую из 90%
транс-формы и 10% цис-формы. Таким образом, цис-анетол удается
почти полностью превращать в транс-изомер.
Анетол широко используется как компонент пищевых эссенций
и отдушек для зубных средств, для ароматизации алкогольных на-
питков, для получения анисового альдегида, а также для синтеза не-
которых лекарственных препаратов, например синэстрола. Мировое
производство анетола составляет свыше 2000 т в год.
Важным душистым веществом является анисовый альдегид,
или обепин, представляющий собой бесцветную или слегка желто-
ватую жидкость с запахом цветов боярышника. В небольших коли-
чествах содержится в анисовом, фенхельном и многих других эфир-
ных маслах, часто вместе с анетолом. Производится на многих фир-
мах-«БАСФ», «ББА», «Хаарман-Реймер», «Живодан».
f I у i иистые вещества
147
Сейчас анисовый альдегид чаще получают окислением метило-
вого эфира крезола. Известно много вариантов такого окисления.
Удобный для промышленного осуществления вариант, состоящий в
окислении метилового эфира n-крезола персульфатом калия в при-
сутствии оксалата калия и каталитических количеств солей меди,
(и.1 ч разработан во ВНИИСНДВ и реализован на Харьковском заводе
химреактивов.
Анисовый альдегид широко применяется как компонент пар-
фюмерных композиций и отдушек при дозировке до 5%, для полу-
чения ряда душистых веществ (анисового спирта, анисилпропаналя,
инисилацетона и др.), а также в синтезе некоторых лекарственных
препаратов (билитраст, бетазин). Бисульфитное производное анисо-
вого альдегида используется для придания блеска покрытиям в галь-
ванотехнике.
Анисовый спирт, имеющий цветочно-травянистый запах с но-
|<1ми аниса и боярышника, применяется как компонент парфюмер-
ных композиций и отдушек при дозировке до 10%, а анисилацетат,
обладающий фруктово-цветочным запахом с бальзамической нотой
и нотой малины, используется в парфюмерных композициях и от-
душках при дозировке 0,5-5%, а также как компонент пищевых аро-
матических эссенций.
Анисовый спирт содержится в семенах аниса и стручках ванили, а
анисилацетат - в эфирном масле Causalis antriscus и различных ягодах.
Ваниль и ванилин
Ваниль и ее главный пахучий компонент - ванилин - относятся
к числу наиболее распространенных пряностей. В отличие от гвоз-
дики, корицы, черного перца и других продуктов, привозимых из
Индии или из Юго-Восточной Азии, ваниль пришла в Европу с За-
пада. Это случилось после завоевания в 1519-1521 гг. испанским
конкистадором Эрнаном Кортесом Мексики во время его почти два-
дцатилетнего губернаторства. Испанцы узнали, что местные жители
используют ваниль в качестве ароматизатора пищи и напитков.
Экстракты и настойки ванили начиная с XVII в. стали приме-
няться в парфюмерии и косметике, особенно в тех случаях, когда
нужно было создать так называемые «восточные» ароматы.
Сама ваниль - это плоды растений рода орхидей, из которых три
вида {Vanilla plantifolia Andr., Vanilla tahitensis J. W. Moor, Vanilla
pompona Schiede) имеют промышленное значение. Они культивиро-
вались многие годы в Мексике и на островах: Мадагаскаре, Реюньо-
не, Яве, Таити и др. Из-за высокой цены сейчас натуральную ваниль
148
Глава 8
почти не применяют, а используют синтетический ванилин, идентич-
ный природному.
На стручках ванили, прошедших ферментацию для выделения
ванилина из его соединения с глюкозой, иногда можно увидеть мел-
кие белые кристаллы. Это и есть ванилин. И хотя ваниль содержит
всего около 2% этого ароматизатора, стручки обладают очень силь-
ным и стойким во времени запахом, что определяется особыми свой-
ствами ванилина.
Если взглянуть на химическую структуру ванилина, которая
была установлена в 1874 г. Ф. Тиманом и В. Хаарманом, то, казалось
бы, ничто не должно предвещать каких-то особеных свойств. Моле-
кулярная масса ванилина существенно не отличается от молекуляр-
ных масс монотерпеновых и ароматических альдегидов, используе-
мых в качестве душистых веществ. Функциональные группы моле-
кулы - самые обычные.
ОСН3
Ванилин резко отличается от других душистых альдегидов. Он
имеет твердую консистенцию со сравнительно высокой (82 °C) тем-
пературой плавления. Его температура кипения очень высока (285 °C
при атмосферном давлении), а давление насыщенного пара (0,00016 ГПа
при 20 °C) очень мало. Это можно объяснить тем, что молекулы ва-
нилина как бы привязаны друг к другу посредством межмолекуляр-
ных «водородных связей».
Н Н Н
Естественно, что ванилин должен испаряться очень медленно,
так как, чтобы оторвать его молекулу от соседей, требуется затра-
тить дополнительную энергию. Вместе с тем удивительно, что вани-
лин и даже ваниль, где ванилина всего лишь 2%, пахнут очень силь-
но. Очевидно, форма молекулы этого соединения так хорошо подхо-
дит к рецепторным клеткам обонятельной системы человека, что
даже ничтожные концентрации ванилина в воздухе, попадающем в
человеческий нос, вызывают сильный импульс, регистрируемый на-
Ду111истые вещества
149
шим мозгом. И в самом деле, экспериментально определенный порог
оьоняния ванилина, то есть минимальная концентрация паров души-
i i<н о вещества в воздухе, которую человек еще ощущает, составляет
iu его 0,005 мг/м3. Человек ощущает запах ванилина, если в комнате
и чощадью 20 м2 (объем - 50 м3) испарится 0,25 мг этого вещества.
Значительная часть произведенного ванилина (до 85%) исполь-
|ус гея в качестве ароматизатора пищевых изделий - шоколада, кон-
фе i. бисквитов, мороженого, напитков и т. п. На парфюмерные цели
идет около 400 т ванилина в год, и во многих духах и отдушках он
янчяется незаменимым компонентом. Его использование особо важ-
но при создании духов «восточного» типа таких, например, как мод-
ные не так давно духи «Опиум» («Opium», 1977) или «Одержи-
мость» («Obsession», 1985) западных фирм.
Производственные методы получения ванилина, имеющие бо-
пее чем столетнюю историю, менялись по мере развития органиче-
ской химии и химической промышленности.
Существует несколько химических методов получения ванили-
на. Это, во-первых, способ химической переработки эвгенола - ос-
новного компонента гвоздичного масла.
Второй промышленный метод основан на использовании лиг-
нинсодержащих материалов. Лигнинсульфоновая кислота, которая
содержится в виде солей в сульфитных щелоках, отходе производст-
ва целлюлозы, или в отходах производства гидролизного спирта,
может быть превращена под действием щелочи и окислителей в ва-
нилин. Существенными недостатками этого способа являются очень
большой расход раствора щелочи (и соответствующее количество
загрязненных стоков), а также - технологические трудности очистки
ванилина от сопутствующих фенольных примесей.
Третий - глиоксиловый метод, известный с начала 30-х годов и
подробно описанный, состоит в конденсации гваяколята натрия с
солью глиоксиловой кислоты и в последующем окислительном рас-
щеплении продукта конденсации.
Начиная с 30-х годов во многих странах, в том числе в США и
России, использовались различные варианты синтеза ванилина из
। ваякола с использованием формальдегида.
В настоящее время практически применяют только два способа
промышленного получения ванилина: «глиоксиловый» метод синте-
за из гваякола и способ деструкции лигносульфонатов.
Первый имеет преимущества как по чистоте вырабатываемого
продукта, так и по экологическим характеристикам производства.
150
Глава 8
Если в «нитрозном» или «глиоксиловом» методах вместо гвая-
кола использовать гуэтол (орто-этоксифенол), то можно получить
ближайший гомолог ванилина, который называют этилванилином
(ванилалем, арованилоном). Этот продукт имеет запах ванили с цве-
точным оттенком и по физическим свойствам (т. пл. 77-78°, Р2о
0,0001 ГПа) близок к ванилину, а по интенсивности запаха в 2-3 раза
его превосходит. Используется в парфюмерии и в качестве аромати-
затора пищевых изделий.
Гвоздика, эвгенольный базилик, эвгенол, изоэвгенол
Гвоздика представляет собой высушенные нераскрывшиеся
цветочные почки гвоздичных деревьев (Eugenia caryophyllala, Cary-
ophyllus aromaticus L.), относящихся к семейству миртовых. Почки
сушат (ферментируют) на солнце.
Родина гвоздики - Молуккские острова. Культивируется в Ин-
донезии, Индии, Шри-Ланке, в Малайзии, на Мадагаскаре, но глав-
ным образом в Танзании и на островах Занзибар и Пемба (90% ми-
рового производства).
Гвоздичное масло (бесцветная или желтая жидкость с сильным
пряным запахом гвоздики и жгучим вкусом) получают из сухих по-
чек, цветоножек, листьев и стеблей гвоздичного дерева путем отгон-
ки с паром. Содержит до 85% эвгенола. Применяют как компонент
парфюмерных композиций и отдушек для косметических изделий.
Гвоздичное масло является также основным компонентом (70-
80%) эфирного масла эвгенольного базилика Ocimum gratissimum,
произрастающего в Грузии, Краснодарском крае, Болгарии, на Ма-
дагаскаре и Сейшельских островах.
Масло эвгенольного базилика - темно-желтая или красно-
коричневая жидкость с сильным пряным запахом гвоздики и жгучим
вкусом; его получают из надземной части эвгенольного базилика
путем отгонки с паром.
Это масло применяют для выделения эвгенола и получения из
него изоэвгенола; нефенольная часть масла также используется для
получения некоторых душистых веществ. Изоэвгенол обладает бо-
лее приятным запахом, чем гвоздичное масло.
Основным промышленным способом получения эвгенола явля-
ется выделение его из эфирных масел. Эвгенол хорошего парфю-
мерного качества получается при щелочной обработке гвоздичного
масла или масла эвгенольного базилика, экстракции примесей орга-
ническим растворителем и при обратном превращении эвгенолята в
эвгенол. Последний используют как компонент цветочных парфю-
Ду111истые вещества
151
ме рных композиций, особенно с запахом гвоздики и левкоя, для при-
липни парфюмерным изделиям «восточной» ноты, для создания
приматов абрикоса, груши, банана, фиников и др. (дозировка - до
о), для отдушивания табака, для получения метилового эфира и
пнг 1ата эвгенола, а также дигидроэвгенола, применяющихся в каче-
< । нс душистых веществ, но главным образом эвгенол используют
/|'1я получения изоэвгенола.
В парфюмерии применяют также метиловый и бензиловый
»(|>нры и ацетат диизоэвгенола как антиоксиданты для некоторых
пушистых веществ.
В гвоздичном масле и в некоторых других эфирных маслах со-
держится бициклический сесквитерпен - кариофиллен, имеющий
мш кий гвоздичный запах.
Традиционный метод выделения кариофиллена - фракциониро-
ванная вакуум-дистилляция остатка гвоздичного эфирного масла
после выделения эвгенола.
Ранее кариофиллен использовался в парфюмерных композици-
ях и отдушках, но сейчас он подвергается химическим превращени-
ям для получения более ценных душистых веществ, например, ка-
рнофилленоксида, обладающего древесным запахом с амбровой но-
юй, или ацетилкариофиллена, имеющего древесный запах.
Душистые вещества с фруктово-карамельным запахом
Наиболее известным веществом этой группы является мальтол,
впервые описанный еще в 1894 г. и с тех пор не утративший своего
шачения как прекрасный пищевой ароматизатор с фруктово-
карамельным запахом, при разбавлении приобретающим ноту мали-
ны и клубники.
Молекулярной предпосылкой для появления карамельного за-
паха является плоский енол-карбонильный фрагмент в циклической
ди карбонильной структуре, обеспечивающий возникновение проч-
ной водородной связи (между карбонилом и гидроксилом). Соеди-
нения с тем же молекулярным фрагментом имеют сходные запахи -
ио душистые вещества с торговым названием: фуранеол и фуронол,
обладающие ароматом ананаса и земляники; сотолон, являющийся
ароматизатором японской водки сакэ; циклотен, обладающий арома-
юм кленового сиропа.
Мальтол широко распространен в природе: содержится в дре-
весной смоле, иглах хвойных деревьев, в жженом сахаре, поджарен-
ном солоде, в молоке, цикории, хлебной корке. Он может быть по-
лучен из древесной (буковой) смолы путем извлечения содовым или
152
Г лава Д
щелочным растворами и последующей вакуум-перегонки нейтрали*
зованного продукта либо гидролизом стрептомицина. Используют
мальтол как компонент пищевых ароматических эссенций с фрукто-
вым запахом (особенно с запахом малины) и отдушек для космети-
ческих изделий, в парфюмерных композициях применяется редко,
хотя ввод даже небольших доз дает заметный эффект.
Фуранеол, называемый также «кетоном ананаса», содержится в
землянике, ананасе и других фруктах. Производится десятками тонн
на фирме «Фирмених» путем озонолиза 3-гексин-2,5-диола, полу-
чаемого этинилированием ацетальдегида, и последующей циклиза-
ции образующегося дикетона. Используется главным образом при
производстве пищевых ароматических эссенций.
По характеру запаха к рассматриваемой группе можно отнести
так называемый «кетон малины», содержащийся в эфирном масле ма-
лины. Его получают конденсацией n-гидроксибензальдегида с ацето-
ном в присутствии водного раствора гидроксида натрия с последую-
щим каталитическим гидрированием продукта конденсации либо кон-
денсацией фенола с метилвинилкетоном или с 4-гидрокси-2-бута-
ноном. Производится под торговыми названиями: фрамбинон («Дра-
гоко»), оксифенилон («ИФФ»), «кетон малины» (Россия, «ББА», «Та-
касаго»), выпускается также на израильской фирме «Коффолк».
Разработанный во ВНИИСНДВ промышленный метод получе-
ния «кетона малины» из n-гидроксибензальдегида и ацетона в 1985 г.
был реализован на Калужском комбинате синтетических душистых
веществ с объемом производства 5-10 т в год. Данное химическое
вещество хорошо воспроизводит аромат и вкус малины и широко
применяется в пищевых эссенциях для приготовления различных
безалкогольных напитков, для ароматизации мороженого и конди-
терских изделий. Используется также для составления парфюмер-
ных композиций и косметических отдушек.
Жасмин и эфирное масло жасмина.
Бензилацетат, жасмон, дигидрожасмон, гедион, амил-
и гексил-коричные альдегиды, жасмин-8, жасмин-9
Крупноцветный жасмин (Jasminum grandiflorum L.) ведет свое
происхождение из долин северной Индии. Мавры принесли это расте-
ние в Испанию, откуда жасмин в XVI-XVII веках распространился по
всему побережью Средиземного моря. Как сырье для парфюмерии цве-
ты крупноцветного жасмина стали использоваться лишь во второй по-
ловине XIX века. В Китае культивируется другая разновидность жас-
мина (Jasminum sambac). которая также используется в парфюмерии.
Душимые вещества
153
Масло жасмина очень дорого, поскольку его производство весь-
ма i рудоемко. Масло жасмина-конкрета (воскообразная масса желто-
йр»н пою или красно-коричневого цвета) получают экстракцией цвет-
ши жасмина петролейным эфиром (выход конкрета 0,23-0,38%), а
м<>< о-ио'гное масло (вязкая жидкость темно-желтого или красно-
шричневого цвета) - путем обработки конкрета избытком этанола и
s ялчс11ия восков фильтрованием, выход абсолютного масла около 50%.
Из 1000 кг собранных вручную цветов (около 8 миллионов
ними получается 2,3 кг жасмина-конкрета, который после обработ-
ан v пнртом дает около 1 кг абсолютного масла. Мировое производ-
। то абсолютного масла жасмина составляет 5-6 т в год. Основными
upon ^водителями этого масла являются Египет и Китай.
Интенсивное изучение состава масла началось еще в конце
XIX века, когда из масла были выделены 6 основных компонентов
(бсизилацетат, бензилбензоат, бензиловый спирт, линалоол, жасмон
и индол), составляющих около 75% его состава. Всего в масле жас-
мина обнаружено более 100 различных химических компонентов.
11аиболее важный вклад в запах масла вносят жасмон (содержа-
ние в масле около 3%) и еще 3 минорных компонента - жасмолактон
(I />%) и диастереомерные метилжасмонат (1,7%) и эпиметилжасмо-
||,н (0,2%), причем запах последнего соединения примерно в 4 раза
। н ивнее, чем у предыдущего.
С труктура жасмона была установлена Л. Ружичкой и М. Пфейф-
фером и независимо от них В. Треффом и X. Вернером спустя более
Ю пег после открытия, а установление структуры и синтез жасмолак-
। она и метилжасмоната осуществлены Э. Демолем с сотрудниками.
Эти соединения, образующиеся в растении из высоконенасы-
нк’нных жирных кислот, являются, по всей вероятности, биорегуля-
।прими типа простагландинов, выполняющих важные жизненные
<|>\ нкции.
Масло жасмина является одним из наиболее важных компонен-
юв некоторых духов и основой для создания многих цветочных ot-
ic и ков. Такие широко известные духи, как, например, «Арпеж»
(•‘Ланвен», 1927г.), «Джой» («Пату», 1938 г.) или «Мисс Диор»
(1(М7 г.) и многие другие, без использования масла жасмина создать
ьыло невозможно.
Однако в связи с дороговизной и дефицитностью этого масла, а
1лкже с большими успехами тонкого органического синтеза, уже с се-
редины 60-х годов в парфюмерии все в больших масштабах стали ис-
пользоваться синтетические душистые вещества с запахом жасмина.
154
Глава 8
Одним из давно известных и дешевых душистых веществ,
имеющих сильный запах жасмина с легкой фруктовой нотой, явля-
ется бензилацетат, представляющий собой основной компонент
эфирных масел гиацинта, жасмина, гардении и содержащийся во
многих других эфирных маслах.
Самый распространенный способ получения бензилацетата со-
стоит в этерификации уксусной кислоты бензиловым спиртом в при-
сутствии различных кислотных катализаторов. Может быть получен
также взаимодействием хлористого бензила с водным раствором
ацетата натрия, но при этом появляются трудности с очисткой про-
дукта до парфюмерной кондиции. Такие же трудности возникают и
при получении бензилацетата окислением толуола воздухом в при-
сутствии уксусного ангидрида или уксусной кислоты и палладиевых
катализаторов. Бензилацетат является одним из самых распростра-
ненных душистых веществ, мировое производство этого продукта
составляет около 6000 т в год. Его применяют как компонент пар-
фюмерных композиций и отдушек различного назначения при дози-
ровке до 30%, а также как растворитель для лаков.
К другим давно применяющимся дешевым синтетическим ду-
шистым веществам с запахом жасмина можно отнести 2-пентил- и
2-гексилкоричные альдегиды, а также 2-гексил-2-циклопентен-1-он.
Первый из двух альдегидов, выпускаемый в России под торговым
названием жасмин-альдегид, представляет собой зеленовато-желтую
жидкость с сильным цветочным запахом, напоминающим при раз-
бавлении запах жасмина, в природе не найден. Получают конденса-
цией гептаналя с бензальдегидом в водно-спиртовой среде в присут-
ствии щелочи. Товарный продукт представляет собой транс-изомер.
Широко используется при производстве парфюмерных композиций
и отдушек различного назначения при дозировке до 20%.
Второй альдегид обладает (особенно при разбавлении) более
тонким запахом жасмина, чем первый. В небольшом количестве со-
держится в эфирном масле из листьев Bordeafragrans (Jussie). Полу-
чают конденсацией октаналя с бензальдегидом, товарный продукт -
смесь цис- и транс-изомеров. Используется столь же широко при
дозировке до 30%.
Эти альдегиды производятся на многих ведущих зарубежных
фирмах, в том числе под торговыми названиями: буксин («Живо-
дан»), жасмональ и жасмональ Н («ИФФ»), жаминаль («ББА»).
2-гексил-2-циклопентен-1-он, производящийся на фирмах «Жи-
водан», «Квест», «БАСФ» под торговым названием изожасмон, а в
России - под торговым названием дигидрожасмон, представляет со-
Ду111истые вещества
155
Гн»й желтую жидкость с резким запахом, приобретающим при раз-
(шппении ноту жасмина. В природе не найден.
Получают нагреванием у-ундекалактона или ундециленовой ки-
< ||<»|ы с фосфорной или полифосфорной кислотами с последующим
шинельным разделением образующейся смеси. Используется как
компонент парфюмерных композиций, отдушек для мыла и косме-
i ических изделий при дозировке до 5%.
К более новым синтетическим душистым веществам с запахом
жасмина, которые стали использоваться в последние 20-30 лет, сле-
зет отнести жасмин-8, жасмин-9 и дигидрожасмон.
Жасмин-8 представляет собой смесь продуктов присоединения
параформа к 1-октену при кипячении в среде уксусной и серной ки-
i дот. Имеет запах цветов жасмина с нотами запаха грибов, лаванды,
|равы (по-разному у разных изготовителей, что зависит от способа и
i шпени разделения реакционной смеси). Выпускается под торговым
названием: жасмин-8 (Россия), жасмонил («Живодан»), жасмофилл
(«Хаарман-Реймер»), жасмаль («ИФФ»), жасмопиран и жасилин
(«Квест»), драгожасмия («Драгоко»), жасвалия («Вакер»). Использу-
йся в парфюмерных композициях и в большом ассортименте отду-
шек для мыла и моющих средств.
Жасмин-9 представляет собой смесь продуктов присоединения
формальдегида к жасмину-8 в среде уксусной и серной кислот,
имеющую сильный запах жасмина. В товарном продукте, кроме ос-
новного компонента (не менее 50%) 4-ацетокси-З-гексилтетрагидро-
нпрана, содержатся также 4-гептил-1,3-диоксан (—15%), 4-гидрокси-З-
। ексилтетрагидропиран (~10%), диацетат 1,3-декандиола (~8%) и др.
Дигидрожасмон производится на ряде зарубежных фирм
(«Квест», «ИФФ», «Такасаго»), обладает свежим запахом жасмина с
фруктовой нотой. В природе не найден.
Наиболее предпочтительным методом синтеза является внут-
римолекулярная альдольная конденсация 2,5-ундекандиона, который
в свою очередь может быть получен, например, конденсацией гепта-
наля с метилвинилкетоном в присутствии солей. Используется в
парфюмерных композициях и отдушках при дозировке до 2%.
Жасмон, содержащийся в масле жасмина, а также в неролиевом,
апельсиновом и некоторых других эфирных маслах, обладает силь-
ным запахом жасмина. Он может быть получен алкилированием
}-метил-2-циклопентен-1-она цис-2-пентен и л хлоридом в условиях
межфазного катализа. Из-за высокой цены жасмон используется
лишь для приготовления наиболее дорогих сортов духов.
156
Глава 8
Как уже указывалось, компонентами масла жасмина, во многом
определяющими его запах, являются два стереоизомера метилжас-
моната. Однако методы синтеза этих эфиров малопригодны для
крупного промышленного производства, вследствие чего эти про-
дукты весьма дороги и могут использоваться в небольших количест-
вах только для получения духов и туалетных вод высших сортов.
Большим успехом в синтезе душистых веществ с запахом жас-
мина явился разработанный Э. Демолем, Э. Ледерером и Д. Мерсье
промышленный синтез метилдигидрожасмоната под торговым на-
званием гедион, освоенный в 60-х годах на фирме «Фирмених».
Синтез включает альдольную конденсацию пентаналя с циклопента-
ноном, изомеризацию продукта конденсации под действием кислот-
ных катализаторов в 2-пентил-2-циклопентен-1-он, присоединение к
нему малонового эфира по реакции Михаэля, гидролиз и декарбок-
силирование образующегося продукта и заключительную этерифи-
кацию полученной кислоты.
Гедион является смесью пространственных изомеров, имеет
сильный запах жасмина с цитрусовой нотой, содержится в чае. Ис-
пользуется во все большем ассортименте парфюмерных композиций
при дозировке до 25%. На его основе были созданы духи «О Соваж»
(Кристиан Диор, 1966 г.), «Рив Гош» (Ив сен Лоран, 1971 г.), «Ка-
ландр» и «Металл» (Пако Рабанн, 1966 и 1977 гг. соответственно),
духи «Шанель №19» содержат 13%, а «Ферст» (Ван Клее и Арпель) -
уже 22% гедиона.
Довольно низкая цена позволяет с успехом использовать гедион
в отдушках для косметических изделий и для мыла высших сортов.
Кедровое масло и душистые вещества, получаемые
из кедрового масла
Кедровое масло (общее производство около 1500 т/год), полу-
чаемое из измельченной древесины путем отгонки с паром (выход
масла 1-3%), производят сейчас в основном в США из деревьев рода
можжевельников (Juniperus mexicana Schiede и Juniperus virginiana L.)
и частично (до 250 т/год) в КНР (из Juniperus chinensis).
Кедровое масло - светло-желтая или светло-коричневая жид-
кость, обладающая характерным запахом древесины кедра.
Около половины компонентного состава масла из Juniperus vir-
giniana L. приходится на р-цедрена (15%) и примерно равные части
а-цедрена и туйопсена.
Основным носителем запаха масла является цедрол, содержание
которого в масле составляет 20-40%. Строение цедрола, названного
Ду» иистые вещества
157
ннсдровой камфарой», было установлено лишь спустя 100 лет после
ни о, как он был выделен из масла. Цедрол получают десятками тонн
фракционированной перегонкой кедрового масла и при необходимо-
4 hi кристаллизацией. Запах мягкий, кедровый, зависит от исходного
। ирья и степени очистки. Для усиления кедрового запаха цедрол или
обогащенные им фракции кедрового масла подвергают ацетилиро-
1113111110; при этом в качестве основного продукта образуется цедрил-
пцпат, который используют во многих парфюмерных композициях
и о । душках при дозировке до 20%.
Еще одним душистым веществом на основе цедрола является
сю метиловый эфир, который получается метилированием цедрола
димстилсульфатом и выпускается под торговым названием цедрам-
бер («ИФФ»). Этот продукт, представляющий собой жидкость, об-
иадающую древесно-кедровым запахом с мускусной нотой, исполь-
зуют в парфюмерных композициях и отдушках различного назначе-
ния при дозировке до 5%.
При окислении а-цедрена перекисью водорода в присутствии
нил-формиата образуется кетон, выпускаемый под торговыми на-
званиями цедралон («Драгоко») и цедрон («ИФФ») (содержит до
is% цедрола). Эти продукты имеют тонкий кедровый запах и также
входят в состав парфюмерных композиций и отдушек.
Кориандр, линалоол и его производные
Кориандр (Coriandrum sativum L.) известен с X в. до н. э. Его
разводили в Египте, а также на острове Крит и использовали в каче-
с । не пряности и при жертвенных воскурениях. Зелень кориандра и
сейчас употребляют в пищу в качестве приправы и вместо салата.
()собенно любят кинзу на Кавказе. Ее запах и вкус определяются
присутствием в зелени эфирного масла, в котором содержатся деци-
новый и дециленовый альдегиды. Зрелые семена кориандра приме-
няются при приготовлении восточных сладостей, всем известного
бородинского хлеба и некоторых мясных блюд. Они содержат и
жирное, и эфирное масло. Главным компонентом эфирного масла
является линалоол.
Кориандровое эфирное масло было, начиная с 1930 г., одним из
важнейших сырьевых источников для производства душистых веществ
в России. В послевоенные годы его выработка колебалась в пределах
б( >0-900 т/год, из которых около 70 т экспортировалось. Для целей пар-
фюмерии из масла выделялся превосходный 97%-ный (+)-линалоол.
Западная Европа для получения (+)-линалоола до 60-х годов
использовала масло розового дерева (Aniba rosaeodora) из Бразилии
или мексиканское линалоевое масло из (Bursera delpechiana\ но ни
158
Глава 8
одно из этих масел не могло покрыть потребности в линалооле и его
производных.
Общая мировая потребность в линалооле сейчас составляет
9-10 тыс. т в год. Добывать такое количество линалоола переработ-
кой дорогих эфирных масел практически невозможно. Это и ускори-
ло разработку и реализацию в промышленности методов химическо-
го его синтеза.
Первый способ заключается в этинилировании 6-метил-5-
гептен-2-она и последующем селективном гидрировании полученно-
го дегидролиналоола. По этой схеме работает завод «Живодан» в
Швейцарии, получая исходный дегидролиналоол по кооперации от
базельского завода «Гофман ля Рош».
СН«СН
-----►
ОН
он
Второй (полусинтетический) метод основан на химической пе-
реработке скипидара по схеме альфа-пинен —* пинан —* гидропере-
кись пинана —> пинан-2-ол —> линалоол.
Одним из важнейших для парфюмерии производных линалоола
является линалилацетат. Он содержится в лавандовом, бергамотном,
мускатно-шалфейном и многих других эфирных маслах. Приятный
цветочно-фруктовый запах с нотами бергамота и лаванды сделали
его незаменимым для духов самых разных типов.
В России производство линалилацетата составляло 80-100 т/год,
причем большая часть готовилась ацетилированием линалоола, вы-
деленного из кориандрового масла. Такое ацетилирование требовало
особых условий из-за склонности линалоола к дегидратации и дру-
гим химическим превращениям в кислой среде.
Синтетический (±)-линалилацетат предпочитали вырабатывать
селективным гидрированием ацетата дегидролиналоола. Организа-
ция производства синтетического витамина Е из линалоола делает
доступными для парфюмерии душистые полупродукты этого синте-
за геранилацетон и неролидол.
геранилацетон
неролидол
ОН
Душистые вещества
159
l !ервый может быть с успехом использован в отдушках для мы-
чи и товаров бытовой химии. Неролидол обладает нежным цветоч-
ным запахом; его часто вводят в состав композиций, воспроизводя-
щих природные запахи.
Из линалоола и изомасляного альдегида удалось получить но-
вое ценное душистое вещество - эженаль (2,2,5,9-тетраметил-4,8-де-
клдиеналь). Этот продукт представляет собой жидкость с ориги-
щц|ьным сильным запахом цветов и свежей зелени. Сравнительно
малая летучесть определяет высокую стойкость запаха.
Синтез эженаля осуществлен кипячением толуольного раствора
инналоола и изомасляного альдегида в присутствии кислых катали-
1аюров. Эженаль вошел в состав композиций ряда духов. Фабрика
н( сверное сияние» создала в 1970 г. духи «Визит» (автор Б.Г. Леви-
нша), композиция которых содержала 15% эженаля.
Элегантным стойким цветочно-древесным запахом с оттенком
«смени обладает продукт селективного гидрирования эженаля - эже-
нол (2,2,5,9-тетраметил-4,8-декадиенол). Его получение не вызывает
особых затруднений, и он успешно использовался в парфюмерных
композициях высших сортов.
эженол этиленэженаль
Ацетализацией эженаля гликолем был получен этиленэженаль,
который имеет мягкий цветочный запах с оттенком зелени. Он хи-
мически более устойчив, чем эженаль. Используется в композициях
и отдушках высших сортов.
В поисках новых душистых веществ с запахом серой амбры во
ВНИИСНДВ был разработан и освоен в производстве синтез нового
душистого вещества амвирона. Следуя по классическому пути син-
1сза альфа-ионона, была проведена конденсация эженаля с ацетоном
и последующая циклизация под действием фосфорной кислоты.
Полученный амвирон (2-ацетонил-3,3,5,5-тетраметил-Д9,10-ок-
1алин) обладает древесно-амбровым запахом. Он с успехом приме-
нялся в композициях духов высших сортов и в композициях-базах,
воспроизводящих запах амбры.
Приведенными примерами не исчерпываются возможности по-
пучения производных линалоола и использования их в парфюмерии
его. Вырабатываются и находят применение продукты гидрирова-
160
Глава |
ния, многие сложные эфиры, линалоолоксид и его ацетат. Сравни-
тельно низкая цена и хорошее качество синтетического линалоола
позволяют надеяться, что все запросы парфюмеров на продукты это-
го ряда могут быть удовлетворены.
Корица и коричное масло, коричный альдегид, коричный
спирт
Корица представляет собой высушенную кору деревьев рода
коричных {Cinnamomum), произрастающих в Шри Ланке, на Мада-
гаскаре, Сейшельских островах и в южных районах Индии. Как и
многие другие пряности, корица нашла использование за много ве-
ков до н. э.
Кора, листья и ветки коричных деревьев {Cinnamomum ceylanicum
Nees, Cinnamomum cassia В., Cinnamomum byrmani В.) используются
также для получения коричного масла, издавна применяемого в пар-
фюмерии и в медицине как очень сильный антисептик. Особенно це-
нится на мировом рынке цейлонское коричное масло (из Cinnamomum
ceylanicum Nees). В состав масла, получаемого из коры, входят корич-
ный альдегид (до 83%), различные углеводороды и многие другие со-
единения. Состав масла из листьев заметно отличается от состава мас-
ла из коры - в нем содержится около 70% эвгенола.
Основной производитель коричного масла - Шри Ланка. Масло
из коры применяют как компонент пищевых эссенций, парфюмер-
ных композиций, отдушек для косметических изделий, мыла и
моющих средств, а также для выделения коричного альдегида.
Масло из листьев используют для выделения эвгенола и как
компонент отдушек для косметических изделий.
Коричный альдегид выделяют из масла через бисульфитное со-
единение, получают транс-изомер, обладающий наилучшим запахом.
Сейчас большую часть коричного альдегида получают синтети-
ческим путем из химического сырья, так как природные источники
дороги и дефицитны. Производство коричного масла из коры состав-
ляет около 5 т в год, а синтетического ежегодно вырабатывается не-
сколько сот тонн, в парфюмерии оно применяется для придания цве-
точным и фантазийным композициям пряной пикантной ноты. Вхо-
дит в состав многих духов («Маска», «Милый друг», «Ноктюрн»,
«Осень», «Тет-а-тет» и др.), одеколонов («Подарочный», «Руслан»,
«Миф» и др.), отдушек косметических кремов («Аленушка», «Люкс»,
«Огни Москвы», «Чебурашка» и др.), а также в состав некоторых
пищевых эссенций с ароматом персика, абрикоса, вишни.
Рекомендуется использовать коричный альдегид совместно с
лимоненом и эвгенолом. Промышленный метод его получения со-
Душистые вещества
161
। ion । в конденсации бензальдегида с ацетальдегидом в присутствии
иодного раствора гидроксида натрия.
С6Н5СОН + СНзСНО С6Н5СН=СНСНО +н2о
коричный альдегид
Наибольшее количество коричного альдегида используется для
приучения коричного спирта, циннамилциннамата и некоторых дру-
i их душистых веществ.
Широкое применение в парфюмерии находит коричный спирт,
попадающий тонким бальзамическим запахом с нотой гиацинта.
11риродный коричный спирт, являющийся транс-изомером, в свобод-
ном виде практически не встречается, он содержится в виде сложных
>фиров (преимущественно ацетата и циннамата) в некоторых эфир-
ных маслах (гиацинтовом, кассиевом и др.) и в некоторых природных
смолах и бальзамах (перуанском бальзаме, стираксе и др.).
Для выделения коричного спирта природное сырье обрабаты-
вают спиртовым раствором гидроксида калия, растворимые в воде
калиевые соли отделяют, а твердый остаток подвергают фракциони-
рованию в вакууме и получают коричный спирт в виде полутвердой
массы. Несмотря на то, что полученный таким образом коричный
спирт химически не индивидуален, он обладает высокими парфю-
мерными качествами из-за микропримесей веществ, сопутствующих
ему в природном сырье, и ценится на мировом рынке дороже, чем
полученный химическим синтезом.
Основную массу коричного спирта получают восстановлением
коричного альдегида изопропиловым, бензиловым и другими спир-
1ами в присутствии соответствующих алкоголятов алюминия. Ис-
пользование в этой реакции бензилового спирта позволяет возвра-
щать в производственный цикл образующийся бензальдегид, яв-
ляющийся исходным сырьем для получения коричного альдегида.
СН=СНСНО СН= СНСН2ОН
6С6Н5СН2ОН + с н сно
(С6Н5СН2О)3А1
коричный альдегид коричный спирт
Каталитические методы гидрирования обеспечивают высокие
выходы коричного спирта до (95%) при минимальном количестве
сточных вод и отходов. Дефицитность и дороговизна катализаторов
на основе родия, рутения и осмия существенно ограничивают воз-
6-4905
162
Глава 8
можности этих методов для крупнотоннажного производства корич-
ного спирта, который широко используется в парфюмерии для со-
ставления цветочных композиций с запахом гиацинта, лилии, нар-
цисса, розы (духи «Вечер», «Черный ларец», «С Новым годом»,
«Юбилейные» и др.), а также вводится в состав ряда других компо-
зиций для придания им бальзамической ноты.
В 1984 г. фирмой «Кристиан Диор» созданы парфюмерные из-
делия нового типа «Эспри де парфюм», которые, по мнению разра-
ботчиков, представляют собой революцию в парфюмерии, так как
значительно отличаются от всех других известных видов парфюмер-
ной продукции. В состав этой новой серии входят коричный альде-
гид и коричный спирт.
Коричный спирт является компонентом многих пищевых аро-
матических эссенций и отдушек для косметических изделий (кремы
«Апельсиновый», «Восторг», «Идеал», «Лада», «Малышам» и др.),
служит для получения циннамилацетата, циннамилизобутирата и
других эфиров, также являющихся душистыми веществами и хоро-
шими фиксаторами запаха. Его рекомендуется вводить в компози-
ции и отдушки не более 4%.
В парфюмерно-косметической промышленности широко ис-
пользуются и эфиры коричной кислоты.
Кумарин, дигидрокумарин и октагидрокумарин
Кумарин, представляющий собой бесцветные кристаллы с горь-
ким вкусом и сильным травянистым сладким запахом, приобретаю-
щим при разбавлении запах свежего сена и табака, был завезен в Ев-
ропу из Южной Америки.
Он содержится (главным образом в виде глюкозидов) почти в
70 различных растениях, относящихся к 24 разным семействам, в
лавандовом и кассиевом эфирных маслах, перуанском бальзаме и др.
Больше всего кумарина (около 1,5%) содержится в бобах тонка -
плодах дерева Dipierix odorata Wild из семейства бобовых, произра-
стающего в Венесуэле, Гайане, бассейне р. Амазонки. Взрослое де-
рево дает в год около 15 кг семян, которые собирают в мае; семена
сушат, разламывают скорлупу, а бобы вымачивают в течение 12 ч в
65%-ном спирте, из полученного спиртового экстракта постепенно
выкристаллизовывается кумарин.
Однако этот способ утратил свое значение, потому что уже в
конце XIX века было начато промышленное производство кумарина
из химического сырья. Сейчас кумарин производится в ряде зару-
бежных фирм и в России.
Ду111истые вещества
163
11ромышленный способ получения кумарина состоит в конден-
t пни и технического салицилового альдегида с уксусным ангидридом
при одновременной отгонке уксусной кислоты. Может быть получен
Н1кже взаимодействием фенола с эфирами акриловой кислоты в сре-
де уксусной кислоты в присутствии ацетатов палладия и меди. При-
меняется в большом ассортименте парфюмерных композиций, от-
душек для мыла и косметических изделий, а также для ароматизации
|д()ака. Использование кумарина для ароматизации пищевых про-
лу кг ов запрещено.
кумарин дигидрокумарин
Некоторые производные кумарина нашли применение в пар-
фюмерии.
Дигидрокумарин - бесцветные кристаллы или кристаллизую-
щаяся жидкость, запах - нежный травянистый с нотами сена, орехов
и корицы. Содержится в некоторых эфирных маслах. Получают ка-
1алитическим гидрированием кумарина в присутствии никелевых
катализаторов. Производится рядом зарубежных фирм. Установле-
но, что 20%-ный раствор дигидрокумарина вызывает раздражение
кожи человека. ИФРА не рекомендует использовать его в парфюме-
рии, и его применяют только как компонент пищевых ароматиче-
ских эссенций.
Ландыш, гидроксицитронеллаль, цикламенальдегид
Нежные цветы майского ландыша (Convallaria majalis L.) с не-
повторимым запахом всегда вызывали восхищение.
Традиционные методы выделения из растительного сырья
зфирного масла (перегонка с водяным паром, экстракция летучими
растворителями, прессование) при обработке ландыша не дают по-
пожительных результатов. Например, получаемое с выходом около
0,06% обработкой цветов ландыша водяным паром эфирное масло
имеет вид полутвердой массы. Крайне низкий выход и искажение
гонкого запаха ландыша в процессе перегонки делают неприемле-
мым использование такого продукта в парфюмерии.
Исследования состава эфирного масла ландыша показали нали-
чие в нем множества компонентов, среди которых преобладают тер-
пеновые и ароматические спирты и их многочисленные сложные
эфиры. Необычным является присутствие цитронеллил-, геранил-,
164
Глава 8
бензил- и циннамилстеаратов. Наибольшее влияние на запах оказы-
вают спирт листьев (цис-3-гексенол), так называемый спирт сирени,
индол, бензилцианид.
Исключительная сложность состава делает невозможным вос-
произведение ландышевой композиции точно в соответствии с ре-
цептурой, созданной природой. Поэтому парфюмерам удалось при-
близиться к запаху ландыша только тогда, когда были созданы но-
вые, неизвестные в природе синтетические продукты с запахом лан-
дышевого типа.
Гидроксицитронеллаль, появившийся в продаже еще в 1908 г.
под торговым названием «Cyclosia base» («Фирмених»), действи-
тельно обладал нежным запахом с отчетливой нотой ландыша. Он
представляет собой вязкую жидкость с высокой температурой кипе-
ния (262 °C при атмосферном давлении) и малым давлением насы-
щенного пара при комнатной температуре (Р20 0,0035 ГПа).
При создании композиций типа ландыша парфюмеры часто ис-
пользуют гидроксицитронеллаль в сочетании с цикламенальдегидом
или лилиальальдегидом.
Наиболее распространенный способ промышленного синтеза
гидроксицитронеллаля состоит в гидратации цитронеллаля при за-
гидрооксицитронеллаль
Гидроксицитронеллаль широко используется во многих парфю-
мерных композициях, особенно цветочных. Начиная с 50-х годов, он
производился сотнями тонн. Только в России его выработка в 1985 г.
достигла 130 т. Однако с 1987 г. увлечение этим продуктом пошло на
убыль, так как комиссия ИФРА ограничила его ввод в парфюмерные
композиции и отдушки пределом 5%. Ограничение было связано с
повторными медико-токсикологическими испытаниями.
Цикламенальдегид имеет сильный цветочный запах цветов цик-
ламена с оттенком запаха зелени. Нота ландыша проявляется при
разбавлении. Он имеет довольно высокую температуру кипения (250 °C
Душистые вещества
165
при атмосферном давлении) и небольшое давление насыщенного па-
ра (Р?о, 0,0055 ГПа), что определяет достаточную стойкость запаха во
нремени. Начиная с тридцатых годов, используется в парфюмерных
композициях. В мыле более устойчив, чем гидроксицитронеллаль.
Традиционный способ промышленного синтеза цикламенальде-
i пда состоит в конденсации кумаринового альдегида с пропионовым и
и селективном каталитическом гидрировании продукта конденсации.
кумариновый альдегид
цикламенальдегид
Производство цикламенальдегида в России в 80-е годы состав-
пяло 20-25 т/год. Он с успехом использовался во многих цветочных
парфюмерных композициях. Из-за сильного запаха ввод в компози-
ции обычно не превышал 2-3%. Исключение составили духи «В по-
пет» («Новая заря», 1929 г.), композиция которых содержит 7% цик-
ламенальдегида, что и определяет основной запах духов.
Лилиальальдегид был впервые получен в России, исходя из
гретбутилбензола, по схеме, аналогичной традиционному способу
синтеза цикламенальдегида. Запах лилиальальдегида - мягкий, с бо-
лее отчетливой нотой ландыша. Он имеет высокую температуру ки-
пения (279 °C при атмосферном давлении) и малую летучесть. К со-
жалению, московские парфюмеры не оценили должным образом об-
разцов лилиальальдегида, полученных в 1952 г. во ВНИИСНДВ, и
приоритет промышленного производства с 1956 г. достался компании
«Живодан», которая запатентовала использование лилиальальдегида
в парфюмерии. Он вырабатывается теперь и другими фирмами.
Кратковременное производство метилцикламенальдегида в
1991-1992 гг. было организовано Калужским комбинатом по спосо-
бу, разработанному ВНИИСНДВ. Здесь использовалось алкилирова-
ние изомасляного альдегида куминилхлоридом в условиях катализа
фазового переноса. Метилцикламен-альдегид имеет свежий цветоч-
ный запах с нотами цикламенальдегида и при разведении - ланды-
ша. Ближайший его гомолог (Majantol) рекламируется фирмой «Ва-
166
Глава 8
кер» (Германия) в качестве душистого вещества со стойким запахом
типа ландыша.
Небходимо отметить, что создать духи, которые воспроизводи-
ли бы нежный и вместе с тем стойкий во времени запах ландыша,
очень трудно. Обычно для этого используют сочетание гидроксици-
тронеллаля и лилиальальдегида (или цикламенальдегида) с цитро-
неллолом и другими спиртами или эфирными маслами. Так, напри-
мер, в духах «Серебристый ландыш» («Северное сияние», 1952 г.,
автор Б.Л. Гутцайт) в качестве дополнительных компонентов были
использованы гераниевое и бергамотное эфирные масла и несколько
синтетических продуктов.
В духи массовой серии «Майский ландыш» (Новая заря, 1953 г.,
автор А.В. Грибина) наряду с цитронеллолом были введены фенилэ-
тиловый спирт, терпинеол и т. п.
Известно, что в духах «Диориссимо» (Кристиан Диор, 1956 г.)
существенную роль играет спирт листьев (цис-3-гексенол), ввод ко-
торого в композицию составляет 1,3%.
Мускусные препараты
Природные продукты с мускусным запахом
В древности считалось, что секреты желез и другие продукты
животного происхождения, имеющие сильный запах, обладают ма-
гической силой и являются чудодейственными лекарствами.
Позже было установлено, что эти продукты даже при очень ма-
лых концентрациях способны увеличивать стойкость благовоний и
придавать их запаху экзотические ноты. Одним из таких продуктов,
известных до н. э., был мускус, который содержится в специальных
железах, находящихся в нижней части живота у самцов кабарги Мо-
schus moschiferus, обитающей в Южной и Восточной Сибири, Се-
верной Монголии, Центральной и Юго-Восточной Азии. В период
гона эти железы достигают величины куриного яйца, а их выделе-
ния, обладающие исключительно стойким запахом, служат для того,
чтобы пометить территорию и, возможно, чтобы привлечь самку.
Подтверждением исключительной стойкости запаха мускуса
является тот факт, что находящаяся в г. Тебризе (Иран) единствен-
ная в своем роде «душистая мечеть», при кладке стен которой ис-
пользовали раствор с добавкой мускуса, до сих пор, спустя более
600 лет, сохраняет этот запах.
Для создания благовоний использовался и цибет - секрет желез
эфиопской кошки Viverra civetta L., выделяемый для привлечения
самцов; обычно он поступал в продажу в буйволовых рогах. Этот
I Iу111истые вещества
167
с екрет обладает очень сильным неприятным запахом, экзальтирую-
щее действие которого проявляется при разбавлении и смешивании
с другими компонентами.
Ноты мускусного запаха имеют секрет железы мускусной кры-
сы Ondatra civethica, секрет, выделяемый из особых желез речных
Бобров (так называемая «бобровая струя», или кастореум), а также
выделения хорьков и барсуков, моча россомахи, мясо мускусных
ьыков, высушенная кровь горных козлов, яйца коршуна, феромоны
некоторых видов пчел, термитов и др. Изредка мускусный запах
встречается и в растительном мире. Этим запахом обладают, напри-
мер, эфирные масла из корней ангелики (Angelica archangelica L.) и
семян абельмоша (Abehnoschus moschatus Moench.\ некоторые виды
ыбака и др.
В отличие от животного мира, где носителями мускусного запа-
ха являются макроциклические кетоны, в растительном мире носи-
телями этого запаха служат макроциклические лактоны - 15-пента-
деканолид, содержащийся в эфирном масле из корней ангелики, и
амбреттолид, содержащийся в эфирном масле из семян абельмоша.
По силе и тонкости запаха, устойчивости, а также по способно-
сти фиксировать и облагораживать запах парфюмерной композиции
макроциклические мускусы превосходят все другие соединения с
мускусным запахом.
Широкие исследования в области макроциклических соедине-
ний привели к разработке промышленных методов синтеза замени-
телей наиболее ценных природных мускусов, а также к разработке
методов получения некоторых макроциклических соединений, не
найденных в природе, например, оксалактонов, эфиров муконата,
этиленбрассилата и др.
Вначале (примерно до 1970 г.) стратегия синтеза макроциклов
состояла в синтезе их алифатических предшественников с функцио-
нальными группами по обоим концам углеродной цепи и после-
дующей циклизации этих бифункциональных соединений.
После того, как в результате значительных успехов нефтехими-
ческого синтеза циклододеканон стал промышленно доступным и
недорогим продуктом, стратегия синтеза ряда макроциклических
соедйнений стала заключаться в разработке методов расширения
двенадцатичленного цикла до пятнадцатичленного.
Весьма нетривиальный метод получения макроциклических
душистых веществ был предложен П. Стори. Исходным продуктом в
этом синтезе является циклогексанон, который при действии пере-
киси водорода дает дициклогексилиденпероксид, превращающийся
168
Глава 8
далее по реакции Караша-Сосновского с выходом 72% в трицикло-
гексилиденпероксид. Последний в большом разведении подвергает-
ся фото- или терморасщеплению, и в результате такой фрагментации
одновременно образуются 16-гексадеканолид, циклопентадекан и
циклогексанон. Последующее окисление циклопентадекана приво-
дит к соответствующему кетону.
В начале 70-х годов макроциклические мускусы пытались про-
изводить по этой схеме, однако из-за опасности взрыва при работе с
перекисными соединениями от этого способа пришлось отказаться.
Мускон является макроциклическим кетоном, имеет очень
стойкий и приятный мускусный запах. Несмотря на то, что описано
несколько способов его синтеза, организация промышленного про-
изводства этого продукта связана со многими трудностями. Однако,
в настоящее время известен ряд продуктов, близких по запаху, про-
мышленный синтез которых осуществить значительно легче.
Цибетон обладает сильным животно-мускусным запахом. Все
известные способы синтеза его трудны для промышленного произ-
водства.
5-Циклогексадеценон имеет сильный мускусный запах. В приро-
де не найден. Выпускается под торговыми названиями: маек ТМ («Со-
да-Ароматик») и амбретон («Такасаго»). Продукт является смесью
цис-транс-изомеров. Объем производства составляет несколько сот
тонн в год. Используют в парфюмерных композициях и отдушках.
8-Циклогексадеценон (лактон) обладает мускусным запахом с
цветочной нотой. В природе не найден. Промышленный способ по-
лучения оригинален и базируется на метатезисе циклооктена, при-
водящем с выходом 34% к 1,9-циклогексадекадиену, который далее
превращается в кетон. Производится на фирме «Вакер». Фирма ре-
комендует 8-циклогексадеценон для замены амбрового мускуса в
парфюмерных композициях и отдушках.
Циклооктен, получаемый циклодимеризацией бутадиена, явля-
ется дешевым промышленным продуктом, производство которого
превышает 10000 т в год.
Из макроциклических лактонов с мускусным запахом наиболее
важным промышленным продуктом, бесспорно, является 15-пента-
деканолид. Он производится на многих фирмах под торговыми на-
званиями: циклопентадеканолид («Хаарман-Реймер»), экзальтолид и
экзальтекс («Фирмених»), драголид («Драгоко»), тибетолид («Живо-
дан» и Россия), пенталид («Сода Ароматик») и др.
Промышленный синтез осуществляют разными способами. Ме-
тод, который применялся в России до 1980 г., состоит в электрохи-
Jlyшистые вещества
169
ми ческой конденсации 11-ацетоксиундекановой кислоты с моноэти-
новым эфиром адипиновой кислоты, гидролизе полученного этило-
вого эфира 15-ацетоксипентадекановой кислоты и циклизации обра-
зующейся 15-гидроксипентадекановой кислоты в 15-пентадеканолид.
Наиболее крупное производство лактона (до 100 тонн в год) ба-
зируется на использовании в качестве сырья циклододеканона.
16-Гексадеканолид (дигидроамбреттолид) имеет мускусный за-
пах со слабой жирной нотой. В природе не найден, производится на
фирме «ИФФ». Может быть синтезирован циклизацией 16-гидрокси-
пальмитиновой кислоты. Используется в небольшом числе парфю-
мерных композиций при дозировке до 3%.
12-Оксопентадеканолид обладает мускусным запахом с древес-
ной и растительной нотами. В природе не найден. Производится на
фирме «Хаарман-Реймер» под торговым названием - кетодеканолид;
продукт представляет собой 50%-ный раствор смеси изопропил ми-
ристата и дипропиленгликоля (3 : 2).
Макроциклические оксалактоны в природе не встречаются,
они были открыты в результате интенсивных исследований по син-
юзу макроциклических соединений, начатых после того, как была
установлена макроциклическая природа большинства натуральных
мускусов.
Среди использующихся в настоящее время мускусных препара-
те макроциклические оксалактоны занимают заметное место. Это
обусловлено, главным образом, тем, что синтез оксалактонов в
большинстве случаев проще, чем синтез макроциклических кетонов
и лактонов, и осуществляется по общей схеме, состоящей во взаимо-
действии мононатрового производного диола с соответствующей со-
галогенкислотой (или ее эфиром) и циклизации образующейся гид-
роксиоксакислоты.
НО(СН2)пОНа+На1(СН2)тСООН-МЮ(СН2)пО(СН2)тСООН-^
/(CHjJn----О
---► полиэфир —► О I
\сн2)т—С
о
Так, по этой схеме из этиленгликоля и И-хлор- или 11-бром-
ундекановой кислоты получают «оксалактон 2-11», обладающий
мускусно-кедровым запахом, из 1,4-бутандиола и 11-хлор- или
11-бромундекановой кислоты - «оксалактон 4-11», имеющий мус-
170
Глава 8
кусный запах с легкой фруктовой нотой, из 1,5-пентандиола и мети-
лового эфира 10-бромдекановой кислоты - «оксалактон 5-10» с мус-
кусным запахом, а из 1,6-гександиола и 9-хлорнонановой кислоты -
«оксалактон 6-9».
Представленные выше оксалактоны используются в парфюмер-
ных композициях и отдушках.
Стойким приятным мускусным запахом обладают и некоторые
циклические эфиры этиленгликоля и дикарбоновых кислот, в пер-
вую очередь мусконат и этиленбрассилат, которые так же, как и
макроциклические оксалактоны, в природе не найдены.
Эфир мусконата производится под торговыми названиями: арова N
(«Хюльс»), маек С-14 («Такасаго») и аттрактолид («Драгоко»), а
эфир (VII) - под торговыми названиями маек BRB («Рон-Пуленк») и
маек Т («Такасаго»).
Эфир мусконата получают из 1,10-декандикарбоновой кислоты
и этиленгликоля путем конденсации и термической деполимериза-
ции при непрерывной подаче этиленгликоля и отгонке в вакууме
азеотропа этиленгликоля с мусконатом.
Аналогично из брассиловой кислоты и этиленгликоля синтези-
руют эфир этиленбрассилата. Сама брассиловая кислота получается
озонолизом эруковой кислоты, содержащейся в виде триглицерина в
рапсовом масле. Новым возможным путем получения брассиловой
кислоты может стать микробиологическое окисление тридекана.
Французский химик А. Баур в 1801 г. открыл новую группу ду-
шистых веществ с запахом мускуса, так называемых нитромускусов,
промышленный выпуск которых был организован во многих стра-
нах. Нитромускусы использовались главным образом для отдушива-
ния мыла. Мировое производство этих мускусов достигало 5000 т в
год, однако их получение, в первую очередь мускус-ксилола и мус-
куса амбрового, является взрывоопасным. Кроме того, на основании
токсикологических исследований, проведенных в начале 80-х годов,
обнаружен фототоксический эффект действия мускуса амбрового на
кожу человека и его нейротоксическое действие, что послужило ос-
нованием для запрета использования этого продукта в парфюмерии
и отдушках для мыла и косметики. Все эти обстоятельства привели к
прекращению их производства.
Более перспективными мускусными препаратами являются так
называемые индановые и тетралиновые мускусы, которые заметно
дешевле макроциклических мускусов и производятся в настоящее
время в больших количествах. Наиболее важными из этих мускус-
ных препаратов являются фантолид, целестолид, галахсолид, каш-
меран и тоналид. Ни одно из этих соединений в природе не найдено.
Душистые вещества
171
Фантолид, обладающий мускусным запахом с животной нотой,
получают ацетилированием гексаметилиндана. Применяется в пар-
фюмерных композициях, отдушках для мыла и как фиксатор запаха
при дозировке, по рекомендации ИФРА, не более 10%.
Целестолид, имеющий приятный мускусный запах, получают
взаимодействием Na-производного трет-бутилтолуола с металлил-
хлоридом или конденсацией трет-бутилбензола с изопреном. Произ-
водится под торговыми названиями: целестолид («ИФФ»), маек DTI
(«Фирмених»), кризолид («Живодан»), в России производился под
торговым названием эсперон. Используется при составлении пар-
фюмерных композиций и особенно как компонент отдушек для мы-
на и моющих средств при дозировке до 10%.
Циклический эфир (галахсолид), обладающий сильным мускус-
ным запахом с древесной нотой, производится на фирме «ИФФ»
(торговое название галаксолид) и на фирме «ББА» (торговое назва-
ние аббалид). Выпускается в виде 50%-ных растворов в диэтилфта-
лате, бензилбензоате, изопропилмиристате, дипропиленгликоле. Он
применяется в большом ассортименте парфюмерных композиций и
отдушек при дозировке до 25%.
Тетралиновый мускус (тоналид), обладающий сильным мускус-
ным запахом с пудровой нотой, производится на фирме «Юнилевер»
под торговым названием тоналид, а на фирме «Живодан» - под тор-
говым названием фиксолид. Объем производства превышает 1000 т
в год. Применяют в парфюмерных композициях в отдушках различ-
ного назначения.
Таким образом, значительная часть потребности в мускусных
препаратах, очень широко использующихся при составлении пар-
фюмерных композиций, отдушек для мыла, моющих средств и кос-
метических изделий, удовлетворяется в настоящее время за счет
синтетических индановых и тетралиновых мускусов.
Мятное масло. Современные методы получения
важнейших его компонентов
Мята известна с незапамятных времен. Производство эфирного
масла перечной мяты Mentha piperitae было начато в Англии в
XVIII веке, в настоящее время перечная мята культивируется в
США, России, Болгарии и в Украине.
Масло мятное получают из целых подвяленных растений или
сухих листьев, скошенных в период 50%-ного или полного цветения,
путем отгонки с паром; выход 1,5-2%. В состав масла входят
(-)-ментол (45-60%), (-)-ментон (до 30%), ментилацетат, карвон,
пулегон, различные углеводороды и многие другие соединения.
172
Глава 8
Эфирное масло из мяты полевой (Mentha arvensis L.) не столь
приятно по вкусу, но содержит больше ментола (около 80%), что по-
зволяет получать из этого масла, кроме кристаллического ментола,
так называемое «дементолизированное» масло (40-50% ментола),
которое также является товарным продуктом. Масло выделяют из
целых цветущих растений путем отгонки с паром, выход 1,3-1,6%.
Основные производители этого масла - Япония, Китай, Бразилия.
Мятные масла - подвижные светло-желтые или желтые жидко-
сти с запахом мяты и холодящим вкусом. Они широко используются
как компоненты средств ухода за зубами и некоторых лекарствен-
ных средств, при производстве кондитерских и ликеро-водочных
изделий, а также для выделения ментола и ментона.
В последние десятилетия все большее значение приобретают
синтетические методы получения важнейших компонентов мятного
масла, в первую очередь ментола, ^то в большинстве случаев эконо-
мически значительно целесообразнее и позволяет полностью удов-
летворить потребности в этом важном продукте.
Ментол имеет четыре пространственных изомера, каждый из ко-
торых может существовать в виде рацемата и оптических антиподов.
ментол изоментол неоментол неоизоментол
Стереоизомерные ментолы отличаются друг от друга по физи-
ческим и токсикологическим свойствам, а также по запаху и вкусу.
Изоментол, неоментол и особенно неоизоментол имеют менее
приятный запах (с оттенком камфары) и вкус. Традиционный способ
получения ментола - вымораживание из эфирного масла Mentha ar-
vensis. Существует также другие промышленные методы получения
ментола.
Один из этих методов, реализованный в Японии на фирме «Та-
касаго», базируется на использовании (+)-цитронеллаля (II), выде-
ляемого перегонкой из цитронеллового масла или получаемого из
изопрена. Циклизация (II) в присутствии кислотных катализаторов
приводит к смеси стереоизомерных изопулеголов, главный продукт
которой (+)-изопулегол при гидрировании дает (-)-ментол.
Известен метод стереоселективной циклизации II только в
(+)-изопулегол
Душистые вещества
173
(+)-изопуле-
гол (60%)
(+)-неизопуле-
гол(20%)
(-)-изопуле- (+)-неоизоизо-
гол (15%) пулегол (5%)
Другой метод состоит в гидрировании пиперитона, являющего-
ся главным компонентом эвкалиптового масла из Eucalyptus dives
Typus; при этом образуется смесь стереоизомерных ментолов, из
которых самый эффективный изомер выделяют через хлорацетаты -
это (-)-ментол.
Синтез, разработанный в Индии, базируется на (+)-3-карене, ко-
торый является главным компонентом (55-65%) индийского скипи-
дара из Pinus roxburghill.
Очень важный промышленный метод получения ментола со-
стоит в гидрировании тимола (III) над никелевыми катализаторами,
приводящем к термодинамически равновесной смеси (±)-ментола
(-57%), (±)-неоментола (-28%) и (±)-изоментола (-15%). Эту смесь
подвергают вакуум-ректификации на эффективных колоннах, выде-
ляя (±)-ментолы нужной степени чистоты.
Фракции, обогащенные нео- и изоментолом, изомеризуют в ат-
мосфере водорода в присутствии никелевых катализаторов до изо-
мерной смеси, близкой по составу к смеси, взятой на ректификацию.
Таким образом, все стереоизомеры ментола удается в конечном сче-
те перевести в ментол.
Ментол находит самое разнообразное применение. Его исполь-
зуют в пищевой промышленности при приготовлении некоторых
ликеров, пряников, конфет и жевательной резинки, в косметической
промышленности - при производстве зубных паст, порошков и дру-
174
Глава 8
гих средств ухода за зубами, а в табачной промышленности - для
ароматизации табака, особенно в производстве сигар.
Значительные количества ментола используются в медицинской
промышленности для получения валидола и других сердечных пре-
паратов, бороментола, некоторых противорадикулитных и противо-
невралгических лекарств; по бактерицидному действию ментол в
2-3 раза сильнее фенола.
Ментол является сырьем для получения ментона, ментилацетата
и некоторых других эфиров, применяющихся для составления «ис-
кусственных» мятных масел, отдушек и пищевых эссенций. Миро-
вое производство ментола составляет около 6000 т в год.
Тимол (III), являющийся сырьем для промышленного получе-
ния ментола, представляет собой кристаллы с резким характерным
«медицинским» запахом и пряно-жгучим вкусом; обладает сильным
бактерицидным действием. Содержится в эфирных маслах, напри-
мер, в тимьяновом (20-50%) из чабреца Thymus vulgaris или Thymus
serpyllum (отсюда и название «тимол»), ажгоновом (из тмина Сагит
ajowan В. L. Н.) и др.
Промышленный метод получения (III) состоит в орто-
алкилировании крезола пропиленом под давлением в присутствии
региоселективного катализатора - крезолята алюминия. Чистый (III)
выделяют вакуум-ректификацией и кристаллизацией.
Тимол в больших количествах используется как сырье для по-
лучения ментола, ментона и ряда химических индикаторов (напри-
мер, тимолфталеина и тимолового синего), имеет ограниченное
применение как компонент некоторых парфюмерных композиций и
отдушек для мыла и зубных паст, в медицине - как противоглистное
и антисептическое средство, в стоматологической практике - для
дезинфекции полости рта и обезболивания дентина, в пчеловодстве -
для борьбы с паразитарными болезнями пчел. По бактерицидному
действию тимол в 25 раз эффективнее фенола.
В отдушках для зубных паст, косметических изделий и товаров
бытовой химии наряду с ментолом используется и ментон (IV). ко-
торый является также одним из основных компонентов «искусст-
венных» мятных масел. Ментон существует в виде транс-изомера
(ментон) и цис-изомера (изоментон).
(+)-Изоментон и (-)-lV содержатся во многих эфирных маслах.
Запах ментона - мятный, освежающий с легкой древесной но-
той, в запахе изоментона дополнительно ощущается фруктовая нота.
Оба кетона выделяют из эфирных масел путем вакуум-
ректификации (после удаления из масел ментола). Под действием
Душистые вещества
175
кислот и щелочей, особенно при нагревании, оба кетона изомеризу-
ются друг в друга, образуя термодинамически равновесную смесь
( 70% IV и -30% изоментона).
Ментон может быть получен дегидрированием ментола на мед-
нохромовых катализаторах либо гидрированием тимола на палла-
диевых катализаторах.
При составлении «искусственных» мятных масел, а также от-
душек для зубных паст и некоторых пищевых эссенций используют
и ментилацетат, обладающий мятно-освежающим запахом с травя-
нистой нотой.
(-)-Менти л ацетат содержится в мятных и некоторых других
эфирных маслах. Его получают ацетилированием ментола.
Розовое масло. Гераниол, цитронеллол, розеноксид,
дамасконы, фенилэтиловый спирт
В Марокко розовое масло получают преимущественно из сорта
Rosa centifolia, необычайный запах которого восхвалял еще Геродот.
Город Грасс на юге Франции был центром по производству
масла из «майской розы», которая представляет собой гибрид Rosa
gallic а и Rosa centifolia, но больше всего масла получают из сорта
Rosa damascena Mill., вывезенного в свое время из Дамаска. Этот
сорт выращивают в бассейне Средиземного моря (Турция, Египет,
Марокко), а также в Болгарии, Крыму, Молдавии, Грузии и Индии,
однако благодаря сочетанию климатических и почвенных условий
лучшее по качеству масло получают в Болгарии, у подножья Балкан-
ских гор, в знаменитой «Долине роз» (в районе гор. Казанлык).
Очень высокая цена болгарского розового масла обусловлена,
прежде всего, исключительно высокой трудоемкостью сбора и обра-
ботки лепестков розы. Так, из 3-4 т лепестков, собираемых сборщи-
ками вручную за 800 ч труда, по болгарской технологии перегонки с
паром получают около 1 кг масла (средний выход составляет
0,025%). При этом следует учесть, что сбор урожая розы ограничи-
вается 30 сут. в мае и июне, а работа проводится только в ранние
утренние часы, поскольку содержание масла после восхода солнца и
до полудня снижается вдвое.
176
Глава 8
Для парфюмерных целей путем экстракции цветков розы пет-
ролейным эфиром получают конкрет розы, а из него при обработке
спиртом - абсолют розы.
Отечественное розовое масло по составу и запаху значительно
отличается от зарубежного. Это связано с особенностями техноло-
гии, а именно с применением ферментации в растворе поваренной
соли и очень полным извлечением масла, растворенного в дистилля-
ционных водах. Этот способ переработки розы позволяет в 3 раза
увеличить выход масла, но такое масло содержит до 90% (3-фе-
нилэтилового спирта.
Помимо своего основного использования в качестве ценнейше-
го компонента парфюмерно-косметических изделий, розовое масло
входит в состав ряда лекарственных препаратов.
В настоящее время идентифицированы все компоненты масла,
содержащиеся в нем в количестве более 1%. Этими компонентами
оказались цитронеллол (38%), парафины С14-С2з (16%), гераниол
(14%), нерол (7%), р-фенилэтиловый спирт (2,8%), линалоол (1,4%),
метиловый эфир эвгенола (2,4%), эвгенол (1,2%), фарнезол (1,2%).
Несмотря на то, что общее содержание этих компонентов составляет
84% от веса масла, создать на их основе композицию, приближаю-
щуюся по запаху к натуральному маслу, не представлялось возмож-
ным. Следовательно, ключ к воспроизведению аромата розового
масла находился в минорных компонентах, составляющих всего 16%
от веса масла, но число которых велико (сейчас в розовом масле об-
наружено более 260 соединений).
Большие успехи инструментального анализа позволили иден-
тифицировать в масле ряд компонентов, которые, находясь в нем в
очень малых количествах, обладают тем не менее очень сильным
ольфакторным эффектом. Открытие этих компонентов связано в
первую очередь с исследованиями М. Штолля, Г. Олоффа и Э. Де-
моля, проводившимися на фирме «Фирмених».
К таким компонентам, во многом определяющим запах масла и
придающим ему «природные» ноты запаха, относятся розеноксид (I)
(0,46%), неролоксид (II) (0,09%), 3-(4'-метил-3'-пентенил)-фуран
(111), розенфуран (IV) (0,16%), тетрагидророзенфуран (V), п-мент-1-
ен-9-аль (VI), р-дамасценон (VII) (0,14%) и р-дамаскон (VIII)
(0,0003%).
Розеноксид (I) имеет сильный запах розы, герани и свежей зелени,
неролоксид (II) - сильный цветочный запах с нотой неролиевого масла
и свежей зелени, a III-VI придают маслу свежую цитрусовую ноту.
Душистые вещества
177
Наиболее важными минорными компонентами являются (VII) и
(VIII), имеющие наркотический запах экзотических цветов, напоми-
нающий запах черной смородины и чернослива. Содержание (VII)
составляет всего 0,14%, но он имеет очень низкий порог обоняния и
поэтому на 70% определяет аромат масла, тогда как доля основного
компонента - цитронеллола (38%) в букете запаха масла составляет
всего 4,3%.
(VII) и (VIII) (в сочетании с иононом, изобутиратом и изовалера-
юм Р-фенилэтилового спирта и тиглатом бензилового спирта) необ-
ходимы для придания розовому маслу основных «природных» нот.
Все перечисленные минорные компоненты составляют немно-
। им более 1% масла, но без них воссоздание запаха болгарского ро-
зового масла не представляется возможным.
Обнаружение в розовом масле компонентов I, VII и P-VIII вы-
звало лавину новых работ (свыше 300 научных публикаций и патен-
те за последние 15-20 лет), и к настоящему времени (I) обнаружен
в гераниевом масле (более 1%), в масле чая, в черной смородине, во
многих сортах виноградных соков и вин (вместе с II) и даже в мире
насекомых. Установлено также, что (1) является аттрактантом для
некоторых насекомых.
(VII) тоже широко распространен в природе: кроме масла розы,
он обнаружен в малине, вареных яблоках, в некоторых сортах вин,
I абака и др.
(а-VIII), имеющий сильный, очень стойкий, проникающий цве-
। очно-фруктовый запах с нотами яблока, черной смородины и розы,
содержится в эфирном масле чая, a (P-VII1) обнаружен также в неко-
торых сортах табака и смеси веществ, определяющих запах животных.
Все основные компоненты розового масла в больших количест-
вах выделяют из других, более дешевых эфирных масел или полу-
чают синтетическим путем.
Гераниол (IX), обладающий запахом розы, содержится в сво-
бодном виде и в виде эфиров в пальмарозовом, гераниевом, цитро-
нелловом, розовом и многих других эфирных маслах.
Классический способ выделения (IX) из пальмарозового масла
утрачивает свое значение из-за дороговизны этого масла, в то время
как метод получения (IX) из цитронеллового масла вакуум-
ректификацией (а иногда путем обработки борной кислотой и пере-
гонки) продолжает оставаться важным производственным способом,
тем более, что парфюмеры привыкли к запаху получаемого при этом
178
Глава 8
продукта, представляющего собой смесь (IX) с неролом - (X) и ци-
тронеллолом - (XI).
Промышленные методы синтеза гераниола базируются на ис-
пользовании мирцена или линалоола. Ежегодное мировое производ-
ство (IX) составляет до 10000 т.
По первому методу мирцен, получаемый при пиролизе р-пи-
нена, взаимодействуя с хлористым водородом, дает смесь геранил-,
нерил- и линалилхлоридов. Образующаяся смесь при взаимодейст-
вии с ацетатом натрия в присутствии аминов превращается в смесь
соответствующих ацетатов, вакуум-ректификация которой и после-
дующее омыление позволяют получить достаточно чистые (IX), (X)
и линалоол.
Второй метод состоит в изомеризации синтетического линалоо-
ла (или бората линалоола), полученного из пинана или дегидролина-
лоола, в смесь (IX) и (X) (или их боратов), из которой (IX) и (X) вы-
деляют ректификацией (или омылением и ректификацией).
Гераниол в больших количествах используется в производстве
парфюмерных композиций и разнообразных отдушек (дозировка до
30%), а также для получения (XI), цитраля, геранилацетата и многих
других душистых веществ.
Нерол (X), обладающий ароматом розы, более нежным, чем у
(IX), с нотами зелени и цитрусов, содержится в плодах цитрусовых,
а также в неролиевом, цитронелловом, розовом, бергамотном и дру-
гих эфирных маслах. Для промышленного получения (X) чаще всего
используют вакуум-ректификацию смесей (IX) и (X), получаемых
синтетическим путем. Небольшая разница температур кипения (5 °C
при атмосферном давлении) требует использования высокоэффек-
тивных ректификационных колонн.
При гидрировании цитраля на медно-хромовом катализаторе
удается получить смесь 45% (X), 40% (IX) и 10% (XI), запах которой
близок к запаху нерола.
Нерол (X) широко используется в парфюмерных композициях и
различных отдушках при дозировке до 20%, а также для получения
на его основе некоторых эфиров, являющихся ценными душистыми
веществами.
Цитронеллол (XI), имеющий свежий запах розы и герани, со-
держится в розовом, цитронелловом, гераниевом и многих других
эфирных маслах.
Цитронеллол в смеси с (IX) и другими терпеновыми спиртами
называют родинолом.
Душистые вещества
179
Традиционным способом производства (XI) является селектив-
ное гидрирование так называемой «гераниольной» фракции цитро-
неллового масла; можно получить (XI) и гидрированием цитронел-
иаля, выделенного из того же масла, или гидрированием масла ли-
монного эвкалипта Eucalyptus citriodora L. Синтетический ((±)-Х1)
получают гидрированием синтетических (IX) или цитраля.
Цитронеллол (XI) широко используется в парфюмерии, особен-
но при создании цветочных композиций (дозировка до 50%), и как
компонент отдушек различного назначения. Значительные количе-
ства (XI) используются для получения гидрооксицитронеллаля, эфи-
ров (XI) и других душистых веществ. (XI) обладает антимикробной
активностью.
р-Фенилэтиловый спирт (XII), обладающий мягким запахом ро-
зы, содержится в розовом, гераниевом, неролиевом, иланг-
иланговом и многих других эфирных маслах; в виде эфира коричной
кислоты найден в смолах и бальзамах. Основным способом крупно-
тоннажного производства (XII) является конденсация бензола с ок-
сидом этилена.
СН2-СН2
О
QH5CH2CH2OH
XII
этого метода состоят в высоком выходе целевого
А1С1з
СбНб
Достоинства
продукта и дешевизне исходного сырья, а недостатки - в необходи-
мости применения больших количеств хлорида алюминия и связан-
ных с этим значительных трудностях по его дальнейшей утилиза-
ции, а также в сложной очистке полученного (XII) до парфюмерной
кондиции.
Производство (XII) по этому методу существует в России с 1940 г.
Другой метод, пригодный для крупнотоннажного производства, -
восстановление оксида стирола в присутствии никелевых катализа-
торов и небольшого количества гидроксида натрия; очистка (XII) до
парфюмерной кондиции в этом способе значительно проще.
Н2
QH5CH-CH2 ------------► С6Н5СН2СН2ОН
\ / Ni - катали *
О затор, NaOH
XII
180
Глава 8
Использование этого способа целесообразно лишь при органи-
зации производства дешевого оксида стирола.
По некоторым данным, в США на фирме «ИФФ» разработан и
реализован процесс выделения (XII) из отходов производства стиро-
ла и оксида пропилена. Ежегодное мировое производство (XII) со-
ставляет около 7000 т.
р-Фенилэтиловый спирт (XII) в больших количествах использует-
ся в парфюмерии, в отдушках для мыла, косметических изделий и пи-
щевых эссенциях при дозировке до 40%, а также для получения фе-
нилацетальдегида (XIII), фенилэтилацетата и многих других простых и
сложных эфиров, применяющихся в качестве душистых веществ.
Фенилацетальдегид (XIII), обладающий сильным запахом гиа-
цинта с нотой зелени, содержится в цитрусовых эфирных маслах, в
розовом и многих других эфирных маслах, а также является летучим
компонентом ряда пищевых продуктов.
При хранении (на свету и в темноте) полимеризуется с образо-
ванием стеклообразного полимера, не имеющего запаха, полимери-
зованный продукт может быть частично регенерирован перегонкой
над кислотными катализаторами. Фенилацетальдегид значительно
лучше сохраняется в присутствии антиоксидантов и в виде раство-
ров в диэтил фталате, бензиловом, фенилэтиловом и других спиртах.
Производится в России и на ряде зарубежных фирм. Его получают
каталитическим окислением или дегидрированием (XII) либо терми-
ческой или каталитической изомеризацией оксида стирола.
Фенилацетальдегид используется в парфюмерных композициях,
особенно цветочных, и различных отдушках при дозировке до 2%, а
также для получения диметилацеталя, глицеринацеталя и некоторых
других ацеталей, применя-ющихся как душистые вещества. ИФРА
рекомендует применять (XIII) в композициях при одновременном
введении равных количеств (XII) или дипропиленгликоля.
Благодаря успехам тонкого органического синтеза стало воз-
можным организовать промышленное производство не только ос-
новных, но и некоторых минорных компонентов розового масла,
имеющих, как уже указывалось, исключительное значение для вос-
создания его аромата.
Первым из таких компонентов стал розеноксид, производство
которого было организовано еще в 60-е годы на предприятиях
«Фирмених» и «Драгоко» путем фотосенсибилизированного окисле-
ния ((-)-Х1), восстановления образующегося гидропероксида в соот-
Душистые вещества
181
ветствующий диол и заключительной циклизации, приводящей к
смеси цис- и транс-розеноксида.
Второй способ состоит в окислении (XI) надуксусной кислотой
и последующей циклизации образующегося оксида в розеноксид под
действием фосфорной кислоты. Розеноксид используется в парфю-
мерных композициях и отдушках при дозировке 0,01-0,2%.
Обнаружение 0-дамасценона (VII) в розовом масле явилось
первым шагом в изучении группы дамасконов (VIII), которые пред-
ставляют собой изомерные иононам циклогексеновые кетоны.
осн=снсн3
0-дамаскон (VIII)
В последние годы предложены различные сложные методы
синтеза (VII) и (VIII), основанные на использовании в качестве ис-
ходных продуктов циклоцитраля, эфиров циклогераниевой кислоты,
иононов, дегидролиналоола и других видов сырья.
(VII), (а- VIII) и (p-VIII) производятся на фирме «Фирмених»,
объем производства, вероятно, не превышает 10 т в год. Все эти
продукты очень дороги, однако их чрезвычайно сильный запах и
низкий порог обоняния делают их использование в парфюмерных
композициях даже в очень малых концентрациях весьма эффектив-
ным. Применяются исключительно в высших сортах парфюмерии.
Санталовое масло и душистые вещества с санталовым
запахом
Санталовое масло благодаря исключительно ценному запаху и
фиксирующему действию широко используется в парфюмерии. Оно,
особенно в сочетании с розовым, гвоздичным, лавандовым и берга-
мотным маслами, является незаменимой основой для придания пар-
фюмерным изделиям тяжелой, восточной ноты. Санталовое масло
обладает также бактерицидным действием и в течение многих лет
использовалось в медицине.
Санталовое масло получается путем перегонки с паром мелко
измельченной древесины санталового дерева Santalum album L., дос-
тигшего примерно 40-летнего возраста. Выход масла составляет
около 6%. Несмотря на высокий выход, это масло является очень
дорогим, так как ресурсы санталового дерева уже сильно истощены.
182
Глава 8
Годовой объем производства санталового масла менее 200 т, причем
основная часть масла получается в южно-индийском штате Майсур.
Главными компонентами санталового масла (-90%) являются
(+)-цис-а-санталол (I) и (-)-цис-Р-санталол (II), причем p-изомер и
определяет в основном запах масла.
Предпринимавшиеся многочисленные попытки разработать
пригодные для промышленного производства методы синтеза (I) и
(И) не увенчались успехом и поэтому сейчас в парфюмерии исполь-
зуются синтетические продукты иной химической структуры, обла-
дающие выраженным санталовым запахом.
В настоящее время наиболее важными заменителями санталово-
го масла являются терпенилциклогексанолы, имеющие стойкий сан-
таловый запах, удивительно сходный с запахом натурального масла.
Санталидол (III) представляет собой очень вязкую бесцветную
или слегка желтоватую жидкость со стойким санталовым запахом, в
природе не найден.
Разработанный во ВНИИСНДВ промышленный синтез (III) со-
стоит в конденсации камфена с гваяколом в присутствии асканита и
последующем каталитическом гидрировании образующихся терпе-
нилгваяколов со скелетным никелем.
Широкое применение (III) и его зарубежных аналогов в парфю-
мерных композициях началось еще до того, как был установлен со-
став терпенилциклогексанолов и структура носителя запаха.
Лишь в результате многочисленных работ, интенсивно прово-
дившихся во ВНИИСНДВ, а также в Швейцарии и США, к 1964 г.
удалось определить полный состав (III) и установить зависимость
запаха от взаимного расположения терпенильного заместителя и
гидроксила, строения терпенильного заместителя и конфигурации
терпенилциклогексанолов.
Оказалось, что носителем санталового запаха является транс-
(экзо-3-изокамфил) циклогексанол (IV), образующийся лишь при
гидрировании 3- и 5-изокамфилгваяколов, общее содержание кото-
рых в продукте конденсации не превышает 12-13%.
Установлено, что если конденсацию камфена с фенолом осуще-
ствлять в жестких условиях (150-190 °C, продолжительность 4-10 ч,
в присутствии алюмосиликата с добавкой фенолята алюминия), то
содержание мета-терпенилфенолов в продукте конденсации возрас-
тает примерно до 20%.
Гидрирование образовавшейся смеси терпенилфенолов, проте-
кающее значительно легче, чем гидрирование смеси терпенилгвая-
Душистые вещества
183
колов, приводит к смеси терпенилциклогексанолов, обладающей
(анталовым запахом и получившей торговое название сантал-А. По-
чему во ВНИИСНДВ была разработана и освоена технология полу-
чения сантала-А непосредственно из фенола.
Запах сантала-А несколько слабее и мягче, чем запах III, и име-
с i цветочную ноту.
Санталидол (III) и его аналоги широко применяются в парфю-
мерных композициях и отдушках различного назначения при дози-
ровке до 20%.
Промышленное производство всех этих продуктов, незначи-
।еиьно отличающихся друг от друга, - санталидола, сантала-А, сан-
деиы («Живодан»), сандела H+R (Хаарман - Реймер), санталекса-Т
(« Гакасаго»), IBCH («Рон-Пуленк»), нордсантола («Квест»), индиса-
н<! и сандиффа («ИФФ») - превысило 1000 тонн в год.
К другой важной группе душистых веществ с санталовым запа-
хом, открытой в последние 20-25 лет, относятся продукты, получае-
мые на основе камфоленового альдегида, который так же, как и
камфен, используемый для синтеза санталидола и его аналогов, по-
мучается из а-пинена - основного компонента русского скипидара.
Камфоленовый альдегид получается изомеризацией оксида а-пи-
нена, который в свою очередь образуется при окислении а-пинена
органическими надкислотами. Основное направление использования
камфоленового альдегида для синтеза душистых веществ состоит в
сю альдольной конденсации с низшими алифатическими альдегида-
ми и восстановлении образующихся при этом непредельных альде-
। идов, приводящем к первичным спиртам, многие из которых обла-
дают санталовым запахом.
Спирт VI (R=CH3) обладает сильным древесным запахом, напо-
минающим запах санталового масла, и выпускается под торговыми
названиями сандалмайсур («КАО») и мадрол («Драгоко»), а его
пильный аналог (VI, R=C2H5), имеющий сильный санталовый запах
с цветочной нотой, известен на рынке под торговыми названиями
ьакданол («ИФФ»), сандранол («Драгоко»), бангалол («Квест»), сан-
дслен («Хаарман - Реймер»).
Спирт (VII) (R=CH3), обладающий санталовым запахом с мус-
кусной нотой, получен Э. Клейном и Э.И. Брунке и выпускается на
<|)ирме «Драгоко» под торговым названием браманол и браманол F.
При конденсации камфоленового альдегида с метилэтилкето-
ном образуется смесь непредельных кетонов с прямой и разветвлен-
ной боковой цепью, соотношение между которыми зависит от усло-
вий проведения реакции.
184
Глава 8
Гидрирование смеси этих кетонов приводит к смеси спиртов,
обладающей санталовым запахом с мускусной нотой, причем харак-
терным санталовым запахом обладает только спирт (VIII), выпускае-
мый на фирме «Живодан» под торговым названием сандалор, тогда
как спирт с прямой боковой цепью имеет мускусно-древесный запах.
Стойким санталовым запахом обладает также 3,3-диметил-5-
(2,2,3-триметил-3-циклопентенил)-4-пентен-2-ол (IX), получаемый
алкилированием непредельного кетона (X) хлористым метилом в
условиях межфазного катализа и последующим восстановлением;
этот спирт имеет торговое название полисантол («Фирмених»).
Все перечисленные продукты, представляющие собой жидко-
сти, в природе не найдены; они прочно вошли в современный ассор-
тимент душистых веществ и широко используются как полноценные
заменители натурального санталового масла.
Синтетические душистые вещества, получаемые
из алкилфенолов
Систематические исследования, проводившиеся в течение мно-
гих лет во ВНИИСНДВ, показали особую плодотворность использо-
вания алкилфенолов наряду с очень широким спектром их примене-
ния для синтеза душистых веществ, и привели к получению ряда
новых оригинальных продуктов.
Получение душистых веществ осуществляется по общей схеме,
включающей алкилирование фенолов разветвленными олефинами
(или соответствующими спиртами), гидрирование синтезированных
алкилфенолов и превращение образовавшихся спиртов в сложные
эфиры или в соответствующие кетоны.
Доступность сырья и относительная простота метода обуслови-
ли его перспективность для промышленного использования.
По этой схеме ранее были получены тимол, ментол, ментон,
ментилацетат, а использование для алкилирования фенолов терпенов
(вместо олефинов) и дальнейшие превращения образующихся тер-
пенилфенолов по той же схеме привели к синтезу санталидола и
сантала-А, а также кедрола и мустерона.
Один из первых продуктов этой группы - 4-трет-бутилцикло-
гексилацетат (1) - впервые был получен и предложен в качестве ду-
шистого вещества во ВНИИСНДВ, его промышленное производство
было начато в СССР еще в 1950 г.
Товарный (I), являющийся смесью цис- и транс-изомеров, пред-
ставляет собой бесцветную жидкость с цветочно-древесным запа-
хом. Его получают гидрированием 4-трет-бутилфенола и последую-
щим ацетилированием образующегося 4-трет-бутилциклогексанола.
Ду111истые вещества
185
он ОН
OCOR
Соотношение изомеров в товарном продукте зависит главным
оьразом от катализатора гидрирования: в присутствии никелевых
клал и заторов получается преимущественно транс-изомер, имею-
щий менее сильный запах с древесной нотой, а в присутствии родие-
вых катализаторов - главным образом цис-изомер с более сильным и
। онким запахом.
4-трет-бутилциклогексилацетат производится на многих фир-
мах под различными торговыми названиями: циклоацетат (Россия),
ориклон («Хаарман - Реймер»), вертенекс («ИФФ», «Као»), лоризия
(“Фирмених») и др. Используется в большом ассортименте парфю-
мерных композиций и отдушек различного назначения при дозиров-
ке до 20%.
Еще одним практически важным продуктом является этиленкеталь
I । рст-бутилциклогексанона (II), обладающий стойким древесно-мус-
кхсным запахом, который под торговым названием кипреналь в течение
чет выпускался на Экспериментальном заводе ВНИИСНДВ.
В процессе развития исследований по получению душистых
веществ из алкилфенолов было установлено, что изогексилфенолы,
образующиеся при алкилировании фенолов 2,3-диметил-2-бутеном
н in пинаколиновым спиртом и содержащие в изогексильном ради-
каие одновременно четвертичный и третичный атомы углерода, яв-
чяются полупродуктами в синтезе ряда новых душистых веществ.
186
Глава 8
Эти новые продукты - ветинон (III), ирилон (IV), ветинилацетат
(V) и ветинилпропионат (VI) - были впервые синтезированы во
ВНИИСНДВ по общей схеме превращения алкилфенолов в души-
стые вещества.
Кетон (III) с древесно-цветочным запахом применяется при со-
ставлении парфюмерных композиций и, что особенно важно, явля-
ется одним из основных компонентов композиции «искусственное»
пачулиевое масло, разработанной во ВНИИСНДВ в 1966 г. и позво-
лившей значительно сократить потребление натурального масла,
широко применяющегося в парфюмерии для придания духам «вос-
точной» ноты, а также для отдушивания туалетного мыла.
Основными носителями запаха натурального пачулиевого масла
являются спирты - пачулол и норпачуленол, промышленный синтез
которых необычайно сложен.
В качестве основного компонента композиции «искусственное»
пачулиевое масло использовался (III) (до 30%); кроме (III), в эту компо-
зицию входили еще (I), (II) и (V), также получаемые из алкилфенолов.
Кетон IV, обладающий мускусно-ирисовым запахом, входит в
состав многих парфюмерных композиций-баз, в том числе и в соз-
данную во ВНИИСНДВ композицию с запахом ириса, содержание
(IV) в которой составляет около 10%.
Ветинилацетат (V) обладает древесно-ирисным запахом, а вети-
нил-пропионат (VI) имеет древесно-смолистый запах.
Сосновое масло, скипидар и душистые вещества,
получаемые из компонентов скипидара
Важным сырьем для получения многих душистых веществ яв-
ляются терпеновые углеводороды, получаемые из хвойных деревьев,
в частности, из сосны.
Эфирное сосновое масло, представляющее собой бесцветную
жидкость с приятным бальзамическим запахом, получают из хвои
сосны при отгонке с паром, выход масла составляет 0,2-0,6%.
Основные компоненты этого масла - а- и р-пинены, 3-карен,
лимонен, некоторые сесквитерпены, борнилацетат и другие соеди-
нения; существенное влияние на запах оказывают содержащиеся в
масле в малых количествах лауриновый и дециловый альдегиды.
Более важным источником терпеновых углеводородов, чем
эфирные масла хвойных, является скипидар - бесцветная или желто-
ватая жидкость с характерным сосновым запахом.
В зависимости от способа получения различают несколько ви-
дов скипидара.
Ду111истые вещества
187
Живичный скипидар, или терпентинное масло, получают отгон-
кой летучей части живицы (сосновой, еловой, лиственничной, кед-
ровой и др.) при производстве канифоли.
Экстракционный скипидар выделяют отгонкой из смолистых
веществ, извлекаемых экстракцией органическими растворителями
(обычно бензином) из щепы пневого или стволового осмола.
Сульфатный и сульфитный скипидары выделяют путем дроб-
ной конденсации паров, образующихся при варке хвойной древеси-
ны в производстве целлюлозы.
Гидролизный скипидар - побочный продукт гидролизных про-
ншодств, а сухоперегонный, или ретортный, скипидар получают
(срмической обработкой того же сырья, из которого вырабатывают
же тракционный скипидар.
По химическому составу все скипидары - смеси моно- и бицик-
пических терпеновых углеводородов, хотя соотношения компонен-
кш в разных скипидарах существенно различны и зависят прежде
всего от вида сырья и способа получения скипидара.
Основным компонентом скипидаров является а-пинен (50-90%),
пнем следует р-пинен (1-30%), 3-карен (1-30%) и дипентен с лимо-
неном (1-10%).
Скипидар применяют как растворитель лаков, красок и эмалей в
производстве политерпеновых и терпенофенольных смол, очищен-
ный скипидар входит в состав мазей для растирания при невралгиче-
ских болях.
Поскольку скипидар является единственным промышленным
источником пиненов и 3-карена, он широко используется как сырье
цпя получения ряда ценных продуктов (камфары, инсектицидов и
др.), в том числе и многих душистых веществ. Мировое производст-
во скипидара составило в 2000 г. 370000 т.
Из всех промышленных производств душистых веществ, осно-
ванных на переработке скипидара, наиболее крупнотоннажным (не-
сколько тысяч тонн в год) является синтез а-терпинеола (I), освоен-
ный в промышленности еще в 1885 г.
Запах а-терпинеола, который содержится в сосновом, лавандо-
вом, апельсиновом и многих других эфирных маслах, сильно зави-
сит от степени чистоты и имеет ноты сирени, сосны, цитрусов.
Многие годы а-терпинеол получался дегидратацией терпингид-
рата, получаемого в свою очередь гидратацией а-пинена, а в послед-
нее время 1 стали получать одностадийной гидратацией а-пинена в
водноацетоновом растворе серной кислоты.
188
Г лава 8
В больших количествах а-терпинеол используют в отдушках
различного назначения, особенно в отдушках для мыла и синтетиче-
ских моющих средств при дозировке до 30%, а также для получения
дигидротерпинеола и ряда сложных эфиров, главным образом тер-
пинилацетата.
Терпинилацетат, имеющий цветочно-травянистый запах с нота-
ми бергамота, сосны и лаванды, содержится более чем в 40 эфирных
маслах. Получается ацетилированием а-терпинеола уксусным ан-
гидридом при 26-28 °C в присутствии серной кислоты. Производит-
ся в России и на многих зарубежных фирмах. Ежегодное производ-
ство достигает 1 000 т.
На использовании а-пинена базируется и производство 2.6-ди-
метил-2-октен-7-ола (II), обладающего приятным цветочным запа-
хом с древесной нотой. Его получают пиролизом а-пинена, окисле-
нием образовавшегося аллооцимена, восстановлением диэпоксида и
заключительной дегидратацией полученного диола.
Промышленный синтез а-терпинеола (торговое название - эле-
нол) осуществлялся в России, начиная с 1962 г.; на фирме «Живо-
дан» известен под торговым названием эльженол.
Ацетилированием а-терпинеола уксусным ангидридом получа-
ют эленилацетат - бесцветную жидкость, обладающую приятным
цветочным запахом с нотой бергамота.
Эленол и эленилацетат в природе не найдены; они используют-
ся в парфюмерных композициях и отдушках различного назначения.
Еще одним крупным производством, основанном на использовании
компонентов скипидара, является получение изоборнилацетата (III).
Исходным сырьем служит камфен, который также содержится в
скипидаре, но в промышленном масштабе получается изомеризаци-
ей а- и р-пиненов в присутствии двуокиси титана.
Изоборнилацетат, обладающий сосново-камфарным запахом,
произво-дится в России и на многих зарубежных фирмах, ежегодное
производство достигает 2000 т.
Традиционный метод получения состоит во взаимодействии
камфена с уксусной кислотой в присутствии серной кислоты. Вме-
сто серной кислоты можно использовать катиониты или активиро-
ванную глину.
Применяется главным образом в отдушках для мыла, синтетиче-
ских моющих средств и товаров бытовой химии при дозировке до 30%.
Сравнительно новым душистым веществом, получаемым взаи-
мо-действием камфена с 1,2-пропандиолом в присутствии кислот-
ных катализаторов, является лоранол, обладающий древесно-кам-
фарным запахом с мускусной нотой.
/ lyi 11истые вещества
189
Товарный продукт представляет собой смесь 2-гидроксипро-
пинового и (1-гидроксиметил)-этилового эфиров изоборнеола. Ис-
пользуется в парфюмерных композициях и отдушках различного
назначения.
Помимо душистых веществ с санталовым запахом, из камфена
по общей схеме синтеза душистых веществ из терпенилфенолов по-
мучается еще один продукт - кедрол, представляющий собой очень
низкую жидкость с несильным, но стойким кедровым запахом. Его
i интезируют алкилированием а-крезола камфеном с последующим
каталитическим гидрированием полученного продукта. Использует-
ся в парфюмерных композициях и отдушках, особенно для мыла и
моющих средств.
Окислением кеорола хромовой смесью получают мустерон, ко-
юрый имеет очень сильный специфический запах, напоминающий
taiiax натурального мускуса. Представляет собой смесь 6- и 4-терпе-
п ил-2-метилциклогексанонов; производится в России и на фирме
«Драгоко» (торговое название - альдрон). Используется в микро до-
tax в парфюмерных композициях и отдушках.
Нопол и нопилацетат имеют древесный запах с цитрусовой но-
юй. производятся на фирмах «Драгоко» и «ББА», ранее производи-
нись и в России. Они применяются в парфюмерных композициях, но
। лавным образом - в отдушках для мыла, моющих средств и товаров
бытовой химии при дозировке до 25%.
Кипячением 3-карена. который также является компонентом
скипидара, с формальдегидом в среде уксусной кислоты получают
ацетат 4-гидроксиметил-2-карена (R=COCH3), обладающий травяни-
сто-древесным запахом. Производился в России под торговым на-
званием вальтерилацетат, на фирме «Драгоко» выпускается под тор-
। овым названием у-турилацетат. Используется в сравнительно огра-
ниченном числе парфюмерных композиций и отдушек.
«Спирт листьев» и его сложные эфиры. Некоторые
душистые вещества с запахом зелени
Цис-З-гексен-1-ол (I), или «спирт листьев», представляет собой
жидкость с сильным запахом, приобретающим при разбавлении за-
пах листьев и свежескошенной травы.
Содержится в зеленых частях растений, многих фруктах и
эфирных маслах, в эфирном масле зеленого чая - до 30%, а в эфир-
ном масле из листьев тутового дерева - до 50%. Его получают взаи-
модействием 1-бутина с оксидом этилена в жидком аммиаке в при-
сутствии амида натрия с последующим стереонаправленным катали-
тическим гидрированием полученного 3-гексин-1-ола.
190
Глава 8
Спирт листьев выпускается на фирмах «Живодан» и «ИФФ»,
ежегодное производство составляет около 10 т. Используется в пар-
фюмерных композициях и пищевых эссенциях, а также для получения
сложных эфиров «спирта листьев», применяющихся наряду с послед-
ним в качестве душистых веществ (см. табл. 8.1). Дозировка «спирта
листьев» и его сложных эфиров обычно не превышает 1%, но даже
микроколичества этих продуктов существенно влияют на запах.
8.1. Запах эфиров цис-З-гексен-1-ола
Эфир Запах
Формиат Сильный, фруктов и зелени
Ацетат Сильный, зелени и фруктов
Пропионат Сильный, свежей зелени со слабой масляной нотой
Бутират Сильный, фруктово-винный, свежей зелени с масляной нотой
Изобутират Сильный, фруктов и свежей зелени
Метилкарбонат Сильный, листьев фиалки и свежей зелени
Салицилат Сильный стойкий, свежей зелени с бальзамической и жирной нотами
Цис-З-гексеналь неустойчив и быстро превращается в транс-2-
гексеналь (II), так называемый «альдегид листьев», обладающий
сильным резким запахом, приобретающим при разбавлении запах
зелени с нотой аромата яблок; он содержится во многих растениях и
фруктах. Может быть получен конденсацией бутаналя с винилэти-
ловым эфиром с последующим гидролизом продукта конденсации.
Этот альдегид легко подвергается автоокислению, поэтому в боль-
шинстве случаев используются его растворы, которые вводятся в
парфюмерные композиции, отдушки и пищевые эссенции неболь-
шими дозами.
Еще одним продуктом, имеющим чрезвычайно сильный прони-
кающий запах травы, зелени и листьев, является так называемый
«спирт листьев фиалки» - транс-2-цис-6-нонадиенол (III), содержа-
щийся в огурцах, листьях и цветах фиалки. Парфюмерный продукт
готовится в лабораторных условиях или на полузаводских установках.
Один из путей получения состоит в превращении (I) в соответ-
ствующий магнийбромид, его взаимодействии с акролеином и ал-
лильной перегруппировке полученного винилкарбинола в (III). Ис-
пользуется в парфюмерных композициях в очень малых дозах, часто
в виде растворов.
«Альдегид листьев фиалки» - транс-2-цис-6-нонадиеналь (IV),
содержащийся в эфирном масле листьев фиалки, имеет очень силь-
Ду111истые вещества
191
iii.iii запах зелени с нотами фиалки и огурца. Известные методы по-
лучения носят препаративный характер и базируются на использова-
нии «спирта листьев». Продукт очень дорог и используется в микро-
дозах в некоторых парфюмерных композициях и пищевых эссенциях.
С целью изучения взаимосвязи между химической структурой
аикснолов и запахом зелени во ВНИИСНДВ было синтезировано око-
ло 50 различных алкенолов. В результате сравнения их запаха с запа-
хом «спирта листьев» был сделан вывод о том, что запах зелени при-
с ущ лишь алкенолам с 5-10 (лучше с 6-8) атомами углерода, у кото-
рых с двойной связью соседствуют алкильный заместитель, содержа-
щий не менее двух атомов углерода и оксиалкильный заместитель.
Наряду с описанными продуктами, являющимися наиболее из-
вестными веществами с ярко выраженным запахом зелени, к этой же
। рулпе с некоторой степенью условности можно отнести и ряд аль-
дегидов, обладающих, в основном, цветочно-фруктовыми запахами,
но имеющих в своем аромате отчетливую ноту зелени и свежести.
Эти альдегиды чаще всего получают диеновым синтезом из хи-
мического сырья и в природе не встречаются. Так, циклоприсоеди-
нением акролеина к 2-метил-1,3-пентадиену по реакции Дильса-
Альдера получается 2,4-диметилтетрагидробензальдегид (V), обла-
дающий сильным запахом зелени и травы с цитрусовой нотой. Этот
альдегид, как и все другие альдегиды, которые будут рассмотрены
далее, является смесью двух структурных изомеров (V и VI) при-
мерно в соотношении 7:3. Производится на многих фирмах под раз-
личными торговыми названиями: триплаль («ИФФ»), циклаль С
(«Живодан»), вертоцитраль («Хаарман-Реймер»), лигустраль
(«Квест»). Используется в парфюмерных композициях и отдушках
для синтетических моющих средств и товаров бытовой химии при
дозировке до 2%.
Циклоприсоединением акролеина к мирцену по реакции Диль-
еа-Альдера получается циклональ (VII), обладающий сильным цве-
। очным запахом с нотой фруктов и зелени.
192
Г лава 8
+ СНг=СНСНО
VII
Этот альдегид также производится на многих фирмах под раз-
личными торговыми названиями: мирак-альдегид («ИФФ»), мираль-
ден («Живодан»), вертомугаль («Хаарман-Реймер»), эмпеталь
(«Квест»), синфлор («Драгоко»), циклональ (Россия). Используется в
парфюмерных композициях и в большом ассортименте отдушек раз-
личного назначения при дозировке до 10%.
При циклизации (VII) под действием фосфорной кислоты в
мягких условиях (45 °C, в толуоле) образуется циклоциклональ
(VIII), обладающий свежим оригинальным запахом с нотой зелени и
морского бриза. Этот альдегид производится под торговыми назва-
ниями: циклемон А («ИФФ»), альдегид III («Драгоко»), цикломираль
(«Юнилевер»). Применяется как компонент парфюмерных компози-
ций и отдушек при дозировке до 5%.
Циклоприсоединением а-метилдакролеина к мирцену по реак-
ции Дильса-Альдера получают мирценаль (IX), представляющий
собой маслянистую жидкость, обладающую сильным цветочным
запахом с нотой зелени и фруктов. Производится под торговыми
названиями: прециклемон В («ИФФ») и мирценаль (Россия), исполь-
зуется как компонент парфюмерных композиций и отдушек для мы-
ла при дозировке до 10%, а также для получения дигидромирценаля
(X), выпускаемого под торговым названием вернальдегид («Живо-
дан»). Этот альдегид, образующийся при селективном каталитиче-
ском гидрировании (IX), обладает запахом свежей зелени с альде-
гидной нотой и применяется как компонент парфюмерных компози-
ций и отдушек при дозировке до 5%.
Фиалковый корень, ирон, ионон, метилиононы
Цветок ириса во Франции до Великой французской революции
был эмблемой королевского двора, его «геральдической лилией», а
корень этого растения, названный в России фиалковым корнем, из-
давна использовался в Европе в качестве благовония. Мелкий поро-
шок сухого корня ириса, обладающий приятным запахом фиалки,
Душистые вещества
193
вводился в состав пудры или сухих духов (саше) и иногда применял-
ся для чистки зубов.
Плантации промышленных видов ириса (Iris florentina, Iris pal-
hdu L.) возникли в Италии в XV1-XVI1 вв. и существуют до на-
i юящего времени.
Ирисовое эфирное масло с выходом до 0,2% получается путем
диителыюй перегонки с паром мелко измельченных и прошедших
11адию ферментации корней. Запах масла обусловлен наличием в нем
около 10% ценнейшего душистого вещества ирона (I). Исследования
последних лет показали, что ирон, выделенный из корней I. pallida.
представляет собой смесь структурных и пространственных изомеров:
39% (+)-цис-альфа-ирона,
16% (-)-транс-альфа-ирона,
2% бета-ирона,
43% цис-гамма-ирона.
Наиболее чистым запахом ириса обладает транс-альфа-ирон. Что-
(>ы установить такие тонкости изомерного состава ирона, потребова-
пась многолетняя работа многих химиков и применение самых совре-
менных методов инструментального анализа. В первых публикациях
немецких химиков Ф. Тимана и П. Крюгера речь шла лишь об эле-
ментном составе и возможной структуре. «Счастливая ошибка» этих
химиков в определении брутто-формулы (Ci3H2oO вместо правильной
( 14Н22О) позволила не только открыть новые органические соединения
। руппы ионона, но и предложить простой путь синтеза, при котором
конденсация цитраля с ацетоном и последующая циклизация под дей-
с । вием кислотных реагентов дает смесь альфа- и бета-иононов:
о
цитраль псевдоионон
альфа-ионон
бста-ионон
194
Глава 8
В зависимости от условий проведения циклизации можно полу-
чить продукт, обогащенный альфа-изомером (для парфюмерии), или
бета-ионон, который используется преимущественно для синтеза
витамина А.
Запах альфа-ионона напоминает запах фиалки с древесным и
фруктовым оттенками. В запахе бета-ионона преобладает древесная
нота. Оба продукта имеют очень малые пороговые концентрации
запаха, а значит могут сильно влиять на запах парфюмерных смесей.
Примечательно, что оба изомерных ионона были обнаружены в
эфирных маслах гораздо позже, чем получены синтетическим путем.
Довольно значительные их количества (10% бета-ионона и 1J%
альфа-ионона) были найдены в составе эфирного масла из цветов
китайского растения османтус (Osmanthus fragrans Lour,).
Парфюмерный синтетический ионон производится сотнями тонн
и используется во многих духах и туалетных водах, а также в отдуш-
ках для мыла и товаров бытовой химии. Товарный продукт обычно
содержит 60-85% альфа-изомера. До последнего времени в России
парфюмерный ионон производился из цитраля по классической схе-
ме Тимана. Выработка такого ионона составляла 80-90 т в год.
На предприятиях витаминной промышленности, где бета-ионон
является полупродуктом синтеза витамина А, используются более
совершенные схемы получения псевдоионона, исходя из дегидроли-
налоола. Так, предприятия швейцарского концерна «Гофман ля
Рош» и Белгородский витаминный завод в России работают по спо-
собу Соси-Марбета: дегидролиналоол взаимодействует с изопропе-
ниловым эфиром, образуя псевдоионон. Германский же концерн
«БАСФ» использует реакцию с применением ацетоуксусного эфира.
Циклизацию псевдоионона до бета-ионона ведут с помошью
серной кислоты. В России для этой стадии синтеза был разработан
непрерывный метод. Для получения парфюмерного ионона с преоб-
ладанием альфа-изомера обычно используют фосфорную кислоту.
Гомолог ионона - метил ионон, запатентованный одновременно
с иононом, был получен конденсацией цитраля с метилэтилкетоном
с последующей циклизацией.
Парфюмерный метилионон имеет стойкий древесно-цветочный
запах с нотой фиалки. В России в конце 80-х годов ежегодно выра-
батывалось более 30 т этого продукта.
Более тонким запахом ириса и фиалки с древесным оттенком
обладает изометилионон, альфа-изомер которого является основным
носителем запаха так называемой иралии. Именно этот продукт оп-
ределяет запах духов «Красная Москва» и входит в состав многих
современных духов.
Ilyiиистые вещества
195
Товарная иралия вырабатывается многими фирмами. Обычно
она содержит 55-70% альфа-изометилионона. Лишь изредка пар-
фюмеры используют сорта, обогащенные этим изомером на 85-90%,
например изоральдеин («Живодан») или альфа-дафнон («ББА»).
Синтез иралии отличается от синтеза метилионона условиями
проведения стадии конденсации.
Если вернуться к рассмотрению истинного носителя запаха ири-
сового масла - ирона, то нужно отметить, что настоящего промыш-
ленного производства этого душистого вещества организовать нигде
нс удалось. Рекламируемый фирмой «Живодан» синтетический аль-
фа-ирон дорог, и его запах не идентичен запаху природного ирона.
Еще одно душистое вещество, близкое по химическому строе-
нию к ионону, регулярно вырабатывается путем диеновой конденса-
ции мирцена с метилвинилкетоном и последующей циклизации.
') гот кетон, названный флорионом, имеет запах фиалки с древесной
нотой. С успехом используется в парфюмерных композициях.
Довольно неожиданным оказалось наличие ноты ирисового
масла в запахе разветвленного ациклического соединения, названно-
ю ирисалем. Этот продукт, впервые полученный во ВНИИСНДВ,
вырабатывался из 2-этил гексан аля и диметилвинилкарбинола.
В смеси с миристиновой кислотой и другими компонентами ирисаль
входил в состав композиции «Ирис-конкрет 153».
Подытоживая сказанное, нужно отметить, что парфюмеры
имеют реальную возможность создавать композиции, близкие по
ынаху к натуральному ирисовому маслу.
Цитрусовые масла. Лимонен. Цитраль. Цитронеллаль
Эфирные масла из кожуры плодов цитрусов получили широкое
применение начиная с первой половины XIX века, когда было пред-
ложено получать их из цедры без нагревания.
Сейчас эти масла выделяются из кожуры путем механического
прессования; получаемое при этом масло отделяется от воды цен-
|рифугированием. выход масла составляет 0,5-5%. Выделение цит-
русовых масел путем перегонки с паром значительно ухудшает их
качество.
Цитрусовые масла используются главным образом в качестве
ароматизаторов безалкогольных напитков и кондитерских изделий, а
1акже как компоненты многих парфюмерных композиций, отдушек
для мыла и косметических изделий, придающие им ноту свежести.
' Jin масла прекрасно сочетаются с другими эфирными маслами и
(юльшинством синтетических душистых веществ и поэтому в раз-
196
Глава 8
ных количествах (до 30%) входят в состав большого числа парфю-
мерных изделий, особенно одеколонов и туалетных вод. Так, они
использовались как основа для первых одеколонов типа «Мария Фа-
рина» и «4711», созданных в XIX веке.
В сочетании с лавандовым маслом они вошли в состав знамени-
той «английской лаванды», созданной Аткинсоном еще в 1826 г.
Цитрусовые масла являются основой и для значительно более
современных освежающих туалетных вод типа «О Соваж» или «О де
Герлен», парфюмерных изделий типа «Шипр», «Фужер» и многих
других. Ежегодная выработка цитрусовых масел составляет около
20000 т, причем основное количество приходится на долю апельси-
нового (более 15000 т) и лимонного (2500 т) масел. Основными про-
изводителями цитрусовых масел являются страны Средиземного
моря, США, особенно штаты Флорида и Калифорния, и страны Юж-
ной Америки.
Цитрусовые масла содержат около 300 различных соединений.
Их запах никогда не может быть сведен к запаху какого-либо одно-
го, даже преобладающего компонента, поскольку «запаховый» вклад
минорных компонентов для отдельных типов ароматов часто оказы-
вается решающим. В связи с этим цитрусовые масла являются неза-
менимым компонентом парфюмерных композиций.
Общим компонентом для всех цитрусовых масел, определяю-
щим их важные обонятельные свойства, является (+)-лимонен (I),
обладающий приятным лимонным запахом и составляющий для не-
которых видов масел около 97% их общего состава. Его используют
в парфюмерных композициях и отдушках различного назначения
при дозировке до 30%.
Обычно лимонен получают фракционированной дистилляцией
смесей терпенов, получаемых при так называемом «обестерпенива-
нии» цитрусовых масел.
Содержащиеся в небольших количествах (0,1-0,9%) альдегиды
нормального строения от С8 до С12 подчеркивают запах цитрусовых
масел, однако существенным для запаха этих масел является нали-
чие цитраля (II), который присутствует в маслах в виде смеси транс-
гераниаль) и цис-изомеров (нераль) в соотношении 4:1. Больше все-
го II (от 2 до 13%) содержится в лимонном масле.
Другими важными компонентами цитрусовых масел являются
(+)-нуткатон (III), больше всего которого содержится в кожуре (до
1,8%) и мякоти (до 3,3%) грейпфрута, а также а- и р-синенсали (IV)
(0,1-0,2%). Несмотря на малое содержание этих компонентов, они
благодаря исключительной силе цитрусового запаха имеют высокую
обонятельную ценность.
Дуй 1истые вещества
197
Труднолетучая часть цитрусовых масел составляет ~4%, в ее со-
( i ав входят некоторые флавоноиды, кумарин и другие соединения.
Из компонентов цитрусовых масел наиболее важное промыш-
нснное значение имеет цитраль (II). Он используется как компонент
парфюмерных композиций и пищевых эссенций, в качестве антисеп-
шческого и противо-воспалительного средства, в составе лекарства,
снижающего глазное давление, и др., но основное количество (II)
расходуется для синтеза душистых веществ, например цитронелло-
ла. цитронеллаля, гераниола, нерола, иононов и др.
До середины 50-х годов основными источниками этих продук-
юв, в том числе и (II), являлись эфирные масла (табл. 8.2), однако
методы выделения (II) из лемонграссового масла, а также способ
получения (П) окислением кориандрового масла, применявшийся в
России, теряют свое прежнее значение из-за дороговизны эфирных
масел. Все возрастающая потребность в (II) и его производных сти-
мулировала создание современного промышленного производства
них продуктов из нефтехимического сырья.
8.2. Природные источники некоторых терпеноидных душистых
веществ
Душистое вещество Источник получения Содержание
(* )-Цитронеллаль Яванское цитронелловое масло из Cymbopogon winteri- anus Jowitt < 55% наряду с 45% смеси гераниола и нерола (4 : Г)
(»)-Цитронеллаль Эфирное масло из Eucalyptus citriodora Hook < 80%
Эфирное масло Хо-Шо из Cinnamomum camphora Sieb. < 90%
(»)-Линалоол Кориандровое масло из Cori- andrurm sativum L. < 70%
( )-Линалоол Эфирное масло бразильского розового дерева Aniba rosae- dora var. amazonica Ducke < 85%
( месь гераниола а нерола (4:1) Пальмарозовое масло из Cymbopogon Martini Stapf. < 95%
Цейлонское цитронелловое масло из Cymbopogon nardus Rendle < 40%
1 (итраль Лемонграссовое масло из Cymbopogon citratus Stapf. < 85%
Эфирное масло из Litsea cu- beba Pers. < 75%
198
Глава 8
Алкилирование ацетона пренилхлоридом в присутствии катали-
заторов фазового переноса приводит к 6-метил-5-гептен-2-ону (V),
дающему при конденсации с ацетиленом дегидролиналоол (VI), ко-
торый переводится в ацетат (VIII) и в присутствии солей серебра
перегруппировывается в (II).
v
VI
VII
Производство (V), который является одним из ключевых продук-
тов синтеза (II) и других душистых веществ, превышает 20000 т в год.
Фирма «БАСФ» предложила получать (V) с высоким выходом пу-
тем взаимодействия изобутилена, ацетона и формальдегида и каталити-
ческой изомеризации образующегося 6-метил-6-гептен-2-она в (V).
На фирме «Гофман ля Рош» (V) синтезируют взаимодействием
диметил-винилкарбинола с изопропенилметиловым эфиром.
Еще одним промышленным способом получения (II) является
каталитическое дегидрирование смеси гераниола и нерола в присут-
ствии медных, медно-цинковых, медно-хромовых и цинковых ката-
лизаторов.
Смесь гераниола и нерола (в соотношении 3:2) получают путем
изомеризации бората линалоола в присутствии ал кил ванадатов, кото-
рые успешно применяются для прямой перегруппировки (IV) в (II).
В связи с тем, что с 1983 г. линалоол из а-пинена производится
в очень больших количествах (на эти цели ежегодно расходуется
более 15000 т а-пинена), смесь гераниола и нерола как сырье для
получения (II) также стала вполне доступной. Ежегодное мировое
производство цитраля составляет сейчас более 20000 т.
Цитронеллаль (VIII) является основным компонентом (50%) ци-
тронеллового масла, которое получают из листьев и стеблей цитро-
неллы Cymbopogon nardus Rendle (цейлонское масло) или цитронел-
Душистые вещества
199
пы Cymbopogon winterianus Jowitt (яванское масло) путем отгонки с
паром, выход масла 0,4-0,7%.
Цитронелла представляет собой траву, культивируемую в Шри
Панке. Индонезии, Вьетнаме, на Тайване и в других регионах.
Цитронелловое масло, которое сначала использовалось в целом
виде, сейчас вакуум-ректификацией разделяется на (VIII) и герани-
он, содержание которого в масле в смеси с неролом (4:1) составляет
45%. На эти цели до сих пор расходуются тысячи тонн масла, пре-
имущественно яванского.
Цитронеллаль применяется как компонент отдушек для мыла и
косметических изделий при дозировке до 10%, но в основном ис-
пользуется для получения ментола, цитронеллола, гидроксицитро-
неллаля, изопулегола и др.
Помимо выделения из эфирных масел, VIII может быть получен
1акже селективным каталитическим гидрированием цитраля.
Успехи тонкого органического синтеза, в том числе и асиммет-
рического, позволяют надеяться, что в самом ближайшем будущем
все большее значение начнут приобретать методы получения моно-
терпеноидов непосредственно из изопрена.
ГЛАВА 9
ОСНОВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ,
ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПАРФЮМЕРИИ
9.1. Спирт
Как правило, душистые вещества редко используются без раз-
бавления растворителем. Этиловый (винный) спирт (С2Н5ОН) явля-
ется основным растворителем для всех видов жидких парфюмерных
изделий.
Применение этилового спирта в парфюмерной промышленно-
сти распространено весьма широко. Это объясняется его способно-
стью давать прозрачные концентрированные растворы душистых
веществ, а также освежающим и дезинфицирующим свойствами.
Немаловажную роль играет и то, что этиловый спирт обладает соб-
ственным запахом, гармонирующим с большинством душистых ве-
ществ. Благодаря своей летучести он при растворении усиливает их
запах. В процессе созревания парфюмерных изделий этиловый
спирт служит одновременно средой и одним из химических агентов,
оказывая большое влияние на развитие конечного запаха. В послед-
ние годы за границей делались попытки частично или полностью
заменить этиловый спирт изопропиловым. Основанием для этого
служит не стремление улучшить качество продукции, а экономиче-
ские факторы: изопропиловый спирт, вследствие отсутствия на него
налогов, стоит дешевле и является более энергичным растворителем,
допускающим применение спирта ослабленной концентрации, обес-
печивая при этом полную прозрачность раствора. Однако изопропи-
()сновные вспомогательные материалы
201
новый спирт не только свободен от многих ценных качеств этилово-
к) спирта, но и дает, в конечном счете, продукты, обладающие дру-
i им запахом.
Крепость этилового спирта, выпускаемого заводами, равна
95,5-96,2% по объему.
При изготовлении парфюмерии качество спирта имеет большое
шачение. Влияние растворителя здесь сказывается особенно ярко,
если учесть, что спирт входит в состав одеколонов, духов, туалетных
вод и т. д. в количестве до 98% от веса продукции. Поэтому на каче-
c iBo спирта следует обращать самое серьезное внимание, применяя
и ишь лучшие его сорта, свободные от сивушных масел или посто-
ронних веществ, обладающих запахом. Российская промышленность
для изготовления духов и одеколонов применяет ректификат выс-
шей очистки крепостью не ниже 96,2% по объему.
Товарная форма этилового спирта для парфюмерно-космети-
ческой промышленности соответствует ТУ 9153-003-00333799-98
«Спирт денатурированный для парфюмерно-косметической продук-
ции», данный продукт представляет собой этиловый спирт с добав-
пением денатурирующих добавок - фиксаторов запаха. В качестве
денатурирующих добавок используют натуральные масла и смолы
(апельсиновые, бергамотные, гераниевые и др.), а также синтетиче-
ские душистые вещества (бензилацетат, битрект, гераниол и др.).
Спирт денатурированный характеризуется следующими показателя-
ми: цвет, запах, объемная доля этилового спирта.
Так как в настоящее время проблемы окружающей среды стали
предметом пристального внимания, то в США и европейских стра-
нах ожидается введение ограничений использования летучих орга-
нических соединений. Этиловый спирт присутствует в списке как
одно из них. В ближайшем будущем для спиртовых парфюмерных
композиций с содержанием душистых веществ 20% (масс.) или ме-
нее возникнет необходимость в постепенном сокращении количест-
ва летучих органических растворителей до 75% (масс.) или менее.
В продуктах с содержанием душистых веществ -15% и этило-
вого спирта -75%, около 10% или более остальных летучих ингре-
диентов придется заменять на другие растворители. Такие раствори-
тели должны растворять этиловый спирт, душистые вещества и дру-
гие компоненты. Как используемые наружно, они должны быть не-
токсичными, легко наноситься на кожу и не создавать ощущения
липкости. Найти органические растворители с низкой летучестью,
которые удовлетворяли бы вышеперечисленным ограничениям, -
непростая задача, с другой стороны, довольно сложно с точки зрения
202
Глава 9
составителя рецептур включить 10% (масс.) или более такого соеди-
нения, которое не имеет температуры вспышки (например, воды),
без использования какого-либо поверхностно-активного вещества.
Принимая во внимание указанные выше проблемы, предметом
поиска является создание такой парфюмерной композиции, которая,
несмотря на пониженное содержание в ней спирта, в то же время
сохраняла бы растворимость и была удобна в использовании в пар-
фюмерии.
В результате целенаправленных исследований учеными обна-
ружено, что в парфюмерной композиции, содержащей -20% души-
стых веществ и не более 75% этилового спирта, ее применимость
сохраняется в случае, если основные компоненты остальных раство-
рителей для душистых веществ представляют собой низшие спирты
и воду. Это изобретение легло в основу патента ЕР 0687460 Ebisawa
Toshide, Feshima lo.
Возможны парфюмерные композиции с низким содержанием
спиртов, где количество этилового спирта составляет 40-75% (масс.)
и соотношение низший гликоль/вода колеблется в диапазоне от 2:1
до 6:1, а низший гликоль представляет собой как минимум один
компонент, выбранный из 1,3-бутиленгликоля, 1,2-пропиленгликоля
и 3-метил-1,3-бутандиола.
Если парфюмерная композиция характеризуется тем, что коли-
чество этилового спирта составляет 10-75% (масс.), то соотношение
низший спирт/вода изменяется в ней в диапазоне от 2:3 до 4:1, а
низший спирт представляет собой З-метил-З-метоксибутанол, и ко-
личественное соотношение низший спирт/вода находится внутри
зоны взаимной растворимости.
С учетом вышеупомянутых ограничений использования летучих
органических компонентов, количество растворителя должно быть
равным 85% (масс.), например, в случае, если парфюмерный компо-
нент составляет 15% (масс.). Так как этиловый спирт не может быть
использован в количестве более чем 75% (масс.), то как минимум 10%
(масс.) от количества растворителя в этом случае должно быть заме-
нено упомянутыми выше растворителями, или аналогичными им, не
подпадающими под ограничения. Кроме того, поскольку парфюмер-
ные композиции могут наноситься непосредственно на кожу, то их
безопасность становится очень важным лимитирующим требованием.
Авторы изобретения ЕР 0687460 изучали низшие гликоли и
низшие спирты, содержащие как минимум 4 атома углерода в ос-
новной цепи, которые являются условно зарегистрированными ве-
ществами для косметических средств в качестве влагоудерживаю-
()сновные вспомогательные материалы
203
тих компонентов. При этом была получена подходящая парфюмер-
ная композиция с низким содержанием спирта, включающая не бо-
псе 20% парфюмерного компонента и не более 75% этилового и
иных спиртов.
Упомянутые низшие гликоли и низшие спирты обычно включа-
пись в состав косметических средств, таких, как лосьоны, очищаю-
щие средства и эмульсионные лосьоны, в количестве не более чем
10% (масс.).
Согласно данным авторов изобретения, низшие гликоли из чис-
иа обладающих функцией увлажнения (гидратацией) имеют высокое
сродство как к парфюмерным компонентам (которые в силу струк-
|урных особенностей являются липофильными), так и к воде. Низ-
шие спирты, имеющие минимум 4 атома углерода в основной цепи,
обладают двойным сродством к растворителям, так как растворяют и
липофильные парфюмерные компоненты, и воду.
Рис. 9.1 показывает результаты эксперимента по растворимо-
сти, проведенного изобретателями, где использованы душистое ве-
щество с запахом, аналогичным запаху розы и - в качестве примера
низшего гликоля - 1,3-бутиленгликоль. Из рисунка наглядно видно,
что, если не принимать во внимание их применимость, вода и 1,3-бу-
шленгликоль могут растворять парфюмерное вещество без исполь-
зования этилового спирта.
Рис. 9.1. Тройная фазовая диаграмма вода/1,3-бутилен-
гликоль/парфюмерная композиция
204
Глава 9
На рис. 9.2 показаны результаты экспериментов по растворимо-
сти, где 1,3-бутиленгликоль (как пример низшего гликоля) и 3-ме-
тил-3-метоксибутанол (как пример низшего спирта) смешаны в со-
отношении 1:2. Как видно из этих рисунков, существуют зоны вза-
имной растворимости, в которых низший гликоль и низший спирт
можно использовать как смешанный растворитель.
Деионизированная вода
Рис. 9.2. Тройная фазовая диаграмма вода-гликоль/спирт-
парфюмерная композиция
Благодаря тому, что парфюмерные композиции по патенту
ЕР 0687460 с низким содержанием спирта содержат воду и низший
гликоль и/или низший спирт с влагоудерживающей функцией, они
создают приятное ощущение и обладают гидратирующим эффектом
при нанесении на кожу.
9.2. Вода
На качество и чистоту применяемой в производстве воды сле-
дует обращать самое серьезное внимание. В настоящее время повы-
шенные требования к качеству парфюмерии и косметики делают
необходимым использование в технологических процессах демине-
рализованной воды.
Вода, используемая в парфюмерной и косметической промыш-
ленности, должна удовлетворять требованиям ФС 42-2619-97 «Вода
очищенная», СанПиН 2.1.4.559-96 «Вода питьевая» и требованиям
Европейской фармакопеи, если производитель парфюмерии и кос-
метики планирует продажу своего продукта не только в РФ, но и за
рубежом.
< )<лювные вспомогательные материалы
205
Вода должна быть свободна от микроорганизмов, бесцветна,
абсолютно прозрачна, без запаха, совершенно или почти без вкуса и
после отстаивания не должна выделять мути или осадка. Состав во-
ны оказывает сильное влияние на качество получаемого продукта, и
нередки случаи, когда из-за недоброкачественности воды оказывает-
(я испорченным готовый препарат. Находящиеся в воде соли могут
образовывать при смешивании со спиртом через некоторое время
нежелательную муть или отстой.
На некоторых предприятиях используют дистиллированную
воду: при отсутствии других возможностей следует применять толь-
ко ее. Конденсат от паровых котлов иногда содержит посторонние
примеси (железо из труб, масло и т. д.). Поэтому дистиллированную
воду лучше готовить в специальных перегонных аппаратах из водо-
проводной воды коммунальной сети водоснабжения.
Рассмотрим получение очищенной воды на комбинированной
установке (НПК «Медиана-Фильтр»), на косметическом объедине-
нии ОАО «Свобода». Требования к качеству умягченной (деминера-
иизованной) воды представлены в табл. 9.1.
9. /. Требования к качеству умягченной воды
Наименование показателя Характеристика и норма
< )бщая жесткость, мгэкв/л Не более 0,1
( одержание железа, мг/л Не более 0,1
( одержание свободного хлора, мг/л Не более 0.1 мг/л (показания датчика 330-350 мВ)
Для очистки исходной воды от механических примесей, кото-
рые могут вывести из строя оборудование насосной станции, на вхо-
де в систему водоподготовки (рис. 9.3) установлен фильтр грубой
механической очистки воды 7, задерживающий на сетке из нержа-
веющей стали механические частицы песка, окалины и т. д. разме-
ром более 90 мкм. Для предотвращения засорения через каждые 24 ч
автоматически проводится промывка фильтрующей сетки обратным
потоком воды.
Чистота сетки фильтра контролируется визуально. В случае
сильного загрязнения сетки промывка ее производится обратным
потоком воды в ручном режиме. Грязные промывные воды сливают-
ся в канализацию через дренаж.
Вода из фильтра грубой механической очистки собирается в на-
копительную емкость исходной воды 2 объемом 2000 л. Емкость
изготовлена из полиэтилена высокого давления, установлена на ме-
таллической раме, закрыта съемной крышкой, снабжена верхним и
нижним датчиками уровня воды 5, нижним вентилем слива.
Рис. 9.3. Принципиальная гидравлическая схема системы водоподготовки:
1 - фильтр грубой механической очистки Honeywell F-76-2; 2 - накопительная емкость исходной воды; 3 -
датчик уровня воды; 4 - насосная станция МФ-2-СБ-5-8; 5 - гидроаккумулятор VA V объемом 150 л с мембра-
ной; 6 - автоматический блок механической очистки «Акватон MLS»; 7 - автоматический блок обезжелези-
вания на основе «Бирм» серии «Акватон BRS»; 8 - автоматическая дозирующая станция дехлорирования; 9 -
блок умягчения воды; 10 - накопитаельная емкость умягченной воды; 11- датчик давления; 12 - индикатор
счетчика времени; 13 - индикатор эффективности обеззараживания воды; 14 - УФ облучатель воды; 15 -
установка обратного осмоса
206 Глава 9
Основные вспомогательные материалы
207
Насосная станция подкачки 4. предназначенная для создания в
сети необходимого давления воды, обеспечивает круглосуточную
подачу воды с расходом 4 м3/ч и рабочим давлением 3,5-4,5 атм в
систему автоматических блоков очистки системы предподготовки
очищенной воды и для охлаждения генератора озона.
Автоматический засыпной блок 6 механической очистки предна-
значен для очистки исходной воды от механических примесей разме-
ром крупнее 10-30 мкм, которые могут вывести из строя последую-
щее автоматическое оборудование. Он состоит из нескольких парал-
лельных фильтров механической очистки модели «Акватон MLS».
Фильтры механической очистки «Акватон MLS» состоят из
следующих основных частей: управляющие клапаны, блок управле-
ния, обводной вентильный канал, корпуса, поддерживающая засып-
ка и фильтрующая среда.
Корпуса фильтра изготавливаются из пищевого полиэтилена
высокого давления, который упрочняется снаружи покрытием из
стекловолокна и эпоксидной смолы. Внутри корпуса монтируется
система распределения воды, которая служит для сбора отфильтро-
ванной воды из корпуса после ее очистки, а также для подачи воды в
нижнюю часть корпуса при промывке и взрыхлении фильтрующей
среды для регенерации. На нижнем конце распределительной трубы
устанавливают лучевые системы для равномерного распределения
потоков воды в фильтрующей среде.
В качестве поддерживающей засыпки используется отмытый и
протравленный гравий. Назначение засыпки - равномерно распределять
потоки воды по всей площади поперечного сечения корпуса фильтра,
особенно при его обратной промывке, когда вода движется снизу вверх.
Объем засыпки определяется типом корпуса фильтра и видом нижнего
распределителя воды. Нижний распределитель воды (лучевая система)
должна быть закрыта «поддерживающей» засыпкой на 2-3 см.
Фильтрующая среда засыпается выше поддерживающей засып-
ки и состоит из кварцевого песка и гидроантрацита N. Объем засы-
паемой фильтрующей среды не должен превышать 60-70% от внут-
реннего объема корпуса фильтра.
Каждый корпус фильтра должен обеспечивать рабочий расход
не менее 2 м3/ч.
Автоматический засыпной блок обезжелезивания 7 предназна-
чен для удаления из воды железа и марганца. Он состоит из несколь-
ких параллельных фильтров серии «Акватон BRS». В качестве
фильтрующей среды используется марганцевый цеолит типа Бирм,
который является и катализатором окисления растворенных в воде
208
Глава 9
двухвалентных железа и марганца растворенным кислородом, в ре-
зультате чего они переходят в нерастворимую форму и выпадают в
осадок в виде хлопьев. Образовавшиеся хлопья задерживаются в объ-
еме засыпки между гранулами катализатора, засыпка постепенно за-
грязняется осадком, что уменьшает производительность фильтра и
увеличивает перепад давления, поэтому фильтр необходимо периоди-
чески промывать. Промывка фильтра осуществляется обратным пото-
ком воды через определенные промежутки времени. Каждый корпус
фильтра должен обеспечивать рабочий расход не менее 2 м3/ч.
Удаление из воды свободного хлора осуществляется пропорцио-
нальным дозированием в воду метабисульфита натрия с помощью ав-
томатической дозирующей станции 8. Метабисульфит натрия реагиру-
ет со свободным хлором, образуя растворимые соли натрия.
Автоматическая станция дозирования метабисульфита натрия
MF-BT4a состоит из электромагнитного дозирующего насоса (beta
ВТ4А1005), бака для реагента (120 л), контроллера (Dulcometer Redox
DI С), комбинированного Red/Ox-электрода (RHEP-Pt-SE), проточной
ячейки с ротаметром (DGMA110Е000), системы ввода реагента в по-
ток и дополнительного блока коммутации дозирующего насоса с
электромагнитным клапаном на емкости умягченной воды.
Дозирование метабисульфита натрия осуществляется в трубо-
проводе после фильтра обезжелезивания.
Блок умягчения воды 9 предназначен для получения умягчен-
ной воды с помощью фильтрования поступающей на фильтр воды
через слой катионита, содержащего в качестве обменных ионов ка-
тионы натрия. При этом катионит поглощает из воды ионы кальция
и магния, обусловливающее ее жесткость, а в воду переходит из ка-
тионита эквивалентное количество ионов натрия.
Протекающие при этом реакции могут быть записаны следую-
щим образом:
2(Na+ R) + Са2+ (Са2+ R) + 2 Na+;
2(Na+ R) + Mg2+ (Mg2+ R) + 2 Na+,
где R - означает сложный комплекс катионита (или его «неподвиж-
ный» анион), нерастворимый в воде.
R - твердый многоатомный каркас
катионита;
Na+ - обменный катион натрия, вы-
шедший из катионита в воду;
Mg2+ - катион магния, находящийся
в воде
Основные вспомогательные материалы
209
Таким образом, концентрация анионов, содержащихся в исходной
воде после ее Na-катионирования, остается практически неизменной.
Процессы ионного обмена обратимы, поэтому при высокой
концентрации ионов натрия в растворе, соприкасающимся с катио-
нитом, содержащим ионы кальция и магния, реакция идет в обрат-
ном направлении. Этот процесс используется для регенерации ис-
ющенного катионита путем вытеснения из него ранее поглощенных
ионов кальция и магния концентрированным раствором поваренной
соли. Реакции, происходящие в процессе регенерации, можно изо-
бразить следующим образом:
(Са2+ R) + n Na+ «- 2(Na+ R) + Са2+ + (п - 2) Na+;
(Mg2+ R) + n Na+ ~ 2(Na+ R) + Mg2+ + (n - 2) Na+,
i де n - величина, учитывающая применение для регенерации неко-
юрого избытка поваренной соли над ее количеством, найденным
сюхиометрическим расчетом.
Основные технологические показатели процесса Na-катиони-
рования воды - рабочая обменная емкость данного катионита и эф-
фект умягчения им воды (остаточная жесткость фильтрата) - зависят
о г состава умягчаемой воды и режима (полноты) ионита (количество
реагента, концентрация и степень загрязнения раствора кальцием и
магнием и т. д.).
Управляющая система Magnum Cv фильтра умягчения воды се-
рии «Акватон SFS» разделяет работу блока 9 на 5 циклов:
1) умягчение воды до момента выработки ресурса Na-катио-
пообменной смолы; выход фильтра на регенерацию и включение
в горого фильтра в работу;
2) взрыхление фильтрующей среды с помощью обратной про-
мывки;
3) регенерация смолы путем пропускания через нее раствора
пищевой поваренной соли (NaCl), заранее приготовляемого в соле-
вом баке;
4) медленная отмывка фильтрующей среды исходной водой от
остатков раствора NaCl и солей жесткости;
5) быстрая прямая промывка фильтрующей среды и наполнение
солевого бака для приготовления раствора к следующей регенерации.
Все вышеперечисленные операции производятся автоматически
с помощью управляющих клапанов, снабженных электронным кон-
троллером.
В рабочем режиме скорость потока может варьироваться от 5 до
SO объемов загрузки смолы (объем воды на объем смолы) в час.
210
Глава 9
В нормальных условиях эксплуатации остаточная жесткость обрабо-
танной воды обычно не превышает 1-3%, от значения жесткости
исходной воды.
Вода пропускается через корпуса до исчерпания емкости смолы в
фильтре. Производительность одного корпуса составляет около 6 м3/ч.
По мере прохождения жесткой воды через фильтры-умягчители ио-
нообменная способность загрузки фильтров истощается, поэтому ее
необходимо периодически регенерировать. Регенерация обменной
способности засыпки фильтров (Na-катионообмениой смолы) произ-
водится пропусканием через нее концентрированного раствора (рас-
сола) поваренной соли NaCl, пищевого качества, который засасыва-
ется внутрь фильтра из баков-солерастворителей через инжекторы,
встроенные в каждый управляющий клапан, обеспечивающий авто-
матическую регенерацию загрузки в обоих корпусах по очереди по-
сле пропускания около 40 м3 воды.
Фильтр умягчения воды Ф 4.1 - предназначен для предотвраще-
ния непредвиденных проскоков ионов Са+2 и Mg+2 через дуплексный
фильтр умягчения. Фильтр снабжен баком-солерастворителем. Реге-
нерация фильтра производится автоматически один раз в неделю.
Ультрафиолетовый облучатель воды 14 - УФ лампа - установле-
на между питающим насосом и блоком осмоса. Она служит для стери-
лизации питающей воды и разложения остаточного свободного хлора.
Производительность 5 м3/ч. Доза УФ облучения - не менее
16 мДж/см2. Количество включений/выключений в течение срока
службы - не более 1 000. Срок службы лампы - не менее 12000 ч.
Облучатель воды состоит из камеры обеззараживания с установ-
ленным на ней УФ датчиком, пульта управления, блока промывки.
Двухступенчатый блок обратного осмоса 75 предназначен для
удаления из воды ионов растворенных солей, коллоидных примесей,
механических частиц, микроорганизмов, органических соединений,
солей тяжелых металлов. На 90-95% удаляются соли одно- и много-
валентных ионов.
Принцип обратного осмоса
Понятие «обратный осмос» показывает обратимость прямого
или естественного осмоса, характеризуемого самопроизвольным
переходом растворителя через полупроницаемую мембрану в рас-
твор. Рассмотрим принцип действия прямого и обратного осмоса на
графических примерах. Пусть в камере А содержится водный рас-
твор неорганических солей, а в камере В - чистая вода, обе камеры
разделены полупроницаемой мембраной, способной пропускать
< )<:гювные вспомогательные материалы
211
|<)иько молекулы воды. Начальное состояние системы, в которой
реализуется прямой осмотический процесс, показано на рис. 9.4.
Из-за разности концентраций (давлений) молекул воды в раз-
личных камерах осуществляется переход молекул воды через полу-
проницаемую мембрану из камеры В в камеру А. Объем раствора при
пом в камере А постоянно увеличивается, сам раствор разбавляется.
Разность между концентрацией молекул воды в обеих камерах по-
степенно уменьшится, тормозя дальнейший перенос молекул воды.
Другими словами, уровень воды в камере А поднимается до тех
пор, пока давление, создаваемое столбом жидкости, не прекратит
поступление чистой воды из камеры В в камеру А. При этом дости-
гается осмотическое равновесие. Величина создаваемого гидравли-
ческого давления называется осмотическим давлением раствора в
камере А рис. 9.5.
Если в камере А создать гидростатическое давление, превы-
шающее осмотическое (Р > pgh), то обнаружим, что чистая вода нач-
нет перемещаться в камеру В, т. е. в направлении, противоположном
описанному выше, и при этом соли будут задерживаться мембраной.
Это явление называется обратным осмосом (рис. 9.6).
Рис. 9.5. Осмотическое равновесие
212
Глава 9
Установки с полупроницаемыми мембранами, работающие на
принципе обратного осмоса, свободно пропускают воду и в то же
время задерживают 90-99% всех растворенных неорганических со-
единений, 95-99% органических веществ и 100% коллоидных при-
месей. Упрощенная принципиальная схема установки обратного ос-
моса, применяемая на практике, показана на рис. 9.7, где 1 - исход-
ная вода; 2 - очищенная вода (фильтрат); 3 - концентрат (сбросная
вода); 4 - насос высокого давления; 5 - мембранный элемент (мо-
дуль); 6 - полупроницаемая мембрана; 7 - выпускной клапан.
Эффективность процессов обратного осмоса определяется в
значительной мере свойствами применяемых мембран, которые
должны отвечать следующим требованиям: обладать высокой разде-
ляющей способностью (селективностью), высокой удельной прони-
цаемостью. устойчивостью к действию среды, неизменностью ха-
рактеристик в процессе эксплуатации, достаточной механической
прочностью и химической стойкостью.
Рис. 9.7. Упро-
щенная принци-
пиальная схема
установки об-
ратного осмоса
Работа установки обратного осмоса происходит следующим об-
разом. Вода из блока предварительной подготовки воды подается на
сменные фильтры механической очистки с рейтингом 5 мкм и далее
поступает на повышающий насос. В течение первых 60 с проводится
о<. новные вспомогательные материалы
213
i идравлическая промывка мембранного блока первой ступени. По-
(не этого вода под давлением 14-16 атм, проходит через мембран-
ные корпуса, где на специальных полупроницаемых обратноосмоти-
ческих мембранах происходит разделение потока исходной воды на
фильтрат (воду, прошедшую через мембрану и очищенную от рас-
ширенных минеральных солей) и концентрат (воду, обогащенную
коллоидными частицами и растворенными солями). Концентрат час-
iii’iно сливается в дренаж, а другая его часть направляется на вход
насоса по петле рециркуляции.
Наличие магистрали рециркуляции позволяет экономить доро-
юсюящую подготовленную воду за счет вторичного использования
концентрата.
Далее вода под давлением, создаваемым насосом, проходит че-
рс < мембранный блок 2-ой ступени, где подвергается более глубокой
очистке («полировке»), обеспечивающей полное удаление микроор-
। лиизмов и пирогенов. В целях экономии воды концентрат 2-ой сту-
пени направляется в блок 1-ой ступени обратного осмоса. Качество
получаемой воды с помощью датчика контролируется по величине
удельной электропроводности.
Наряду с постоянным контролем органолептических свойств и
химического состава, к воде предъявляются требования по бактери-
♦ип.ной чистоте, что в свою очередь требует продуманной системы
хрипения очищенной воды. Сохранность воды, в частности умягчен-
ной, может быть обеспечена при создании непрерывного потока ее
i о скоростью 0,5-2,8 м3/ч и озонирования, однако необходимо обес-
печить удаление озона из воды при непосредственном использова-
нии ее в изделии.
На косметическом объединении «Свобода» внедрена техноло-
। им хранения очищенной воды, причем регламент разбора очищен-
ной воды обеспечивает ее подачу единовременно только в один ре-
ль юр, подача в следующий реактор должна осуществляться не ра-
нее, чем через 30 секунд после прекращения подачи воды в первый
релкюр. Технологическая схема хранения и раздачи очищенной во-
лы представлена на рис. 9.8.
Наполнение очищенной водой бака хранения J, снабженного
фи льтром дыхания (0,2 мкм), происходит непрерывно между двумя
уровнями в баке, соответствующими 99% и 80% объема бака. При
’юпижении уровня воды в баке 10% происходит прерывание разда-
чи воды, т. к. датчик нижнего уровня обеспечивает выключение цир-
куляционного насоса 5.
I=X—
От обратного
осмоса
Рис. 9.8. Система хранения и раздачи очищенной (умягченной) воды:
1 - бак для очищенной воды; 2 -угольный фильтр; 3 - пружинный обратный клапан; 4 - датчики уровня; 5 - цирку-
ляционный насос; 6 - генератор озона с пультом управления; 7 - блок УФ облучения; 8 - точки раздачи очищенной
воды; 9 - датчик для измерения концентрации озона; 10 - измерители электропроводности; 11 - датчик давления;
12 - индикатор скорости потока воды; 13 - параллельная петля; 14-ручной вентиль; 15 -ротаметр
214__________________________________Глава 9
O(.iювные вспомогательные материалы
215
Раздаточная петля, обеспечивающая раздачу очищенной воды и
возврат неиспользованной воды в бак хранения, содержит циркуля-
ционный насос 5, отвод к генератору озона 6 с угольным фильтром,
опок УФ облучения 7 для разложения озона, пять «опусков» к тон-
ким 8 раздачи очищенной воды с двумя электромагнитными клапа-
нами и расходомером в каждой точке, пробники для измерения кон-
центрации озона 9, измеритель электропроводности воды 10, элек-
। ровный датчик давления в петле возврата 11, индикатор скорости
но । ока в конце петли 12; дренажный клапан для сброса воды не-
\ човлетворительного качества; отвод на параллельную петлю 13 к
। гнератору озона; выход озонированной воды из генератора озона.
Параллельная петля 13 генерирует и вводит озон в воду в конце
циркуляционной петли рядом с баком хранения 1.
Параллельная петля включает генератор озона с пультом улрав-
чсния 6. Вход петли находится на напорной части циркуляционного
насоса.
Циркуляционный насос 5 в санитарном исполнении с номи-
ианьным расходом 15 м3/ч, с блоком частотного регулирования
предназначен для обеспечения требуемого расхода очищенной воды
/пл потребителей, непрерывной циркуляции воды в петле, возврата
неиспользованной воды в бак, для создания турбулентного течения
поды в трубопроводах петли, для подавления микробиологического
роста, а также обеспечения избыточного давления во всей петле и
ыщиты от проникновения внешних загрязнений в очищенную воду.
Генератор озона (Ozonfiltr OZWa 1) предназначен для добавления
рас творенного озона в раздаточную петлю в такой концентрации, чтобы
<>• пи ценная вода в баке озонированной очищенной воды 1 имела лосто-
.... концентрацию растворенного озона около 0,05 мг/л (50 ppb).
Воздух под давлением 6-8 бар проходит через узел очистки и
<»< viцитель-адсорбер, где кислород, содержащийся в воздухе, преоб-
разуется в озон благодаря воздействию электрического разряда. Озо-
нированный газ смешивается с водой, поступающей к точке дозиро-
вания через ротаметр 15. Обратные клапаны генератора предотвра-
щают проникновение озонированного воздуха в узел очистки и об-
рабатываемой воды в генератор.
Производительность генератора - 5 г/ч, электронный контрол-
ер оснащен микрокомпьютером, который контролирует и управля-
с । всем агрегатом. Блок УФ облучения 7 предназначен для разложе-
иия озона в раздаточной петле перед раздачей воды. Блок УФ облу-
чения состоит из УФ лампы дезинфекции мощностью 80 Вт; блока
\ правления и контроля; датчика растворенного в воде озона с преде-
216
Г лава 9
лами измерения 0,00-2,00 мг/л и индикации текущего значения па-
раметров на дисплее встроенного контроллера.
Вода через фильтр механической очистки поступает под УФ
лампу, где подвергается облучению мощностью 28-45 Вт/м2 при
скорости потока 7,5-8,5 м3/ч. Количество озона в петле не должно
превышать 0,01 мг/л.
Раздача очищенной воды производится с пультов автоматиче-
ских дозаторов (5 штук) через два электромагнитных клапана, установ-
ленных до и после дозатора на каждом «опуске» петли раздачи. При на-
жатии кнопки на пульте дозатора сначала открывается нижний, а затем
верхний клапан, пропуская из петли запрограммированный объем воды,
который измеряется расходомером дозатора. Закрытие клапанов дозатора
производится в той же последовательности: сначала нижний, а затем
верхний клапан.
Требования к воде, применяемой в парфюмерном и косметиче-
ском производстве, приведены в табл. 9.2.
9.2. Технические требования к очищенной воде
Наименование показателя Характеристика и норма
Внешний вид Бесцветная чистая, прозрачная жид- кость, без посторонних включений
Запах Без запаха
Вкус Без вкуса
Электропроводимость (20 °C), мкСм/см Не более 4,3
Тяжелые металлы, ррм Макс. 0,1
Нитраты, ррм Макс. 0,2
Окисляемые вещества Сохраняется бледно-розовое окраши- вание (не более 0,5 мг/л)
МАФАнМ. КОЕ/мл, Psevdomonas sp.. грамотрицательные бактерии Не более 50, отсутствие
9.3. Красящие вещества
Красители применяются для подкрашивания парфюмерных
жидкостей с целью придания им лучшего вида. По происхождению
красящие вещества делятся на две группы: природные (естествен-
ные) и искусственные (синтетические). К красителям предъявляются
следующие требования:
- высокая красящая способность, т. е. способность небольшим
количеством окрасить большую массу продукта;
- безвредность;
- отсутствие неприятного запаха.
()< । ювные вспомогательные материалы
217
В инструкции 76/768/ЕЭС, утвержденной ЕЭС (Европейским
ли комическим сообществом), к косметической продукции отнесены
парфюмерная вода, туалетная вода, одеколоны и перечислены огра-
ничения по использованию красящих веществ в этих категориях
косметической продукции.
В табл. 9.3 представлен перечень индексов и цвета красящих
псществ, разрешенных к применению в косметической продукции,
i де формируются и ограничения.
Столбец 1. Красящие вещества, разрешенные для всех типов
косметики.
Столбец 2. Красящие вещества, разрешенные для косметической
продукции, исключая предназначенную для ухода за веками, особен-
но тушь для ресниц и средства для снятия косметики с глаз.
Столбец 3. Красящие вещества, разрешенные только для тех
косметических средств, применение которых исключает попадание
на слизистые оболочки.
Столбец 4. Красящие вещества, разрешенные только для косме-
шческих препаратов, применение которых рассчитано на кратко-
временное воздействие на кожу.
Другие ограничения и требования (последний столбец таблицы)
обьяснены в сносках после таблицы.
V. 5. Извлечения из инструкций 76/768/ЕЭС, касающиеся
ограничений применения красящих веществ
Помер индек- са цвета или производное Цвет Область при- менения Другие ограничения и требования
1 2 3 4
1 2 3 4 5 6 7
10006 зеленый X
ПИ >20 зеленый X
ЮП6 желтый X
11680 желтый X
1 I7J0 желтый X
11725 оранжевый X
11920 оранжевый X
1.’О10(2) красный X 3% макс, концентрация в конечном продукте
12(]85 красный X
12120 красный X
12150 красный X
1 2 ПО красный X
218
Глава 9
Продолжение таблицы 9.3
1 2 3 4 5 6 7
12420 красный X
12480 коричневый X
12490 красный X
12700 желтый X
13015 желтый X Е 105
14270 оранжевый X Е 103
14700 красный X
14720 красный X Е 122
14815 красный X Е 125
15510(2) оранжевый X
15525 красный X
15580 красный X
15620 красный X
15630<2) красный X 3% макс, концентрация в конечном продукте
15800 красный X
15850(2) красный X
15865(2) красный X
15880 красный X
15980 оранжевый X
15985<2) желтый X Е 111
16035 красный X Е НО
16185 красный X
16230 оранжевый X Е 123
16255(2) красный X
16290 красный X Е 124
17200(2) красный X Е 126
18050 красный X
18130 красный X
18690 желтый X
18736 красный X
18820 желтый X
18965 желтый X
19140<2) желтый X Е 102
20040 желтый X Максимальная концентрация 3,3- диметил-бензидиновая в красящем веществе 5 ppm
20170 оранжевый X
20470 черный X
о< । ювные вспомогательные материалы
219
Продолжение таблицы 9.3
1 2 3 4 5 6 7
'I 100 желтый X Максимальная концентрация 3,3- диметил-бензидиновая в красящем веществе 5 ppm
’1108 желтый X То же
21230 желтый X
2-1790 красный X
26100 красный X Критерий чистоты: анилин < 0,2% 2-нафтол < 0,2% 4-аминоазобензол <0,1% 1 -(фенилазо)-2-нафтол < 3% 1-(2-(фенилазо) фенилазо]-2- нафталенол <2%
2/290'2’ красный X
27755 черный X Е 152
2К14О черный X Е 151
IO2I5 оранжевый X
-IOX00 оранжевый X
-IOX20 оранжевый X Е 160 е
IOK25 оранжевый X Е 160 f
-10X50 оранжевый X Е 161 g
I2O45 голубой X
I2O51<2) голубой X Е 131
-12053 зеленый X
-12080 голубой X
12090 голубой X
12100 зеленый X
12170 зеленый X
I2S10 фиолетовый X
12520 фиолетовый X 5 ppm макс, концентрация в конечном продукте
I27J35 голубой X
11045 голубой X
•11090 зеленый X Е 142
1М00 красный X
IS 190 фиолетовый X
IS220 красный X
15*50 желтый X 6% макс, концентрация в конечном продукте
220
Глава
Продолжение таблицы
1 2 3 4 5 6 7
45370(2) оранжевый X Не более, чем 1% 2-(6-гидрокси-3- оксо-3 Н-ксантен-9-ил) бензойной кислоты и 2% 2-(бромо-6-гидрокси« З-оксо-ЗН-ксантен-9-ил) бензойной кислоты
45380(2) красный X То же
45396 оранжевый X При использовании в губной пома- де красящее вещество разрешено только в форме свободной кислоты и в максимальной концентрации 1%
45405 красный X Не более, чем 1% 2-(6-гидрокси-3« оксо-ЗН-ксантен-9-ил) бензойной кислоты и 2% 2-(бромо-6-гидрокси« 3 -оксо-3 Н-ксантен-9-ил) бензойной кислоты
45410<2> красный X То же
45425 красный X Не более, чем 1 % 2-(6-гидрокси-3- оксо-ЗН-ксантен-9-ил) бензойной кислоты и 1% 2-(йодо-6-гидрокси- 3-оксо-3 Н-ксантен-9-и л) бензойной кислоты
45430<2) красный X Е 127, то де
47000 желтый X Е 104
47005 желтый X
50325 фиолетовый X
50420 черный X
51319 фиолетовый X
58000 красный X
59040 зеленый X
60724 фиолетовый X
60725 фиолетовый X
60730 фиолетовый X
61565 зеленый X
61570 зеленый X
61585 голубой X
62045 голубой X
69800 голубой X Е 130
69825 голубой X
71105 оранжевый X
73000 голубой X
73015 голубой X Е 132
()<:11овные вспомогательные материалы
221
Продолжение таблицы 9.3
1 2 3 4 5 6 7
/1160 красный X
/И85 фиолетовый X
/1900 фиолетовый X
/<915 красный X
/•1100 голубой X
/•1160 голубой X
/1 ISO голубой X
/1260 зеленый X
/5 100 желтый X
/5 120 оранжевый X Е 160 b
/s 125 желтый X Е 160 d
/5130 оранжевый X Е 160 а
/5135 желтый X Е 161 d
75170 белый X
75300 желтый X Е 100
/5470 красный X Е 120
/5810 зеленый X Е 140 или Е 141
77000 белый X Е 173
77002 белый X
/7004 белый X
77007 голубой X
77015 красный X
77120 белый X Е 170
77163 белый X
77220 белый X
77231 белый X
77266 черный X
77267 черный X
77268 : 1 черный X Е 153
77288 зеленый X Свободный от ионов хрома
77289 зеленый X Свободный от ионов хрома
77346 зеленый X
77400 коричневый X
77480 коричневый X Е 175
77489 оранжевый X Е 172
77491 красный X Е 172
77492 желтый X Е 172
77499 черный X Е 172
77510 голубой X Свободный от ионов хрома
222
Глава 9
Продолжение таблицы 9.3
1 2 3 4 5 6 7
77713 белый X
77742 фиолетовый X
77745 красный X
77820 белый X Е 174
77891 белый X Е 171
77947 белый X
Лактофин желтый X Е 101
Карамел коричневый X Е 150
Капсахин, капсорубин оранжевый X Е 160 с
Beetroot красный красный X Е 162
Anthocyanins красный X Е 163
Алюминий, цинк, магне- зия и calcius strearates белый X
Bromothymol голубой голубой X
Бромокрезол зеленый зеленый X
Кислота красная 195 красный X
Для красящих вещест в, перед номером которых стоит буква «Е», Руководство
1962 г. ЕЭС определяет пищевые продукты и требование к безопасности. В от-
ношении красящих веществ, перед номером которых отсутствует буква «Е»,
требование к безопасности продолжает оставаться основным критерием (при-
ложения III Руководства 1962 г.).
(2) Нерастворимые красители на основе бария, стронция, циркония, соли и пиг-
менты этих красящих веществ будут также запрещены. Они должны пройти
тест на нерастворимость, который определен в статье 8.
ГЛАВА 10
ГАРМОНИЯ ПРИРОДНЫХ ЗАПАХОВ
Классическими образцами парфюмерной композиции в части ее
цельности, гармоничности и законченности являются запахи в рас-
i игольном мире. Поэтому прежде, чем подойти к вопросу о составе
и построении искусственных композиций, создаваемых парфюме-
ром, следует проследить, как в природе построены естественные за-
пахи душистых растений и постараться вскрыть закономерности,
которым следуют сочетания душистых веществ в природе.
Бывают ли в природе изолированные запахи? Всем хорошо извест-
но приятное впечатление от запаха свежего майского утра; этот запах
является результатом восприятия нами целой серии запахов, например,
распускающихся деревьев, влаги, окружающих предметов и т. д. Если
понюхать душистый цветок, то следует знать, что вместе с запахом
цветка всегда невольно вдыхается запах его зеленых частей, окру-
жающего воздуха и предметов. Нам только кажется, что мы чувству-
ем запах одного этого цветка, т. к. он больше всех выделяется из сре-
ды окружающих запахов, но в действительности мы воспринимаем
целый комплекс запахов.
Это объясняется тем, что в природе ничто не существует изоли-
рованно, вне среды. Этой средой в первую очередь и наиболее близ-
кой являются другие душистые вещества, которые способствуют
образованию полного запаха растения или его части.
Запахи душистых частей любого растения могут быть извлече-
ны из последних и освобождены от сопровождающих их недуши-
стых веществ. Это дает возможность вникнуть в сущность данных
224 Глава 10 j
запахов и путем химических исследований установить их состав. В ре*
зультате оказалось, что все эфирные масла представляют собою слож-
ные сочетания из нескольких (и чаще из многих) душистых веществ.
Сейчас обнаружены и идентифицированы почти все органические
соединения, из которых складываются запахи известных нам растений.
Этих соединений оказывается довольно ограниченное число.
Невольно напрашивается вопрос: как можно сочетать это поло-
жение с общеизвестным фактом наличия в растительном мире почти
неограниченного количества совершенно различных запахов; как
природа при сравнительно небольшом количестве средств создает
все многообразие запахов растительного мира и почему каждый за-
пах любого растения - и даже части его - все же обладает своей осо-
бенностью, своей спецификой, своеобразием.
Чтобы ответить на этот вопрос, следует разобрать несколько
примеров запахов растений различных ботанических видов и по-
смотреть, из каких элементов они состоят. В качестве первого при-
мера возьмем хорошо знакомые всем растения: розу и герань. Хими-
ческий анализ их эфирных масел дает нам следующий состав:
Розовое масло (из цветов) Гераниевое масло (из зелени)
Гераниол Гераниол
Цитронеллол Цитронеллол
Фениоэтиловый спирт Фениоэтиловый спирт
Линалоол Линалоол
Цитраль Цитраль
Эвгенол Ментон
Проверим далее, какой запах напоминают не все эти эфирные
масла целиком, а каждая из их составных частей, и тогда обнару-
жим, что каждая из них напоминает запах какого-либо другого рас-
тения: гераниол, цитронеллол и фенилэтиловый спирт (входящие в
состав обоих масел) имеют явный, но не точный запах роз, линалоол
имеет запах ландыша, цитраль - запах лимона, эвгенол - запах гвоз-
дики, ментон - запах мяты.
Причем запах этих компонентов тоже неполный, так как цветок
ландыша, запах которого состоит из нескольких других веществ,
пахнет полнее, чем линалоол; корка лимона - полнее, чем цитраль, а
мята - полнее, чем ментон.
При этом надо еще учесть, что нюхая цветок, мы, кроме запаха
лепестков цветка (т. е. носителя характерного запаха), вдыхаем еще
и запахи чашечек, тычинок, пестиков и листьев, создающих оттенки
основного запаха.
I ирмония природных запахов
225
Таким образом, в состав запаха розы входят также неполные,
незаконченные запахи ландыша, лимона и гвоздики, а гераниевого
масла - ландыша, лимона и мяты.
Приведем далее состав лимонного, апельсинного (из корки) и
мандаринного масла:
Лимонное масло Апельсиновое масло Мандариновое масло
Лимонен (0%) Лимонен (90-97%) Лимонен (90%)
Цитраль (до 6%) Цитраль (следы) Цитраль (следы)
Цитронеллаль Цитронеллаль Цитронеллаль
Линалилацетат Линалоол Метилантранилат (1 %)
Дециловый альдегид Метилантранилат (следы)
Терпинеол
В состав их входят лимонен и цитраль, имеющие интенсивный,
но грубый и неточный лимонный запах; в состав лимонного масла
входит также запах розы (цитронеллаль), бергамота (линалилацетат)
и вещество с своеобразным, напоминающим лимон запахом (деци-
ловый альдегид); в запах апельсинового масла входит запах розы
(цитронеллаль), ландыша (линалоол), веществ, напоминающих запах
пимона (дециловый альдегид), цветов апельсина (метилантранилат)
и сирени (терпинеол); мандариновое масло включает также запахи
розы (цитронеллаль) и цветов апельсина (метилантранилат, при-
дающий особый оттенок мандаринному маслу).
Главные составные части эфирных масел из цветов жасмина,
белой акации и апельсина следующие:
Масло жасмина Масло белой акации Масло из цветов апельсина
Беизилацетат Метилантранилат Метилантранилат
Бензиловый спирт Линалоол Линалоол
Индол Г ераниол Г ераниол
Линалилацетат Гелиотропин Линалилацетат
Линалоол Терпинеол Терпинеол
Метилантранилат Бензиловый спирт Фениловый спирт
Паракрезол Индол Индол
Гераниол
Таким образом, в состав масла жасмина, кроме бензилацетата и
бензилового спирта, только отдаленно напоминающих по запаху
жасмин, входят запахи ландыша (линалоол), бергамота (линалилаце-
тат), цветов апельсина (метилантранилат), нарцисса (паракрезол) и
розы (гераниол); в состав запаха цветов белой акации входят запахи
ландыша (линалоол), розы (гераниол), гелиотропа (гелиотропин),
8—4905
226
Глава 10
сирени (терпинеол) и жасмина (бензиловый спирт); в масло апель-
синовых цветов соответственно - метилантранилат (типичный для
этого вида масла), затем запахи ландыша, розы, бергамота и сирени.
Кроме того, в эти запахи входит индол, вещество неприятного
животного (фекального) запаха, но придающее этим маслам, осо-
бенно маслу жасмина, бархатистость.
Характерным является химический состав следующих масел:
Из цветов лаванды Из плодов бергамота Из цветов мускатного шалфея
Линалилацетат (37-56%) Линалилацетат (36-45%) Линалилацетат (60-70%)
Линалоол (10-20%) Линалоол (около 6%) Линалоол (10-15%)
Терпинеол Лимонен Терпены (лимонен и др.)
Линалилбутират
Кумарин
Цинеол
Масла из цветов лаванды и мускатного шалфея, а также из пло-
дов бергамота при совершенно разных запахах в основном состоят
из сочетания запахов бергамота (линалилацетат) и ландыша (лина-
лоол). Первое содержит также запах роз (гераниол), сена (кумарин) и
камфары (цинеол); второе - лимона (лимонен), а третье - вещество
лимонно-скипидарного запаха (терпены).
Наконец, приведем в качестве примера химический состав сле-
дующих эфирных масел:
Кориандровое Линалоевое Кудрявой мяты
Линалоол (60-80%) Линалоол (60-70%) Линалоол (56-65%)
Дециловый альдегид (1-2,5%) Терпинеол Карвон (12-13%)
Терпинеол Гераниол
Гераниол
Борнилацетат
Таким образом, кориандровое масло состоит из запахов ланды-
ша (линалоол), лимона (дециловый альдегид), сирени (терпинеол),
розы (гераниол) и пихты (борнилацетат); линалоевое масло включа-
ет запахи ландыша (линалоол), сирени (терпинеол) и розы (герани-
ол), а запах кудрявой мяты состоит из сочетания запахов ландыша
(линалоол) и тмина (карвон).
Если мы обратимся к анализам других эфирных масел, то обна-
ружим, что одни и те же вещества одного и того же характера по-
вторяются в различных запахах растений не только для различных
цветов, листьев, плодов и т. д.: душистые вещества, находящиеся в
цветках одного растения, могут находиться в плодах, коре, листьях,
I прмония природных запахов
227
(сменах других растений, и не только того же ботанического вида и
рода, но совершенно различных видов и родов.
Это повторение запахов в различных растениях определяется
наличием в том или ином масле (т. е. душистой части растения) оди-
наковых индивидуальных душистых веществ.
Явление, которое мы установили на приведенных примерах -
। с. что всякий естественный запах является сложным, состоящим из
нескольких простых, каждый из которых напоминает запах какого-
либо другого растения и является элементом для построения других
мнихов - типично для всего растительного мира, для любого расте-
ния, независимо от его вида и рода.
Из всего вышесказанного можно сделать некоторые выводы:
1. В растительном царстве не встречается физически чистого
шнаха, зависящего только от одного химически индивидуального
вещества, так же, как в естественных условиях не встречается физи-
чески чистого звука и цвета.
2. Запах любого растения, любой части его является сложным, а
иногда и очень сложным сочетанием (букетом), полученным в ре-
зультате соединения нескольких простых запахов (химически инди-
видуальных душистых веществ), причем количество их в природе
довольно ограничено.
3. Душистые вещества растительного происхождения (эфирные
масла) являются естественными композициями.
4. Все химически индивидуальные составные части эфирного
масла (простые запахи), от суммы которых зависит его своеобраз-
ный полный запах, являются элементами запаха данного масла, и
каждый из элементов так или иначе влияет на весь запах.
5. От различия в сочетаниях этих немногих элементов как в ко-
личественном, так и в качественном отношении (рода этих элемен-
те) зависит все многообразие запахов растений, которые встреча-
ются в природе (табл. 10.1).
10.I. Примерная таблица повторения характера запаха в природе
Характер запаха Где повторяется
1 2
Роза (гераниол, ци- I ронеллол, фенилэти- ловый спирт) В цветах розы, жасмина, герани, магнолии, желтой ака- ции (кассии), лаванды, иланг-иланга, апельсина, белой акации, жонкили и др.; в зеленой части герани, мелиссы, цитронеллового сорго, змееголовника, лаврового листа, лимонного дерева (листьях), апельсинового дерева (ли- стьях) и др.; в плодах кориандра, лимона, апельсина, мандарина и др.
228
Глава 10
Продолжение таблицы 10.1
1 2
Ландыш (линалоол) В цветах ландыша, апельсинового дерева, белой акации, жонкили, герани, магнолии, жасмина, лаванды, иланг- иланга, мускатного шалфея и др.; в зеленой части гера- ни, кудрявой мяты, мелиссы, цитронеллового сорго, мяты, листьях лимона, лавра и др.; в плодах бергамота, можжевеловых ягодах, семенах кориандра и др.
Лимон (цитраль, ли- монен, дециловый альдегид) В цветах герани, магнолии и др.; в зеленой части герани, цитронеллы, лемонграсса, змееголовника, лимона и др.; в плодах лимона, апельсина, мандарина, бергамота, ко- риандра и др.
Бергамот (линалил- ацетат) В цветах лаванды, мускатного шалфея, жасмина, лимо- на, гардении и др.; в плодах бергамота, лимона, можже- веловых ягодах и др.
Сирень (терпинеол) В цветах белой акации, апельсинового дерева, жонкили и др.; в плодах звездчатого аниса, кориандра и др.; в древесине и листьях кипариса, лимона
Фиалка (иононы и их изомеры) В цветах фиалки, акации (цветочной кассии) и др.; в корневищах ирисов и др.
Жасмин (бензилаце- тат, бензиловый спирт) В цветах жасмина, белой акации, апельсина, жонкили, сирени, желтой акации (кассии), гвоздики, иланг-иланга, гардении и др.
Апельсиновые цветы или флер д’оранж (ме- тилантранилат и т.п.) В цветах жасмина, апельсина, белой акации, жонкили, иланг-иланга, туберозы, чубушника, гардении и др.; в плодах апельсина, мандарина и др.
Гвоздика (эвгенол, его эфиры и изомеры) В цветах гвоздичного дерева (в цветочных почках и ветках), левкоев, садовой гвоздики, жонкили, цветочной кассии, иланг-иланга; в зеленой части эвгенольного базилика, мелиссы, лаврового листа, колуририи
10.1. Ведущий запах и гармоническое
заполнение
Каждый запах растения при повторении одних и тех же элемен-
тов обладает своей особенностью, своей спецификой и оттенком,
т. к. эфирное масло имеет какие-то 1-3 душистых вещества, которые
являются носителями основного, типичного для данного растения
запаха, и если убрать эти вещества, то характер данного запаха будет
полностью потерян.
Можно установить, что в каждом из эфирных масел имеется
свое «ядро», которое в основном и определяет его запах - например,
в розовом и гераниевом маслах - гераниол и цитронеллол, в лимон-
ном - цитраль и лимонен, в мандаринном - метилантранилат и ли-
I п| »м( )ния природных запахов
229
mihich, в цветах жасмина - бензилацетат, в цветах белой акации и
ппсчьсина - метилантранилат, в цветах лаванды, мускатного шалфея
н н плодах бергамота - линалилацетат.
')ти вещества и самостоятельно определяют запах указанных
|фирных масел, но неполно. Попробуем убрать эти вещества, и масло
in меряет свою специфику, все своеобразие запаха, свою характер-
ное н>. Они служат здесь ведущими запахами, своим присутствием
определяющими основу запаха этого эфирного масла, и являются как
<»ы пейтмотивами данного запаха или его головной нотой.
Однако запахи, например, цветов лаванды, плодов бергамота и
пне юв мускатного шалфея при одном общем ведущем запахе (лина-
п|пацетата), или запахи розы и герани при общем ведущем запахе гера-
ниола, цитронеллола и фенилэтилового спирта, все же отличаются друг
oi друга. Это объясняется тем, что наличие рядом с ведущим запахом
других душистых веществ настолько значительно изменяет их запахи,
•по они становятся заметно отличающимися друг от друга. Следова-
iciibHO, при изменении состава веществ, сопровождающих ведущий
птах, более или менее изменяется и качество ведущего запаха.
В табл. 10.2 приведен краткий перечень душистых растений с
определением в них ведущего запаха и основных душистых веществ,
сопровождающих данный запах.
Насколько велико влияние на качество запаха даже небольших
вменений в ведущем запахе и окружении, видно из следующего
примера. Попробуем взять в качестве ведущего запаха линалилаце-
। а г (несколько напоминающий запах плодов бергамота); в сопрово-
ждении запахов ландыша (линалоола) и лимона (терпенов) мы полу-
чим довольно полный запах плодов бергамота. Если изменить со-
провождающие запахи так, чтобы они состояли из сочетания запахов
иандыша (линалоола), розы (гераниола), свежего сена (кумарина) и
камфары (цинеола), то мы получим запах цветов лаванды; если до-
бавить к линалилацетату запахи ландыша (линалоол) и лимонно-
скипидарный запах (терпены), то получим почти полный запах цве-
1ов мускатного шалфея.
И, наконец, общеизвестно, что если один и тот же сорт растения,
например, розы, растет на юге или на севере, то запах ее, конечно,
останется запахом розы, но в нем появится некоторая разница как в
основном запахе, так и в оттенках, окраске его. При этом каждый из
элементов ведущего запаха (гераниол, цитронеллол, фенилэтиловый
спирт) в качественном отношении будет тем же, того же запаха, тех
же химических и физических характеристик, но количественные со-
отношения этих элементов будут несколько иными. То же самое бу-
дет наблюдаться и в отношении сопровождающих элементов.
230
Глава 10
10.2. Краткий перечень душистых растений с определением
их ведущего запаха и гармонического заполнения
Наименование душистых растений Химический состав Растение, запах которого опре- деляет вещест- во из третьей графы
химически индиви- дуальные вещества, являющиеся веду- щими для данного запаха, их характер химически индиви- дуальные вещества, сопровождающие ведущий запах
1 2 3 4
Лаванда Линалилацетат (бергамот) Линалилбутират Линалоол Гераниол Кумарин Цинеол Бергамот Ландыш Роза Свежее сено Камфара
Бергамот То же Линалоол Лимонен Нерол Ландыш Лимон Роза
Мускатный шалфей Линалоол Ландыш
Лиметта Лимонен Лимон
Лемонграсс Цитраль (лимонная корка) Линалоол Дециловый альдегид Ландыш Лимон
Змееголовник Цитраль (лимонная корка) Гераниол Цитронеллол Роза Роза
Лимон Цитраль (лимонная корка) Лимонен Дециловый альдегид Линалилацетат Цитронеллаль Лимон Лимон Бергамот Роза
Апельсин То же Метилантранилат Лимонен Дециловый альдегид Цитронеллаль Линалоол Терпинеол Апельсиновый цвет Лимон Лимон Роза Ландыш Сирень
Мандарин Метилантранилат Цитронеллаль Лимонен Апельсиновый цвет Роза Лимон
Кориандр Линалоол (ландыш) Дециловый альдегид Гераниол Терпинеол Гераниол Лимон Роза Сирень Роза
I армония природных запахов
231
Продолжение таблицы 10.2
1 2 3 4
Иииалое Линалоол (ландыш) Терпенеол Гераниол Сирень Роза
К удрявая мята То же Карвон Лимонен Тмин Лимон
И ланг-ил анг Гераниол Бензилацетат Бензиловый спирт Метилсалицилат Паракрезол Метилантранилат Эвгенон и его эфиры Пинен Роза Жасми Жасмин Г аультерий Нарцисс Апельсиновый цвет Гвоздика Хвоя
Роза Цитронеллол и гера- ниол (роза) Фенилэтиловый спирт Линалоол Цитраль Эвгенол Роза Ландыш Лимон Г воздика
1 срань То же Фенилэтиловый спирт Линалоол Цитраль Роза Ландыш Лимон Перечная мята
Мелисса Линалоол Эфиры эвгенола Ландыш Г воздика
Жасмин Бензилацетат Жасмон (жасмин) Бензиловый спирт Индол Линалилацетат Линалоол Метилантранилат Паракрезол Гераниол Жасмин «Животный» (фекальный) запах Бергамот Ландыш Апельсиновый цвет Нарцисс Роза
Белая акация Метилантранилат (апельсиновый цвет) Линалоол Гераниол Гелиотропин Терпинеол Бензиловый спирт Индол Ландыш Роза Гелиотроп Сирень Жасмин «Животный» запах
232
Глава 10
Продолжение таблицы 10.2
1 2 3 4
Апельсиновые цветы (флер д‘оранж) Метилантранилат (апельсиновый цвет) Линалоол Гераниол Линалил ацетат Терпинеол Фенилэтиловый спирт Индол Ландыш Роза Бергамот Сирень Роза «Животный» запах
Жонкиль (вид нарцисса) То же Метилбензоат Линалоол Гераниол Эвгенол Эфиры коричной кислоты Индол Иланг-иланг Ландыш Роза Г воздика Г иацинт «Животный» запах
Фиалка Ионон и его изомеры Не установлены —
Ирис (корневища) То же То же —
Цветочная кассия (желтая акация) Метил салицилат Бензиловый спирт Анисовый альдегид Эвгенол и его эфиры Гераниол Гаультерий Жасмин Боярышник Гвоздика Роза
Таким образом, можно установить, что все запахи растений и
каждое полученное из них эфирное масло имеют в своем составе:
1. Различные по тону, силе и оттенку характерные запахи, даю-
щие в совокупности наиболее яркую, благозвучную характерную
композицию запахов.
2. Свой ведущий запах (так сказать, свой «лейтмотив»), без чего
эфирное масло полностью теряет характер растения, из которого оно
получено, но который, хоть и в весьма неполной степени, сам опре-
деляет запах растения.
3. Свое специфическое, типичное гармоническое заполнение, от
изменения которого зависит и разница в запахах растений, имеющих
общий ведущий запах.
От изменения характера элементов ведущего запаха и гармони-
ческого заполнения зависит все многообразие запахов растительного
мира. Особенность запахов в природе состоит в том, что разные за-
пахи сливаются в единый, цельный, неразделенный и полнозвучный
комплекс запахов.
I нрмония природных запахов 233
Как ведущий запах и гармоническое заполнение, так и отдель-
ные элементы между собой находятся в природе в определенной
пыимосвязи и взаимозависимости, при которой часть зависит от це-
ною и целое - от части. Эти части органически связаны друг с дру-
। ом, зависят друг от друга и обусловливают друг друга. Они так увя-
|;шы между собой и находятся в таких сочетаниях и соотношениях,
•но ни один из них не нарушает общего гармонического склада за-
паха, не выходит за пределы «чувства меры», т. е. мы имеем здесь в
полном смысле гармонические комплексы.
Привычное для человека начинает восприниматься как гармо-
ничное.
ГЛАВА 11
ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ПАРФЮМЕРНЫХ
КОМПОЗИЦИЙ
11.1. Сущность и назначение композиций
Одной из своеобразных особенностей парфюмерного искусства
является возможность воспроизведения запахов растений. В этом
случае природа служит для парфюмера прообразом, а возможность
варьировать смеси душистых веществ, кроме того, позволяет полу-
чать гармонические комплексы с совершенно своеобразными новы-
ми запахами, которые в природных условиях могут не встречаться.
Как воспроизведение запахов растений, так и получение новых
комплексов производится путем смешивания отдельных душистых
веществ. Полученные продукты в виде концентрированных смесей
душистых веществ называются композициями.
Композиции предназначаются или для непосредственного при-
менения в виде растворов (духов, одеколонов, туалетных вод) или
как добавления к различным средам (мылам, порошкообразным, жи-
ровым и другим веществам) для придания им приятного запаха.
Изготовление композиций является основой всей парфюмерной
техники.
Впечатления от парфюмерного запаха ассоциируются в первую
очередь с представлением о каком-либо растении, потому что в при-
родных условиях только они обладают запахом, четко воспринимае-
мым человеком, и знакомство человечества с приятными запахами
совершается именно через растения.
()(.мовы построения парфюмерных композиций
235
Другая цель - выражение через композицию некоторой художе-
i । венной идеи или настроения на основе одного или нескольких ду-
шистых веществ, которые в преподносимом сочетании (букете) мо-
। y i напоминать естественные сочетания запахов в природе, а иногда
имеют с ними лишь отдаленное сходство.
Искомое сочетание душистых веществ всегда должно иметь
i моим первообразом жизнь, действительную природу, должно быть
приближено к запаху истинного или воображаемого «фантазийного»
цветка или букета, обладать известной «цветочностью», производя-
щей впечатление реальности.
Композиции должны быть так составлены в ассортименте и ве-
совых соотношениях составных частей, чтобы благоухания отдель-
ных компонентов были гармонично слиты и ни один типичный за-
пах отдельного компонента, по крайней мере, вначале, резко не вы-
делялся. Это полное слияние отдельных запахов в приятное для обо-
няния гармоническое целое является высшим стремлением парфю-
мера. Взаимосочетание запахов будет длительным только в том слу-
чае, если весовые соотношения отдельных составных частей нахо-
дятся в согласии с намеченным оттенком запаха смеси. Кроме прак-
шческого опыта или частого повторения вариантов и изучения клас-
сической рецептуры, пока не существует способа для ориентировки
в весовых соотношениях отдельных компонентов, в особенности при
создании новых запахов. Наоборот, если речь идет о передаче опре-
деленных известных запахов, как, например, о воспроизведении за-
паха цветов, свежескошенного сена, мха и т. д., а равно и опреде-
ленных запахов специального типа, существуют точные опытные
данные, которые обычно усваиваются в процессе работы и изучения
классических композиций.
При составлении композиций с определенным цветочным запа-
хом парфюмер несколько ограничен в выборе душистых веществ,
гак как ассортимент их в большинстве случаев предопределен запа-
хом растения, который он в основном хочет передать. В то же время
число сочетаний этих веществ довольно обширно, т. к. парфюмер,
подражая природе, также преподносит их в виде комплексов, сме-
сей, так называемых цветочных композиций.
При составлении фантазийных запахов парфюмер относительно
свободен в выборе сырья, ассортимент которого зависит только от
того, даст ли оно приятное или неприятное ощущение в смеси, соот-
ветствует ли реализации идеи парфюмера.
236
Глава 11
11.2. Состав парфюмерных композиций
Искусственно созданная композиция, как и естественные эфир-
ные масла, часто состоит из очень большого числа отдельных души-
стых веществ.
Для пояснения в табл. 11.1 приводим примерную рецептуру че-
тырех наиболее распространенных парфюмерных композиций: фи-
алки, гелиотропа, свежего сена и трефля (клевера).
Табл. 11.1 показывает, что в каждую композицию входит много
различных душистых веществ. Поэтому сам по себе напрашивается
вопрос: нужно ли так много душистых веществ, а если нужно, то что
в основном определяет запах этой композиции, какова роль каждого
из остальных душистых веществ в композиции и нельзя ли обойтись
более простыми сочетаниями.
При углубленном анализе рецептуры любой парфюмерной ком-
позиции можно обнаружить, что составные части ее подчиняются
закономерному порядку, могут быть уложены в систему и выявлены
функции элементов композиций.
Так же, как натуральные душистые вещества, гармонически со-
бранная парфюмерная композиция состоит из элементарных частей -
отдельных душистых веществ, органически тяготеющих друг к дру-
гу. Это тяготение заключается в том, что эти части группируются в
естественные отрезки (или фазы, табл. 11.2), которые дают впечат-
ление определенного, существующего в природе запаха цветов, пло-
дов, листьев и других частей растений.
Эти отрезки могут быть двух видов: 1) полностью передающие
запах цветов, плодов, листьев или других частей растений; 2) пере-
дающие только их основной запах. Фазы первой группы, в свою
очередь, состоят из отдельных элементов, передающих только ос-
новной тон, основной запах других видов растений.
Готовые парфюмерные композиции могут состоять или из фаз,
относящихся только к первой группе, или из фаз второй группы,
или, наконец, из сочетания тех и других.
Парфюмер имеет возможность создать почти неограниченное
количество различных композиций соответствующим подбором ду-
шистых веществ. Все зависит от характера сочетаний и весовых со-
отношений. Иногда это достигается лишь некоторым сдвигом запаха
в ту или иную сторону, почему некоторые запахи, хотя несколько и
напоминают друг друга, но все же совершенно различны. Так, на-
пример, на основе запаха ландыша создаются композиции с запахом
сирени, липы, цикламена; запаха гвоздики - с запахом левкоев; за-
Основы построения парфюмерных композиций
237
паха жасмина - магнолии, бегонии, гардении; запаха фиалки - цве-
।очной кассии и резеды; запаха клевера - орхидеи, свежего сена; из
। иацинта - душистого горошка: из запаха гелиотропа - белой ака-
ции, мимозы, боярышника и т. д.
/1.1. Составные части композиций
Фиалка Гелиотроп Свежее сено Трефль
11опон Гелиотропин Кумарин Амилсалицилат
Ирисовое масло Кумарин Гелиотропин Фенилэтилсалицилат
Масло фиалко- вых листьев (или »<|>иры карбоно- вых кислот) Ванилин Обепин бензилацетат Ванилин Обепин Амилсалицилат Изобутилсалицилат Жасминное масло Масло померанцевых цветов
Ьспзилацетат Линалилацетат Жасминное масло Розовое масло
Пиналилацетат Бензиловый спирт Бензилацетат Фенилацетальдегид
Иланг-иланговое или кананговое масло Иланг-иланговое масло Линалилацетат Бензиловый спирт Г идрооксицитронеллаль Настой дубового мха
Розовое масло Розовое масло Розовое масло Настой ванили
1 ераниевое масло Г ераниол Гераниевое масло Настой бобов тонка
1ераниол Фенилэтиловый спирт Гераниол Мускус амбровый
Фснилэтиловый спирт Иононы Фенилэтиловый спирт Мускус кетоновый
1слиотропин Ирисовое масло Иононы Масло гваякового дерева
Кумарин Масло померан- цевых цветов Ирисовое масло1 Кумарин
Ванилин Мускус Неролиевое масло2 Ванилин
()бепин Ветиверовое масло Пачулиевое масло
1 ерпинеол Настой дубового мха Ветиверовое масло
Линалоол Мускус амбровый Иланг-иланговое масло
1 идрооксици- 1ронеллаль Мускус кетоно- вый Настой амбры Настой мускуса Терпинеол Обепин Гелиотроп Ирисовое масло Настой мускуса Настой амбры Настой бобровой струи Настой бензойной смолы
1 Ирисовое масло - масло фиалкового корневища
2 Неролиевое масло - масло померанцевых цветов или флер д’оранжевое
238
Глава 11
При этом следует отметить, что нередко существует огромная
разница между химическими составными частями, имеющимися в
запахе естественного цветка, и в искусственно воспроизведенных
запахах того же цветка. Для того, чтобы создать запах того или ино-
го цветка, плода и т. д., парфюмер пользуется тем, что элементы за-
паха, характерные признаки его, повторяются в природе так же, как
повторяются звуки, цвета и линии. Используя эти элементы для сво-
их творческих комбинаций, парфюмер может создать задуманную
им композицию.
Отсюда станет понятным, почему в композициях, приведенных
в табл. 11.1 и 11.2 в состав запаха фиалок входит также и жасмин, и
роза, и гелиотроп, и сирень; запаха гелиотропа - жасмин, роза, фи-
алка и т. д.
Если приведенный в табл. 11.1 перечень душистых веществ, на-
пример. первых двух композиций распределить по фазам, обеспечи-
вающим воспроизведение запаха какого-либо цветка (см. табл. 11.2),
то такой текст таблицы облегчит парфюмеру создание желаемой
композиции.
77.2. Расположение душистых веществ по отрезкам
Композиция фиалка Для какого запаха харак- терен данный отрезок Композиция гелиотроп Для какого запаха харак- терен данный отрезок
1 2 3 4
Ионон Гелиотропин
Ирисовое масло Масло фиалковых листьев (или эфиры карбоновых кислот) Фиалка (веду- щий запах) Кумарин Ванилин Обепин Гелиотроп (ведущий запах)
Бензилацетат Линалилацетат Бензиловый спирт Иланг-иланговое масло Жасмин Бензилацетат Линалилацетат Бензиловый спирт Иланг-иланговое масло Жасмин
Розовое масло Гераниевое масло Гераниол Фенилэтиловый спирт Роза Розовое масло Гераниол Фенилэтиловый спирт Роза
Гелиотропин Кумарин Иононы Ирисовое масло Фиалка
(hi ювы построения парфюмерных композиций
239
Продолжение таблицы 11.2
1 2 3 4
В.ШИЛИН ( Ик-пин Гелиотроп Масло померанцевых цветов Мускус
1 срнинеол Линалоол 1 идрооксицитро- нсилаль Сирень Композиция трефлъ Амилсалицилат Клевер (ве- дущий запах)
Композиция свежее < сно Кумарин 1 слиотропии Ванилин < МЗспин Амилсалицилат Свежее сено (ведущий за- пах) Фенилэтилсалицилат Изобутилсалицилат Масло гваякового дерева Лимонное масло Настой бобов тонка, бен- зойной смолы и ванили Гелиотроп
Масло жасмина Жасмин Кумарин Ванилин
Ьспзилацетат Обепин
Ниналилацетат Гелиотропин
Ьснзиловый спирт Настой бобровой струи Настой амбры Мускус
Розовое масло Роза Настой мускуса Мускус амбровый
1 сраниевое масло Мускус кетоновый
1ераниол Терпинеол Г идроокси цитронеллаль Сирень
Фснилэтиловый < нирт Фени л ацетальдегид Ирисовое масло Иланг-иланговое масло
11онон Ирисовое масло 11сролиевое масло (померанцевых цве- ти) Фиалка Настой дубового мха Ветиверовое масло Пачулиевое масло Пачули
11ачулиевое масло Ветиверовое масло 11астой дубового мха Пачули Масло жасмина Масло померанцевых цветов Масло розовое Жасмин
Мускус амбровый « кетоновый 11астой амбры « мускуса Мускус
240
Глава 11
Из этой таблицы понятно, что. располагая душистые вещества
по фазам, можно увидеть, как отдельные душистые вещества, сами
по себе изолированные, группируются в более осмысленные сочета-
ния, из которых складывается готовый парфюмерный запах.
Спрашивается, каким же образом из одних и тех же отрезков, из
родственных типических запахов, создается несколько различных
цветочных композиций? В основу схемы будущей композиции отби-
рают отрезок (фазу), сообщающий последней желаемые индивиду-
альные черты. В составе той или иной фазы можно выделить ведущее
душистое вещество, запах которого преобладает в общей смеси запа-
хов компонентов фазы. Такими веществами являются: в фиалке в
основном ионон, в гелиотропе - гелиотропин, в свежем сене - кума-
рин, в трефле - салицилаты (эфиры салициловой кислоты). Отсюда
понятно, почему парфюмер при составлении цветочных композиций
несколько ограничен в выборе душистых веществ, подбор которых
предопределяется запахом того типа, который он хочет передать.
Вместе с тем это ограничение не является препятствием к про-
явлению художественного творчества, и рецептура тех или иных
композиций с определенным цветочным (и приравненным ему) за-
пахом не является чем-то стабильным, неизменяемым. Наоборот,
если мы сравним различные, точно определенные цветочные духи,
например, сирень, ландыш, фиалку и т. д., созданные различными
парфюмерами, то обнаружим, что при одном и том же тоне в них
имеются различные и иногда довольно значительные отклонения от
запаха прообраза. Это не всегда зависит от стоимости изделия или
неумения парфюмера воспроизвести точный запах цветка, но в не
меньшей степени от того, что разные парфюмеры по-разному вос-
принимают тот или иной запах и поэтому по-разному его воспроиз-
водят. Поэтому по общему оформлению запаха нередко можно рас-
познать «почерк» парфюмера.
«Почерк» парфюмера, однако, в несравненно большей степени
проявляется при создании так называемых фантазийных компози-
ций. Фантазийные композиции, так же как и цветочные, строятся в
основном из тех же цветочных отрезков, но отличаются своеобрази-
ем компонования. Здесь парфюмер создает новые образы, в жизни
не существующие, на основании фантастического синтеза элементов
действительности, на основе воображения, то есть он создает новые
образы на основе материала прошлых восприятий.
«Аккорды» душистых композиций
Всякая парфюмерная композиция состоит из элементарных час-
тиц в виде отдельных душистых веществ. Эти душистые вещества
()< 11()вы построения парфюмерных композиций
241
применяются с учетом присущего каждому из них тона, силы и ot-
ic и ка и так же, как звуки в музыке, служат материалом для построе-
ния парфюмерных произведений. В осмысленном сочетании эти ду-
шистые вещества, по аналогии с музыкой, дают нам то эстетическое
чувство, которое мы испытываем от парфюмерного запаха.
Если мы воспринимаем индивидуальные душистые вещества
(например, приведенные в табл. 11.1) аналогично простым звукам,
io простейшие сочетания из них (отрезки, табл. 11.2) - как звуковое
единство, т. е. в одновременном «звучании». Сочетания, в которых
присутствуют одновременно несколько тонов, по аналогии с музы-
кой, могут быть названы аккордами. Здесь, как и в музыке, преобла-
даю! трехзвучие, четырехзвучие и пятизвучие.
Таким образом, поскольку это касается построения произведе-
ни й. подтверждается аналогия между простыми звуками и элемен-
।ирными душистыми веществами, между отрезками и аккордами,
между парфюмерной композицией и музыкальной мыслью, музы-
кальным произведением.
В табл. 11.2 приведено значительное количество отрезков ком-
позиций. Это будут первичные аккорды. Они служат, главным обра-
зом, фазами для построения законченного запаха на их основе.
Для создания того или иного из приведенных в табл. 11.1 и 11.2
запахов необязательно брать сочетания из всех указанных для дан-
ною аккорда веществ: основной запах гелиотропа определит один
юлиотропин, фиалки - один ионон; жасмина - один бензилацетат;
клевера - один амилсалицилат, но тогда эта основа окажется как бы
однозвучной, слишком примитивной. Более благозвучны сочетания
из нескольких первичных аккордов, подобно указанным выше, из
г меси нескольких натуральных эфирных масел или их имитации с
добавлением или без добавления индивидуальных душистых ве-
ществ или из одного эфирного масла с добавлением индивидуаль-
ных душистых веществ. Сами эфирные масла, например, жасмина,
розы, являются для парфюмера первичными аккордами, так как они
состоят из созданных самой природой сочетаний нескольких инди-
видуальных химических веществ и воспринимаются нашим обоня-
нием как единый запах, но они по своему характеру и по своей
«элементарности» не могут удовлетворить нас как готовый парфю-
мерный запах, а лишь как одна из составных частей будущей компо-
зиции («звукоряда»).
Наконец, готовые парфюмерные смеси являются сочетаниями
>лементарных или сложных аккордов или же суммы тех и других.
242
Глава 11 i
Ведущие запахи (лейтмотивы) душистых композиций
В музыке мы имеем осмысленный последовательный ряд звуков
различной или одинаковой высоты, выражающих основную мысль
произведения, так называемую мелодию. Эта певучая последова-
тельность звуков принадлежит какой-нибудь тональности или ладу.
Мелодия составляет главный элемент в музыке, и без нее не об-
ходится ни одно музыкальное произведение. Мелодия является ос-
новной смысловой частью музыки и в ряде элементов музыкальной
выразительности занимает ведущее место, определяя в основном
содержание музыкального произведения. Мелодия - самое главное в
музыкальном произведении, его основа, его напев, который может
спеть один голос. Это одноголосно выраженная музыкальная мысль.
Каков характер ведущей части или мелодии в парфюмерии?
Попробуем внюхаться в индивидуальное душистое вещество, на-
пример, в ионон, ванилин, терпинеол, и мы обнаружим, что имеем
здесь элементарные запахи, одну ноту, и сколько бы мы не внюхи-
вались, даже обладая очень натренированным обонянием, ничего,
кроме этой ноты, не найдем.
Если длительно разнюхивать какой-либо свежий цветок, на-
пример, ландыша, сирени, фиалки, то можно почувствовать какую-
то сумму, какое-то сочетание запахов, из которых выделяется одна
какая-либо часть (в подавляющем большинстве - комплекс) в ос-
новном определяющая запах данного цветка. Это особенно чувству-
ется, когда мы нюхаем не одни лепестки, а вместе с чашечками, ли-
стьями, стеблем, которые имеют свои запахи, отличные от запаха
цветка. Эти призапахи сообщают свежесорванной ветке с цветами
особую прелесть, которая в значительной степени превосходит запах
одних лепестков. Но уберем лепестки и оставим остальные части
цветка и тогда вся специфика запаха, присущая данному цветку, про-
падет. Вместе с тем, разнюхивая цветок, мы обнаружим, что имеем в
нем не застывший, а подвижный запах, в котором элементы его чере-
дуются (колеблются) с большой быстротой, и в них проскальзывает
то один, то другой тон. При длительном разнюхивании запаха даже
отдельного цветка, листа, можно установить, что он меняется много
раз в течение минуты, но какой-то тон или группа тонов выделяется
особенно четко и в основном характеризует этот запах.
Совершенно то же самое наблюдается и с духами. Наглядным
примером может служить композиция фиалки, в которой основной
тон, основной характер определяется смесью из ионона, метилионо-
на (или масла фиалкового корневища), ирисового масла и масла фи-
алковых листьев. Без этого комплекса остальная часть композиции
о< новы построения парфюмерных композиций
243
будет невыразительной, не будет пахнуть фиалкой и характер в ней
будет потерян.
Небесполезно коснуться аналогии. По букету вин дегустаторы
определяют не только марку, но и год изготовления вина. При этом
опьиные дегустаторы устанавливают это и для очень редких и старых
। ортов вин. Чем же это объяснить? Для этого лучше всего обратиться
к дпустаторам вин, и они нам ответят, что они запоминают отдель-
ные запахи вин, хотя бы только раз когда-либо услышанные, так же,
как мы запоминаем отдельные мотивы. Само собою разумеется, что
нов трение в букете одной какой-либо ноты ничего не может дать, так
кик элементы запаха часто повторяются в природе и, конечно, так же в
иннах. Только общий букет вина с характерным его оттенком, осо-
бенно вместе с сопровождающими дополнительными запахами, мо-
жс'1 дать возможность вынести соответствующее заключение.
Таким образом, можно установить, что в парфюмерных компо-
шциях, как и в естественных душистых частях растений, мы имеем
какой-то стержень, центральное ядро, которое определяет запах всей
композиции, и что ядро состоит большей частью не из одного, а из
нескольких элементарных душистых веществ (несколько простых
»вуков), которые воспринимаются нами не сразу, а в определенной
последовательности, и которые могут быть названы лейтмотивом
данного комплекса.
Это - собственная главная нота или тональность, которые, на-
пример в цветочных композициях, обнимают все душистые вещест-
ва. передающие основной запах соответствующего растения. Эти
душистые вещества могут составляться из комплексов или - очень
редко - из одного вещества (например, иланг-илангового масла для
одноименных духов), притом это вещество само по себе уже есть
природное сочетание из различных индивидуальных веществ со
своим ведущим запахом.
Конечно, не всякое сочетание душистых веществ может слу-
жить ведущим запахом: случайное сочетание душистых веществ так
же нельзя назвать ведущим запахом, как нельзя считать мелодией
случайный набор звуков, не связанных вместе, не несущих музы-
кальной мысли.
Ступени запаха
В парфюмерии различают три ступени запаха, зависящие как от
скорости улетучивания душистых веществ, входящих в состав ком-
позиции, так и от явления адаптации, - начальную, серединную и
остаточную.
244
Глава 11
Начальным запахом, или I ступенью, считается та, которая чув-
ствуется до и вскоре после испарения спирта из духов. Эта ступень
решающего значения не имеет.
Самым важным является запах духов в первые 10-12 ч после
полного испарения спирта и легколетучих веществ (бензилацетата и
т. п.). Духи должны при этом проявлять максимальную стойкость,
цельность и красоту и не должны часто и резко изменять свой запах.
В это время наблюдается, если так можно выразиться, гармония ис-
парения. Это будет серединный запах, или II ступень. Длительность
сохранения серединного запаха зависит от степени летучести тех
душистых веществ, которые были введены в композицию. Пачулие-
вое, ветиверовое, сандаловое масла и экстракт дубового мха, абсо-
лютные эссенции, кристаллические душистые вещества (гелиотро-
пин, кумарин, искусственные мускусы), смолистые вещества (бен-
зойная смола, стиракс) и животные продукты (натуральные амбра,
цибет, мускус, бобровая струя и др.) в зависимости от количества их
в композициях, способны влиять на длительность II ступени. Увели-
чение ее пропорционально увеличению содержания в композиции
указанных веществ. Задача парфюмера - добиться максимально воз-
можной длительности II ступени.
После этого наступает полоса более или менее глубокого изме-
нения (затухания) запаха, причем чувствуется уже не полный букет,
а приятно пахнущий остаток, часто имеющий мало общего с сере-
динным запахом, но гармонирующий с ним. В этой III ступени запах
носит название остаточного.
Таким образом, в I и во II ступенях запах нарастает, а в 111 -
угасает.
С точки зрения практического применения характерной нотой
(базисом) духов является та, которая при действии теплоты тела (по-
скольку речь не идет о специальном применении, например, в каче-
стве курительного средства, мыла и т. д.) во II ступени дает длитель-
ное впечатление. Проба на бумаге не достигает цели, и действитель-
ная способность проявления, т. е. развития эффекта смеси душистых
веществ, может быть правильно установлена только в контакте с
человеческой кожей под влиянием теплоты тела. При этом некото-
рые запахи значительно усиливаются тепловым излучением тела
(мускус и т. д.), другие изменяются или ослабляются.
Летучесть душистого вещества значительно колеблется также в
зависимости от влажности воздуха и атмосферного давления. Стано-
вится ясным бесспорно установленный факт неравномерной ощутимо-
сти запаха при употреблении различными лицами одинаковых духов.
()(.новы построения парфюмерных композиций
245
Обозначения ступеней I, II и III несколько условны, так как од-
на ступень никогда не перескакивает в другую, не переходит так,
чюбы это сразу ощущалось обонянием, а ввиду относительной мед-
ленности переходов между ними всегда имеются границы, неулови-
мые для обоняния.
Тембр
Под тембром понимают особый характер или окраску звука
(1ой же силы и высоты), зависящую от взаимоотношения его час-
шчных тонов. Эта окраска придает звуку (человеческого голоса,
музыкального инструмента) большую эмоциональность, приятную
। ибкость, полноту, мягкость.
Различные музыкальные инструменты отличаются друг от дру-
ia тембром: та же нота, тот же звук, взятый на струнных, духовых,
металлических и деревянных инструментах, отличаются друг от
друга своим оттенком, различным тембром.
Какова же сущность и роль тембра в парфюмерии?
Возьмем для примера общеизвестное по запаху розовое масло и
попробуем добавит^ к нему ванилин в таком количестве, чтобы за-
пах первого не затушевался и запах второго не выделялся. Тогда мы
заметим, что запах розы остался в полной форме, но он смягчен ва-
нилином, т. е. ванилин изменил окраску запаха розы, он стал не-
сколько светлее, слаще. Прибавим далее к этой смеси немного фени-
пэтилового спирта и обнаружим, что запах розы стал к тому же зна-
чительно теплее. Это определение (теплее) здесь является не пере-
носным, а прямым, так как фенилэтиловый спирт вызывает физиоло-
। ические тепловые ощущения. Отчего могла измениться окраска за-
паха и как это может быть объяснено?
При испарении душистых веществ улетучиваются с различной
интенсивностью одновременно все составные части этой смеси, ина-
че мы чувствовали бы запах не всего комплекса, а отдельных души-
стых веществ по мере их раздельного испарения.
От одновременного улетучивания всех составных частей смеси
зависит оттенок запаха.
Для душистых веществ влияние тембра еще легче проследить
при сравнении апельсинового, мандаринового и померанцевого ма-
сел. Все эти масла близки по своему запаху, но только обладают раз-
ными оттенками и окраской запаха. Изменить тембр душистого ве-
щества нетрудно: если, например, к апельсинному маслу добавить
немного лимонного, основной запах апельсина остается резко разли-
чим, но тембр (окраска запаха) его будет изменен более или менее, в
246
Глава Ц
зависимости от количества добавленного лимонного масла. То жв
явление будет при добавлении иланг-илангового масла к терпинео»
лу - запах терпинеола (сирень) остается, но тембр его меняется. Флер
д’оранжевое масло отличается от неролиевого также своим тембром.
Тем же отличаются друг от друга различные сорта розового масла.
Общеизвестно, что растения одного и того же рода и вида, растущие
в различных климатических условиях, дают масло, отличающееся
своим оттенком, и одни и те же натуральные душистые вещества в
зависимости от способа добывания, места произрастания и времени
сбора сырья отличаются своими оттенками, своим тембром.
В парфюмерии влияние тембра огромно: от него зависит полно-
та запаха, его красота, мягкость, округленность, свет, чистота, воз-
вышенность, богатство, его бархатистость (как это имеет место в
масле жасмина), столь ценимые потребителем. Примером могут
служить духи «Красная Москва», в основном представляющие собой
фиалковый комплекс, по запаху сам по себе довольно сентименталь-
ный, но который благодаря изменению тембра и введению ряда гар-
монирующих веществ получил особую красоту и богатство запаха.
Далее примером могут являться духи «Магнолия», представляющие
собой запах ландыша, но с измененным тембром, и многие другие.
Гармоническое заполнение
Кроме лейтмотива или мелодии в каждом музыкальном произ-
ведении имеется еще гармоническое заполнение, придающее особое
богатство, красоту мелодии, оформляющее ее, являющееся ее укра-
шением, без чего сама мелодия казалась бы бедной.
Гармоническое заполнение должно гармонировать как с на-
строением, так и с содержанием.
В музыке все то, что входит в композицию помимо мелодии,
объединяется общим понятием «аккомпанемент», так как сопровож-
дает и дополняет основную мелодию.
Гармоническое заполнение имеет место и при составлении пар-
фюмерных композиций, когда в них вводятся некоторые запахи, как
бы сопровождающие и подчеркивающие основной тон, так сказать
аккомпанирующие ему.
Как бы точно кумарин ни передавал запах свежего сена, ионон -
запах фиалок, терпинеол - запах сирени или гидрооксицитронеллаль -
запах ландыша, они самостоятельно не могут быть применимы в
качестве духов потому, что они слишком элементарны, просты. Они
не завершены и без украшения - «оркестровки» или «инструментов-
ки» - не представляют собой законченного парфюмерного продукта.
I h in>ны построения парфюмерных композиций
247
Жякое химически индивидуальное вещество и всякое эфирное мае-
мп любого тона и оттенка, когда они одни или в смеси выбираются в
ипчсстве лейтмотива, нуждаются в дальнейшем оформлении, гармо-
ническом заполнении, без чего они лишены цельности, красоты,
и «ящества и не могут быть приемлемыми как парфюмерное целое.
При этом гармоническое заполнение должно соответствовать
< пппо и характеру лейтмотива, и только тогда оно будет гармонич-
ным. Душистые вещества, составляющие это заполнение, выбирают
hi числа гармонирующих с ведущим запахом, но отличающихся по
характеру от основного ведущего запаха. Это значит, что заполнение
будет вполне гармонично только тогда, когда будет состоять из ве-
ществ, более или менее резко отличающихся по запаху от основного
ведущего запаха. Далее, на примере гармонического изложения за-
паха трефль мы увидим, что кроме эфиров салициловой кислоты, их
основного аккорда, в композицию входит гармоническое заполнение
и । различных душистых веществ, по запаху резко отличающихся как
между собой, так и от эфиров салициловой кислоты, таких, как жас-
мин и дубовый мох, пачулиевое масло и ванилин, гелиотропин и
чимонное масло, ирис и фенилацетальдегид и т. д.
Одной из главных задач парфюмера является присоединение к
данному лейтмотиву аккордного (гармонического) сопровождения на
основании индивидуального понимания запаха самим парфюмером.
Доброкачественные композиции (особенно для духов и одеко-
чонов) всегда очень сложны по составу. Помимо введения в них
большого количества душистых веществ, следует учесть, что многие
из компонентов, обозначаемые одним наименованием, например,
жасмин, роза, т. е. все натуральные душистые вещества или готовые
базы, сами являются комплексами многих индивидуальных души-
с । ых веществ. Сложность композиций объясняется также необходи-
мостью введения постепенных переходов - звеньев между различ-
ными душистыми веществами.
Отсюда можно сделать вывод, подтверждающийся на практике:
полнота запаха смеси душистых веществ - один из самых важных
факторов оригинального эффекта и тонкости - тем выразительнее,
чем большее количество компонентов входит в ее состав, и чем пол-
нее и разнообразнее гармоническое заполнение.
При составлении новых композиций и подборе для них души-
стых веществ необходимо добиваться, чтобы гармоничное их соче-
тание проявлялось сразу и было бы стабильным. В дальнейшем, при
выстаивании композиции в течение длительного срока за ней систе-
матически наблюдают. Бывает, что в течение этого времени вследст-
248
Глава 11
вие происходящих химических процессов запах расстраивается, от*
дельные нюансы усиливаются или ослабляются, и иногда уменьшав
ется интенсивность основного тона композиции или слишком силь-
но выделяется побочный. Такие случаи не часты и, как правило, яв-
ляются следствием ошибки в пропорциях, эти ошибки легко исправ-
ляются. Но нельзя всегда видеть дисгармонию в таком непредусмот-
ренном последующем доминировании одного запаха: в некоторых
случаях это приятно, оригинально и может служить основанием для
получения запаха с новым оттенком. Обычно после выдерживания
композиции запах ее от времени улучшается, сглаживается, стано-
вится ровнее и стройнее, т. е. более цельным и полным.
Фон
Сочетание душистых веществ, независимо от резкости их кон-
трастирования, особенно если это сочетание предназначается для
духов, цветочных одеколонов или пищевых эссенций, нуждается в
наложении его на соответствующий фон. Фон этот должен гармони-
ровать с запахом композиции, придавать ей законченность, полноту,
цельность, иногда - осмысленность, и главное, придавать букету
впечатление реальности. Он необходим абсолютно для всех парфю-
мерных и пищевых композиций с тонким запахом: тяжеловатых, как
пачулиевое, ветиверовое, сандаловое масло и дубовый мох, легких и
сладких, как гелиотроп и акация; для однохарактерных и многоха-
рактерных. Парфюмерная техника оказывается в этом отношении в
выгодном положении благодаря наличию таких универсальных фо-
нов, как роза, флер д'оранж, тубероза и, в особенности, жасмин. Эти
фоны оттеняют основную идею, оживляют ее и сообщают нежность
и иллюзию свежего цветка или букета. Главным элементом, приме-
няемым для парфюмерного фона, является абсолютное масло жас-
мина, затем абсолютное масло розы, флер д'оранжа, туберозы и
жонкили. Масло жасмина своим теплым бархатным запахом укра-
шает и розу, и флер д’оранж, и туберозу.
Приведем примеры применения жасмина как основного фона.
Композиции группы клеверных без наложения их на фон (жасмин,
роза, флер д'оранж) большей частью имеют химический призапах и
напоминают скорее приятно пахнущую лабораторную смесь. Ком-
позиции гелиотроп, акация и другие без фона напоминают скорее
кондитерские смеси, чем духи. Фон из жасмина, розы и других со-
общают этим композициям парфюмерные качества, приближая их к
запахам цветов.
новы построения парфюмерных композиций
249
Для композиции сирень необходим фон из большого количест-
hn жасмина, единственного продукта, способного придать ей отте-
нок настоящих цветов. Искусственный ландыш также становится
поиноценным, если к нему добавить жасмин. Это относится и к це-
лому ряду других композиций. Примешанный к чистым (абсолют-
ным) эссенциям флер д’оранжа, туберозы, розы и других, жасмин
н.п-! возможность создавать всякого рода комбинации запахов из
искусственных препаратов.
Таким образом, ионон, основа искусственной фиалки, очень
удачно изменяется добавлением фона из абсолютного жасмина. Этот
фон исправляет специфический запах ионона и придает ему запах
снежего растения. Испанская кожа - старинная композиция, снова
павшая модной под другими названиями, применяемая для «муж-
ских» духов, обязана своим особенным запахом комбинации жасми-
на с березовым дегтем, ветиверовым, иланг-иланговым маслами и
цибетом. Безукоризненная имитация гардении достигается лишь
|см, что она содержит в соответствующих дозах настоящие эссенции
розы, жасмина, флер д’оранжа и туберозы.
Так называемые восточные эссенции требуют цветочных запа-
хов, которые дают жасмин, флер д’оранж и тубероза.
Композиции левкоя и всех его разновидностей значительно вы-
hi рывают от прибавления небольшой дозы жасмина; ноты изоэвге-
иоиа, ириса, ванили, входящих в эту композицию, слишком резки,
гииьны и нуждаются в смягчении.
Духи «Красная Москва», состоящие из смеси основ ириса, фи-
ники, гвоздики, для совершенства (закругления) всех этих первич-
ных материалов и для усиления их тонкого запаха нуждаются в зна-
чительной доле жасминной эссенции.
Духи амбры также требуют присутствия жасмина, чтобы не ос-
ип ься простыми лабораторными растворами.
В духах гиацинта, наряду с очень небольшим количеством фенил-
лнетальдегида, коричного спирта, ионона и цитронеллола, которые
являются основами, применяют жасмин с примесью фиалки и иланг-
и цангового масла. Даже приготовление розовых духов не обходится
осз жасмина, придающего им богатый и приятный запах.
Таким образом, в преобладающем числе композиций неизбежно
присутствие фона из эссенции жасмина.
Специального и иного фона требуют цветочные одеколоны и
пищевые эссенции. В одеколонах фон должен обладать освежающим
запахом и в то же время не портить запаха остальной цветочной
композиции. Это несколько измененная отдушка для тройного оде-
250 Глава t
колона. Цветочные запахи, нанесенные на этот фон, являются вели
колепным сочетанием, совмещающим приятный запах с освежаю
щими свойствами. Добавление жасмина (и приравненного к некд
фона) к цветочной композиции и в этом случае необходимо. г
Для всех плодово-ягодно-фруктовых эссенций основным и обж
зательным фоном являются фруктовые эфиры, без которых эти ЗД
сенции напоминают парфюмерные, а не пищевые смеси.
Эти ситуации часто не учитываются парфюмерами, что и дос<
тавляет им немало огорчений при составлении композиций.
Сочетание близких по запаху веществ (сближенных запая
хов) может быть лишь базой композиции. Комбинации из терпиона»
ола, линалоола и гидрооксицитронеллаля или ионона, метилионоН!
и ирисового масел, довольно близких по запаху, дают очень хоро*
шие сочетания (элементарные аккорды), придающие полноту гото»
вому букету. Они являются гармоничными базами для создани!
цельных композиций, но могут применяться только в качестве бая/
но не готового продукта, даже если они украшены другими близки®
ми им по запаху душистыми веществами. j
Композиции, состоящие из душистых веществ, одинаковых ПО
высоте тона, бедны и однообразны. Примером могут служить духИ’
«Гелиотроп» или «Белая акация». Эти запахи очень пышны, но ма-
ловыразительны, скучны и быстро приедаются.
Однако картина совершенно меняется, если в смесь из терпине®
ола, линалоола и гидрооксицитронеллаля ввести иланг-иланговое
масло или в смесь ионона, метилионона и ирисового масла - масло
фиалковых листьев и т. д. От этого запах сразу оживает, и сам ак-
корд становится звучнее. Богатство сообщает композиции сочетание
различных по яркости и тембру душистых веществ.
Для пояснения, почему необходимо вводить в композицию та-
кое разнообразие душистых веществ с весьма различной окраской
запаха, вспомним, что очень часто красота и богатство исполнения
музыкального произведения во многом зависит от того, что в ор-
кестр введено значительное разнообразие инструментов с различной
окраской звука: арфа, скрипка, виолончель, труба, фагот, флейта и т. д,,
а не одни арфы, одни скрипки, одни виолончели и т. д. Весьма рель-
ефно сочетание душистых веществ проявляет себя в так называемых
тройных одеколонах, содержащих главным образом близкие по за-
паху цитрусовые масла: лимонное, апельсиновое и мандариновое,
подчеркивающие запах друг друга.
Таким образом, рецептуру любой продукции, в том числе и
парфюмерных жидкостей составляют, исходя из назначения этой
(h mihii.i построения парфюмерных композиций
251
Н|и1/|укции. Каждому наименованию изделия соответствует строго
1шрг деленная рецептура, утвержденная дегустационным советом.
При составлении рецептур духов и одеколонов исходят, в ос-
нпнпом. из экономических, технических и эстетических требований.
Ih’pin.ic обусловлены экономическими показателями работы пред-
нримшя в целом.
I ехнические требования в основном связаны с возможностью
рж нюрения душистых веществ в спирте, интенсивности запаха и
нрплоижительности его ощущения. Эти показатели зависят от со-
держания композиций и настоев в рецептурах.
Минимальное содержание композиций в духах должно быть не
менее 5%, а верхний предел, в принципе, неограничен и зависит от
жиможности растворения композиций в спирте и, главным образом,
ем вкуса парфюмера, создающего духи, и тех эстетических целей,
мнорые он поставил перед собой.
Кроме парфюмерных композиций, в состав духов, одеколонов и
душистых вод входят настои и растворы душистых веществ, кото-
рые играют определенную роль в формировании запаха парфюмер-
ных изделий, однако характер и стойкость запаха духов определяют-
। и и основном составом парфюмерных композиций.
Основными элементами, входящими в рецептуры парфюмер-
ных жидкостей, являются следующие:
душистые вещества - ароматическое начало продукции
(композиции, настои, растворы);
этиловый спирт - растворитель душистых веществ и дезин-
фицирующее средство;
вода - для снижения крепости спирта;
красители - для окраски продукции.
Стойкость запаха духов является одним из важнейших их
< монете. Под стойкостью запаха понимают продолжительность со-
хранения его по мере испарения композиции, причем запах должен
м»хранять характерное направление данного наименования духов.
( «ндавая парфюмерную композицию, парфюмер стремится ее раз-
р.шо гать так, чтобы запах не изменялся при испарении духов.
К стойкости духов и одеколонов предъявляют различные требо-
вания в зависимости от группы парфюмерного изделия.
Для духов группы «экстра» продолжительность сохранения за-
паха, характерного для каждого наименования, должна составлять:
иг менее 50 ч для духов с цветочным запахом, не менее 60 ч для ду-
хов с фантазийным запахом; для духов группы А стойкость должна
(на । в не менее 40 ч, для духов группы Б и В - не менее 30 ч.
252
Глава 11
Поскольку основное назначение одеколонов - гигиеническое И
освежающее действие, они должны обладать стойкостью значитель-
но меньшей, чем стойкость соответствующих наименований духов.
Для одеколонов групп «экстра» и А, которые применяются в качесъ !
ве освежающих ароматизирующих средств, стойкость запаха должна
быть не менее 23 ч. Запах одеколонов групп Б и В должен исчезать ।
достаточно быстро ввиду их гигиенического назначения.
Для создания высокостойких духов парфюмер должен исполь-
зовать в композиции труднолетучие душистые вещества с сильным и
стойким запахом. Поскольку вещества с приятным и нежным цве-
точным запахом часто относятся к легколетучим продуктам, пар-
фюмеру трудно создать стойкие духи с нежным цветочным запахом.
Духи с запахом типа шипр, фужер, с тяжелым восточным запахом
обычно являются высокостойкими. Стойкость запаха в значительной
степени определяется содержанием в составе композиции так назы-
ваемых фиксаторов - веществ, способных увеличивать продолжи-
тельность сохранения характерного запаха духов.
Фиксаторы, по мнению С.А. Войткевича, могут быть разделены
на три группы:
1. вещества, замедляющие испарение легколетучих компонен-
тов путем снижения парциальных давлений их паров (труднолетучие
вещества, малолетучие вещества без запаха);
2. вещества, аномально замедляющие испарение (смолы, высо-
комолекулярные продукты из экстрактовых масел);
3. вещества, способные уменьшить пороговую концентрацию
душистых веществ (макроциклические кетоны и лактоны, настои
мускуса, сивета и др.).
В результате работ С.А. Войткевича и Н.Ю. Любошиц по опре-
делению упругости паров индивидуальных душистых веществ была
предложена классификация душистых веществ по скорости их испа-
рения. Согласно классификации, приведенной в табл. 11.3, души-
стые вещества по величине условных коэффициентов испарения мо-
гут быть разделены на четыре группы: практически нелетучие, труд-
нолетучие, средней летучести, легколетучие.
Стойкость запаха парфюмерной композиции зависит от соот-
ношения компонентов этих групп. В состав композиции высоко-
стойких духов должно входить не менее 50% душистых веществ,
относящихся по упругости пара к 1, 2 и 3 группам.
В рецептуры высокостойких композиций вводят в значительном
количестве труднолетучие вещества без запаха (например, диэтил-
фталат, бензилбензоат), которые замедляют скорость испарения
< )< новы построения парфюмерных композиций
253
иомпозиции и способствуют сохранению характерного запаха духов.
( । oil кость духов повышают входящие в состав композиций экстрак-
юные эфирные масла, которые содержат большое количество труд-
ноистучих продуктов, а также вещества, аномально замедляющие
in парение парфюмерной композиции.
/ /. .< Давление насыщенного пара при 20 °C и условные
коэффициенты испарения некоторых душистых веществ
Вещества Молеку- лярная масса Давление насы- щенного пара, мкм рт.ст., Рао Условный ко- эффициент nO-ftoVPJ7
1 2 3 4
1 группа
М\скус кетон 294,4 0,001 0,002
Мхскус ксилол 297,3 0.005 0,010
М ус кус амбровый 268,4 0,013 0.029
B;ii шла ль 166,2 0,077 0,185
1 • с । пилсалицилат 228,2 0,082 0,189
Ванилин 152,1 0,119 0,30
11сптадеканолид 240,4 0,26 0,59
2 группа
кумарин 146,1 0,43 0,1
Жасминальдегид 202,3 0,73 1,74
коричный спирт 134,2 1,12 2,95
< катод 131,2 2,2 5,8
11 юамилсалицилат 208,3 2,8 6,6
1 । ырооксицитронеллаль 172.3 2,7 6,7
1 слиотропии 150,1 2,8 7,1
//-Ацетиланизол 150,1 3,4 8,7
1 (икламенальдегид 190.3 4,1 9,9
3 группа
Индол 117,1 7,0 19,0
Дифениловый эфир 170,2 8,9 22,0
1 (итронеллол 156,3 8,9 22,5
Мстилантранилат 151,1 10,6 27,0
н-Ионон 192,3 13,7 33,0
Анисовый альдегид 136,1 20,0 72,0
н-Iерпинеол 154,2 23,0 58,0
Фенилэтиловый спирт 122,1 33,0 89,0
________________________________4 группа_________________________________
)тилсалицилат | 166 2 | 45,0 | 108,0 ~~
254
Глава 11
Продолжение таблицы 10.3
1 2 3 4
Бензиловый спирт 108,1 45,0 126,0
Линалилацетат 196,3 67,0 161,0
Метиловый эфир гептинкар- боновой кислоты 154,2 73.0 185,0
Метилацетофенон 134,2 86,0 238,0
Метилсалицилат 152,1 86,0 220,0
Бензилацетат 150,2 97,0 204,0
Фенилуксусный альдегид 120,1 270,0 730,0
Лимонен 136,3 1054,0 2800,0
* - коэффициент диффузии, рассчитанный по формуле Рота : = -?=.
у/м
Известны вещества, которые, возбуждая органы обоняния,
уменьшают пороговые концентрации душистых веществ. Это так на-
зываемые физиологические фиксаторы. К ним относятся макроцикли-
ческие кетоны и лактоны с мускусным запахом, настои кастореума,
мускуса и сивета. Однако о соотношении в композиции экстрактовых
масел и настоев, а также труднолетучих душистых веществ принима-
ют решение отдельно в каждом случае с учетом влияния запаха этих
душистых веществ на запах создаваемой композиции.
Стойкость запаха определяют органолептически. При составле-
нии рецептур одеколонов парфюмеры исходят прежде всего из того,
что одеколоны являются гигиеническими средствами, действуют
освежающе на кожу человека, ароматизируя ее на короткий срок.
К одеколонам не предъявляется тех требований по стойкости,
как к духам, а поэтому содержание композиций в рецептурах одеко-
лонов значительно ниже, чем в духах, и составляет от 2 до 5%.
Настои, как известно, содержат спирт и могут увеличивать кре-
пость спирта в одеколонах при вводе их в значительных количествах
в рецептуры последних. Поэтому, как правило, количество вводи-
мых настоев в рецептуры одеколонов невелико.
Для снижения концентрации спирта во все рецептуры одеколо-
нов вводят воду. Спирт в одеколонах играет двоякую роль: служит
растворителем, дезинфицирующим и освежающим средством. В связи
с последними свойствами крепость его должна быть не ниже 60 об.%,
что вполне обеспечивает дезинфекцию кожи человека и не вызывает
ее раздражения. Иногда для предупреждения помутнения одеколона
при понижении температуры допускается увеличение концентрации
спирта до 75 об.%, но не выше - во избежание ожогов кожи. В ду-
Основы построения парфюмерных композиций 255
шистых водах и гигиенических средствах аромат играет второсте-
пенную роль, поэтому при составлении рецептур этих средств ввод
композиций в них колеблется от 1 до 2%. Настои и растворы в эти
рецептуры не вводят.
Спирт и воду вводят в рецептуры душистых вод и гигиениче-
ских средств из расчета получения крепости жидкости 55-65 об.%.
В рецептуры включают также вещества, играющие роль лечебных
средств (настои хинной коры, хвойные экстракты, уксусная кислота и
др.). Красители вводят в рецептуры одеколонов по мере надобности.
ГЛАВА 12
ОТДУШКИ ДЛЯ КОСМЕТИКИ
Душистые вещества издавна применялись для косметики в ка-
честве средств, сообщающих приятный запах косметическим препа-
ратам. В то же время в древности врачи видели в душистых вещест-
вах сильное терапевтическое средство. Гиппократ будто бы с успе-
хом боролся против чумы в Афинах воскурением ароматов, а Пли-
ний в своей Historia Naturalis перечисляет сотни терапевтических
средств из роз, мяты, фиалкового корня.
В наше время косметология использует душистые вещества как
средства, сообщающее приятный запах косметическим или другим
препаратам.
Всякий хороший препарат должен быть так парфюмирован,
чтобы он вызывал приятное ощущение. Кроме того, приятный запах
эфирных масел в небольших количествах и сильном разведении бла-
готворно влияет на нервы, приятно успокаивает и освежает или
слегка возбуждает, но сами эфирные масла в большой концентрации
портят кожу и негативно действуют на нервы.
Некоторые масла, например, лимонное, ванилин, линалилаце-
тат, цитраль, коричный альдегид и др., при действии ультрафиолето-
вых лучей окрашивают кожу в коричневый цвет. Другие же, такие
как нарцисс, туя, арника, герань, апельсиновое, гвоздичное и др.,
действуют на кожу раздражающе.
Особенно вредно для кожи раздражающее действие терпенов и
сесквитерпенов. Поэтому эфирные масла, освобожденные от терпе-
нов, делают препарат менее вредным.
Отдушки для косметики
257
Эфирные масла ромашки и мяты, коричный альдегид успокаи-
вают раздражение кожи, сокращают длину и толщину капилляров, а
шалфейное масло укрепляет кровоточащие и легко подвергающиеся
раздражению десны.
Помимо доброкачественности запаха и отсутствия раздражаю-
щего действия на кожу, к косметическим отдушкам предъявляются
еще и определенные требования в отношении окраски и ее стойко-
сти при воздействии света и воздуха, а также к консервирующей
способности композиции.
Общеизвестно, что многие душистые вещества изменяют свой
цвет под влиянием света и воздуха, но в литературе встречается
очень мало сведений о поведении душистых веществ в специфиче-
ских средах. Поэтому весьма важно знать степень влияния компо-
нентов отдушек на изменение цвета кремов при длительном хране-
нии в различных условиях.
В настоящее время установлено, что из отдушек для кремов, из-
ютовленных с триэтаноламином, должны быть изъяты следующие
компоненты: фенилацетальдегид, цитраль, ванилаль, изоэвгенол,
павандовое масло, ионон, метилионон; из пережиренных эмульсий -
цитраль, изоэвгенол, фенилацетальдегид, ванилаль; из эмульсион-
ных кремов с ртутным преципитатом - метилсалицилат, дифенилок-
сид, лавандовое масло, фенил-этиловый спирт, ионон, цитраль, жас-
минальдегид, изоэвгенол, фенилацетальдегид, ванилаль, кумарин.
Весьма нередки случаи, когда эмульсионная продукция подвер-
। ается порче: препарат горкнет, в нем развиваются микроорганизмы.
11оэтому в целях длительного сохранения таких препаратов их следу-
е г консервировать. Но не меньшее значение имеет добавляемая от-
душка, которая в значительной части обладает консервирующей спо-
собностью, может задерживать или подавлять рост микроорганизмов.
Жировая и глицериновая косметика допускает сильное парфю-
мнрование относительно малыми количествами душистых веществ.
Если реакция среды нейтральна, можно вводить любые душистые
вещества, но при введении в эмульгированные кремы, когда внедре-
ние в них воды или глицерина производится при помощи мыл или
щелочей (буры, аммиака и др.), следует избегать веществ, способ-
ных окрашиваться, например: ванилина, гелиотропина, кумарина,
метилантранилата, натурального жасминного или апельсинного
масла и др., а также несовместимых или малопрочных смесей.
То же относится и к пудрам. Качество пудры не определяется
высоким содержанием в ней душистых веществ, поэтому с потреби-
юльской и врачебной точек зрения следует вводить отдушку в
258
Глава 12
меньшем количестве, но лучшего качества. Следует отметить, что
пудра и косметика щелочной реакции могут при хранении изменять
свой цвет, потемнеть или потерять свой запах от наличия в отдушке
некоторых несовместимых составных частей, самих по себе доволь-
но прочных, но в указанных ниже комбинациях весьма нестойких.
Отчасти эту непрочность их в пудре можно объяснить наличием не-
которого количества окиси цинка, которая от содержащейся в пудре
влаги вызывает слабую щелочную реакцию.
Малопрочны в пудре смеси, содержащие следующие душистые
вещества: бензальдегид, борнилацетат, фенилацетальдегид, бром-
стирол, лимонное масло, ванилин. Весьма непрочны и комбинации
метилантранилата с гидрооксицитронеллалем, эвгенолом, искусст-
венным мускусом (особенно амбровым мускусом), гвоздичным мас-
лом, изоэвгенолом.
Сильное потемнение (коричневатое окрашивание) пудры вызы-
вает наличие в ней ванилина, эвгенола, индола, метилантранилата,
диметилантранилата, этилантранилата, искусственного мускуса
(особенно ксиломускуса), гвоздичного масла.
Часто в пудре очень плохо ведет себя терпинеол, при длитель-
ном хранении являющийся причиной появления затхлого запаха.
В кремах, пудре и губных помадах следует избегать применения
больших количеств гелиотропина, фенилацетальдегида, дифенилок-
сида и дифенилметана, метилоктин- и метилдецинкарбоната, вызы-
вающих раздражение кожных покровов. Небольшие примеси, за ис-
ключением двух последних, значения не имеют.
Ввиду того, что для парфюмирования косметической продукции
пригодна почти любая композиция с учетом этих замечаний, мы даем
рецептуру лишь тех композиций, которые особенно эффективны.
В настоящее время модны те же отдушки, но без ванилина. Для
отдушивания губных помад весьма пригодны высшие сорта компо-
зиций: роза, жасмин, флер д’оранж, фиалка и др., по отдельности или
в виде их сочетаний. В обоих случаях необходима добавка ванилина
от 25 до 98% к весу композиций. Необходимо избегать добавления
больших количеств гелиотропина и совершенно исключить дифени-
локсид или дифенилметан и эфиры карбоновых кислот.
В настоящее время отдушки нового поколения поставляются на
рынок России как зарубежными фирмами, такими как Dragoco Iber-
chem и др., так и российскими и совместными компаниями (Тереза-
Интер, Аромасинтез и т. д.).
Коллекции отдушек, которые на сегодняшний день насчитыва-
ют тысячи наименований, используются во всех видах парфюмерно-
Отдушки для косметики
259
косметической продукции (гелях, шампунях, кремах и т. д.), в това-
рах бытовой химии (в средствах для мытья посуды, кондиционерах
дня белья, стиральных порошках и т. д.), в производстве туалетного
мыла, зубных паст, также по таким направлениям, как детские се-
рии, мужские серии, антистресс, цветочные ароматы, SPA уход.
Отдушки отличаются особой устойчивостью в базах и прошли
тестирование на российских предприятиях.
12.1. Отдушки для туалетного мыла
Теория и техника создания композиций для духов полностью
приложимы к композициям для отдушивания мыл. Однако послед-
ние имеют свои особенности, объясняющиеся в первую очередь
влиянием среды.
Специфика подбора душистых веществ для туалетного
мыла
Отдушки являются подсобным средством, делающим применение
мыла более приятным, главная же роль в создании конкурентоспособ-
ного продукта принадлежит компонентам мыла как моющего средства.
< )тдушки для мыла всегда грубее, чем для духов, одеколонов, туалет-
ных вод и косметики. Попытки введения очень тонких душистых ве-
ществ не приводят к желаемому результату, так как они нестойки в
мыле или заглушаются его собственным запахом. К тому же следует
учесть невозможность введения в мыло некоторых веществ. Поэтому:
I) в мыло можно вводить искусственные эфирные масла взамен
дорогих натуральных, но добавление небольшой части последних
сообщает букету большую тонкость;
2) можно вводить не столь свежие и частично осмелившиеся
душистые вещества;
3) допустимо введение больших количеств синтетических ду-
шистых веществ с менее тонким запахом; некоторые синтетические
душистые вещества (ионон и др.) могут быть менее очищенными,
।. е. менее тонкими (но не загрязненными); эти полусырые продукты
не должны содержать вредных для отдушки веществ (например,
хлора) и чуждых запахов и примесей (терпентинное масло и т. п.);
для дорогих мыл предпочтительнее применять хорошо очищенные
синтетические вещества, во избежание неприятных последствий
вроде изменения или потери запаха, потемнения и т. п.
Количество вводимых в мыла душистых веществ целиком соот-
ветствует цене на мыло и отдушку с учетом интенсивности запаха
последней; поэтому заранее установить точное соотношение трудно.
260
Глава 12
Можно считать, что для мыла среднего качества достаточно около
1% отдушки, для хорошего мыла - около 2%, для высших сортов -
до 3%. Увлечение чрезмерно большими количествами отдушки
вредно для мыла, так как эфирные масла и синтетические душистые
вещества ведут себя по отношению к мылу подобно жирам или жи-
ровым «загрязнениям», на эмульгирование которых тратится часть
мыла, которая, таким образом, выпадает из общего моющего баланса
и понижает моющий эффект. Поэтому мыла с очень большим со-
держанием душистых веществ обладают, по сравнению с таким же,
но не отдушенным мылом, меньшей моющей способностью.
При выборе душистых веществ для мыла полезно останавли-
ваться на ассортименте, обладающем наибольшей интенсивностью
запаха, что дает возможность уменьшить их содержание в мыле.
Фиксирование запаха мыла производится по тому же принципу,
что и фиксирование духов. К истинным фиксаторам следует причис-
лить в первую очередь бальзамические основы: толуанский бальзам,
ладан, перуанский бальзам и др. Очень хорошие результаты дости-
гаются применением бензойной смолы (можно применять и суматр-
скую), стиракса, особенно при их сочетании, и метилабиетата.
Отдушку часто вводят в мыло без предварительного растворе-
ния, однако это неправильно. Хотя само мыло является хорошим
фиксатором и поглощает запах даже из воздуха, однако душистые
вещества удерживаются в мыле только тогда, когда они тесно пере-
мешаны с ним, когда мыло обволакивает капельки душистого веще-
ства, а не душистое вещество - частицы мыла.
Возможно растворение отдушки до введения ее в мыло в рав-
ном или хотя бы половинном количестве спирта или ацетона. При
вальцевании последние, как наиболее летучие, испаряются, не ос-
тавляя запаха.
Синергисты для мыльных композиций применяются те же, что
и для парфюмерной продукции (цибет, мускус, амбра и др.). По-
скольку настой натурального мускуса слишком дорог, его можно с
успехом заменить настоем мускусных мешочков, являющихся фак-
тически отбросом. Рекомендуется также масло мускатного шалфея и
искусственные мускусы. Последние, во избежание нежелательных
изменений в мыле, должны быть самой высокой чистоты.
Часто пропадание запаха или изменение цвета мыла приписы-
вают исключительно негодности отдушки. Следует указать, что
сильнее влияет на это порча самого мыла вследствие неудачной вар-
ки или обработки (наличие неомыленного жира, каталитическое
влияние металла и т. д.).
Отдушки для косметики
261
Существует ошибочное мнение, что приготовление композиций
душистых веществ, предназначаемых для отдушки мыла, более про-
стое дело, чем приготовление композиций для парфюмерии, по-
скольку в духах и одеколонах приятный запах является самоцелью, а
в туалетных мылах он является подсобным. При этом нередко упус-
кают из виду, что мыло не является индифферентной средой для
душистых веществ, и поэтому в душистых веществах могут проис-
ходить (и действительно происходят) всевозможные химические
изменения, иногда резко влияющие не только на запах, но и на цвет
мыла, вследствие чего неудачным подбором душистых веществ лег-
ко испортить самое доброкачественное мыло. Общеизвестно, что
душистые вещества в мылах пахнут иначе, чем самостоятельно, что
зависит, с одной стороны, от собственного запаха мыла, влияющего
на парфюмирование, с другой - от того, что запах большинства ком-
позиций развивается только в самом мыле. Это заслуживает серьез-
ного внимания, так как доказывает, что в парфюмерных композици-
ях происходят изменения, причины которых кроются в самом мыле
как агрессивной среде.
Из определения мыла как совокупности солей жирных кислот
еще нельзя сделать вывода о его специфических особенностях: го-
раздо более важными являются физические и коллоидно-химические
свойства. Пилированное мыло, содержащее в зависимости от степе-
ни его выдержанности и сушки 8-15% влаги, имеет лишь следы сво-
бодной щелочи (0,03-0,05%), в случае «нейтрального» мыла остатки
соды и содопродуктов отсутствуют в мыльной отдушке. При этом
важное значение имеет то, что менее щелочные мыла легче прогор-
кают, следовательно, имеют в своем составе также свободные жир-
ные кислоты, которые распадаются на кислоты с меньшим молеку-
иярным весом. Это разложение может быть ускорено введенными в
мыло душистыми веществами, связывающими щелочь.
Весьма значительно влияние свободной щелочи и на эфиры.
Для их омыления достаточно присутствия, например, 0,05% (масс.)
NaOH (соответствует 0,225 г бензилацетата или около 0,3 г линалил-
ацетата); в переводе на бергамотное или лавандовое масло это со-
ставит 0,75%, т. е. количество, не выходящее за пределы, обычные в
парфюмерной практике, и, таким образом, вся щелочь может быть
связана душистым веществом и вызвать порчу мыла. До сих пор до-
казательства абсолютной стойкости душистых веществ не найдено,
даже если мыло парфюмировано только каким-либо одним отдель-
ным душистым веществом.
262
Глава 12
Изменение цвета и ослабление запаха композиций в туалетных
мылах происходит в большинстве случаев под влиянием действия
света, воздуха, тепла, связанной и свободной щелочи, причем иногда
действуют два или несколько из этих факторов одновременно.
Для облегчения выбора душистых веществ необходимо знать те
химические реакции, которые происходят или могут произойти ме-
жду мылом и различными группами и радикалами химических ве-
ществ, входящих в состав эфирных масел или синтетических души-
стых веществ.
Среди спиртов различают первичные, вторичные и третичные.
Стабильность первичных спиртов (гераниол, цитронеллол, фе-
нилэтиловый и сандаллол) объясняет широкое применение герание-
вого, розового, пальмарозового, джинжерграссового, сандалового и
других эфирных масел, содержащих эти первичные спирты. Эти
масла употребляются парфюмерами в качестве стабилизаторов, ко-
гда нужно парализовать окисляющее действие других составных
частей композиции.
Бензиловый спирт, содержащийся во всех жасминных продук-
тах, в чистом без следов хлора состоянии устойчив в отношении
указанных выше влияний. Точно так же в чистом виде, без следов
хлора, должен употребляться и бензилацетат - составная часть жас-
минных препаратов.
Коричный спирт относится также к первичным спиртам. Однако
двойная связь в алифатической цепи делает этот продукт чувстви-
тельным к свету и воздуху, под влиянием которых он окисляется с
образованием альдегида и коричной кислоты и частично полимери-
зуется, густея. Его употребляют только в тех случаях, когда имеется
уверенность в отсутствии окисляющих веществ в композиции, пре-
вращающих его в коричный альдегид, резко изменяющий компози-
ции. Особенно следует избегать смешения коричного спирта с эфир-
ными маслами, содержащими какое-либо количество пинена. Этот
последний обладает неприятным для парфюмера свойством озониро-
вать окружающий воздух, особенно при распределении его тонким
слоем. Образующийся озон реагирует по двойной связи органическо-
го соединения, в данном случае коричного спирта, в результате чего
получается осмоление или полное разрушение затронутой молекулы.
Натриевая соль олеиновой кислоты - непременная составная
часть всех мыл. Как известно, эта кислота содержит одну двойную
связь между углеродными атомами. Под каталитическим влиянием
пинена воздух озонируется, озон вступает в реакцию по двойной
связи олеиновой кислоты с образованием свободной кислоты жир-
Отдушки для косметики
263
ного ряда, обусловливая этим неприятный прогорклый запах и по-
лимеризацию, сопровождаемую побурением. Этим объясняется по-
явление бурых пятен на мылах в местах соприкосновения пинена с
воздухом, в частности, на мылах, отдушенных лавандовым маслом.
Наличие пинена в масле лаванды свидетельствует или о неаккурат-
ном сборе цветов, или о фальсификации натурального масла.
Вторичные спирты в изолированном виде в продаже не встреча-
ются, за исключением ментола, но содержатся во многих эфирных
маслах. Так, тминное масло содержит дигидрокарвеол, кипарисовое
масло - сабинол и т. д. Эти масла в парфюмерии употребляются редко.
Главными представителями группы третичных спиртов являют-
ся линалоол и терпинеол. Линалоол встречается в природе в двух
модификациях: левовращающий и правовращающий. Последний
содержится в кориандровом масле. В России применяется главным
образом правовращающий линалоол отечественного производства,
получаемый из кориандрового масла.
Следует избегать комбинирования линалоола с некоторыми
альдегидами, легко переходящими в кислоты. Но вполне безбояз-
ненно можно смешивать линалоол с другой группой альдегидов, к
которой относятся гелиотропин и ванилин, не имеющие этого свой-
ства. Фенолы, несмотря на их кислую реакцию, не оказывают влия-
ния на линалоол, почему можно компоновать линалоол с эвгенолом,
изоэвгенолом, амил салицил атом, тимьяновым маслом (тимол), эст-
рагоном (метилхавикол) и др. Сама природа дает превосходную
смесь линалоола с эвгенолом и изоэвгенолом в виде иланг-
илангового и канангового масел - излюбленного материала парфю-
меров. Из-за значительного содержания пинена в кориандровом
масле его употребление в мыльных отдушках не рекомендуется.
Терпинеол очень устойчив. Этот продукт находится в продаже
почти всегда в виде смеси изомеров - а-, р- и у-терпинеола. Предпо-
лагают, что под влиянием кислот терпинеол переходит из одной мо-
дификации в другую, так что в результате этих реакций продажные
терпинеолы отличаются мало. Обычный терпинеол, представляю-
щий собою жидкую смесь указанных изомеров, довольно устойчив,
но не имеет тонкости запаха, свойственного кристаллическому а-тер-
пинеолу, который может быть получен в совершенно чистом виде
для хороших композиций ландыша и сирени. Недостатком а-тер-
пинеола является его чувствительность к кислотам и щелочам, под
влиянием которых он переходит в другие изомеры, почему его ши-
роко не применяют при изготовлении мыльных отдушек.
264
Глава 12
Вторая группа характеризует наиболее пахучие вещества - аль-
дегиды и кетоны. Употребление альдегидов и кетонов для отдушки
мыл требует особо тщательного контроля чистоты этих продуктов,
подверженных влиянию света, воздуха, кислот и щелочей. Кетоны и
особенно альдегиды обладают свойством конденсироваться с дру-
гими продуктами, имеющими два подвижных атома водорода. Ки-
слород альдегидов и кетонов с водородными атомами таких продук-
тов вступает в реакцию с образованием молекулы воды и присоеди-
нением альдегидного или кетонного остатка. Кроме того, альдегиды
и кетоны имеют особую чувствительность к аминогруппе, содержа-
щейся, например, в метилантранилате (жасминном и неролиевом
маслах). Поэтому парфюмер должен избегать смешения альдегидов
и кетонов с аминопроизводными продуктами, не только из-за появ-
ления сильного бурого окрашивания, но также из-за очень невыгод-
ного изменения запаха. Склонность альдегидов и кетонов к конден-
сации является вероятной причиной полимеризации некоторых аль-
дегидов.
Если альдегид содержит группу СН2 по соседству с альдегид-
ной группой СНО, как это имеет место в фенилацетальдегиде
СбН5СН2СНО, то две молекулы этого альдегида могут конденсиро-
ваться по следующей схеме:
С6Н5 • СН2 - СНО + СН2СбН5 СбН5СН2СН = С • СбН5 + Н2О,
I I
СНО СНО
т. е. с образованием нового ненасыщеннного продукта альдегидного
характера, который может аналогичным образом конденсироваться с
последующей молекулой фенилацетальдегида, и т. д. Образующаяся
при подобной конденсации молекула обладает большим молекуляр-
ным весом, продукт густеет и теряет постепенно запах. Такое явле-
ние можно часто наблюдать у фен ил ацетальдегида. Из других альде-
гидов, имеющих аналогичную конфигурацию, сравнительно легко
полимеризуются альдегиды жирного ряда, особенно содержащие
значительное число углеродных атомов в цепи. Полимеризацию
можно замедлить или предотвратить растворением альдегидов в
этиловом спирте или бензилбензоате. Этим объясняется широко
распространенное применение альдегидов в растворах, что одновре-
менно облегчает их дозировку ввиду значительной силы присущего
им запаха.
Фенилпропиловый (гидрокоричный) альдегид, являясь бли-
жайшим гомологом фенилацетальдегида, очень устойчив в мылах.
Отдушки для косметики
265
Фенильный остаток и альдегидная группа, находясь по соседству с
группой СН2 в молекуле фенилацетальдегида, придают подвижность
се водородам. В фенилпропиловом альдегиде место фенильного ос-
1атка занимает бензильный остаток, придающий водородам группы
СН2 значительно меньшую подвижность. Поэтому гидрокоричным
альдегидом пользуются для композиции мыльных отдушек типа
гиацинта, сирени и др., не опасаясь изменения запаха, как это бывает
с фенилацетальдегидом. Тем не менее, гидрокоричный альдегид не
терпит смешивания с метилантранилатом.
Альдегиды другой группы, к которой относятся бензальдегид (в
I орькоминдальном масле), анисовый альдегид, коричный альдегид
(в масле корицы) легко окисляются на воздухе, образуя соответст-
вующие кислоты - твердые продукты, почти лишенные запаха. Ус-
ыновлено. что этот процесс окисления значительно ускоряется в
присутствии следов некоторых металлов (например, железа) или их
солей. Это может объяснить причину окрашивания многих мин-
дальных мыл в красный или буро-красный цвет, если в процессе из-
готовления такие мыла соприкасаются с железом.
Щелочи вызывают реакцию, подобную описанной выше, пре-
вращая альдегиды в соответствующие спирты и кислоты.
Для миндальных мыл часто пользуются бензальдегидом, так как
нитробензол сильно токсичен, и применение его воспрещено. Одна-
ко бензальдегид под влиянием следов щелочи превращается в бен-
шловый спирт и натриевую соль бензойной кислоты - веществ, поч-
1и не обладающих запахом. По прошествии некоторого времени
। орькоминдальный запах иногда возвращается за счет окисления
бензилового спирта кислородом воздуха в бензальдегид.
Более сложен коричный альдегид, имеющий, кроме альдегид-
ной группы, одну двойную связь, т. е. группу - CH = СН • СНО. Ко-
ричный альдегид и коричное масло под влиянием света и воздуха
быстро темнеют, что объясняется присутствием в масле пинена.
Альдегиды терпенового ряда (цитраль и цитронеллаль) ведут
себя различно: цитронеллаль очень устойчив в мылах, даже при хо-
лодном омылении, цитраль же под влиянием щелочей заметно ос-
иабляет свой запах. Точно так же легко теряет свой аромат лимонное
масло, что сильно затрудняет изготовление мыла с хорошим запахом
одеколона. Небольшие количества октилового спирта и ионилового
альдегида, содержащиеся в лимонном масле, при этом также теряют
свой запах. Для изготовления мыльных отдушек с запахом одеколо-
на лимонное масло заменяют маслом вербены. Однако не следует
забывать, что эти отдушки содержат в 7-8 раз больше цитраля, чем
266
Глава 12
лимонное масло. Для ослабления действия щелочи на цитраль с ус-
пехом пользуются бензилсалицилатом, который благодаря наличию
свободной фенольной группы может нейтрализовать вредное дейст-
вие свободной щелочи, не допуская ее воздействия на цитраль.
Цитронеллаль, свободный или в виде цитронеллового масла, в
присутствии органических или минеральных кислот меняет свой
запах на малоприятный, мятного характера. Это наблюдается, на-
пример, при смешении цитронеллового масла с ацетатами или фор-
миатами терпинеола, гераниола, линалоола и т. д., которые частью
гидролизуются, особенно в пережиренных мылах, с образованием
небольших количеств свободных органических кислот. Прибавление
небольшого количества метилантранилата, благодаря его основному
характеру, препятствует неблагоприятному действию этих ацетатов
и формиатов на цитронеллаль или цитронелловое масло.
Гидрооксицитронеллаль не всегда устойчив в мылах. Кислоты и
щелочи вызывают образование продуктов конденсации гидроокси-
цитронеллаля со значительным ущербом для его приятного запаха.
Следует также избегать смешивания гидрооксицитронеллаля с
окисляющими веществами и веществами, содержащими пинен.
Для стабилизации мыльных отдушек, содержащих гидроокси-
цитронеллаль, рекомендуется прибавлять масла, в состав которых
входят спирты терпенового ряда, например, линалоевое, розовое,
гераниевое, или выделенные из них продукты, сильно затрудняющие
отщепление воды из гидрооксицитронеллаля.
Ванилин, растворенный в спирте или других органических рас-
творителях, например, в эфирных маслах, под действием фиолето-
вой части спектра окрашивается в желтый цвет, что сопровождается
ослаблением запаха. Так как солнечный свет содержит еще более
активные ультрафиолетовые лучи, то композиции с ванилином под
их действием образуют в мылах желтые пятна. Тщательной оберт-
кой мыла можно предохранить отдушку от действия света и тем са-
мым в достаточной мере ограничить эту реакцию. Однако, чтобы
избежать неприятных последствий употребления ванилина, следует
заменить последний его ближайшим гомологом - этилванилином.
Этот продукт, будучи в четыре или пять раз сильнее ванилина по
запаху, позволяет сильно уменьшить дозу для получения если не
равного, то во всяком случае близкого эффекта. При равных услови-
ях явлений пожелтения отдушек от разложения этилванилина не на-
блюдалось. Кроме альдегидной группы, молекула ванилина содер-
жит метоксильную и фенольную группы. Последняя обусловливает
чувствительность ванилина к солнечному свету. Другие продукты
Отдушки для косметики
267
фенольного характера (например, эвгенол, изоэвгенол) также имеют
стремление желтеть и буреть.
Гелиотропин имеет очень широкое применение в парфюмерии
и в мыльных отдушках. Несмотря на то, что «омыленные» кремы и
мыла, отдушенные гелиотропином, быстро буреют, в мыльных от-
душках он применяется очень широко, так как не изменяет своего
запаха. Однако при комбинировании гелиотропина с метилантрани-
латом или индолом, а также с натуральными продуктами, содержа-
щими эти вещества, например, продуктами из померанцевых цветов,
жасмина и туберозы, он не окрашивает мыло, но меняет свой силь-
ный характерный запах на дегтярный.
Гелиотропин легко буреет под действием света, особенно при
расплавлении. Растворы его несколько более устойчивы, хотя на
воздухе постепенно окрашиваются. Поэтому рекомендуется упот-
реблять гелиотропин в растворе диэтилфталата или бензилбензоата,
сохраняя его в полных бутылях. Наблюдениями установлено, что
небольшое количество гуммиарабика, прибавленное к раствору ге-
лиотропина в качестве защитного коллоида, заметно препятствует
воздействию воздуха.
Обепин, как и бензойный альдегид, обладает способностью бы-
стро окисляться на воздухе с образованием анисовой кислоты, почти
лишенной запаха. Так как анисовая кислота представляет собой
твердое вещество, наблюдались случаи, когда мыла, отдушенные
обепином, под действием воздуха в жарком климате покрывались
кристаллическим инеем анисовой кислоты. Комбинация обепина с
некоторыми спиртами терпенового ряда (цитронеллол, гераниол и
линалоол) значительно замедляет его окисление.
При окислении обепина изменения запаха не происходит, но ос-
лабляется его сила за счет частичного перехода в анисовую кислоту.
Так как альдегиды малоустойчивы к действию света и воздуха,
их не следует употреблять для отдушки мыл, направляемых в стра-
ны с жарким климатом.
Большой интерес для парфюмерии представляют кетоны, кото-
рые, несмотря на их близкое сродство с альдегидами, обладают на-
ряду с сильным запахом также и большой устойчивостью в мылах.
Главными представителями этой группы являются ацетофенон,
метилацетофенон, бензилиденацетон, метилгептилкетон и метилно-
нилкетон из масла руты, ирон из масла ириса, ионон и метилионон.
Их можно смело употреблять для мыльных отдушек и смешивать с
другими продуктами, не опасаясь разложения, за исключением нит-
ро- и аминопродуктов, о которых будет сказано ниже.
268
Глава 12
Следующий класс душистых веществ - сложные эфиры, обла-
дающие очень характерными запахами. Формиаты в большинстве
пахнут зеленью, ацетаты обладают или свежим фруктовым запахом
(геранилацетат и линалилацетат), или сладким (бензилацетат); ко-
ричные эфиры придают смеси сладковатый запах.
Салициловые эфиры занимают особое место благодаря чрезвы-
чайной устойчивости их запаха в мыльных отдушках.
Эфиры разрушаются только под действием щелочей при нагре-
вании, в то время как щелочность обычных пилированных мыл их не
разлагает. Но в процессе холодного омыления они не выдерживают
щелочности и омыляются, за исключением салицилатов. Присущая
последним свободная фенольная группа своей активностью нейтра-
лизует действие свободной щелочи, предупреждая омыление эфира,
что позволяет употреблять амилсалицилат, метилсалицилат и бен-
зилсалицилат даже при изготовлении мыл холодной варки. Приме-
нение салициловых эфиров в мылах холодной варки требует, однако,
особой осторожности, из-за возможности образования сгустков.
Характерным продуктом для изготовления мыльных отдушек с
запахом нарцисса служит паракрезилацетат, однако достаточно даже
небольшого количества свободной щелочи, чтобы омылить паракре-
зилацетат с выделением неприятного крезольного запаха.
Совершенно иначе ведет себя в мыльных отдушках кумарин,
представляющий собою лактон, или внутренний эфир, ортооксико-
ричной кислоты. Замыкание цикла при образовании внутреннего
эфира является причиной стойкости кумарина, который разлагается
только при долгом нагревании со щелочью. Применение кумарина в
мыльных отдушках широко распространено и дает хороший парфю-
мерный эффект наряду с метилацетофеноном, амил салицилатом и др.
Остановимся еще на одном лактоне - ундекалактоне, обладаю-
щем персиковым запахом замечательной силы. Этот продукт пред-
ставляет собой лактон ундециленовой кислоты, получаемой расщеп-
лением касторового масла. Он очень стоек в мыльных отдушках и
заслуживает значительно более широкого применения, чем это име-
ет место до сего времени.
Соединения, содержащие метоксильную группу ОСН3, разби-
вают на два вида. Первый содержит эту группу в соединении с ради-
калами алифатического ряда (метил, этил, геранил и т. д.), а второй -
радикал к ароматического ряда (фенил). Первый представляет собой
простые эфиры, второй - фенольные эфиры. Последние имеют более
широкое распространение в парфюмерии, и к ним относятся мети-
лэвгенол, метилизоэвгенол, метиловый эфир р-нафтола (яра-яра),
Отдушки для косметики
269
этиловый эфир Р-нафтола (бромелия, неролин), метилпаракрезол,
диметилгидрохинон, анизол, анетол, метилхавикол, ванилин и др.
В отличие от свободных фенолов, легко буреющих на воздухе,
фенольные эфиры, имеющие защищенную фенольную группу, со-
вершенно нечувствительны к свету и воздуху; ни щелочи, ни орга-
нические кислоты на эти эфиры не действуют. Сказанное относится
юлько к эфирам, не содержащим других групп, кроме ОСН3 или OR.
Как указывалось выше, ванилин, обладая метоксильной груп-
пой, все же чувствителен к различным агентам из-за одновременно-
। о присутствия альдегидной и фенольной группы.
К классу эфиров (внутренних, простых) могут быть отнесены
шкалил то л и цинеол, хотя их и выделяют обычно в особый класс
окисей. Цинеол является маложелательным спутником многих
>фирных масел (спикового, каепутового и др.), но находит примене-
ние в дешевых мыльных отдушках в смеси с другими дешевыми
продуктами (сафролом, терпинеолом и др.). Дифениловый эфир, на-
пиваемый также дифенилоксидом, имеет широкое распространение
в мыльных отдушках розового характера из-за запаха, сходного с
запахом герани. Этот продукт вполне устойчив и допускает одно-
временное употребление любых других душистых веществ, не вы-
зывая изменений ни запаха, ни цвета.
Большое значение в парфюмерном производстве имеет группа
искусственных мускусов, являющихся ценными заменителями нату-
ральных мускусов. Наличие нитрогруппы (NO2), связанной с бен-
зольным ядром, придает им способность окрашиваться в щелочной
среде в присутствии некоторых альдегидов и кетонов (окрашивание
бывает от светло-желтого до темно-красного цвета). При прибавле-
нии к такому окрашенному продукту минеральной или органической
кислоты в количестве, эквивалентном имевшейся свободной щело-
чи, окраска пропадает, и продукт принимает первоначальный цвет.
Основываясь на указанном свойстве нитропроизводных, к кото-
рым относятся искусственные мускусы, можно избежать образова-
ния в мылах желтых пятен, прибавляя бензилсалицилат в количест-
ве. эквивалентном щелочности мыла. Так как бензилсалицилат явля-
ется хорошим растворителем, его прибавляют к бензилбензоату -
обычному растворителю искусственных мускусов. Свободная фе-
нольная группа бензилсалицилата связывает свободную щелочь мы-
ча, предупреждая ее воздействие на нитрогруппу.
Несмотря на малое распространение в натуральных эфирных
маслах, метилантранилат имеет широкое распространение в парфю-
мерии. Антранилаты часто являются причиной сильного окрашива-
270
Глава 12
ния композиций. В то время как для окрашивания искусственного
мускуса необходимо наличие свободной щелочи, метилантранилат,
обладая сам основной реакцией, дает непосредственное окрашива-
ние почти со всеми альдегидами. Присутствие щелочей и действие
воздуха еще более усиливает это окрашивание. Отсюда можно сде-
лать вывод, что метилантранилат почти всегда окрашивает мыла, так
как в мыльных отдушках трудно избежать применения альдегидов.
Для запаха жасмина характерен индол, хотя бы в минимальных
количествах. Индол - это соединение, содержащее атом азота в цик-
ле (пирроловом), а не в боковой цепи, как у мускусов или метилан-
транилата. Несмотря на это, он является слабым основанием, что
необходимо иметь в виду при композиции. Как и пиррол - родона-
чальник индола, последний легко окрашивается на воздухе в крас-
ный цвет, а с большинством альдегидов и кетонов конденсируется,
образуя сильно окрашенные продукты. Это свойство является при-
чиной побурения всех эссенций жасмина. Скатол, ближайший гомо-
лог индола (содержится в натуральном цибете), не окрашивается и
может поэтому иногда заменять индол.
Мы подходим к последней группе душистых веществ, запах ко-
торых обусловлен наличием одной или двух двойных связей в али-
фатической цепи, хотя в большинстве случаев молекулы этих про-
дуктов содержат еще и другие характерные группы. Для цитронел-
лола, например, доказано, что причиной его розового запаха являет-
ся не строение алифатического радикала, а скорее наличие и распо-
ложение двойных связей в группе:
Н3С Н2С
)с=сн- или *сн-сн2-
н3с н3сх
Из душистых веществ, обладающих двойными связями, мы ука-
жем коричный спирт, коричный альдегид и эфиры коричной кисло-
ты; вещества, имеющие аналогичное строение - стирол, бромстирол
и несколько условно - кумарин (внутренний эфир ортооксикоричной
кислоты). Терпеновые и сесквитерпеновые спирты и альдегиды со-
держат одну или несколько двойных связей, и их запах определяется
положением этих связей в молекуле (гераниол и нерол).
Эфирные масла содержат иногда продукты, имеющие двойные
связи в боковой цепи. Наиболее часто встречаются аллильная группа
СН2 • СН = СН2 и пропенильная группа CH = СН • СН3. Первая
встречается в гвоздичном (эвгенол), сассафрасовом (сафрол), эстра-
Огдушки для косметики
271
। онном масле (метилхавикол). Вторая группа - пропенильная - ус-
тановлена в маслах аниса и бадьяна (анетол). Третья группа изопро-
пил еновая - с непредельной связью, часто встречается в эфирных
маслах.
,СН3 /,СН2
=Q или
хсн3 хсн3
почти во всех терпеновых, сесквитерпеновых спиртах и альдегидах
и в большинстве терпенов.
В то время как аллильная и пропенильная группы сами устой-
чивы к щелочам (при некоторых условиях аллильная группа может
изомеризоваться в пропенильную), они под влиянием кислот могут
быть причиной полимеризации. Изопропиленовая группа в лимоне-
не и терпинене, наоборот, устойчива к влиянию щелочей, кислот,
света, воздуха и других реагентов. На этом основании парфюмеры
широко применяют, не опасаясь изменений, сафрол, гвоздичное
масло, терпены цитрусовых масел (лимонен и дипентен) и масла,
содержащие терпеновые спирты и альдегиды (гераниевое, пальмаро-
зовое, цитронеллоловое и вербеновое). При смешивании этих про-
дуктов с другими душистыми веществами не следует упускать из
виду их химическую неустойчивость, на которую указывалось выше.
Линалоевое масло, как и кориандровое, содержащее третичный
спирт линалоол, не следует смешивать с веществами, имеющими
кислую реакцию, так как, кроме наличия устойчивой изопропилено-
вой группы, линалоол содержит очень подвижную группу третично-
го спирта и группу с двойной связью - винильную. Последняя
встречается также в стироле и в изопрене и является причиной лег-
кой изомеризации и полимеризации этих продуктов. Достаточно не-
большой кислотности, чтобы линалоол при одновременном дейст-
вии света превратился в терпинеол. Поэтому следует избегать соче-
1ания его с фенилуксусной кислотой не только в мылах, но и во всех
парфюмерных композициях. Стирол медленно сам по себе (а при
нагревании - быстрее) превращается в стекловидную массу без запа-
ха - метастирол.
Общеизвестно, что душистые вещества в мылах пахнут иначе,
чем самостоятельно, что зависит, с одной стороны, от собственного
запаха мыла, влияющего на парфюмирование, с другой - от того, что
запах большинства композиций развивается только в самом мыле.
)то заслуживает серьезного внимания, так как доказывает, что в
парфюмерных композициях происходят изменения, причины кото-
рых кроются в самом мыле как активной среде.
272
Глава 12
При составлении композиции в первую очередь следует руко-
водствоваться результатами обоняния, не забывая и о возможных
химических реакциях, которые могут вызвать изменение цвета или
запаха, и по возможности исключить или смягчить их влияние.
Ввиду того, что химические исследования изменений душистых
веществ пока не привели к появлению действующего метода построе-
ния парфюмерных композиций вообще и для мыла в частности, •орга-
нолептический метод, хотя и очень длительный, дает вполне прием-
лемые результаты и достаточно широко востребован на практике.
Для облегчения ориентировки в выборе душистых веществ це-
лесообразно оценивать индивидуальные душистые вещества прак-
тически, т. е. непосредственным вводом в мыльную основу и после-
дующей оценкой состояния мыльной основы по органолептическим
показателям в процессе хранения.
Для исследований разделили традиционно применяемые на прак-
тике индивидуальные душистые вещества, из которых составляются
душистые композиции (отдушки) для мыла, согласно международным
категориями запаха: цветочный, цветочно-плодовый, плодовый, пря-
ный, цветочно-пряный, пряный с гнилостно-жженой нотой.
Взятая на анализ мыльная стружка, соответствующая по своим
показателям группе мыла «Экстра» (табл. 12.1), подвергалась валь-
цеванию после ввода отдушивающего вещества, растворенного в
растворителях (спирт, ацетон; диэтил фтал ат вызывал потемнение
мыльной основы) в количестве 1,0%, на лабораторной установке
фирмы «Мацони», производительностью 1кг/ч.
12.1. Основные показатели мыльной основы, исследуемой
в эксперименте
Показатели Нормативные значения Фактические значения
Содежание содопродуктов. % в пересчете на Na2O, не более 0,2 0,15±0,02
Массовая доля NaCl, %, не более 0,7 0,39±0,01
Содержание жирных кислот, % 75-80 76±2
Титр, °C 35-41 42,4±0,5
Первоначальный объем пены, см3, не менее 350 500±50
Сформированные куски мыла оценивались органолептически по
запаху и цвету в момент изготовления, после 15-минутного облучения
УФ бактерицидными комбинированными облучателями ОБН-150М
(частота 50 Гц, облученность на расстоянии 1 м - не менее 1,0 Вт/м,
Отдушки для косметики
273
лампа бактерицидная ДБ-30-1), и после хранения в течение 1 месяца.
УФ облучение мыла проводилось в рамках ускоренных испытаний
для обоснования сроков хранения мыла. По результатам экспери-
мента было показано (табл. 12.2), что группа душистых веществ,
относящихся к цветочному типу, ведет себя в данной мыльной осно-
ве по-разному. К применению в отдушивающих композициях воз-
можно рекомендовать только три из 11 взятых к исследованию об-
разцов душистых веществ - жасминальдегид, метилантранилат, фе-
нилацетальдегид. Результаты исследования душистых веществ,
формирующих цветочно-плодовый тип запаха в мыльной основе,
показали, что для составления отдушивающих композиций пригоден
лишь терпинилацетат, другие же исследуемые вещества вызывали
изменение цвета мыльной основы. Исследования по совместимости с
мыльной основой других типов запахов, таких как плодовый, пря-
ный, цветочно-пряный, пряный с гнилостно-жженой нотой, показали
(1абл. 12.3), что из душистых веществ с плодовым запахом не изме-
няют органолептические показатели в мыльной стружке такие веще-
ива как цитраль, ваниль. Из числа душистых веществ с пряным за-
пахом, соответственно, можно выделить коричный альдегид, эвгенол
с цветочно-пряным запахом - кумарин, обепин. Из веществ, имею-
щих запах пряный с гнилостно-жженой нотой, не изменяют органо-
лептические показатели мыльной основы индол, мускус-кетон.
/2.2. Исследование совместимости душистых веществ
цветочного и цветочно-плодового типа с мыльной основой
Название Химическая формула Органолептическая оценка
запах цвет
1 2 3 4
Цветочный тип запаха
Линалоол иг ОН Нз\ н 1 _ хС-(СН2)з-С-С=СН2 НзС Н СНз Характерный Темные пятна
1српинеол / \ г НзС-< )—с~ снз V / снз Измененный Темный фон
Жасминальдегид II Характерный Без из- менений
274
Глава 12
Продолжение таблицы 12.2
1 2 3 4
Г ераниол Н3С ^-(СН2)з-С-СНз н2сх II НС-СНз Измененный Темные пятна
Ионон р О Н3С. ХНз н II 1 I н Измененный Темный фон
Метилионон н о \<^\с^С^_с-СНз НзС'СНз Н Нг Измененный Темный фон
Метилантранилат О 1 1 снз Характерный Без из- менений
Нерол НзС.. н ^С-С-ЧСН^-С-СНз НзС н Ён НОН2С Измененный Темный фон
Фенилэтиловый спирт / \ /СНгОН ( )—СНг Измененный Без из- менений
Цитронеллол Н_Н2 А с*^сн2он Н3С^ х сж ^С=С—(СН2)2 3 Н3С н Измененный Темные пятна
Фенилацетальдегид / \ Н2 /) < у—с -сн Характерный Без из- менений
Цветочно-плодовый тип запаха
Бензилацетат СНзСОО-СН2-СбН5 Измененный Темные пятна
Этиллауринат CH3(CH2)io-C02-C2H5 Характерный Темные пятна
Терпинилацетат СН3-СО2-С10Н17 Измененный Без из- менений
Яра-Яра (метило- вый эфир р-нафтола Pl 7 снз Измененный Темный фон
Неролин I I J Н2 Измененный Без из- менений
Отдушки для косметики
275
123. Исследование совместимости душистых веществ
различных типов запаха с в мыльной основой
Название Химическая формула Органолептическая оценка
запах цвет
1 2 3 4
Тип запаха - плодовый
Фенилэтилацетат СН3-СО2-(СН2)2- с6н5 Измененный Темное мы- ло
1 (итраль н3сх даtA .с=сн с НзС СНз Н Характерный Без измене- ний
Ваниль, ванилаль НОЛЛ / пи \ \ / н ° СНз Характерный Без измене- ний
Тип запаха - пряный
Метилэвгенол НзС'"'0 \ / )—f н НзС"0 Измененный Темные пятна
Коричный альде- 1 ид /—\ н <о \ / н Характерный Без измене- ний
' )вгенол о"СНз СН2 у 1 II /\ нс. А X. С \ / СНз Н2 — Характерный Без измене- ний
Тип запаха - цветочно-пряный
Кумарин СбН4—- О Характерный Без измене- ний
< )6епин О. X- Н \-"°^СНз Характерный Без измене- ний
Тип запаха - пряный с гнилостно-жженой нотой
Метилсалицилат £ о о \ V 5 О Измененный Темные пятна
276
Глава 12
Продолжение таблицы 12.3
1 2 3 4
Индол н Характерный Без измене- ний
Мускус-кетон сн3 O2N ^NC>2 Нзс НзС ОС СНз Характерный Без измене- ний
Был проведен аналитический контроль параметров мыльной
основы по главным показателям в исходных образцах туалетного
мыла с введенными душистыми веществами и после хранения по-
следнего в течение одного месяца. К анализу были приняты образцы
без изменений органолептических показателей. Установлено, что
мыло по основным показателям не изменялось. Номинальная масса
куска 30 г, после хранения изменение массы составило 4%. Таким
образом, проведенный анализ совместимости с мыльной основой
28 образцов индивидуальных душистых веществ, относящихся к
различным типам запахов, показал, что только 8 индивидуальных
веществ из исследуемых возможно использовать при составлении
душистых композиций для туалетного мыла.
ГЛАВА 13
ПРОИЗВОДСТВО НАСТОЕВ, РАСТВОРОВ,
ПАРФЮМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ, ОТДУШЕК
И ЭССЕНЦИЙ
Приготовление настоев
В главе 6 были достаточно подробно рассмотрены вопросы до-
бывания эфирных масел, однако авторы считают необходимым еще
р.п обратить внимание на процессы экстракции при получении экст-
рагируемых веществ из растительного и животного сырья, исполь-
зуемых в парфюмерных композициях.
Так, настои получают экстракцией (настаивание и перколяция).
( ущность экстракционного процесса заключается в растворении
чушистых и других экстрагируемых веществ, находящихся в исход-
ном сырье, в результате воздействия растворителя на предваритель-
но подготовленное (в соответствии с регламентом) сырье.
Процесс экстракции состоит из двух процессов - молекулярной
и конвективной диффузии.
Молекулярная диффузия - это диффузия экстрагируемых ве-
ществ из частиц материала к их наружной поверхности.
Конвективная диффузия - переход этих веществ от наружной
поверхности частиц в растворитель.
Молекулярная диффузия (количество продиффундировавшего
вещества 5) определяется по следующей формуле:
278
Глава 13
S = -DF—T,
Ax
. _ . , . Де
гое F - поверхность диффузии; т - время;-градиент концентрации
Дх
(разность концентрации на одну единицу длины пути); D - коэффици-
ент диффузии *.
Во время процесса экстракции растворитель, действуя сначала
на растворимые компоненты, находящиеся на поверхности экстра-
гируемого материала, извлекает их сравнительно быстро; значитель-
но медленнее извлекаются они через неразрушенные клеточные
оболочки.
Чем сильнее измельчено сырье, т. е. чем больше площадь F кон-
такта его с растворителем, тем больше возможность для растворите-
ля проникнуть в толщу сырья.
Однако измельчение сырья должно быть не слишком большим,
т. к. на скорость экстракции влияет также характер движения рас-
творителя через толщу экстрагируемого материала и размеры кана-
лов между отдельными частицами.
Для ускорения процесса экстракции необходимо:
- увеличение поверхности взаимодействия F между фазами,
что может быть достигнуто путем измельчения твердого ве-
щества и устройства перемешивающих приспособлений при
экстрагировании из твердых тел;
Де
- увеличение градиента концентрации —, определяющего
Дх
движущую силу процесса, что может быть достигнуто уве-
личением количества растворителя или проведением про-
цесса экстрагирования противотоком;
- увеличение продолжительности экстрагирования т, вследст-
вие чего возрастает количество извлеченного вещества S.
Процесс экстракции следует вести при максимально возможных
температурах, так как коэффициент диффузии D в растворе зависит от
температуры, вязкости среды и размера молекул диффундирующего
вещества. Повышение температуры увеличивает кинетическую энер-
гию молекул, ускоряет их движение и, соответственно, диффузию.
* D - коэффициент диффузии представляет собой количество вещества,
переносимого в единицу времени через единицу поверхности при гра-
диенте концентрации, равном единице
Производство парфюмерных композиций
279
Основным уравнением конвективной диффузии является сле-
дующее:
S = p-F-Дс-т,
.<)<’ 5, F, Ас, т - имеют то же значение, что и в уравнении молекулярной
онффузии; Р - константа скорости диффузии (количество вещества,
переносимое через единицу поверхности в единицу времени при разно-
< тн концентраций, равной единице); Ас - разность концентрации на
поверхности частицы и в экстракте.
Если при молекулярной диффузии перенос вещества происхо-
дит за счет кинетической энергии теплового движения молекул, то
при конвективной диффузии - за счет энергии, привносимой извне,
путем приложения внешних сил к смеси (разность уровней, напор,
< издаваемый насосом, и т. п.).
В настоящее время в производственных условиях применяются
два метода экстрагирования: настаивание (мацерация) и прокачка
растворителя через слой экстрагируемого материала (перколяция).
Метод настаивания (мацерация). В экстракционный аппарат
впружают экстрагируемый материал, предварительно подготовлен-
ный к экстракции, заливают спиртом и оставляют на срок в соответ-
< 1вии с регламентом.
По истечении установленного для этого материала срока на-
I । аивания жидкость сливают и получают настой №1. Отжатый экст-
р.п ируемый материал вновь заливают таким же количеством спирта,
•но и в первый раз, и вновь оставляют настаиваться на срок, уста-
новленный регламентом для этого вида сырья. По истечении време-
ни слитая и отжатая из остатка жидкость образует настой №2.
< млично этот настой применяют вместо спирта при приготовлении
иле гоя №1. Исходя из уравнения диффузии, можно сделать вывод,
•но для максимального извлечения экстрактивных веществ при экс-
|ракции по методу настаивания, необходимо проводить ее при мак-
симальных температурах, систематическом перемешивании и в те-
чение как можно большего времени. Метод настаивания (мацерация)
имеет существенные недостатки: длительность процесса, доходящая
в» 30 и более дней; сравнительно большие потери спирта с отрабо-
1.Н1НЫМ материалом и при испарении во время перемешивания.
Экстракция методом настаивания имела некоторое распростра-
нение в начальный период развития экстракционной технологии.
Метод перколяции в настоящее время является основным.
< ущность его заключается в принудительной циркуляции раствори-
1сия через слой экстрагируемого материала. Метод перколяции за-
280
Глава 13
ключается в непрерывной прокачке растворителя через неподвижный
слой экстрагируемого сырья, при этом концентрация извлекаемого
вещества в растворителе по мере его циркуляции увеличивается.
Технологическая схема настаивания по методу перколяции и
приготовления настоев приведена на рис. 13.1.
Рис. 13.1. Технологическая схема получения настоев
методом перколяции
Сырье в марлевых мешках или в корзинах 2 из перфорирован-
ного нержавеющего металла загружают в перколятор 5 (эмалиро-
ванную емкость с рубашкой для обогрева) и заливают из спиртомер-
ника 1 расчетным количеством спирта с помощью насоса 4.
Через 20-30 мин, когда сырье пропитается спиртом и начнется
процесс извлечения душистых веществ из сырья, включается насос 4
и начинается циркуляция растворителя между частицами сырья, на-
ходящегося в перколяторе. Через 5-7 ч процесс извлечения заканчи-
вается. Полученный настой тем же насосом перекачивается в бак 5
для хранения настоя. Для приготовления настоев, различных по кон-
центрации, исходный концентрированный настой из бака 5 разбавля-
ют в емкости 6 спиртом, и готовый раствор требуемой концентрации
насосом 7 подается в цех приготовления парфюмерных жидкостей.
Отработанное сырье выгружают из перколятора, центрифугиру-
ют и после утилизации спирта, находящегося в этом сырье, удаляют.
Слабый водно-спиртовой раствор после центрифугирования отра-
ботанного сырья используют в дальнейшем в технологии парфюмерии.
Производство парфюмерных композиций
281
Для интенсификации процесса экстракции перколятор подогре-
вается с помощью горячей воды, подаваемой в рубашку аппарата, до
максимально возможной для растворителя температуры. Для спирта
на температура не должна превышать 65 °C. Исключение составля-
с! настой амбры, который получается при ее трехкратном кипячении
в аппарате с обратным холодильником.
Растворитель. Извлечение (экстрагирование) экстрактивных
веществ производится жидкостями, растворяющими душистые и
другие сопутствующие компоненты. Однако не каждый раствори-
1ель может быть применен для этих целей. Растворитель должен
отвечать следующим требованиям: хорошо растворять (извлекать)
душистые вещества; быть доступным, т. е. дешевым; быть химиче-
ски однородным; не растворять сопутствующих душистым вещест-
вам балластных веществ.
Наиболее подходящим растворителем является этиловый спирт
высшей очистки, который обладает способностью избирательно из-
влекать полезные компоненты и при этом почти не растворять бес-
полезные, а иногда и вредные балластные вещества. Спирт извлекает
из душистого сырья эфирные масла, смолы, дубильные вещества,
алколоиды и их соли, глюкозиды и некоторые кислоты. К балласт-
ным веществам относят целлюлозу, крахмал, белковые вещества,
углеводы, минеральные соли, некоторые красящие вещества и т. п.
Таким образом, спирт как растворитель удовлетворяет следующим
требованиям: полностью извлекает душистые вещества; не извлека-
ет балластных веществ; не изменяет запаха душистых веществ; при
его применении не создается дополнительных технических трудно-
стей для приготовлении парфюмерной продукции.
Обычно настой является раствором не только желательных
душистых веществ, но и некоторых других, попутно извлеченных
из сырья, и запах настоя зависит от соотношения в нем тех и дру-
гих веществ. Изменение обычного соотношения экстрагированных
веществ влечет за собой и изменение принятого для данного на-
стоя запаха.
Поэтому увеличение скорости процесса и стремление более
полно извлечь все компоненты из сырья путем повышения темпера-
турного режима или ускорения циркуляции растворителя может
привести к ухудшению запаха настоя за счет большего извлечения
ненужных веществ. По этой причине при получении настоев не на-
шли применения прогрессивные методы экстракции, например, по-
следовательного орошения, противотока.
282
Глава 13
Все сказанное заставляет технологов производства относиться
очень осторожно к выбору метода и режима приготовления настоев
для каждого отдельного вида сырья.
Технологический процесс приготовления настоев начинается с
подготовки сырья к экстракции. В зависимости от сырья применяют
следующие методы измельчения экстрагируемого материала: дроб-
ление (семя кориандра, ирисовый корень); измельчение (листья па-
чули); вскрытие мешочков (мускусных); измельчение ножом (косто-
реум); извлечение из рогов (цибет).
Семена кориандра измельчают на дробилке до насыпной массы
0,3 г/см3, листья пачули - до 0,08-0,09 г/см3, корни ириса - до 0,7 г/см3.
Мускусные мешочки вскрывают с помощью острого ножа со
стороны, лишенной волос, и мускусное зерно вычищают на проти-
вень из нержавеющей стали.
Костореум (бобровая струя), содержащийся в железах (мешоч-
ках) бобра, режут острым ножом на мелкие кусочки.
Цибет - мазеобразное вещество желез дикой африканской кош-
ки виверры, перемешивают и растирают в ступе вместе с отработан-
ным ирисовым корнем или кориандровым семенем, а иногда с таль-
ком или промытым песком в соотношении 1:1.
Растирание производят для того, чтобы избежать комкования
мазеобразной массы цибета, увеличить дренажность смеси и поверх-
ность соприкосновения ее с растворителем. Тщательность подготов-
ки сырья к экстракции оказывает решающее влияние на скорость и
глубину извлечения компонентов из сырья. Для подготовки сырья к
экстракции применяются различные машины, мельницы разных сис-
тем, дробилки типа дезинтеграторов, вальцовки для измельчения, а
также различные приспособления для резки и растирания.
Следующая стадия процесса производства настоев - собственно
экстракция. При методе настаивания для большинства видов сырья
(кроме амбры) его проводят следующим образом.
Измельченное сырье взвешивают, загружают в аппарат, снаб-
женный ложным дном, и плотно закрывают крышкой. Экстраги-
руемый материал заливают спиртом и с помощью горячей воды,
подаваемой в рубашку аппарата, подогревают смесь. Экстракция
(настаивание) проводится в течение определенного времени, пре-
дусмотренного технологической инструкцией в зависимости от
вида экстрагируемого материала. После экстракции выключают
горячую воду и аппарат охлаждают до 18-20 °C, подавая в рубаш-
ку холодную воду.
111 и)изводство парфюмерных композиций
283
Полученный водно-спиртовой раствор настой №1 с содержани-
ем жстрактных веществ в зависимости от вида сырья от 0,9 до 1,3%
(пинают в бак для хранения.
Оставшееся в аппарате сырье вторично заливают растворителем
и продолжают настаивание при той же температуре в течение време-
ни, предусмотренного инструкцией для данного вещества. Получают
нисгой №2, но со значительно меньшим содержанием экстрактивных
веществ. Настой №2 используют различным образом: возвращают в
аппарат для получения настоя №1 вместо спирта (кориандр, пачули,
ирис); смешивают с настоем №1 (амбра, мускус, цибет).
В дальнейшем спирт, оставшийся в отработанном материале,
\ шпизируют. Для этой цели материал заливают водой и оставляют
ни 2-4 ч для извлечения спирта. Полученный водно-спиртовой рас-
। нор крепостью 1-6° используют для промывки сырья при после-
дующих загрузках. Водно-спиртовой раствор, доведенный до крепо-
i hi 10-20°, применяют для приготовления одеколонов, в состав ко-
к>рых входит одноименный настой. Отработанное сырье является
о । ходом и подлежит уничтожению. Иногда отходы ирисового корня
пни семян кориандра используют как носитель в приготовлении на-
поя цибета. Приготовление настоев из сырья животного происхож-
дения несколько отличается от описанной выше технологии приго-
ни» пения настоев из растительного сырья температурными режима-
ми, временем настаивания, числом циклов экстракции и аппаратур-
ным оформлением.
Например, при настаивании амбры нагревание ведут до темпе-
ра руры 70-75 °C и в схеме предусматривают экстрактор с паровой
р\Ьашкой и холодильником для конденсации паров спирта. Особен-
ности получения настоя амбры заключаются не только в аппаратур-
ном оформлении, но и в технологии. В аппарат, снабженный ложным
дном, паровой рубашкой для обогрева и обратным холодильником,
».»। ружают измельченную амбру и этиловый спирт в соотношении
((ниветственно 1 : 10. Смесь нагревают до температуры 70-75 °C и
выдерживают при этой температуре 25-30 мин. После этого нагрев
прекращают и в рубашку аппарата пропускают воду для охлаждения
напоя до температуры 20-25 °C. Настой сливают в бачки и остав-
дяю! на некоторое время для отстаивания осадка. Прозрачный на-
( н»и амбры сливают, а оставшийся осадок вторично загружают в
аппарат и смешивают с амброй, оставшейся в аппарате. Добавляют
икос же количество спирта и вновь обрабатывают по способу, опи-
< анному выше. Эту операцию проводят два раза.
284
Глава 13
Настой после трехкратной обработки амбры этиловым спиртом
сливают в бак с коническим дном, герметически закрывающейся
крышкой и спускными кранами. Оставшийся в аппарате осадок ам-
бры промывают спиртом без подогрева. Полученный от промывки
спиртовой раствор смешивают с основной массой слитого настоя.
Настой перемешивают и оставляют в спокойном состоянии в закры-
том баке на 30 дней. По истечении срока прозрачный настой амбры
сливают через верхний спускной кран; оставшийся в конической час-
ти бака настой амбры с нерастворимым осадком сливают через ниж-
ний спускной кран и фильтруют. Отфильтрованный прозрачный на-
стой добавляют к основной части настоя. Нерастворимый осадок по-
сле окончательной промывки спиртом промывают водой и удаляют.
Расходные нормы на получение 1 кг готового настоя амбры
следующие: амбра натуральная - 0,029, этиловый спирт - 1,04.
Содержание экстрактивных веществ в настое 2,8-3,0%.
Описанные методы получения настоев, несмотря на свою про-
стоту и распространенность в мировой практике, имеют и недостат-
ки. Более прогрессивным и перспективным методом является метод
извлечения душистых веществ из сырья с помощью ультразвука.
При изготовлении настоев по данной технологии извлекается боль-
ше душистых веществ, кроме того, значительно сокращается время
приготовления настоев. Так, для настоя амбры натуральной оно со-
ставляет 40-60 мин, а настоя мускуса натурального - 7-10 ч вместо
одного месяца.
Однако, по мнению некоторых парфюмеров, стремление к
слишком быстрому и полному извлечению веществ из сырья путем
повышения температуры растворителя или ускорения его циркуля-
ции, или применения ультразвука не всегда улучшает качество на-
стоев, так как приводит к некоторому нарушению соотношения ду-
шистых и недушистых веществ, извлекаемых из сырья, и соответст-
венно, запаха этого настоя.
Свежеприготовленные настои не рекомендуется сразу исполь-
зовать, их необходимо выстаивать в течение некоторого времени.
Обесцвечивание настоев. Большинство настоев интенсивно
окрашены. Зеленый или бурый цвет зависит от содержания в них
хлорофилла, красно-бурый или красно-коричневый - от присутствия
дубильных веществ и продуктов их окисления. Окрашенные настои
передают свою окраску парфюмерным жидкостям, что нежелатель-
но, особенно для духов. В связи с этим применяют частичное или
полное обесцвечивание настоев. Метод обесцвечивания основан на
адсорбции красящих веществ настоев на поверхности мелкопорис-
Производство парфюмерных композиций
285
। ых адсорбентов. Для этого настой, подлежащий обесцвечиванию,
сгружают в эмалированный бак с рубашкой для обогрева и мешалкой
и добавляют на 1 л настоя по 0,01-0,02 кг тонко измельченного акти-
вированного угля или другого адсорбента. Поддерживая температуру
is -40 °C при постоянном помешивании настоя, его выдерживают в
|счение 1,5-2 ч. Затем проверяют жидкость на степень обесцвечива-
ния. При неудовлетворительных результатах процесс повторяют с
новой (такой же) порцией адсорбента. После достижения требуемого
обесцвечивания настой охлаждают и фильтруют. При обесцвечива-
нии не наблюдается изменения или ухудшения запаха настоев (за
исключением настоя дубового мха).
Приготовление растворов
Разница в технологии приготовления настоев и растворов за-
киючается в том, что во втором случае при взаимодействии с этило-
вым спиртом сырье растворяется в нем почти полностью, т. к. имеет
мало нерастворимых в спирте компонентов.
Растворы приготовляют двумя способами: при нагревании и без
нагревания. При нагревании готовят большинство растворов, без
нагревания - растворы из натуральных масел или композиций. Для
приготовления растворов применяют стальные эмалированные реак-
юры с герметически закрывающимися крышками мешалками для
шергичного перемешивания массы. Продолжительность приготов-
||спия раствора зависит от вида сырья, температурного режима, сте-
пени измельчения сырья, а также от интенсивности перемешивания.
()6ычно при температуре 50-55 °C большинство растворов приго-
ювляют за 1-2 дня.
Технология получения, например, раствора ладанника осущест-
нпяется следующим образом.
Исходным сырьем для приготовления раствора служит резиноид
ыданника - мазеобразная масса темно-зеленого цвета со смолистым
ынахом, напоминающим запах хвои. Резиноид ладанника разогрева-
к > । с равным количеством спирта в небольшом бачке на водяной бане
io температуры 40-50 °C, при непрерывном перемешивании, не до-
водя до кипения. Полученную массу сливают в эмалированный бак с
коническим дном, с плотно закрывающейся крышкой, снабженный
несколькими спусковыми кранами, в который предварительно загру-
жают этиловый спирт, соотношение ладанника и спирта 1:9. Тща-
। сиьно перемешивают раствор и оставляют на два дня для отстаива-
ния нерастворимого осадка. Отстоявшийся раствор ладанника сли-
пают через верхний спусковой кран, раствор из конической части
286
Глава 13
бака вместе с осадком сливают через нижний кран и фильтруют.
Осадок, пропитанный спиртом, переносят в небольшой бачок, зали-
вают половинным количеством спирта, разогревают таким же спосо-
бом, как было описано выше при получении раствора ладанника, и
оставляют отстаиваться на 1 день.
Полученный отстой применяют вместо спирта при получении
раствора ладанника. Для утилизации спирта нерастворимый осадок
промывают водой, после чего осадок удаляют.
Из приведенной выше схемы исключение составляет техноло-
гия приготовления раствора масла жасмина, где после нагревания и
полного растворения конкрета жасмина в спирте массу выморажи-
вают и оставляют на 5 дней и только после этого фильтруют.
После приготовления таких растворов, как резиноид дубового
мха, стиракса, бензойной смолы и др., требуется фильтрация для
отделения нерастворимого осадка.
Готовые растворы не нуждаются в выдержке и могут быть не-
медленно использованы в производстве. Растворы, как и настои, по-
сле их приготовления должны соответствовать определенным физи-
ко-химическим показателям, утвержденным для каждого наимено-
вания продукта.
Приготовление парфюмерных композиций
Приготовление парфюмерных композиций сводится к трем опе-
рациям:
- подготовка застывших и твердых веществ (разогрев или рас-
творение) к смешиванию;
- взвешивание компонентов (набор композиции согласно ре-
цептуре);
- смешивание компонентов композиции.
Прежде чем приступить к составлению композиции, необходи-
мо сделать расчет компонентов на требующееся количество компо-
зиции и записать этот расчет в листок, являющийся первичным до-
кументом. В соответствии с приведенным расчетом производят
взвешивание компонентов в специальных сосудах (эстаньонах) с
обязательной проверкой запаха всех загружаемых компонентов для
исключения возможных ошибок и органолептического определения
качества сырья и его оценки по пятибалльной системе.
Первой стадией процесса является приемка и подготовка ис-
ходного сырья и смешивание его.
Застывшие и вязкие вещества (дифенилоксид, кедрол, обепин,
неролин, ментол и др.) в таре нагревают в токе горячего воздуха в
Производство парфюмерных композиций
287
камерах-плавителях или разогревают на водяной бане при темпера-
туре, превышающей температуру их плавления на 10-12 °C. Приме-
нение более высоких температур нецелесообразно, так как это мо-
жет привести к ухудшению качества разогреваемого компонента.
Кристаллические вещества (кумарин, гелиотропин, ванилин,
мускус кетон и амбровый, бензойная смола и др.) растворяют в тер-
пинеоле, фенилэтиловом спирте, бензилацетате или другом жидком
растворителе, входящем в состав соответствующей рецептуры. Рас-
। ворение кристаллических веществ ведут в обогреваемых чашах.
Сосуд с кристаллическим душистым веществом и добавленны-
ми жидкими компонентами ставят на водяную баню и подогревают
до 60-70 °C при постоянном перемешивании до полного растворе-
ния кристаллических веществ, после чего взвешивают и сливают
массу вручную или с помощью вакуума через мерник в бак-
смеситель. Загруженная масса перемешивается с помощью мешалки
и течение 5-15 мин. Затем отбирают пробу для анализа в аналитиче-
ской лаборатории и для органолептической оценки парфюмера. При
положительных результатах анализа и органолептической оценки
приготовление композиции считается законченным.
На готовую композицию выписывают баковый листок с указа-
нием наименования композиции, даты изготовления и подписи лиц,
производивших загрузку. После приготовления композиции одного
наименования перед изготовлением следующей необходимо про-
мыть аппаратуру спиртом и слить его в уже готовую композицию.
11ри этом в последующих операциях с этой композицией учитывают
с пирт после промывки.
На рис. 13.2 приведена типовая схема получения настоев и ком-
позиций. Растительное сырье измельчается на дробилке 7, затарива-
йся в марлевый мешок или перфорированный ящик и помещается в
перколятор 2 для экстракции спиртом. Другие виды сырья, подго-
к тленные в соответствии с инструкцией, экстрагируются в аппарате 4.
В реакторе 6 получают настои амбры. Спирт для приготовления на-
поев и композиций получают со склада через спиртомерник 5.
Кристаллические вещества растворяются в реакторе 6. Вязкие
продукты разогреваются на водяной бане 9. Взвешенные на весах 10
компоненты подаются в аппарат для приготовления композиций 77,
оснащенный мешалкой для перемешивания компонентов. В этот же
аппарат подают и другие жидкие вещества, необходимые по рецеп-
туре для приготовления композиций.
Готовые настои из сборников 3 и 7 перекачивают в мерник 13
п в дальнейшем подают в цех для приготовления парфюмерных
Рис. 13.2. Технологическая схема получения настоев и композиций
288 Глава 13
Производство парфюмерных композиций
289
жидкостей. Композиции из аппарата 11 вакуумом засасываются в
накуум-мерник 12 и далее передаются в тот же цех при заключении
парфюмера, что данная композиция соответствует по запаху этало-
ну. и заключении ОТК о соответствии композиции техническим ус-
иовиям по физическим показателям.
Для приготовления композиций используется следующая аппа-
ратура:
- весы любых конструкций для взвешивания малых и больших
количеств компонентов;
- сосуды для расплавления кристаллических душистых ве-
ществ и разогрева застывших, стальные эмалированные или
изготовленные из нержавеющей стали вместимостью до 200 л
с механической мешалкой и паровой рубашкой;
- сосуды для смешивания компонентов - смесители различ-
ных конструкций, изготовленные из нержавеющей стали,
или стальные эмалированные вместимостью до 1000 л с ме-
шалкой и рубашкой.
Приготовление отдушек и эссенций
Технология получения отдушек и эссенций аналогична техно-
ногии парфюмерных композиций и сводится в основном к пяти опе-
рациям: подготовка сырья к смешиванию (расплавление и растворе-
ние веществ); дозирование компонентов и их перемешивание; вы-
паивание продукта; фильтрование; фасовка в тару.
После приготовления продукта и получения положительного ана-
лиза согласно качественному удостоверению (сертификату) его отправ-
1яют на склад готовой продукции, а оттуда расходуют по мере необхо-
димости на своей фабрике или отправляют на другие предприятия.
Технология приготовления эссенций включает одну специфиче-
(кую операцию. После фильтрования перед фасовкой эссенцию раз-
бавляют спиртом до определенной концентрации душистых веществ,
предусмотренной техническими условиями, и отправляют потребите-
лям для применения. Использование эссенций в виде растворов объяс-
няется многими причинами. Основными из них являются следующие:
- распределение душистых веществ при добавлении их в виде
разбавленных растворов к общей массе полупродукта обу-
словливает более равномерное распределение эссенции,
удерживается значительно большее ее количество;
- высокая интенсивность запаха эссенции, в то время как для
пищевого продукта необходимы малые количества души-
стых веществ, так как вкусовые ощущения запаха возникают
при очень малых концентрациях душистых веществ.
ГЛАВА 14
ПРОИЗВОДСТВО ПАРФЮМЕРНЫХ
ЖИДКОСТЕЙ
Приготовление парфюмерных жидкостей является одной из ос-
новных стадий производства парфюмерных изделий.
Технологический процесс приготовления парфюмерных жидко-
стей состоит из следующих операций: дозировки компонентов, вхо-
дящих в рецептуру изделия; смешивания компонентов; отстаивания
жидкости; охлаждения жидкости; фильтрации; нагрева жидкости;
взвешивания жидкости и передачи ее на фасовку.
14.1. Измерение, дозирование, загрузка
и смешивание компонентов
В соответствии с назначением изделия составляется его рецептура.
Каждому наименованию изделия присуща определенная парфю-
мерная жидкость. Для приготовления парфюмерных жидкостей на ос-
новании утвержденных рецептур технолог или начальник цеха состав-
ляют рецептурный лист, исходя из требуемого количества парфюмер-
ной жидкости данного наименования. На основании этих данных про-
изводится расчет количества композиции, настоев, спирта и воды.
В рецептурном листе указано количество каждого компонента на
данную загрузку в соответствии с рецептурой изделия, причем расход
спирта дан в объемном исчислении в пересчете на безводный спирт.
Необходимое количество спирта отмеряют спиртомерником.
Воду либо измеряют в объемном исчислении, принимая 1 кг равным
Производство парфюмерных жидкостей
291
I л, либо взвешивают. Все остальные компоненты рецептуры взве-
шивают на весах.
В момент загрузки спирта в баки измеряется его температура и
с помощью спиртомера - крепость спирта, находящегося в спирто-
мерниках цеха, и в соответствии с этим в рецептурном листе приво-
дится расчет необходимого количества данного спирта и пересчет
воды. Единицей измерения количества спирта является 1 л безвод-
ного спирта (100 об.%) при температуре 20 ° С. Показатели спирто-
мерников считаются правильными лишь только при температуре 20 °C.
При температурах, отличающихся от указанной, объем спирта в
мернике изменяется. При повышенной температуре следует учиты-
вать расширение металла, из которого изготовлен мерник. Если тем-
пература спирта ниже или выше 20 °C, то при определении его объ-
ема вводят поправку на объемное расширение спирта в мернике.
11ри этом действительный объем спирта Vx при определенной темпе-
ратуре t определяют по формуле:
Kt= К20+ К20-(Г-20) • р,
• Г20 - вместимость мерника, определенная при температуре 20 °C, дкл;
0 коэффициент объемного расширения материала, из которого изго-
товлен мерник: для сплавов меди 0 = 72 • 1СГ*.
Но на практике пользуются не приведенной выше формулой, а
специальными поправками (а,) на компенсацию объемного расши-
рения мерников (см. табл. 14.1), утвержденными Комитетом стан-
дартов, мер и измерительных приборов.
Например, объем спирта при номинальной вместимости мерни-
ка (/ = 20 °C) равен 1172,6 дкл. При температуре спирта в мернике
минус 8 °C действительный объем спирта составит:
rt= 1172,6 - (1172,6 0,103-10’2)= 1172,6- 1,207 = 1171,39 дкл.
Приборами для измерения количества спирта служат спирто-
мерники, представляющие собой металлические сосуды установлен-
ной формы и откалиброванные на месте установки мерника предста-
вителем Государственного комитета стандартов.
Мерники для отбора проб должны быть снабжены тремя крани-
ками, расположенными по высоте мерника. Для измерения темпера-
|уры жидкости в спиртомернике против одного из смотровых стекол,
установленных на средней высоте мерника, укрепляется термометр.
Допустимые погрешности для мерников не должны превышать
* 0,2% от общей вместимости мерника.
292
Глава 14
14.1. Поправки на объемное расширение спирта в стальных
мерниках, вводимые при измерении спирта (в процентах
к объему спирта, определенному по номинальной
вместимости мерников)
Температу- ра спирта в мернике, °C Поправка на объемное расширение спирта в мернике Температу- ра спирта в мернике, °C Поправка на объемное расширение спирта в мернике Температу- ра спирта в мернике, °C Поправка на объемное расширение спирта в мернике
32 +0,044 10 -0,036 -11 -0,114
31 +0,040 9 -0,040 -12 -0.118
30 +0,037 8 -0,044 -13 -0,122
29 +0,032 7 -0,047 -14 -0,125
28 +0,029 6 -0,051 -15 -0,129
27 +0,025 5 -0,055 -16 -0,133
26 +0,022 4 -0,059 -17 -0,137
25 +0,018 3 -0,063 -18 -0,141
24 +0.014 2 -0,067 -19 -0,144
23 +0,011 1 -0,071 -20 -0,148
22 +0,007 0 -0,074 -21 -0,151
21 +0,004 -1 -0,078 -22 -0,155
19 -0,004 -2 -0,081 -23 -0,159
18 -0.007 -3 -0,085 -24 -0,163
17 -0,011 -4 -0,088 -25 -0,166
16 -0,014 -5 -0,092 -26 -0,169
15 -0.018 -0,096 -27 -0,173
14 -0,022 -7 -0,099 -28 -0,177
13 -0,025 -8 -0,103 -29 -0,181
12 -0,29 -9 -0,107 -30 -0,185
11 -0,032 -10 -0,111 - -
Для измерения небольших количеств спирта используется мер-
ник вместимостью 1 л и 1 дкл с соответствующим клеймом. Указан-
ные измерительные приборы для подлежат регулярной периодиче-
ской проверке, а в случае их ремонта или перемещения стационар-
ных приборов проверка должна произойти немедленно. Периодиче-
ские государственные проверки проводятся в сроки, установленные
министерствами, но не реже одного раза в 3 года.
Обычно все рецептуры в парфюмерии составляют в размерно-
сти массы, но так как единицей измерения спирта принят 1 л безвод-
ного спирта, то требуемое в рецептурах количество спирта по массе
необходимо пересчитывать на объемное.
Производство парфюмерных жидкостей
293
В рецептурах нередко значится «спирт высшей очистки» без
указания крепости. В этих случаях подразумевается: спирт высшей
очистки крепостью 96,2 об.%. Для пересчета спирта при производст-
ве парфюмерной продукции пользуются следующими формулами.
1. Пересчет массового выражения спирта в объемное для приго-
ювления 1000 кг продукции по формуле:
Лб = тМ,
. <)е Л6 - искомое количество безводного спирта при 20 °C, необходимое
<)чя приготовления 1000 кг продукции по рецептуре, л; т - масса спир-
та высшей очистки на 1 000 кг продукции по рецептуре, кг; М - количе-
ство безводного спирта, соответствующее 1 кг спирта принятой в
рецептуре крепости при 20 °C, л.
2. Расчет необходимого количества спирта, хранящегося в
спиртомернике цеха, для загрузки 1000 кг сырья:
и,
с()е Лъ - количество водного спирта, л; - множитель для перевода без-
водного спирта в литры спирта крепостью, соответствующей имеюще-
муся спирту (по специальным таблицам Комитета стандартов).
3. Расчет количества воды в соответствии с крепостью имеюще-
। ося спирта на 1000 кг сырья:
Н - т
п =ТП----,
м
.-<)е Н - искомое количество воды, которое в случае получения отрица-
тельной величины следует недодать, а при положительной - дать до-
полнительно; т - масса спирта по рецептуре на 1000 кг изделий, кг;
7„ количество безводного спирта при 20 °C на 1000 кг изделий, л; М-
кочичество безводного спирта, соответствующее 1 кг спирта, нахо-
дящегося в спиртомернике при 20 °C, л (определяется по таблице).
Суммировать объемы спирта и воды при их смешивании нельзя,
ши как при этом происходит сжатие смеси, причем довольно значи-
тельное.
Спирт во всех отраслях промышленности является строго кон-
фолируемым, поэтому все операции с ним проводятся в строгом
соответствии с «Инструкцией по приемке, хранению, отпуску,
। ранспортированию и учету этилового спирта».
При приготовлении парфюмерных жидкостей применяется, в
основном, следующее оборудование: для дозирования спирта, ком-
294
Глава 14
понентов и готовой продукции - спиртомерники, вакуум-мерники,
дозаторы и весы различных конструкций; для смешивания компонен-
тов, отстаивания и охлаждения парфюмерных жидкостей - отстой-
ные баки; для темперирования, сбора и хранения жидкостей - баки-
сборники; для очистки жидкостей - фильтры; для транспортирования
жидкостей - монтежю (пневматические подъемники) и насосы.
Смешивание компонентов осуществляется в отстойных баках
вместимостью от 100 до 50 000 л.
Баки оборудованы мешалками с электро- или пневмоприводом.
В отечественной практике, а также за рубежом (Франция,
Польша, Болгария) парфюмерные жидкости изготовляют несколько
различными методами, однако их можно распределить в пять групп.
Основное различие их заключается в порядке загрузки, смешивания
компонентов и отстаивания жидкости.
По первому, наиболее распространенному методу, иногда назы-
ваемому классическим, все компоненты по массе загружают в от-
стойный бак, перемешивают и после отстаивания в течение срока,
установленного для каждого сорта жидкости, фильтруют.
Второй метод, разработанный и внедренный впервые в отечест-
венной практике на Ленинградской парфюмерной фабрике, включа-
ет две стадии: первая - приготовление концентрата, состоящего из
композиции, настоев и 50% необходимого по рецептуре спирта; вто-
рая - за два дня до истечения установленного срока отстаивания до-
бавляют оставшееся по рецептуре количество спирта и воду и на-
стаивают еще два дня.
Третий метод, предложенный Р.А. Фридманом, требует обяза-
тельного наличия водно-спиртовой среды, поэтому он пригоден, в ос-
новном, для приготовления одеколонов. Всю композицию растворяют
в водно-спиртовой смеси возможно меньшей концентрации спирта,
допустимой для растворения данной композиции. Жидкость переме-
шивают и отстаивают в течение установленного для данной жидкости
срока за вычетом 12 ч до конца отстаивания. В дальнейшем жидкость
отделяют от осадка, смешивают с оставшимся количеством спирта и
воды, добавляют настои и красители и отстаивают еще 12 ч.
Четвертый метод получил распространение в Польше и в неко-
торых фирмах во Франции. В отстойные баки загружают 80-85%
спирта, предусмотренного по рецептуре, и все компоненты, после
перемешивания жидкость отстаивают и затем фильтруют. В про-
фильтрованную жидкость добавляют остальное количество (15-20%)
спирта. Это делают для того, чтобы избежать помутнения жидкости
в торговой сети из-за возможного понижения температуры и преду-
предить выпадение осадка во флаконе.
Производство парфюмерных жидкостей
295
Пятый способ, нашедший наибольшее применение в отечест-
венной промышленности, заключается в том, что отстойный бак за-
। ружают так, чтобы одновременно в композицию с настоями было
подано 2/3 расчетного количества спирта. Оставшейся частью спир-
ia промывают всю систему, включая мерники и трубопроводы, по-
сле чего этот спирт подают в отстойный бак. В дальнейшем жид-
кость охлаждают перед фильтрацией и нагревают после нее.
У каждого из рассмотренных методов имеются свои положи-
юльные и отрицательные стороны. Но наиболее совершенной тех-
нологической схемой приготовления парфюмерных жидкостей, с
ючки зрения количества отстойных емкостей, а следовательно, и
сокращения производственных площадей для одеколонов, можно
считать пятый метод с охлаждением приготовленной жидкости до
1емпературы 0-2 °C перед ее фильтрацией. Этот же метод является
самым экономичным по потерям жидкости, расходу электроэнергии
и затратам труда, т. е. самым выгодным с точки зрения сокращения
затрат на 1 т парфюмерной жидкости, что и способствовало его ши-
рокому распространению в промышленности.
14.2. Отстаивание и выстаивание парфюмерных
жидкостей
Процесс отстаивания жидкости продолжается в течение опреде-
ленного времени, установленного для каждого наименования изде-
иия. Под процессом отстаивания понимается такой физический про-
цесс, при котором вещества, находящиеся в коллоидном и грубодис-
i юрском состоянии, выпадают в осадок, а жидкость становится свет-
иой и прозрачной. При этом продолжительность процесса зависит от
химической природы компонентов, входящих в состав композиций и
настоев, и в конечном итоге от скорости их растворения в спирте, а
1акже от скорости коагуляции нерастворившихся и выпавших из
раствора частиц после смешивания всех компонентов. Для процесса
отстаивания жидкости практическое значение имеет вопрос о том, с
какой скоростью и под влиянием каких факторов взвешенные части-
цы, образующие муть, оседают.
Частицы, будучи во взвешенном состоянии, находятся под
влиянием силы тяжести и сопротивления, которое они испытыва-
ют при падении. Скорость падения частиц, являющаяся результа-
iom этих двух сил, зависит от ряда факторов и выражается зако-
ном Стокса:
296
Глава 14
W _d2-(y]~y2)
° 18 ц
где - скорость осаждения частиц, м/с; d - диаметр частиц, м; у} -
удельная масса частиц, кг/м3; у2 -удельная масса дисперсионной среды,
кг/м3; ц - вязкость среды, Па • с.
Скорость осаждения взвешенных частиц зависит как от их плот-
ности, так и от степени дисперсности, причем осаждение будет про-
текать тем медленнее, чем меньше разность в плотностях обеих фаз.
Однако закон Стокса применим только в определенных пределах.
Можно приближенно считать, что нижний предел применения
закона Стокса находится на границе перехода от суспензий к колло-
идным растворам, когда размеры частиц дисперсной фазы достигают
величины 0,1-0,5 мкм, и обусловлен наличием броуновского движе-
ния, препятствующего осаждению частиц.
Верхний предел применения закона Стокса - осаждение частиц
дисперсной фазы размером до 10 мкм, при величине частиц более
10 мкм сопротивление среды при их осаждении будет пропорцио-
нально уже не первой степени, а квадрату скорости осаждения.
После изготовления духов, одеколонов и душистых вод, т. е.
после растворения парфюмерных композиций и настоев в спирте той
или иной крепости, раствору дают отстояться несколько дней. За это
время из растворов постоянно выпадает осадок, который вторично
не растворяется в жидкости и удаляется фильтрованием.
За время отстаивания некоторые составные части композиций,
например, жиры из настоя цибета, стеароптены из розового масла,
сесквитерпены из иланг-илангового масла, некоторые смолы и воски
из экстрактовых масел, соли Са и Mg из воды и т. д., находящиеся в
жидкости в виде тончайшей взвеси (поэтому не могут быть удалены
обычными фильтрами), образуют более крупные агрегаты и удаля-
ются фильтрацией.
Отстаивание может быть ускорено охлаждением истинных рас-
творов и нагреванием коллоидных. Отстаивание облегчает фильтро-
вание жидкости и почти полностью исключает возможность появле-
ния мути при дальнейшем хранении. Технологическим регламентом
предусматривается охлаждение жидкости в процессе отстаивания до
0 - минус 2 °C в зависимости от вида жидкости, фильтрация и вновь
подогрев до 18 °C. Это усовершенствование в технологии внедрено
на всех вновь построенных предприятиях и называется интенсифи-
кацией процесса отстаивания парфюмерных жидкостей методом ох-
Производство парфюмерных жидкостей
297
иаждения. Иногда кратковременный процесс отстаивания парфюмер-
ных жидкостей, продолжающийся от 2 до 20 дней, сравнивают с дру-
। им, более длительным процессом - выстаиванием (выдерживанием).
Разница между этими процессами заключается в том, что процесс
отстаивания - в основном, физический процесс, применимый к час-
шцам, находящимся в коллоидном состоянии, или в виде грубодис-
нерсных взвесей, а выстаивание - процесс более длительный и, в ос-
новном, химический в сочетании с физическими явлениями.
Выстаивание - процесс взаимодействия компонентов, входящих
в рецептуру жидкости, со спиртом и между собой, в результате ко-
юрого формируется букет запаха жидкости (становится цельным,
1армоничным, «округленным»), не изменяющийся продолжительное
время. При этом жидкость теряет резкий «призапах» спирта.
Это два процесса совершенно разные по своей сущности, значе-
нию и длительности. Если процесс отстаивания длится в пределах од-
ного месяца, то процесс выстаивания, при котором происходит вызре-
вание жидкости, т. е. процесс медленного естественного формирова-
ния букета, может продолжаться от одного до трех и более месяцев.
Разница между понятиями «выстаивание», «вызревание» и «со-
гревание» заключается в том, что выстаивание определяет время,
вызревание - технологический процесс, а созревание - ступень в
непрерывном процессе изменения, приводящем к достижению высо-
кого качества или стабильности запаха.
В настоящее время у специалистов парфюмерной промышлен-
ности нет единого мнения о длительности выстаивания парфюмер-
ных жидкостей. Это объясняется тем, что до сих пор нет объектив-
ных методов анализа конца созревания той или иной жидкости.
В отечественной практике процесс выстаивания парфюмерных
жидкостей на фабриках заканчивается, в основном, одновременно с
процессом отстаивания. Однако не надо забывать, что этот процесс
продолжается и во флаконах, проходя длинный путь от цеха до по-
требителя. Каждый вид духов и одеколонов требует индивидуального
подхода в отношении определения времени их выстаивания в зави-
i нмости от набора компонентов, входящих в рецептуры продукции.
Как правило, улучшение аромата с целью «округления» запаха
жидкости может быть достигнуто двумя способами: увеличением
периода выстаивания жидкости и обработкой жидкости перед
фильтрацией тонкодисперсным серебром.
Однако первый способ улучшения аромата жидкостей не всегда
оправдывает себя на практике, так как многие парфюмерные жидко-
с । и химически неустойчивы, и протекающие в них химические ре-
298
Глава 14
акции между компонентами во время длительного выстаивания мо-
гут даже ухудшать аромат жидкости.
Второй способ - обработка тонкодисперсным серебром, приме-
няется на некоторых фирмах Франции и Италии.
Из других методов (кроме описанного выше метода охлажде-
ния), применяемых для ускорения процесса отстаивания жидкости и
в конечном итоге ведущих к значительному сокращению продолжи-
тельности процесса приготовления парфюмерных жидкостей, из-
вестны следующие:
- добавление к жидкостям различных сорбентов (каолина, уг-
лекислой магнезии, некоторых полимеров и других) в коли-
честве 2-3 кг на 1 т жидкости для частичной сорбции нерас-
творившихся частиц и ускорения коагуляции при смешива-
нии компонентов;
- применение в композициях таких душистых веществ, кото-
рые предварительно освобождены от труднорастворимых в
спирте примесей, например, нетерпеновые эфирные масла
или другие виды сырья с большим содержанием нераство-
римых балластных примесей;
- применение воды средней жесткости для ускорения коагу-
ляции не может быть рекомендовано, так как проведенные
исследования показали, что соли жесткости сорбируют зна-
чительное количество ценных душистых веществ и этим
ухудшают качество парфюмерной жидкости.
При приготовлении парфюмерных жидкостей некоторые души-
стые вещества окрашивают их. Получившийся цвет духов и одеко-
лонов бывает очень красивым, но покупатель привык, чтобы про-
дукция имела определенный цвет. Поэтому для придания традици-
онного товарного вида парфюмерной жидкости ее иногда искусст-
венно подкрашивают специальными красителями.
14.3. Фильтрация и транспортирование
парфюмерных композиций
Фильтрацией называется процесс разделения неоднородных
систем с твердой дисперсной фазой, основанный на задержании
твердых частиц пористыми перегородками, которые пропускают
дисперсионную среду. Установлено, что процессы промышленной
фильтрации могут быть разделены на две группы, отличающиеся
своеобразием механизма фильтрации.
К первой группе относятся процессы фильтрации с образовани-
ем осадка и фильтрация маловязких жидкостей, содержащих значи-
Производство парфюмерных жидкостей
299
юльное количество взвесей. Иногда эти процессы называют шламо-
вой фильтрацией. Обычно размер пор фильтрующей перегородки
больше размера взвешенных частиц, однако только первые порции
фильтрата уносят с собой незадержанные перегородкой частицы.
В дальнейшем устья пор перекрываются сводами из частиц, которые
предохраняют капилляры от засорения. Образуется осадок, толщина
которого увеличивается по мере фильтрации. После образования
слоя осадка последний начинает играть основную роль, задерживая
последующие частицы, размеры которых больше размеров капилля-
ров осадка. По мере роста толщины слоя осадка увеличивается со-
противление фильтрации и уменьшается ее скорость.
Вторая группа процессов фильтрации - закупорочная фильтра-
ция. Этот процесс имеет место, когда размеры частиц малы и количе-
ство их невелико. Осаждение в таких суспензиях протекает медленно
и своды над устьями пор не образуются. Твердые частицы проникают
в капилляры и застревают там, задерживаясь в результате прилипа-
ния или на поворотах. Накапливаясь в порах фильтра, частицы осад-
ка закупоривают их. По мере увеличения числа закупоренных пор
живое сечение фильтра уменьшается и сопротивление растет.
К этой группе фильтрации относится фильтрация парфюмерных
жидкостей. Духи, одеколоны и душистые воды в процессе их приго-
товления и отстаивания содержат ряд посторонних примесей, кото-
рые должны быть отфильтрованы. Это - балластные осадки, обра-
зующиеся в результате различных физико-химических процессов
между отдельными компонентами парфюмерных жидкостей, при
понижении концентрации спирта, взаимодействии компонентов с
солями, попавшими вместе с водой, и по другим причинам.
Осадки бывают мелкокристаллические, а также аморфные в ви-
зе белковых или воскообразных образований. Количество посторон-
них включений сравнительно невелико, но многие из них трудно
коагулируются и плохо осаждаются, что делает жидкости мутными.
I смпература помутнения духов и одеколонов, т. е. критическая тем-
пература появления взвеси, должна быть не выше 5 °C.
Для фильтрации парфюмерно-косметических изделий приме-
няются фильтры различных конструкций. Фильтры, выпускаемые
промышленностью, бывают периодического и непрерывного дейст-
вия. По величине рабочего давления они делятся на вакуум-фильтры
и фильтры, работающие под давлением. В качестве фильтрующих
перегородок в фильтрах применяются хлопчатобумажные, льняные
и шерстяные ткани, верблюжье полотно, а также асбестовые, целлю-
иозные пластины, а в последнее время - пленки из перлона.
300
Глава 14
Основные требования, предъявляемые к фильтрам парфюмер-
но-косметического производства, - невосприимчивость запаха, гер-
метичность, хорошая фильтрующая способность, особенно для жид-
костей с малым количеством твердых осадков, какими являются
парфюмерные жидкости.
Наибольшее распространение в парфюмерной промышленности
получили фильтры «Симонетон», в которых в качестве фильтрующих
элементов используются диски из бельтинга, надетые на перфориро-
ванный стержень. Однако большие потери жидкости (4-5 кг при ка-
ждой перезарядке), наличие ворсинок в отфильтрованной жидкости
(отделившихся волокон бельтинга), а также трудности перезарядки
из-за большой массы фильтров - делают их малоэффективными.
Коллективом фабрики «Новая Заря» создан так называемый
гильзовый фильтр, в котором в качестве фильтрующих элементов
использованы фильтры тонкой очистки, применяемые для очистки
смазочных масел в тракторной промышленности. Фильтрующий
элемент представляет собой цилиндрическую гильзу, состоящую из
внутренней латунной сетки или спирали, на которую плотным слоем
намотана хлопчатобумажная пряжа. Между сеткой и пряжей имеет-
ся прокладка из фильтровальной бумаги.
Небольшие размеры и масса гильзовых фильтров в сочетании
со значительным экономическим эффектом от снижения потерь
жидкостей обеспечили широкое применение их для фильтрования
парфюмерных жидкостей. В настоящее время гильзовые фильтры
используются на большинстве действующих парфюмерных фабрик
и предусматриваются в проектах строящихся предприятий.
Считается целесообразным перед фильтрацией жидкости пред-
варительно осуществить слив 20-30 кг жидкости вместе с осадком
из отстойного бака. Слитую жидкость вместе с осадком фильтруют
отдельно от общей массы жидкости на складчатых фильтрах.
Предварительный слив жидкости с отстоем увеличивает массу
фильтрата, полученную с одного фильтра, примерно в 4 раза при
одновременном росте скорости фильтрации. Это объясняется тем,
что в случае предварительного слива жидкости исключается процесс
обволакивания фильтрующих элементов, имеющих сравнительно
небольшую поверхность (в гильзовых фильтрах - 0,029 м2 на один
фильтр), вязким мазеобразным осадком.
Таким образом, предварительное сливание и обработка отстоя
вполне оправданы.
Известно, что движущей силой процесса фильтрации является
разница между давлением жидкости над слоем и давлением этой
жидкости при выходе ее из фильтрующего слоя.
Производство парфюмерных жидкостей
301
Для большинства духов оптимальная разность давлений равна
0.15-0,2 МПа, так как дальнейшее ее повышение приводит к незна-
чительному возрастанию скорости фильтрации. Это, по-видимому,
объясняется сжатием пор фильтрующего элемента, уплотнением
осадка и ростом за счет этого сопротивления фильтрации. Для мас-
совых сортов одеколонов, у которых концентрация душистых ве-
ществ в 3-10 раз меньше, чем у духов, при давлении до 0,4 МПа за-
висимость скорости фильтрации от разности давления близка к ли-
нейной. Однако, предпочтительной следует считать разность давле-
ний 0,2-0,3 МПа, так как при более высокой разности давлений час-
ил случаи образования «пробок» фильтра в месте примыкания
фильтрующего элемента к трубной решетке из-за недостаточной
плотности соединения. Увеличение же сжатия фильтрующего эле-
мента ведет к перекосу прядей и неравномерному сжатию пор
фильтра, что ухудшает условия фильтрации.
Оптимальные значения скоростей фильтрации для различных
духов и одеколонов при давлении 0,15 МПа колеблются в среднем
си 90 до 220 кг/ч через одну гильзу.
Разность давлений в фильтрах создается за счет применения
сжатого воздуха в монтежю, или вакуума, или с помощью насоса.
Последнему обычно отдается предпочтение. В тех случаях, когда
разность давлений создается с помощью насоса, для регулирования
давления параллельно с ним монтируют байпасную трубу с краном,
соединяющую всасывающую часть трубопровода с нагнетательной.
Ьпагодаря такому монтажу при открывании соответствующего крана
на байпасной трубе часть жидкости может быть возвращена в насос
и этим подача жидкости на фильтр может быть уменьшена, а следо-
вательно, и снижено давление на фильтр.
Транспортировка парфюмерных жидкостей (между аппаратами,
подача на фильтрацию, возврат жидкости) осуществляется пятью
i нособами: слив самотеком; перекачивание насосами; перемещение
инертным газом с помощью монтежю; с помощью вакуума; в емко-
cihx, перемещаемых на тележках и подъемниках.
Внутрицеховая транспортировка осуществляется по трубопро-
водам и шлангам. Стационарные трубопроводы монтируют с соот-
ветствующими уклонами для полного слива жидкости, исключаю-
щими возможность смешивания различных жидкостей. Материала-
ми для трубопроводов являются нержавеющая сталь, эмалированная
с галь, винипласт, стекло и другие некоррозирующиеся материалы.
Кроме трубопроводов, используют резиновые шланги с че-
пирьмя прокладками. В некоторых случаях предпочитают шланги,
302
Глава 14
так как, во-первых, потери жидкости при использовании их всегда
меньше, чем при применении для этих целей разветвленной сети
трубопроводов, во-вторых, шланги легче промыть, что исключает
возможность смешивания запахов, особенно если шланги закрепле-
ны за определенными жидкостями.
К неудобствам пользования шлангами следует отнести сле-
дующее: применение ручного труда, некоторое ухудшение санитар-
ного состояния цеха, относительная громоздкость и неудобства в
работе. В последние годы при строительстве новых парфюмерных
фабрик в цехах подготовки парфюмерных жидкостей предусматри-
вается разветвленная сеть трубопроводов, что обеспечивает боль-
шую производительность и мобильность этих цехов.
Каждый из перечисленных способов транспортировки жидко-
стей имеет свои преимущества и недостатки. Наиболее удобен пер-
вый способ (слив самотеком): наблюдаются наименьшие потери
жидкости, исключается возможность засорения или смешивания
жидкостей и наименьшие затраты электроэнергии, но он имеет
крайне ограниченное применение. Этот метод применим только в
тех случаях, когда цех подготовки жидкостей по высоте находится
над цехом фасовки, кроме того, он совершенно неприменим для
внутрицеховой транспортировки жидкостей.
В современных условиях наиболее распространенным способом
является способ транспортирования жидкости с помощью насоса.
Он позволяет транспортировать жидкости независимо от располо-
жения аппаратуры, подавать их на фильтрацию, осуществлять меж-
цеховую транспортировку, т. е. этот способ наиболее универсален и
прогрессивен, так как расходы электроэнергии на транспортировку
малы и габариты аппаратуры невелики.
Однако этот способ имеет следующие недостатки:
- возможность оставления в трубопроводе за насосом после
перекачивания столба жидкости, которую необходимо сли-
вать во избежание смешивания с другой жидкостью;
- неизбежность потерь жидкости при перекачивании, осуше-
нии трубопровода, в сальниках насоса и др.;
- необходимость установки электродвигателей во взрывоопас-
ном цехе и принятие соответствующих мер пожарной безо-
пасности.
Третий и четвертый способы - перемещение с помощью вакуу-
ма - удобны тем, что в цехе отсутствуют электрические коммуника-
ции, двигатели, пусковая аппаратура и т. д., а также тем, что трубо-
проводы после перемещения жидкости остаются пустыми.
Производство парфюмерных жидкостей
303
Недостатками этих способов являются большие потери. Загряз-
нения и пожароопасности можно избежать, если перемещение про-
изводить инертными газами.
Пятый способ транспортировки применим, в основном, для
парфюмерных жидкостей высших сортов, которые выпускают в Ma-
li ых количествах. Несмотря на его некоторое преимущество (исклю-
чение возможности смешивания жидкости), последний метод обла-
дает многими недостатками: малой производительностью, громозд-
костью оборудования, применением ручного труда и т. д.
При проектировании и строительстве новых парфюмерных
фабрик предусмотрена система автоматического транспортирования
парфюмерных жидкостей на фасовку из цеха подготовки жидкостей.
Внедрение системы автоматического транспортирования жидкостей
в отделение фасовки позволяет снизить трудовые затраты, а главное,
обеспечить бесперебойное снабжение жидкостью фасовочных кон-
вейеров и автоматических линий розлива.
14.4. Технологическая схема приготовления
парфюмерных жидкостей
Типовым регламентом предусмотрена единая технологическая
схема приготовления парфюмерных жидкостей (рис. 14.1).
Рис. 14.1. Технологическая схема получения
парфюмерных жидкостей
304
Глава 14
Согласно этой схеме, спирт ректификат высшей очистки из
спиртохранилища по спиртопроводу подается в спиртомерник 3. из
которого насосом 4 перекачивается в аппараты 6 для приготовления
парфюмерных жидкостей.
Композиции и настои загружаются, соответственно, из мерни-
ков 2 и 1. Небольшое количество композиции доставляется к насосу
4 в резервуарах на тележках 5. Загрузку, как правило, ведут таким
образом, чтобы одновременно с композицией и настоями было по-
дано около 2/3 расчетного количества спирта. Оставшейся частью
спирта в процессе загрузки промывают всю систему, включая мер-
ники и трубопроводы 14 для композиций и настоев.
Этот метод транспортирования компонентов позволяет приго-
тавливать парфюмерные жидкости широкого ассортимента, исполь-
зуя минимальное количество коммуникаций, исключать возможность
смешивания запахов, максимально осуществлять механизацию про-
цесса. а также сводить к минимуму потери жидкостей и душистых
веществ. После загрузки всех компонентов по рецептуре или листу
загрузки жидкость перемешивают в течение 10-20 мин в зависимости
от вместимости бака для получения необходимой равномерности по
крепости и цвету жидкости. Краситель, как правило, подают вручную
непосредственно в бак, так как расход его крайне мал.
После окончания перемешивания в отобранной пробе опреде-
ляют крепость жидкости по спирту, качество запаха и температуру
помутнения.
При удовлетворительных показателях на бак с парфюмерной
жидкостью составляют листок (паспорт на жидкость) с указанием:
наименования жидкости, количества, даты изготовления, крепости,
времени (даты) отпуска данной жидкости в производство, номера
рецептуры, а также подписи загрузчицы жидкостей.
Приготовленную жидкость оставляют для отстаивания на вре-
мя. установленное для каждого наименования жидкости. В процессе
кратковременного отстаивания парфюмерная жидкость насосом 7
подается в теплообменник-холодильник S, а в рубашку теплообмен-
ника подается рассол для охлаждения жидкости до температуры 0 -
минус 2 °C.
Понижение температуры способствует ускорению агрегирова-
ния частиц и их осаждению.
Благодаря охлаждению резко уменьшается продолжительность
всего процесса приготовления парфюмерных жидкостей, так как она
зависит в основном от скорости отстаивания.
Производство парфюмерных жидкостей
305
Охлаждение позволяет получать парфюмерные жидкости, обла-
дающие требуемой прозрачностью, которые более устойчивы к низ-
ким температурам (температуры помутнения и выпадания осадка).
Охлажденная жидкость под давлением 0,15-0,2 МПа, создавае-
мым насосом 7, фильтруется на фильтрах 9 и передается в аппарат 10.
11срвые порции отфильтрованной жидкости возвращаются в тепло-
обменник-холодильник 8, возврат жидкости повторяется до тех пор,
пока жидкость не станет выходить через фильтр совершенно про-
фанной. Для подогрева жидкости до температуры 18 °C в рубашку
аппарата подается горячая вода, циркулирующая в закрытой систе-
ме. Жидкость нагревается до температуры 17-18 °C. Если на розлив
будет передана охлажденная жидкость, имеющая большую плот-
ность, то это вызовет увеличение удельных норм расхода жидкостей,
при нагреве во флаконе жидкость займет больший объем, чем обыч-
но, и нарушится стандартность налива.
После фильтрации и подогрева жидкости, т. е. перед подачей ее
па фасовку, отбирают вновь пробу и устанавливают ее соответствие
мвержденным техническим условиям. При удовлетворительных
показателях подготовленная жидкость из мерника 11 насосом 12 по-
лается в сборник 73, находящийся в цехе фасовки. Учет количества
жидкости между цехами приготовления жидкостей и цехом фасовки
осуществляется по показаниям мерника 77, установленного на весах.
Процесс транспортирования жидкости полностью автоматизи-
рован.
Общая компоновка оборудования в парфюмерных цехах произ-
водится весьма компактно, чтобы избежать неоправданной протя-
женности трубопроводов для спирта, композиций и настоев, и тем
i амым, лишних потерь, связанных с испарением и смачиванием ап-
паратуры и трубопроводов.
Фасовка на поточно-автоматизированных линиях. Эти ли-
нии предназначены для наполнения флаконов с винтовым горлыш-
ком, укупорки их винтовыми колпачками, проверки качества укупо-
ри вания и целости флакона, визуального контроля и отбраковки
флаконов, наклейки этикеток, укладки флаконов в футляр, обертки
<|>у кпяра целлофаном и его склейки, группировки и укладки изделия
и цеховую упаковку, обандероливания коробов и их маркировки.
В парфюмерно-косметической промышленности применяются
ниши (рис. 14.2) фирмы «Серет» (Франция). По конструкции линии
бывают двух типов: для фасовки жидкостей во флаконы с малой
вместимостью (от 7 до 30 см3) и большой (от 50 до 250 см3). Работа
306
Глава 14
линии осуществляется следующим образом. Чистые флаконы для
продувки воздухом по транспортеру поступают на автомат (марки
РКВ) продувки 1 для удаления пыли снаружи и на внутренних по-
верхностях флакона. На продувочном автомате флаконы шнековыми
питателями подаются под колпак, где создано давление 0,05-0,1 МПа.
Одновременно во флаконы подается сжатый воздух давлением
0,2-0,3 МПа. Очищенные от пыли флаконы по горизонтальному пла-
стинчатому транспортеру 2 поступают на разливочный автомат
PKB-3R карусельного типа 3, на котором жидкость под давлением
0,2-0,3 МПа с помощью насоса поступает во флаконы. Уровень на-
лива устанавливается по принципу отсифонивания: перелитая во
флакон жидкость отсасывается до тех пор, пока в сифонную трубку
не начнет поступать воздух. Наполненные жидким продуктом фла-
коны по пластинчатому транспортеру направляются в укупорочный
автомат 4 марки «Мульти». На укупорочном автомате колпачки из
вибробункера поступают на узел навинчивания. Последний имеет
шесть закруточных головок, в которые колпачки подаются из течки
переносчиками и удерживаются в них вакуумом. По оси головок с по-
мощью захватов располагается флакон, на горлышко которого при не-
прерывном вращении головки надевается и закручивается колпачок.
Линии конструируют в двух модификациях: с автоматами для
контроля герметичности и качества укупорки 5 и без них. На авто-
мате флаконы группируются в восемь рядов и захватами одной ка-
ретки устанавливаются на поворачивающийся стол и прижимаются
к нему решеткой. Стол, поворачиваясь на 90°, переворачивает фла-
коны колпачками вниз, где в течение 15-30 с создается разрежение
0,05 МПа, после чего вместе с решеткой стол возвращается в перво-
начальное состояние.
Рис. 14.2. Поточно-автоматизированная линия фирмы «Серет»
Затем флаконы другой кареткой переносятся на выходной
транспортер. В результате создания глубокого вакуума в провероч-
Производство парфюмерных жидкостей
307
ной камере из плохо укупоренных флаконов или из дефектных фла-
конов жидкость улетучивается, и такие флаконы при последующем
визуальном контроле 6 оператором отбраковываются. На автомате 7
наклеиваются этикетки.
Этикетировочный автомат марки «Минимак» на линии фасовки
жидкости во флаконы вместимостью 50-250 см3 - непрерывного
действия, а на линии фасовки жидкости во флаконы вместимостью
7 30 см3 - пульсирующего действия.
В дальнейшем технологический процесс может идти по двум
направлениям: по упрощенной схеме (флаконы по обводному транс-
портеру 9 поступают на упаковку) или по полной технологической
схеме. В тех случаях, когда флаконы не укладываются в индивиду-
альный футляр, они поступают по обводным конвейерам 9 на сбор-
ный транспортер 11 и дальше на машину 12 для групповой автома-
шческой укладки в цеховую упаковку и автоматическое обандеро-
лирование и маркирование на машине 13. Согласно полной техноло-
। ической схеме, флаконы после этикетировки поступают в автомат 8
дня укладки их в индивидуальный складной футляр фирмы «Фема».
При дальнейшем движении футляры с продукцией поступают на
автомат оцеллофанивания 10 фирмы «Корраза», где они обертыва-
ю1ся лакированным целлофаном со всех сторон и свариваются элек-
тропаяльником, нагретым до температуры 160-200 °C. Затем футля-
ры подаются на автомат фирмы «Рио-Катто», где флаконы упаковы-
ваются в футляры, которые сталкиваются с транспортера на главный
конвейер и с последнего вакуумной головкой переносятся на ком-
плектующий стол автомата для укладки их в коробки 12.
Потом коробки с упакованной продукцией поступают на авто-
маг обандеролирования 13.
При движении коробка захватывает предварительно отрезан-
ную бандерольную ленту (или скотч), смоченную клеем, которая
охватывает ее с трех сторон, а с четвертой стороны (боковой) концы
петы прижимаются роликами. Последующие коробки выталкивают
обандероленную коробку в узел нанесения реквизитов.
Коробки с продукцией по транспортеру направляются в цехо-
вой склад, где укладываются на поддоны. Упаковочные коробки по-
лаются на линию самотеком по наклонному желобу или по транс-
портеру с верхнего этажа. Каждая линия имеет самостоятельный
ысктрический щит питания и управления всей линией.
Техническая характеристика этих линий приведена в табл. 14.2.
308
Глава 14
14.2. Техническая характеристика поточно-
автоматизированных линий
Показатель Параметры
Вместимость флаконов, см3 7-30 50-250
Производительность, тыс. шт./ч 5,5-6,0 4,5-5,0
Общая потребная мощность. кВт 11,0 11,7
Расход воздуха сжатого 61,4 62,3
при вакууме 40,5 41,1
Габаритные размеры, м длина 34.1 29,5
ширина 4,2 4,1
высота 3,6 3,7
Масса линии с оснасткой, кг 10 400 8 560
Проверка качества парфюмерных жидкостей по ходу
технологического процесса
Контроль качества продукции при ее фасовке осуществляется в
три этапа: непосредственно после укупорки флакона, после этикети-
рования и после упаковки. На первом этапе контроль сводится к
проверке чистоты, цвета и прозрачности жидкости, а также отсутст-
вия видимого брака флаконов и колпачков. Контроль основан на ор-
ганолептической оценке качества парфюмерной жидкости и визу-
альном просмотре. Аппаратурное оформление в разных технологи-
ческих схемах различное: визуальный просмотр флаконов в прохо-
дящем свете электрической лампы; аналогичный просмотр, но после
предварительной проверки герметичности укупорки флаконов; кон-
троль качества с помощью бракеражного автомата.
При контроле на конвейере контролер переворачивает флакон
вверх дном, держа его за колпачок или пробку, и просматривает в
таком виде перед освещенным экраном или электрическим фонарем
с матовым стеклом. При этом свет лампы не должен попадать в глаза
контролеру. Некачественные флаконы контролер убирает с конвейе-
ра. Жидкость из них выливают и возвращают вновь в расходный бак,
а флаконы, если они доброкачественные, возвращают на наполне-
ние, в противном случае их удаляют из цеха как брак.
Визуальный контроль перед освещенным экраном, но только
после вакуум-камеры применяется при фасовке жидкостей на по-
точно-автоматических линиях. В этом случае из всех плохо укупо-
ренных флаконов в вакуум-камере удаляется немного жидкости и
контролер легко отличает негерметичные флаконы, отставляя их на
Производство парфюмерных жидкостей
309
повторную переработку. Работа контролера при этом методе немно-
|о облегчается, однако контроль чистоты жидкости при ручном пе-
реворачивании флакона горлышком вниз сохраняется.
Механизировать работу контролера стало возможным с внедре-
нием бракеражных автоматов для переворачивания флаконов гор-
пышком вниз (третий метод контроля). В обязанности контролера
входят функции просмотра и удаления некачественных флаконов.
На втором этапе контроля задачей контролера является провер-
ка уровня налива и отделки флаконов, т. е. соответствия укупорки и
никетки эталону, а также качества и чистоты всей отделки. Для это-
ю контролеры осматривают все флаконы с жидкостью и отбраковы-
вают флаконы, не отвечающие техническим условиям.
Третий этап контроля - перед операцией обандероливания.
’) ют контроль заключается в просмотре дна коробок после пребы-
вания их в вакуум-камере. Наличие пятен на дне коробки свидетель-
С1вует о дефекте флакона или укупорки. После замены такого фла-
кона коробку обандероливают, штабелируют на поддоне и транс-
портируют на склад.
14.5. Факторы, сохраняющие потребительские
свойства парфюмерных товаров
Специфика парфюмерного производства требует немало ручно-
ю труда, так как потребитель прежде всего обращает внимание на
внешний вид упаковки (флакона, футляра, колпачка и т. д.).
В связи с этим к качеству тары, вспомогательным и отделочным
материалам предъявляется ряд специфических требований, изло-
женных ниже.
Упаковка парфюмерных товаров
Парфюмерные товары выпускаются в фасованном виде и в таре,
миорая должна предохранять их от испарения, вредного воздейст-
вия света, воздуха, влаги, посторонних запахов. Поэтому тара долж-
на быть герметичной и достаточно прочной. Материал тары не дол-
жен вступать во взаимодействие с компонентами парфюмерной
жидкости. Особенность парфюмерных изделий в том, что внешний
вид тары, упаковки является эстетическим показателем качества из-
ае иия в целом и часто основным показателем, по которому покупа-
1сль выбирает духи.
В качестве тары для фасовки парфюмерных жидкостей в основ-
ном применяют стеклянные флаконы (-98%), реже хрустальные и
керамические.
310
Глава 14
По технической характеристике, типу горлышка и способу уку-
порки флаконы подразделяются на:
- флаконы с горлышком под притертую пробку;
- флаконы с горлышком под винтовой колпачок;
- флаконы под укупорку аэрозольным клапаном;
- флаконы под укупорку пульверизационным клапаном.
По способу обработки выпускают флаконы со шлифованно-
полированной поверхностью, без дополнительной обработки, с со-
четанием нескольких видов обработки.
В последние годы флаконы для парфюмерии, особенно за рубе-
жом, декорируются чернением, травлением, гальванизацией, лаки-
ровкой, печатью, металлизацией, используется и цветное стекло.
Исследованиями, проведенными в нашей стране, установлено,
что одной из причин появления осадков в парфюмерных жидкостях
является химическое взаимодействие их со стеклом. Обычное стекло
имеет состав Na2O • СаО • nSiO2, в него также могут входить оксиды
К2О, А12Оз, Fe2O3, В2О3. Устойчивость стекла повышается с увели-
чением содержания кремнезема (SiO2) и снижается с увеличением
количества щелочных оксидов (Na2O, К2О). В связи с этим разрабо-
таны способы повышения химической стойкости стеклотары. Путем
нанесения на поверхность стекла кремнийорганических и оксидно-
металлических покрытий удалось в 2 раза повысить его химическую
стойкость, увеличить прочность, термическую устойчивость.
Исследованиями установлено, что на сохранность духов оказы-
вает влияние цвет флаконов. В бесцветных, синих, матовых флако-
нах изменения цвета, запаха духов значительно больше, чем в зеле-
новатых, розовых, желтоватых.
Вид укупорки флаконов оказывает существенное влияние на
сохранность парфюмерной жидкости и удобство пользования изде-
лием. Преобладает укупорка парфюмерных флаконов с помощью
винтовых колпачков. Для этого используются пластмассовые кол-
пачки, металлические и комбинированные (пластмасса с металлом).
Широкое использование колпачков из термопластов - полиэтилена,
полипропилена - позволило заменить притертые пробки винтовыми
колпачками, улучшить герметичность, уменьшить трудоемкость
производства флаконов и фасовки.
При навертывании колпачка на горлышко флакона уплотнение
получается за счет прокладки (пыжа) или конусообразной высту-
пающей внутренней поверхности колпачка, а также конусообразных
«грибков» из пластмассы. Прокладки изготавливают из корковой
пробки, из эластичной пластмассы (70% полиэтилена и 30% поли-
Производство парфюмерных жидкостей
311
изобутилена) и из пищевой резины белого цвета. Прокладки должны
быть эластичными, чтобы при завертке колпачков за счет сжатия
могли закрывать неровности верхней части горлышка флакона. Они
должны быть непроницаемыми и стойкими к парам спирта и души-
мых веществ.
В последнее время в России и за рубежом стали применяться
ыщитные колпачки, которые помимо основного назначения имеют
еще и контрольные функции, т. е. предотвращают незаметное от-
крывание флакона. Это исключает возможность фальсификации
продукта. Эффективными защитными свойствами обладает мем-
бранная укупорка флаконов. Не порвав ее, невозможно достать со-
держимое. После налива жидкости флакон запечатывается мембра-
ной, затем навинчивается или напрессовывается колпачок. Исполь-
зуют колпачки с отрывным пояском, который при открывании фла-
кона остается на горле.
Более удобной и экономичной с точки зрения расхода парфю-
мерии является аэрозольная (spray) и пульверизационная укупорка
(natural spray).
Spray обозначает аэрозоль: флакон заполняется под давлением и
при помощи газа. Если нажать на головку клапана, то оттуда мельчай-
шими капельками брызнут духи. Изготавливаемые ранее (15-20 лет
назад) аэрозоли имели существенный недостаток: было обнаружено,
•но углеводородные соединения, содержащие атомы фтора и хлора,
разрушают озоновый слой в атмосфере. В настоящее время для про-
н шодства аэрозолей применяют безвредные для окружающей среды
ивы. Поэтому изделия с пометкой spray можно использовать без
опасения. Кроме того, что жидкость они распыляют с особой тща-
1с’н»ностью, аэрозоли имеют еще одно преимущество - почти неог-
раниченный срок годности, так как жидкость внутри полностью за-
щищена от контакта с воздухом. Поэтому аэрозоли особенно подхо-
дя i тем женщинам, которые пользуются несколькими разными ду-
хами одновременно и, следовательно, каждые из них расходуют
медленнее. По причинам чисто технического характера флаконы
.1 »розольной упаковки бывают обычно довольно простыми. Spray
обладает примерно такой же концентрацией пахучих веществ, как и
соответствующий продукт без аэрозольной упаковки. Тем не менее,
чухи проявляются здесь по-другому, особенно в первый момент. Из-
ы распыления жидкости аромат ощущается сразу и полностью, а у
обычных духов он проявляется постепенно, за счет тепла человече-
< кого тела. Следовательно, для оценки запаха духов в аэрозольной
упаковке нет необходимости ждать так же долго, как в случаях
оценки запаха духов без нее.
312
Глава 14
Natural spray обозначают флаконы с пульверизатором. Они не
содержат никакого газа, а распыление происходит за счет самой го-
ловки пульверизатора, действующей как помпа. В этом случае рас-
пыляемые частицы не так мелки, как при использовании газа. Срок
хранения этих духов такой же, как и для флаконов без распыляющих
устройств, а «раскрывается» запах медленнее, чем у заполненных
под давлением аэрозолей.
Этикетки являются неотъемлемой частью отделки флаконов,
предназначены для дополнительного украшения изделия. Форма,
содержание рисунка, цвет, местоположение этикетки на флаконе
устанавливаются художником или автором изделия и утверждаются
художественным советом объединения.
В зависимости от материала, из которого изготовлены этикетки,
они бывают двух видов - литографские, отпечатанные различными
способами, или облаточные. Литографские этикетки изготавливают
из бумаги и картона. Их печатают офсетным способом. Облаточные
изготавливают из металлизированной бумаги и кашированной фоль-
ги (тонкопрокатанный металл, обычно алюминий и его сплавы, тол-
щиной до 0,02 мм). Фольгу выпускают тисненную, окрашенную,
лакированную и кашированную.
Тиснение позволяет создать красивую рельефную поверхность,
окрашивание - красивую цветную поверхность, а печатание - мно-
гокрасочные рисунки и надписи. Лакируют фольгу для повышения
ее антикоррозионных свойств. Каширование, т. е. оклеивание фоль-
ги бумагой, проводят для получения нового вида материала, обла-
дающего ценными свойствами. На этикетках, наклеиваемых на фла-
коны, указывается наименование жидкости, налитой во флаконы,
дата изготовления продукции, наименование фабрики-изготовителя.
Указанные данные размещаются на одной или нескольких этикетках.
Разрешается дату изготовления и наименование фабрики-изгото-
вителя помещать на обороте этикетки, если форма флакона, а также
цвет стекла и жидкости позволяют прочесть указанные надписи.
Основные требования, которым должны соответствовать эти-
кетки, следующие:
- материал должен соответствовать нормам по сорту и плот-
ности, не размокать от воды, а краски не должны меняться
под влиянием клея;
- внешний вид - соответствовать оригиналу по рисунку, крас-
кам и надписям, ровной обрезке и при фигурной высечке -
соответствовать оригиналу формы высечки; линейные раз-
меры - соответствовать оригиналу.
Производство парфюмерных жидкостей
313
При использовании этикеток на автоматических линиях необ-
ходимо обращать особое внимание на правильность подачи упако-
ванных этикеток (они должны быть подобраны по направлению ри-
сунка и перевязаны). Края этикеток не должны иметь зарезов, быть
к пившимися или слишком сжатыми, так как в случае слишком
большого сжатия пачки этикеток, слипшихся или завернутых краев,
ыбор этикеток из магазина в автоматическом режиме работы авто-
м;па будет затруднен. Кроме того, хранить этикетки желательно в
помещении с кондиционированием воздуха по температуре и осо-
бенно по влажности, так как при неблагоприятных условиях хране-
ния они пересыхают или становятся излишне влажными, что затруд-
няет возможность работы этикетировочных автоматов. Акклиматиза-
ция этикеток строго обязательна для устойчивой работы автоматов.
Для укладки флаконов применяются различные футляры, кото-
рые являются важной частью эстетического оформления парфюмер-
ных товаров в целом. Они бывают простых и сложных форм, разных
конфигураций с разным художественным оформлением. Высокока-
чественные духи, одеколоны выпускают в футлярах, отделанных
пархатом, тканью, литографской печатью. Некоторые зарубежные
фирмы увязывают цвет упаковки с ведущим ароматом изделия, т. е.
по цвету упаковки можно определить направление аромата. Напри-
мер. желтый, зеленый, белый цвета упаковки свидетельствуют о
i вежем запахе парфюмерии; оранжевый, розовый, красный цвет
i пмволизируют сладкие запахи; синий, фиолетовый - пряные; чер-
ный - аромат с горчинкой.
Широко используются складные картонные футляры. Дози-
ровка и упаковка парфюмерных товаров в складные футляры осу-
ществляется автоматически на автоматах фирмы «Фема» (Италия).
Парфюмерные товары могут быть без футляров и коробок. Такие
флаконы завертывают в бумагу и укладывают в картонные коробки
( i нездами.
Духи в мелкой расфасовке могут быть прикреплены к художе-
i ibchho оформленным открыткам или книжечкам.
В картонные коробки может быть упаковано от 10 до 100 штук
о пюименных парфюмерных изделий в зависимости от вместимости
флаконов и группы товара.
Для первичного ознакомления с запахом зарубежные фирмы
выпускают «миниатюры» - парфюмерию в маленьких флаконах ем-
кое 1ью 4-10 мл, оформленную подобно оригиналу. В партиях им-
портной парфюмерии могут быть пробные духи в ампулах или по-
теки тестерной бумаги, пропитанные духами, для бесплатного зна-
314
Глава 14
комства покупателей с запахом. Для парфюмерии, реализуемой в
розлив, применяется упаковка большой емкости.
При перевозке по железной дороге или водным путем коробки с
парфюмерными изделиями упаковывают в ящики, выложенные во-
донепроницаемой бумагой. Допускается упаковка их в короба из
гофрированного картона. При внутригородских перевозках или пе-
ревозках в контейнерах изделия не упаковывают в ящики.
Маркировка
Маркировка парфюмерных товаров - одно из средств товарной
информации, которая должна отвечать основным требованиям: дос-
товерность, доступность, достаточность (три «Д»). Первое «Д» - дос-
товерность - предполагает правдивость и объективность сведений о
товаре, отсутствие дезинформации. Маркировка подделок парфю-
мерных товаров - нарушение данного требования. Второе «Д» - дос-
тупность, в частности, языковая, особенно актуальна для маркировки
импортной парфюмерии. В Федеральном законе «О защите прав по-
требителей» и в ГОСТе указывается, что сведения о товаре должны
быть на русском языке. Третье «Д» - достаточность информации.
Согласно ГОСТ Р 51391-99, маркировка парфюмерных товаров
должна содержать следующие данные: наименование товара; наиме-
нование страны-изготовителя; наименование фирмы-изготовителя
(может быть дополнительно обозначено буквами латинского алфа-
вита); информация об обязательной сертификации; юридический
адрес изготовителя; товарный знак (товарная марка изготовителя)
(при наличии); объем в миллилитрах; состав ингредиентов; дата из-
готовления (срок годности); обозначение нормативного или техни-
ческого документа, по которому изготовляется товар; группа товара
(для парфюмерии группы «экстра»); крепость спирта (условная) в %;
штриховой код товара.
Маркировка импортной парфюмерии включает также: рефе-
ренсный номер (номер конкретного вида и наименования парфюме-
рии определенной фирмы); номер партии товара; вид парфюмерной
продукции: parf, edp, edt, eds (parf - духи, edp - парфюмерная вода,
edt - туалетная вода, eds - спрей).
Наличие в маркировке парфюмерии обозначения «Vikon de
Paris» обозначает, что изделия проходят тестирование во француз-
ских лабораториях, что дорогие эфирные масла и экстракты расте-
ний, не произрастающих в России, закупаются на всемирно извест-
ных французских заводах; оригинальные компоненты разрабатыва-
ются в сотрудничестве с французскими фирмами - законодателями
мод на рынке парфюмерии.
Производство парфюмерных жидкостей
315
При наличии у изготовителя зарегистрированной товарной мар-
ки она указывается в сопровождении буквы R в круге - ®. Марки-
ровка транспортной тары имеет: манипуляционные знаки - «хруп-
кое», «осторожно», «верх» и др.; предупредительные знаки - «легко
воспламеняется» и др.
14.6. Качество парфюмерных товаров
Требования к качеству парфюмерных товаров
Вторжение химии в производство душистых веществ, а также
обнаружение в составе ряда масел фототоксичных, канцерогенных
пни раздражающих кожу человека ингредиентов привели к необхо-
димости тотальной проверки медико-биологических свойств всех
»фирных масел и душистых веществ, используемых при изготовле-
нии изделий парфюмерии и косметики, туалетного мыла и синтети-
ческих моющих средств.
В США был создан Research Institute Fragrances Materials
(RIFM, РИФМ), который провел и проводит систематические иссле-
дования безопасности указанных продуктов. Результаты публикова-
лись в журнале «Food and Chemical Toxicology» (Pergamon Press). Ha
основе этих данных международная комиссия International Fragrance
Association (IFRA, ИФРА) дает указания о разрешенной концентра-
ции испытанного вещества в парфюмерных композициях или о пол-
ном запрете его применения.
В Брюсселе в рамках Европейского союза действует Европей-
i кия косметическо-парфюмерная ассоциация - European Cosmetic
I oilctry and Perfumery Association «Colipa», которая начиная с 1976 г.,
регулярно издает директивные инструкции по косметике, парфюме-
рии и средствам гигиены. В частности, «Colipa» разработала обшир-
ный список химических веществ и продуктов растительного и жи-
ви и юго происхождения, запрещенных для применения в косметике
и парфюмерии. Этот список и его дополнения в 1997 г. целиком
ик печены Минздравом России в «Санитарные правила и нормы
(< анПиН 1.2.681-97) - Гигиенические требования к производству и
безопасности парфюмерно-косметической продукции».
В число продуктов, запрещенных для введения в парфюмерные
композиции, входят эфирные масла, экстракты и тинктуры, которые
содержат алкалоиды и другие яды, а также сердечные гликозиды.
Ьнрещено использование наркотиков, половых гормонов, витами-
нов D2 и D3, антибиотиков и синтетических лекарственных средств.
Ih числа эфирных масел, которые прежде иногда применялись в
парфюмерии, запрещены:
316
Глава 14
- эфирное масло казацкого можжевельника (Juniperus sabina)\
- эфирное масло из плодов благородного лавра (Laurus nobilis)\
- полученное паровой перегонкой масло вербены (Lippia
citriodora)\
- экстракты майского ландыша Convallaria majalis.
Ввод в парфюмерные композиции некоторых эфирных масел
(ЭМ) ограничен следующими пределами:
1. ЭМ ангелики (Angelica archangelica) из корней 3,9%
2. ЭМ горького померанца (Citrus aurantium, amara) 7%
3. Бергамотное ЭМ из Citrus bergamia 2%
4. ЭМ грейпфрута (Citrus paradise) 4%
5. Коричное ЭМ из Cinnamomum zeilanicum 1%
6. ЭМ лайма (Citrus aurantifolium) 3,5%
7. Лимонное ЭМ из Citrus limonium 10%
8. Сассафрасовое ЭМ из Ocotea pretiosa или Cinnamomum micrantum (по сафролу) 0,05%
В парфюмерных композициях и отдушках запрещено применять
следующие душистые вещества: анизилиденацетон; ацетали 2-гек-
сеналя; бензилиденацетон; 4-трет-бутилфенол; 2-гептеналь; дигид-
рокумарин; диэтиловый эфир малеиновой кислоты; метиловый эфир
кротоновой кислоты; 7-метилкумарин; монометилгидрохинон; мус-
кус амбровый; пентилиденцикло-гексанон.
Введены следующие нормативы предельных концентраций ду-
шистых веществ в композициях и отдушках:
1. Ацетат октен-3-ола 1,5%
2. 2-Г ексилиденциклопентанон 8%
3. Г идроксицитронеллаль 5%
4. Альфа- и бета-дамасконы (или их сумма) 0,1%
5. Изоэвгенол 1%
6. Коричный спирт 4%
7. Ментад иени лформ иат 0,5%
8. Метилгептинкарбонат 0,05%
9. Метилоктинкарбонат 0,05%
10. Нуткатон 1%
11. Пропил иденфтал ид 0,05%
12. 2-Пентилциклопент-2-енон 0,5%
13. Сафрол 0,05%
14. Фантолид 10%
15. Фенилацетальдегид 2%
16. Френаль 1%
Производство парфюмерных жидкостей
317
Очень важными для парфюмерии являются вопросы стандарти-
ыции используемого сырья. Необходимо предотвращать попытки
фальсификации эфирных масел, узаконив их номенклатуру в зави-
н|мости от места производства и разработав надежные методы
оценки их качества. Для душистых веществ, выделяемых из эфир-
ных масел (так называемых «изолятов») или получаемых химиче-
ским путем, прежде всего нужно было отказаться от «секретов»
производителей, которые пытались скрыть под торговыми назва-
ниями структуру молекул ценных душистых веществ, чтобы быть
монополистами.
Первыми официальными документами XX века были стандарты
Американской ассоциации эфирных масел (Essential oil Association
i>l the US) и опубликованные последовательно в 1949 и 1961 гг. «Ин-
дексы Живодана» (The Givaudan Index), где собраны технические
। рсбования к душистым веществам, вырабатываемым в промышлен-
ности, и приводятся их химические формулы.
Позже стандартизация эфирных масел перешла в ведение Меж-
дународной организации стандартизации - ИСО (International Organi-
zation for Standardization, ISO), а ведущие производители душистых
веществ начали регулярно издавать каталоги-спецификации для
оценки их качества. Так, например, компендиум компании «ИФФ»,
и жданный в 1992 г., содержит данные по 403 продуктам.
Разработка новейших методов химического и инструментально-
ю анализа позволяет по достоинству оценить качество душистых
веществ и защитить эфирные масла от попыток фальсификации.
Что касается определения качества парфюмерных изделий, то
иесь самыми важными остаются характер и стойкость запаха, зави-
( ящие от искусства парфюмера-создателя и от набора используемых
им компонентов композиции. Парфюмер сам рекомендует концен-
। рацию композиции в изделиях «спиртовой» парфюмерии. Во Фран-
ции и других западных странах принята следующая номенклатура:
м >111 юитрированные духи (extrait parfum) 15-25%
11.।рфюмерная вода (harfum de toilette) 7-15%
। \ алетная вода (eau de toilette) 3-8%
<» к колон (eau de cologne) 1.5-6%
В производстве духов используется этиловый спирт высшей
«•чистки (96%). Одеколоны и туалетные воды обычно готовят на
хо%-ном (по весу) спирте.
Качество парфюмерии должно соответствовать требованиям
i । андартов, по которым она изготовлена. С 1 января 1995 г. в России
318
Глава 14
действует межрегиональный стандарт на парфюмерию 17237-93,
согласно которому изменены группы парфюмерии, т. е. отменены
группы «А», «Б» и «В» и изменены показатели.
Требования к качеству парфюмерных товаров можно подразде-
лить на две основные группы: требования к их составу и требования
к внешнему виду.
К требованиям первой группы относят нормативную стойкость
запаха, крепость и содержание композиции в соответствии с требо-
ваниями стандарта, технических инструкций и рецептур. Парфю-
мерные товары должны изготовляться из доброкачественного сырья,
по рецептурам и технологическим регламентам при соблюдении са-
нитарных норм и правил, утвержденных в установленном порядке.
Содержание композиции для каждого наименования парфюме-
рии должно быть не ниже стандартных норм, установленных для
каждой группы. Крепость спирта может иметь отклонение не более
1% по сравнению с рецептурными нормами. Парфюмерные товары
должны быть в виде однородной прозрачной жидкости без осадка и
помутнений. Духи и одеколоны должны обладать приятным запа-
хом, характерным для духов и одеколонов определенного наимено-
вания. По цвету они должны соответствовать контрольным образцам
данного наименования, по стойкости - своей группе.
Флаконы должны быть изготовлены из хорошо отожженного
стекла, не иметь продутости, сколов, осыпи стекла, больших пузы-
рей и загрязнений.
Необходимо, чтобы стеклянные пробки имели правильную
форму «без качки», были плотно притерты к горлу флакона, обяза-
тельно покрыты лайком или бодрюшем, либо залиты на стыке с гор-
лом флакона желатином. Во флаконе с навинчивающимися колпач-
ками резьба должна быть правильной, четкой. Колпачки должны
соответствовать цвету и размеру флакона, иметь прокладку-пыж из
специальной резины или эластичной пластины и быть завинченными
до отказа. Флаконы с плечиками должны заполняться до уровня
плечиков. Во флаконе без плечиков после заполнения должно ос-
таться воздушное пространство, составляющее не более 4% емкости
флакона, так как при повышении температуры объем жидкости уве-
личивается и может произойти разрыв флакона.
Флакон из пластмассы с пульверизатором заполняется до объе-
ма, указанного в миллилитрах на этикетках. Этикетки должны быть
красочными, незагрязненными, без клеевых подтеков, аккуратно
приклеенными.
Правила приемки, отбора проб осуществляется в соответствии с
ГОСТ 29188.0-91 (введен 01.01.93).
Производство парфюмерных жидкостей
319
14.7. Экспертиза парфюмерных товаров
Экспертиза парфюмерных товаров может проводиться в целях:
- определения соответствия качества товаров действующим
стандартам, договорным условиям между поставщиком и
покупателем;
- оценки конкурентоспособности товаров;
- выявления причин брака парфюмерных товаров из-за нару-
шения правил упаковки, неправильного хранения, транспор-
тирования;
- установления фирмы-изготовителя, когда необходимо отли-
чить подделку от оригинала. Возможна товарная экспертиза
отдельных свойств, например, экспертиза показателей безо-
пасности потребления парфюмерных товаров, необходимая
при обязательной сертификации.
При экспертизе парфюмерных товаров используют органолеп-
шческий, экспертный, реже инструментальный методы.
Особенность экспертизы парфюмерных товаров заключается в
юм, что основные функциональные свойства товаров (качество и
с юйкость запаха) определяются субъективными органолептическим
ипи экспертным методами. Достоверность оценки при этом во многом
1ЛВИСИТ от степени развития органов чувств (обоняния) и опыта спе-
циалистов. Эксперта по определению запахов парфюмерных товаров
называют «нюхачом». Некоторые «нюхачи» различают до 3000 раз-
личных запахов. Качество запаха вновь созданных парфюмерных то-
варов оценивают на дегустационных советах предприятий.
Органолептические показатели парфюмерных товаров (внеш-
ний вид, цвет, запах) определяют по методикам, изложенным в
IOCT 29188.0-91 и ГОСТ 17237-91. Запах жидких парфюмерных
1ндслий определяют органолептическим методом с использованием
поноски плотной бумаги размером 10x160 мм, смоченной приблизи-
ic и ьно на 30 мм погружением в анализируемую жидкость. Запах
/юижен соответствовать запаху продукции данного наименования.
Для определения цвета парфюмерной жидкости среднюю пробу
и контрольный образец наливают в одинаковых количествах в про-
пирки из бесцветного стекла, устанавливают на лист белой бумаги и
< равнивают. Цвет должен соответствовать цвету продукции данного
наименования.
Внешний вид парфюмерных товаров в прозрачных флаконах оп-
ределяют просмотром их в проходящем или отраженном дневном свете
инн в свете электрической лампы после перевертывания флакона проб-
кой вниз два-три раза. Внешний вид изделий, упакованных в непро-
320
Глава 14
зрачные флаконы, определяют, просматривая пробу в стакане на фоне
листа белой бумаги в проходящем или отраженном дневном свете или в
свете электрической лампы. Парфюмерная жидкость должна быть про-
зрачной, однородной, допускается наличие единичных волокон.
Стойкость запаха парфюмерных товаров определяют также ор-
ганолептически. Кусочки отбеленной марли размером 5><10 см опус-
кают в фарфоровую чашечку, в которую налито 0,5 мл духов. Мар-
лю вынимают пинцетом и, не отжимая, просушивают в помещении
при 15-20 °C. Если через 60 ч для духов «экстра» и через 50 ч для
прочих духов явно улавливается запах, то их стойкость считают со-
ответствующей стандарту. Стойкие парфюмерные товары должны
сохранять запах на марле по истечении указанных в ГОСТе сроков.
Органолептическим или экспертным (основанном на обобщен-
ном мнении группы специалистов) методами оцениваются внешний
вид, эстетичность (дизайн) упаковки, правильность и качество мар-
кировки парфюмерных товаров.
Инструментальные методы при экспертизе парфюмерных това-
ров используются для определения процентного содержания души-
стых веществ, условной крепости спирта, температуры помутнения
(прозрачность) парфюмерии.
Определение содержания душистых веществ в парфюмерии
осуществляется гравиметрическим методом, основанным на экстрак-
ции душистых веществ из парфюмерных жидкостей хлороформом с
последующим гравиметрическим определением суммы массовых
долей душистых веществ в остатке после отгонки растворителей.
Условную крепость парфюмерных жидкостей определяют
спиртометром при температуре +20 °C.
Для определения температуры помутнения 20 мл духов, одеколо-
нов или другой парфюмерной жидкости из средней пробы наливают в
стеклянный цилиндр, закрывают пробкой, в которую вставляют термо-
метр со шкалой до -20 °C. Цилиндр с духами погружают в смесь из льда
и соли. После охлаждения до температуры -3 °C или -5 °C цилиндр вы-
нимают, встряхивают и просматривают в проходящем свете. При этих
температурах парфюмерные жидкости должны быть прозрачными.
Важной задачей является разработка и более широкое исполь-
зование при экспертизе парфюмерных товаров объективных инст-
рументальных методов.
Цвет парфюмерных товаров можно объективно определить с
помощью колориметрического, спектрофотометрического методов.
Спектрофотометрические методы основаны на измерении спектров
поглощения электромагнитных излучений в видимой, ультрафиоле-
товой, инфракрасной областях. По изменению кривой поглощения
Производство парфюмерных жидкостей
321
парфюмерной жидкости судят об изменении качества запаха. На ос-
нове кривых спектрального пропускания видимой области света
расчетным методом может быть определен цвет духов: яркость, цве-
тной тон, чистота цвета с помощью трех координат цвета XYZ.
Интенсивность запаха можно определить осциллографическим
и другими методами.
Признаки отличия фирменной парфюмерии от подделок
Экспертиза особенно необходима для выявления подделок
нштной парфюмерии, поступающей на российский рынок с Востока,
из Польши и других стран. Нередко появляются духи с фирменным
названием, которым до оригинала очень далеко. Они могут иметь
неприятный запах и даже быть вредными для здоровья человека.
Например, существуют три вида подделок духов «Шанель №5».
11срвый: упаковка белого цвета с темно-серыми краями. В отличие от
натуральной упаковки фирменный знак (два скрещивающихся буквой
«х» полукруга), расположенный на обратной стороне коробочки, стоит
нс в центре. Отличается и флакон: стекло не чистое, а с пузырьками и
вместо надписи на стекле наклеен скотч с соответствующей надписью.
В юрой вид - красная упаковка с золотой надписью - больше похож на
«фирму», но на флаконе опять наклейка. И третий вариант - красивая
упаковка с изображением женского лица. Но знак фирмы стоит прямо...
на лице девушки. Ни одна солидная фирма такого себе не позволит.
Подделка духов «Опиум»: коробочка с золотыми цветами
должна быть кирпичного цвета, а не красного. У французского
«Опиума» флакон имеет рельефный рисунок. Поскольку эти духи с
пульверизатором, у них должен быть колпачок, причем без дырочки.
Общими органолептическими признаками качественной фир-
менной парфюмерии являются: упаковочная коробка из высококаче-
< । венного картона; упаковочный целлофан, плотно пригнанный для
исключения доступа воздуха; вся печатная информация на коробке
выполнена привлекательно, имеет строгий дизайн; флакон из свет-
лого стекла без оттенков и пузырьков, плотно установлен в коробке
(«не гремит»); пробка плотно притерта, на пластмассовой пробке не
должно быть швов; металлический ободок под пульверизатором не
должен прокручиваться; высокая стоимость изделия.
Но экспертиза по органолептическим показателям не всегда
может выявить подделку. Например, при сертификации духов «Пуа-
юн» было установлено, что внешний вид и упаковка как бы соответ-
< । вовали оригиналу и только химический анализ позволил обнару-
жить в этих «духах» метанол - спирт, находящийся в одном ряду с
и иловым спиртом, но вредный для здоровья.
ЧАСТЬ II. КОСМЕТИКА
ГЛАВА 15
ПРОИЗВОДСТВО КОСМЕТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
В 1938 г. Американское управление по пищевым продуктам и
лекарствам (Food and Drug Administration, FDA) определило косме-
тические средства как «продукты, наносимые на поверхность кожи с
целью ее очистки, украшения, повышения ее привлекательности или
изменения внешнего вида, но без изменения структуры и функций
организма». Напротив, за лекарствами было признано право «лечить
заболевания, предотвращать их развитие и влиять на структуру и
функции организма».
В Европе косметические и лекарственные средства различаются
директивно (табл. 15.1).
Примерно с конца 70-х годов XX в. важные открытия в области
биологии, химии и медицины, позволившие сформировать новые
взгляды на кожу и процессы, происходящие в ней, а также рост об-
разованности покупателей, которые стали предъявлять к косметике
высокие требования, обусловили переворот в косметическом произ-
водстве. Сначала очень осторожно, а потом все смелее косметиче-
ские средства стали выходить за узкие рамки, очерченные директи-
вой FDA. В самом деле, как можно замедлять старение, не влияя на
структуру и функции организма? Или можно ли улучшить внешний
вид кожи, не вмешиваясь в ее физиологию? А к какой категории от-
нести косметические пилинги, средства, влияющие на скорость де-
ления клеток кожи или стимулирующие ее иммунные функции?
Производство косметических изделий
323
/5.7. Разграничение между косметическими
и фармацевтическими препаратами
Косметические средства
(Статья 1, Директива 76.768.ЕЭС)
>го средства или препараты, которые
предназначены для контактирования извне
с различными частями тела (кожа, волося-
ной покров и интимные области), либо с
губами и слизистыми полости рта с исклю-
чительной или преимущественной целью
их очистки, парфюмирования, изменения
их внешнего вида и / или оказания влияния
на запах тела и /или их защиты и содержа-
ния их в хорошем состоянии
Лекарственные средства (§2, AMG)
Вещества и препараты из веществ,
которые предназначены для того, чтобы
путем применения их на теле либо
внутри тела человека или животного
лечить, смягчать, предотвращать или
распознавать болезни, страдания,
телесные повреждения или болезнен-
ные состояния, оказывать влияние на
состояние или функции тела либо ду-
шевное состояние
В современных условиях грань между косметическими и лекар-
ственными средствами постепенно стирается. Термин «космецевти-
ка», не так давно вошедший в обиход, пытается совместить, казалось
бы, несовместимые понятия.
Искусственный термин «космецевтическое средство» образован
из двух других - косметическое и фармацевтическое средство. Он при-
зван характеризовать действие вещества, которое достигается через
посредство косметических эффектов и частично - физиологических.
Термин «космецевтическое средство» (cosmeceuticals) впервые
употребил дерматолог Альберт Клигман по случаю допуска рети-
ноевой кислоты (витамина А) в качестве косметического ингредиен-
ia. В отличие от традиционных косметических ингредиентов, такого
рода вещества оказывают более выраженное биологическое дейст-
вие, именно поэтому прежде они не подлежали использованию в
косметике. Официальное введение в практику веществ третьего
к пасса, а именно «космецевтических», до настоящего времени так и
не состоялось, однако термин «космецевтическое средство» или
«космецевтика» прижился.
Такого рода биоактивными ингредиентами, например, являются
антиоксиданты, ферменты, цитокины, фруктовые кислоты и т.д.
Коллизии с понятием и определением лекарственного средства
могут возникать в двух случаях:
- если средство используется при лечении, смягчении течения
и предотвращении заболеваний;
- если средство оказывает влияние на физиологию организма
и функционирование его отдельных органов (физиологиче-
ское действие).
324
Глава 15
В правовой сфере бытует мнение, что косметическое средство
может обладать вышеуказанными эффектами, если преобладающая
цель его применения остается в рамках косметики. В приложении 1
к директиве ЕС по косметике указаны группы продуктов, относя-
щиеся к косметическим средствам, например: препараты, тормозя-
щие выделение пота, средства по уходу за зубами и полостью рта,
средства против морщин.
В целом классификация вещества как косметического ингреди-
ента или фармакологически активного вещества осуществляется на
фоне изучения: процесса абсорбции и места аппликации; процесса
переноса вещества через кожный барьер; процесса метаболизма ве-
щества в коже; действия вещества и метаболитов в месте нанесения
и во всем организме.
Если следовать определению В. Умбаха, согласно которому ак-
тивные в косметическом плане вещества - это такие вещества, кото-
рые достигают косметических эффектов «при исключении значитель-
ного системного воздействия» на организм, то введение класса «кос-
мецевтических» препаратов с юридической точки зрения является
необходимым, т. к. несмотря на все сертификаты, сопровождающие
каждое косметическое изделие и декларирующие гарантию его безо-
пасности, важно помнить, что любое вмешательство в физиологию
организма может повлечь за собой непредсказуемые последствия.
Кожа - это сложный орган с тонкой регуляцией, к которому
нужно подходить с чуткостью хорошего врача. Выбор косметики
должен производиться не эмпирически, а осознанно в соответствии
со знаниями и пониманием механизма ее действия, а также с чувст-
вом меры. Увлечение косметикой, которая пересыщена биологиче-
ски активными веществами, без учета потребностей кожи может
привести к серьезным нарушениям ее функционирования, стать
причиной преждевременного старения, аллергии и других патологи-
ческих процессов. Следует помнить и о том, что косметика содержит
не только биологически активные вещества, но и многочисленные
вспомогательные компоненты (эмульгаторы, стабилизаторы, эмо-
ленты, красители, отдушки, консерванты и проч.). Эти вещества
также могут проявлять биологическую активность, поэтому с их
влиянием на кожу нельзя не считаться.
15.1. Классификация косметических изделий
Единого общепринятого принципа классификации парфюмер-
но-косметических изделий нет. В отечественной практике стремятся
Производство косметических изделий
325
кпассифицировать эти изделия, взяв за основу методику, разрабо-
1анную Главным управлением технической политики в области
с зандартизации Госстандарта России.
Общероссийский классификатор продукции (ОКП) представля-
с । собой систематизированный свод кодов и наименований группи-
ровок продукции, построенных по иерархической системе класси-
фикации. Классификатор используется при решении задач каталоги-
зации продукции, включая разработку каталогов и систематизацию в
них продукции по важнейшим технико-экономическим признакам;
при сертификации продукции в соответствии с группами однород-
ной продукции, построенными на основе группировок ОКП; для ста-
шстического анализа производства, реализации и использования
продукции на макроэкономическом, региональном и отраслевом
уровнях; для структуризации промышленно-экономической инфор-
мации по видам выпускаемой предприятиями продукции с целью
проведения маркетинговых исследований и осуществления снаб-
женческо-сбытовых операций.
Каждая позиция ОКП содержит шестизначный цифровой код,
однозначное контрольное число и наименование группировки про-
дукции, которые записывают по следующей форме:
Код КЧ Наименование
‘Л5813 4 Кремы для рук
В ОКП предусмотрена пятиступенчатая иерархическая класси-
фикация с цифровой десятичной системой кодирования.
На каждой ступени классификации деление осуществлено по
наиболее значимым экономическим и техническим классификаци-
онным признакам.
На первой ступени классификации располагаются классы про-
•|\кции (XX 000), на второй - подклассы (XX Х000), на третьей -
। руппы (XX ХХОО), на четвертой - подгруппы (XX ХХХО) и на пя-
ти - виды продукции (XX ХХХХ).
Коды 2-5-разрядных группировок продукции дополнены нуля-
ми до 6 разрядов и записываются с интервалом между вторым и
|ретьим разрядами.
Классификация продукции в ОКП может быть завершена на
|ретьей, четвертой или пятой ступенях классификационного деления.
При записи отдельных наименований классификационных
। рунпировок используют сокращенную форму записи с заменой лек-
з ичсских элементов графическими, при этом:
326
Глава 15
- опускают начальную часть полного наименования, вместо
которой ставят тире, когда она повторяет предшествующее
наименование;
- предшествующее наименование или его часть, соответст-
вующую опускаемой части сокращенного наименования, от-
деляют косой чертой.
Например:
915800 3 Продукция косметическая
91 5810 8 Кремы / по уходу за кожей лица, рук и ног
91 5811 3 - по уходу за кожей лица питательные и с биологически активными веществами жидкие
91 5812 9 - по уходу за кожей лица питательные и с биологически активными веществами густые
91 5813 4 - для рук
91 5814 0 - специального назначения
91 5815 5 - под пудру
91 5816 0 - детские
91 5817 6 - для ног
91 5820 2 Средства по уходу за зубами и полостью рта
91 5821 8 Паста зубная
91 5822 3 Порошки зубные
91 5823 9 Эликсиры зубные
91 5829 1 Средства по уходу за зубами и полостью рта прочие
91 5830 7 Средства / по уходу за волосами
91 5831 2 - красящие (краски, оттеночные шампуни)
91 5832 8 Мыло жидкое туалетное
91 5833 3 Шампуни жидкие
91 5834 9 Шампуни желеобразные, кремообразные
91 5835 4 Средства для укрепления волос
91 5836 8 Средства для укладки волос
91 5839 6 Средства по уходу за волосами прочие
91 5840 1 Средства для бритья и ухода за кожей после бритья
91 5841 7 Кремы для бритья
91 5842 2 Кремы после бритья
91 5843 8 Лосьоны для бритья
91 5844 3 Лосьоны после бритья
91 5845 9 Палочки и порошки мыльные для бритья
91 5849 0 Средства для бритья и ухода за кожей после бритья проч.
91 5850 6 Косметика декоративная /
91 5851 1 - для бровей, век, ресниц
91 5852 7 Гримы, гуммозы
91 5853 2 Лаки, эмали для ногтей и жидкость для снятия лака
91 5854 8 Помады губные и карандаши контурные
91 5855 3 Пудры и крем-пудры
91 5856 9 Румяна, маскирующие карандаши для лица
91 5860 0 Средства косметические и гигиенические (разные)
Производство косметических изделий
327
Анализируя эту методику классификации, нетрудно найти в ней
существенные недостатки: повторяющийся ассортимент, неполный
охват всех изделий и др. Это объясняется тем, что классификация не
имеет одного из главных условий унификации: признаков, являю-
щейся основанием для такой классификации. Поэтому к попыткам
решить этот сложный вопрос однозначно, согласно различным лите-
ратурным источникам, необходимо подходить аналитически. В свя-
ш с этим в промышленности пользуются классификацией изделий
ио характеру воздействия на человека косметических препаратов, а
1акже по их назначению и составу. Ниже приведены четыре основ-
ных направления такой классификации косметики:
- гигиеническая и лечебно-профилактическая;
- декоративная;
- театральная (профессиональная или сценическая);
- врачебная (лечебная).
Гигиеническая и лечебно-профилактическая косметика предна-
значена для предохранения кожи человека, волос и зубов от вредных
влияний внешней среды, атмосферных и микробиологических воз-
действий, а также для сохранения и поддержания их в здоровом и
красивом состоянии в результате ее влияния на жизнедеятельность
кожи, волос и зубов. Это самая большая группа изделий, состоящая
из следующих подгрупп:
- средства для ухода за кожей лица и рук;
- средства для ухода за зубами и полостью рта;
- средства для ухода за волосами;
- средства для ухода за телом и ногами.
Большинство изделий этой группы обладают как гигиенически-
ми, так и лечебно-профилактическими свойствами, но в одних изде-
лиях преобладают гигиенические свойства (например, туалетное мы-
ю), а в других явно выражены лечебно-профилактические (напри-
мер, зубная паста «Пародонтол», предохраняющая от пародонтоза).
К декоративной косметике относятся изделия, предназначенные
|)1я украшения или изменения внешнего вида путем маскировки
(скрытия или затушевывания) недостатков.
К театральной или сценической косметике относятся те изде-
лия, которые применяют артисты для цвето-тональной моделировки
ища, волос и кожи тела. Это разнообразные гримы, гуммозы, пудры,
румяна, кремы, клеи, средства для снятия красок и грима и другие
вспомогательные средства, используемые актерами в театральной
практике.
328
Глава 15
К врачебной (лечебной) косметике относятся те препараты, ко-
торые выдают в аптеке по рецепту врача и применяют под непосред-
ственным контролем медицинского персонала в строго индивиду-
альном порядке.
В зависимости от консистенции косметические изделия выраба-
тывают четырех видов:
- мазеобразные (жидкие или густые) - кремы, зубные пасты и др.;
- порошкообразные - пудры, присыпки, зубные порошки и др.;
- твердые - компактные пудры, губные помады, дезодоранты и др.;
- жидкие - лосьоны, эмульсии, шампуни, краски и др.
Классифицируя косметику по назначению, составу, консистен-
ции, характеру воздействия и другим признакам, нельзя не сказать о
некоторой специализации косметических препаратов в зависимости
от потребителей и их возрастов.
В ассортименте косметических препаратов можно выделить
косметику для женщин, для мужчин, для детей и юношества.
ГЛАВА 16
КОСМЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПО УХОДУ
ЗА КОЖЕЙ
16.1. Понятия о строении и функциях кожи
Кожа является одним из важнейших органов, который поддер-
живает гомеостаз человека в среде его обитания. Через сенсорные и
шщитные механизмы кожи человек осуществляет контакт с внеш-
ним миром. Кожа отражает качество функционирования внутренних
органов, эндокринной и нервной систем.
Даже незначительные изменения деятельности организма неред-
ко сопровождаются кожными проявлениями, сигнализирующими о
наличии патологии внутренних органов. Например, при гастрите с
пониженной кислотностью или заболеваниях печени появляются
расширенные кровеносные сосуды; при хронических запорах - кож-
ная сыпь; при заболеваниях нервной системы может усилиться сало-
oi деление кожи, появляются черные точки - камедоны, угревая сыпь.
Давно замечена связь обменных нарушений в тканях кожи с
шсфункцией половых желез при таких заболеваниях, как себорея,
алопеция, угри, дерматозы беременных. Характерные дистрофиче-
( кие изменения кожи возникают у больных диабетом, базедовой бо-
•1сзнью, при недостаточности надпочечников, гипофиза, паращито-
видных желез.
Кожа лица является самой подвижной частью кожных покровов
и отражает индивидуальность человека, его эмоциональные реакции
и другие особенности личности.
330
Глава 16
Площадь кожи взрослого человека составляет в среднем 1.7 м2;
масса - примерно 17% массы тела, что делает ее самым крупным
органом человеческого тела. Ни один орган человеческого тела не
превосходит кожу по широте физиологических и возможных пато-
логических процессов.
Кожа обладает способностью устранять возникшие на ней по-
вреждения при помощи процессов эпителизации.
Строение кожи. Кожа состоит из эпидермиса, дермы и гипо-
дермы (подкожно-жировой клетчатки). Поверхность кожи покрыта
эмульсионной пленкой толщиной 1-10 мкм, образованной продук-
тами выделения кожи (рис. 16.1).
Рис. 16.1. Строение кожи (схема):
I - эпидермис; II - дерма; III - гиподерма; 1 - нервные рецепторы;
2 - волос; 3 - мышца, поднимающая волос; 4 - потовая железа; 5 - во-
лосяной сосочек; 6 - волосяная луковица; 7 - сальная железа; 8 - крове-
носные сосуды
Эпидермис - наружный слой кожи, который образован несколь-
кими слоями: роговым, блестящим, зернистым (в некоторых источ-
никах литературы блестящий и зернистый слои объединяют в один -
гранулярный), шиловидным, базальным. Общая площадь эпидерми-
са взрослого человека составляет 1,5-2,0 м2, а масса - около 0,5 кг.
Наружная поверхность эпидермиса содержит многочисленные
Косметические средства по уходу за кожей
331
с кладки, морщины, бороздки и валики, образующие характерный
индивидуальный рельеф. Он является сугубо индивидуальным даже
\ однояйцевых близнецов, сохраняется в течение всей жизни и ле-
жит в основе дактилоскопии. Толщина эпидермиса - около 0.15 мм.
Наиболее мощный эпидермис на ладонях и подошвах (до 1.5 мм),
<iмнительно тоньше он на боковых поверхностях туловища и осо-
бенно тонок на веках. Эпидермис лишен кровеносных сосудов, по-
лому питание клеток осуществляется по межклеточным простран-
(чвам (рис. 16.2).
Роговой слой
Гранулярный слой
Шиповатый слой
Базальный слой
Рис. 16.2. Строение эпидермиса (схема):
/ роговой слой; 2 - блестящий слой; 3 -зернистый слой; 4 - шиловид-
ный слой; 5 - базальный слой; 6 - собственно кожа (дерма)
332
Глава 16
В самом нижнем слое эпидермиса - базальном - идет постоян-
ный процесс образования новых клеток, которые постепенно, по ме-
ре продвижения к поверхности, ороговевают. Таким образом, ба-
зальный слой представляет собой эмбриональную, зародышевую
ткань эпидермиса. В базальном слое расположены клетки, выраба-
тывающие кожный пигмент - меланин. От его количества зависит
цвет кожи. Усиленному образованию меланина способствует ульт-
рафиолетовое облучение (загар, веснушки, пигментные пятна).
В базальном слое протекают также активные процессы синтеза во-
локнистого белка, полисахаридов и липидов.
В шиповидном слое эпидермиса, расположенном над базаль-
ным. имеются клетки Лангерганса, выполняющие функцию иммун-
ной защиты кожи. Клетки Лангерганса могут мигрировать, обладают
рядом свойств фагоцитов (макрофагов) и служат своеобразной ли-
нией фронта при иммунных реакциях кожи. Клетки этого слоя име-
ют характерные выросты, напоминающие шипы. В клетках усиленно
происходит синтез всевозможных веществ, которые накапливаются
в гранулах.
В гранулярном слое, расположенном над шиповатым, клетки
уже не имеют шипов, а их цитоплазма заполнена гранулами различ-
ной электронной плотности. В темных гранулах содержится керато-
гиалин, а в светлых (так называемых ламеллярных тельцах) - пре-
имущественно вещества липидной природы.
В этом слое эпидермиса ряды клеток отличаются от клеток пре-
дыдущего слоя по форме и располагаются параллельно поверхности
кожи. По мере продвижения клеток наверх гранул в них становится
все больше, они постепенно вытесняют из цитоплазмы клеточные ор-
ганеллы и ядро. Это происходит на границе гранулярного и рогового
слоев, и с этого момента клетка погибает, превращаясь в роговую че-
шуйку, или корнеоцит. По сути, корнеоцит представляет собой пло-
ский мешок, набитый гранулами кератогиалина. Корнеоциты образу-
ют роговой слой, который и является внешним слоем эпидермиса.
Тонкие пластинки корнеоцитов формируют слоистую структу-
ру, напоминающую торт «Наполеон» (рис. 16.3). Мы можем про-
должить аналогию, если добавим, что межклеточное пространство
рогового слоя заполнено липидами, которые склеивают корнеоциты
друг с другом так же, как заварной крем коржи торта.
Роговой слой эпидермиса соприкасается непосредственно с
внешней средой и успешно противостоит многим ее воздействиям,
выполняет защитную функцию, предохраняя нижние слои кожи от
неблагоприятных факторов (механических, физических и химиче-
Косметические средства по уходу за кожей
333
ских). Он содержит до 50% кератина (основного белка эпидермиса).
Верхний слой роговых клеток не имеет прочных межклеточных со-
единений и легко отшелушивается. Потеря клеток рогового слоя у
молодых людей составляет за год около 115 г/м\ Потеря клеток
уравновешивается их ежедневным новообразованием, которое со-
ставляет в среднем 0,5-1,0 г/м2.
Рис. 16.3. Роговой слой эпидермиса
(сканирующая электронная микроскопия)
Эпидермис - это верхний, постоянно обновляющийся слой кожи.
( дермой его связывает особая структура - базальная мембрана. Она
напоминает коврик, сплетенный из белковых волокон и пропитанный
। слеобразным веществом. Волокна базальной мембраны, как и волок-
на дермы, образованы коллагеном, но по своей структуре коллаген
назальной мембраны и коллаген межклеточного вещества дермы раз-
ымаются. Базальная мембрана - очень важное образование. Она слу-
жит фильтром, который не пропускает крупные заряженные молеку-
лы. а также выполняет роль связующей среды между дермой и эпи-
дермисом. Ученые считают, что через базальную мембрану эпидер-
мис может влиять на клетки дермы, заставляя их усиливать или за-
медлять синтез различных веществ. Эта идея используется при разра-
ботке некоторых косметических средств, в которые вводятся особые
молекулы - биорегуляторы, запускающие процесс дермо-эпидермаль-
ною взаимодействия. На базальной мембране находится слой заро-
п.пиевых клеток, которые непрестанно делятся, обеспечивая обновле-
ние кожи. Среди зародышевых клеток располагаются крупные от-
рос гчатые клетки - меланоциты и клетки Лангерганса. Меланоциты
производят гранулы пигмента меланина, который придает коже опре-
к’ленный оттенок, от золотистого до темного или даже черного.
334
Глава 16
Клетки Лангерганса происходят из семейства макрофагов. По-
добно макрофагам дермы они исполняют роль стражей порядка, то
есть защищают кожу от внешнего вторжения и управляют деятель-
ностью других клеток с помощью регуляторных молекул. Отростки
клеток Лангерганса пронизывают все слои эпидермиса, достигая
уровня рогового слоя. Клетки Лангерганса могут уходить в дерму,
проникать в лимфатические узлы и превращаться в макрофаги. Это
привлекает к ним большое внимание ученых как к связующему зве-
ну между всеми слоями кожи. Есть мнение, что клетки Лангерганса
регулируют скорость размножения клеток базального слоя, поддер-
живая ее на оптимально низком уровне. При стрессовых воздействи-
ях. когда на поверхность кожи действуют химические или физиче-
ские травмирующие факторы, клетки Лангерганса дают базальным
клеткам эпидермиса сигнал к усиленному делению.
Базальная мембрана обладает выраженной барьерной функцией,
через которую осуществляются обменные процессы между эпидер-
мисом, не имеющим кровоснабжения, и снизу прилегающей к нему
дермой. Дерма, в свою очередь, без резкой границы переходит в
подкожно-жировую клетчатку.
Дерма (собственно кожа, кориум) занимает основной объем ко-
жи. Толщина дермы - около 2 мм. В ней содержатся нервы, крове-
носные и лимфатические сосуды, потовые и сальные железы, воло-
сяные фолликулы и различные типы клеток (лимфоциты, макрофаги,
нейтрофилы, фибробласты и др.).
Дерма играет роль каркаса, который обеспечивает механиче-
ские свойства кожи - ее упругость, прочность и растяжимость и со-
стоит из сосочкового и сетчатого слоев.
Дерма, как образно ее представили А. Марголина с соавторами,
напоминает комбинацию водного и пружинного матраца, где роль
пружин играют волокна коллагена и эластина, все пространство ме-
жду которыми заполнено водным гелем, состоящим из мукополиса-
харидов (гликозаминогликанов). Молекулы коллагена на самом деле
напоминают пружины, т. к. в них белковые нити скручены наподо-
бие спиралей. Гликозаминогликаны - это большие полисахаридные
молекулы, формирующие в воде сетевидную структуру, ячейки ко-
торой захватывают и удерживают большое количество воды, - обра-
зуется вязкий гель. Вблизи базальной мембраны дерма содержит
больше гликозаминогликанов, а ее «пружины» более мягкие. Это так
называемый сосочковый слой дермы. Он образует мягкую подушку
непосредственно под эпидермисом. Под сосочковым слоем распола-
гается сетчатый слой, в котором коллагеновые и эластиновые волок-
Косметические средства по уходу за кожей
335
на формируют жесткую опорную сетку. Эта сетка также пропитана
i ликозаминогликанами. Главным гликозаминогликаном дермы явля-
ется гиалуроновая кислота, которая имеет самую большую молеку-
лярную массу и связывает больше всего воды. Гиалуроновая кислота
часто входит в состав косметических средств, поэтому позже мы
поговорим о ней более подробно.
Состояние дермы, этого «матраца», на котором покоится эпи-
дермис, его упругость и устойчивость к механическим нагрузкам
определяются как состоянием «пружин» - волокон коллагена и эла-
стина, так и качеством водного геля, образованного гликозаминог-
ликанами. Если матрац не в порядке - ослабли «пружины», или гель
нс держит влагу. - кожа начинает обвисать под действием силы тя-
жести, смещаться и растягиваться во время сна, смеха и плача, смор-
щиваться и терять упругость. Так образуются крупные складки, на-
пример, носогубные. В молодой коже и коллагеновые волокна, и
гликозаминогликановый гель постоянно обновляются. С возрастом
обновление межклеточного вещества дермы идет все медленнее,
накапливаются поврежденные волокна, а количество гликозаминог-
ликанов неуклонно уменьшается.
Кроме коллагена, эластина и гликозаминогликанов (межклеточ-
ного вещества) дерма содержит клеточные элементы, кровеносные
сосуды и железы (потовые и сальные). Основная задача клеток дер-
мы - синтезировать и разрушать межклеточное вещество. В основ-
ном этим занимаются фибробласты. Фибробласты выделяют много-
численные ферменты, с помощью которых они разрушают коллаген
и гиалуроновую кислоту, а также синтезируют эти молекулы заново.
Этот процесс происходит непрерывно, и благодаря ему межклеточ-
ное вещество постоянно обновляется. Особенно быстро протекает
метаболизм гиалуроновой кислоты. Ученые так до сих пор и не от-
вс । или на вопрос, зачем организму тратить столько энергии на син-
। ез больших количеств гиалуроновой кислоты только для того, что-
ны немедленно все разрушить. Высокая активность гиалуронидаз
(ферментов, разрушающих гиалуроновую кислоту) является боль-
шой проблемой для производителей гелей на основе гиалуроновой
кислоты, которые используются в качестве подкожных имплантатов
(коррекция формы губ, разглаживание морщин). Для того чтобы им-
ннантат не разрушался сразу же после введения, химики подвергают
молекулы гиалуроновой кислоты различным модификациям (напри-
мер, присоединяют к ней белки), пытаясь таким образом защитить
введенный гель от разрушения. В стареющей коже активность фиб-
робластов снижается, и они все хуже справляются со своими обя-
336
Глава 16
занностями. Особенно быстро утрачивается способность к синтезу
межклеточного вещества. А вот разрушительные способности дол-
гое время остаются на прежнем уровне.
Коллагеновые волокна в стареющей коже становятся толще,
однако их количество и эластичность уменьшаются. Кроме того,
происходит накопление коллагеновых волокон, между которыми в
силу различных причин образуются поперечные сшивки. Они не
распознаются ферментами коллагеназами, поэтому такой дефектный
коллаген накапливается, постепенно замещая нормальные волокна.
В результате структура коллагенового матрикса нарушается, содер-
жание влаги в межклеточном веществе дермы уменьшается, а кожа
теряет упругость и эластичность.
Кроме фибробластов, важными клетками дермы являются мак-
рофаги. Они сдерживают распространение болезнетворных бакте-
рий, которые могут проникнуть через эпидермис. Макрофаги не об-
ладают специфической памятью, поэтому их деятельность не приво-
дит к развитию аллергической реакции. Все макрофаги контролиру-
ют жизнедеятельность окружающих клеток. Для этого они произво-
дят большое количество регуляторных молекул - цитокинов. Так же,
как и фибробласты, макрофаги становятся менее активны с течением
времени. Это приводит к снижению защитных свойств кожи и к не-
правильному поведению других клеток, деятельность которых регу-
лируется сигналами от макрофагов.
Вся дерма пронизана тончайшими кровеносными и лимфатиче-
скими сосудами. Кровь, протекающая по сосудам, просвечивает
сквозь эпидермис и придает коже розовый оттенок. Из кровеносных
сосудов в дерму поступают влага и питательные вещества. Влага
захватывается гигроскопичными (связывающими и удерживающими
влагу) молекулами - белками и гликозаминогликанами, которые при
этом переходят в гелевую форму. Часть влаги поднимается выше,
проникает в эпидермис и потом испаряется с поверхности кожи.
Кровеносных сосудов в эпидермисе нет, поэтому влага и питатель-
ные вещества медленно просачиваются в эпидермис из дермы. При
уменьшении интенсивности кровотока в сосудах дермы в первую
очередь страдает эпидермис. Поэтому внешний вид кожи во многом
зависит от состояния ее кровеносных сосудов.
Гиподерма - подкожная жировая клетчатка - выполняет функ-
ции защиты кожи от механических и температурных воздействий.
Пучки соединительно-тканных волокон образуют решетчатую
структуру, что позволяет коже легко сдвигаться относительно ниже-
лежащих тканей и возвращаться на место.
Косметические средства по уходу за кожей
337
Пленка, покрывающая поверхность кожи, содержит вещества,
выделяемые потовыми железами (молочная кислота, аминокислоты,
мочевина, мочевая кислота и ее соли), сальными железами (тригли-
цериды, свободные жирные кислоты, предельные высшие жирные
спирты), а также продукты ороговения (стеариновые и аминокисло-
ты, фосфолипиды, полипептиды и другие вещества). Кожа обильно
снабжена нервами и представляет собой большое рецепторное поле,
воспринимающее раздражение от внешней и внутренней среды. На
1 см2 кожи приходится 200 болевых рецепторов (всего их З-Ч млн.),
20-25 тактильных, 12 холодовых и 2 тепловых. Поэтому вещества,
применяемые в виде мазей, кремов, присыпок, примочек, лосьонов и
других лечебных и косметических препаратов, обладают большими
возможностями рефлекторного воздействия.
В коже есть целый ряд ферментов, от работы которых зависит
се внешний вид. Например:
- антиокислительные ферменты, которые защищают кожу от
свободных радикалов, - каталаза, супероксиддисмутаза
(СОД), глютатионпероксидаза;
- тирозиназа, которая необходима для синтеза меланина;
- ферменты, расщепляющие связи между роговыми чешуйка-
ми в роговом слое (от активности этих ферментов зависит
скорость слущивания чешуек с поверхности кожи);
- ферменты, разрушающие межклеточное вещество дермы
(коллагеназа, эластаза, гиалуронидаза и т. д.);
- 5-альфа-редуктаза - фермент, превращающий тестостерон в
активную форму (дигидротестостерон). От активности этого
фермента зависит интенсивность секреции сальных желез.
16.2. Основные функции кожи
Основными функциями кожи являются: барьерно-защитная, об-
менная (выделительная, дыхательная, терморегуляции), осязательная,
накопления.
Благодаря барьерно-защитной функции кожа обеспечивает на-
ложную защиту организма от воздействия различных факторов. Ро-
। овой слой эпидермиса утолщается по мере возрастания на него дав-
ления при его «эксплуатации» (подошвы, ладони). Благодаря эла-
инчности эпидермиса и плотности подкожно-жировой клетчатки
обеспечивается эффект скольжения и упругости кожи. Отражающие
i нойства рогового слоя, пигмент кожи, разветвленная сеть крове-
носных сосудов, потовые железы, подкожно-жировая клетчатка за-
338
Глава 16
щищают организм от повреждающего действия света и перепада
температуры.
Неповрежденная кожа не только непроницаема для микробов,
но и обладает бактерицидными свойствами. Лишь некоторые из них,
особенно грибы, вырабатывают ферменты, разрушающие кератин
эпидермиса. В целом бактерицидная активность кожи обусловлена:
- непроницаемостью рогового слоя для бактерий;
- кислой реакцией среды эпидермиса и наличием «электрофи-
зиологического барьера», обусловленного различием зарядов
рогового слоя (-) и зернистого слоя (+);
- бактерицидным, вируцидным, фунгицидным действием кле-
ток эпидермиса, макрофагов (лимфоцитов и гистиоцитов
дермы);
- антагонизмом между естественной микрофлорой кожи и па-
тогенными микроорганизмами;
- состоянием иммунной системы организма в целом.
Кожу называют самым большим иммунным органом. В коже
есть две системы защиты - специфическая и неспецифическая.
С точки зрения эволюции более древней является неспецифическая
система. Она немедленно реагирует на любое «вторжение» и сразу
начинает «борьбу». Главные клетки неспецифической иммунной
системы кожи в эпидермисе - кератиноциты и клетки Лангерганса, в
дермальном слое - макрофаги. Эти клетки координируют деятель-
ность всех клеток иммунной системы. Макрофаг умеет «узнавать»
бактериальные клетки, поскольку их оболочка построена из особых
полисахаридов, которые не встречаются в организме животных. Как
только макрофаг соприкасается с полисахаридом бактериальной
стенки (или похожим на полисахарид бактериальной стенки вещест-
вом), он немедленно активируется и восстанавливает иммунитет.
Специфическая иммунная система отличается тем, что она
должна сначала распознать чужака, а затем запомнить его для того,
чтобы впоследствии находить его и уничтожать.
Самая серьезная опасность нарушения барьерно-защитной
функции возникает при повреждении кожи. Главным сигналом тре-
воги для защитных систем кожи являются продукты метаболизма
арахидоновой кислоты, а именно - гормоноподобные вещества про-
стагландины. Они управляют местной воспалительной реакцией.
К месту повреждения подтягиваются макрофаги, которые поглоща-
ют бактерии и другие чужеродные организма. При повреждении ко-
жи также происходит дегрануляция тучных клеток (высвобождение
гистамина и других медиаторов), что приводит к расширению ка-
Косметические средства по уходу за кожей
339
ннлляров и повышению их проницаемости. Гистамин и другие ме-
диаторы воспаления действуют на нервные окончания кожи, вызы-
вая боль и зуд. Под действием гистамина в стенках сосудов образу-
ются гистаминовые шели, в которые начинают проникать белые кро-
вяные тельца (лейкоциты).
Некоторые ученые сравнивают лейкоциты с ядерными реакто-
рами, одновременно полезными и опасными. В лейкоцитах образу-
ется огромное число агрессивных и токсичных молекул, которые
необходимы для разрушения микробной клетки. Эти молекулы об-
разуются в результате цепной малоуправляемой реакции, которая в
тобой момент может выйти из-под контроля. Токсичные вещества,
вырабатываемые лейкоцитами, могут погубить их самих и повре-
дить окружающие ткани.
Дисгармония в деятельности клеток иммунной системы приво-
ди! к чрезмерным повреждениям кожи, аллергическим реакциям,
хроническим дерматитам. Если защитная реакция была недостаточ-
ной, воспалительная реакция затягивается, а микроорганизмы могут
инкапсулироваться в глубоких слоях кожи. Нормализация работы
иммунной системы с помощью косметических средств иммуномо-
дулирующего действия является одним из самых интересных и пер-
спективных направлений в косметологии.
Обменная функция кожи очень важна для организма, что обу-
(иовлено ее массой (16-17% от массы тела). В коже осуществляются
специфические для нее функции: образование кератина, коллагена,
меланина, кожного сала и пота. Из важных для организма функций
кожи следует отметить также синтез витамина D, происходящий под
действием ультрафиолетового облучения. Витамин D необходим для
поддержания кальциевого и фосфорного обмена, без которых невоз-
можно формирование скелета, сокращение мышц и нормальное те-
чение основных обменных процессов в клетке.
Кожа участвует в общем обмене веществ и содержит все необ-
ходимые для этого ферменты: оксидоредуктазы, трансферазы, гид-
ролазы, синтетазы, изомеразы и лиазы.
Кожа участвует в газообмене. За сутки через кожный покров
орншизм человека выделяет 7-9 г углекислой кислоты и поглощает
I I г кислорода, что составляет 2% от всего газообмена. Кожное
дыхание усиливается при повышении температуры окружающей
• рсды и тела, во время физической работы, при увеличении атмо-
i ферного давления и остром воспалении кожи.
Велика роль кожи в депонировании различных биологических
жидкостей и веществ: крови, лимфы, продуктов тканевого обмена,
340
Глава 16
макро- и микроэлементов. Этому способствует разветвленная сосу*
дистая сеть кожи.
Увеличение остаточного азота в коже при белковой диете и раз*
личных заболеваниях (экзема, нейродермит, псориаз, красная вол*
чанка и др.) показывает, что кожа временно задерживает белковые
метаболиты, тем самым ослабляя их токсическое действие на другие
жизненно важные органы, в частности на мозг.
Кожа осуществляет важную функцию выведения из организма
веществ, освобождая его от избытка одних (вода, соли) и от токсиче*
ского действия других (метаболиты, лекарственные вещества). Мно-
гие токсические вещества связываются мукополисахаридами кожи.
Многосторонняя деятельность кожи объясняется ее очень
сложным строением. Коже свойственны функции выделения: кож-
ного жира, пота и вместе с ними ядовитых продуктов обмена ве-
ществ. Кожа выделяет в течение дня от 4 до 15 г кожного жира.
На поверхности тела сальные железы распределены неравномерно.
В зависимости от функционирования сальных желез, т. е. количества
выделяемого жира, определяют принадлежность кожи к определен*
ному секреторному типу (сухая, жирная, нормальная и смешанная).
В коже находится несколько миллионов потовых желез, выде-
ляющих воду и соли (хлористые натрий и калий), мочевину, серово-
дород и другие вещества.
Выделения сальных и потовых желез служат своеобразным сма-
зочным и увлажняющим материалом, делающим кожу здоровой,
мягкой, эластичной.
Кожный жир, состоящий из пальмитиновой, олеиновой жирных
кислот, холестерина, белков и экстрактивных веществ, образуя за-
щитную пленку, ограничивает испарение влаги с поверхности кожи
и таким образом препятствует высыханию рогового слоя, а при
влажном воздухе эта же пленка защищает роговой слой от пропиты-
вания влагой.
Кожный жир является естественной смазкой для кожи и волос.
Если железы выделяют слишком много кожного жира, то кожа
сильно лоснится, становится липкой. Могут появиться угри, раздра-
жения, воспалительные процессы и т. д. Если железы выделяют
слишком мало жира, то кожа становится сухой, стягивается, шелу-
шится, на ней могут образоваться болезненные трещины. Если вы-
делительная деятельность кожи прекращается, то неизбежно насту-
пает отравление организма ядовитыми продуктами обмена. Отсюда
понятно значение сохранения кожи в здоровом состоянии.
Косметические средства по уходу за кожей
341
Для нормального функционирования организма необходимо
поддержание температуры тела на постоянном уровне.
Сохранение постоянной температуры человеческого тела на
\ ровне 36,5-37 °C достигается благодаря коже. Жировая пленка, яв-
чяясь плохим проводником тепла, препятствует снижению темпера-
туры. При явлениях перегрева кровеносные сосуды расширяются и
кровь отдает тепло в окружающую среду. Наряду с этим вырабаты-
ваемый потовыми железами пот, испаряясь с поверхности тела, по-
нижает температуру кожи, предохраняя организм от перегревания.
Из поступающих в организм человека в среднем 2,5 л воды в
сутки около 900 мл выделяется в виде испарения с поверхности ко-
жи и через легкие.
Основными зонами, в которых активность потовых желез регу-
лируется преимущественно температурным фактором, являются ко-
жа туловища, тыльная поверхность кистей, разгибательная поверх-
ность предплечий, плеч, шея, лоб, носогубные складки. Больше все-
ю желез находится на подошвах, ладонях, подушечках пальцев, а
1акже в подмышечных областях, однако психогенный механизм их
регуляции не зависит от температуры.
Осязательная функция кожи осуществляет связь человека с ок-
ружающим миром, помогает ему адаптироваться в постоянно ме-
няющихся условиях существования, позволяет оценивать качество
применяемых лечебно-косметических средств по консистенции,
размеру частиц, отсутствию раздражающего действия на клетки.
К четки Меркеля отвечают за тактильную чувствительность кожи,
но этому их назвали осязательными клетками. Больше всего клеток
Меркеля обнаруживается в чувствительных участках кожи - на ла-
юнях. ступнях, в эрогенных зонах. Раньше считалось, что задача
h четок Меркеля проста - воспринять сигнал. Теперь оказалось, что
обязательные клетки - это не просто приемники ощущений. В ответ
н.। стимуляцию клетки Меркеля выбрасывают целый ряд гормонов и
। ормоноподобных веществ. Эти вещества влияют на настроение (эн-
•юрфины и энкефалины), стимулирующие клетки иммунной систе-
мы - влияют на тонус сосудов, обмен кальция и т.д. Недавние ис-
* чедования позволили приоткрыть завесу тайны над лечебным дей-
। 1вием акупунктуры и акупрессуры. Оказывается, умеренное раз-
чражающее воздействие в зонах скопления клеток Меркеля оказыва-
< । мощное иммуностимулирующее действие на весь организм.
Кожа выполняет также функцию накопления. Подкожно-жиро-
ная клетчатка способна накапливать до 15 кг массы (жира, жидкости,
i ачара, солей), запасы которой используются в случае необходимо-
342
Глава 16
сти. При нерациональном питании подкожно-жировая клетчатка мо-
жет накапливать ненужный организму жир, что может быть причи-
ной ряда заболеваний и ухудшения общего состояния организма.
16.3. Липидный (эпидермальный) барьер
рогового слоя
Согласно современным взглядам, роговой слой состоит из пло-
ских кератановых чешуек, которые, как кирпичи, зацементированы
липидной (жировой) прослойкой (рис. 16.3).
Интенсивное изучение липидов рогового слоя началось чуть
более 10 лет назад. Годы исследований позволили сделать весьма
важный практический вывод - коже не все равно, какие липиды ока-
зываются на ее поверхности, будь то липиды косметических кремов
или жировая основа различных мазей.
Становление нового научного подхода к разработке косметиче-
ских средств стало возможным благодаря исследованиям, которые
были начаты в середине 80-х годов.
Объектом внимания исследователей стали липиды кожи, а точ-
нее, липиды, находящиеся на поверхности кожи и в роговом слое. По-
степенно выделились несколько главных направлений исследований:
1. Структура и организация липидов рогового слоя.
2. Водоудерживающая функция кожи и эпидермальный барьер.
3. Значение жирных кислот семейств омега-6 и омега-3 для здоро-
вья кожи.
4. Изменения в составе и организации эпидермальных липидов с
возрастом и под влиянием различных факторов.
5. Роль кожного сала.
Интерес к липидам рогового слоя начался с попыток выяснить,
почему дефицит так называемого витамина F, или, иными словами,
недостаток в организме некоторых незаменимых жирных кислот,
вызывает сухость, покраснение и шелушение кожи. Вскоре стало
ясно, что особую роль в появлении симптомов авитаминоза F играет
недостаток линолевой и гамма-линоленовой кислот. Однако в меха-
низме этих изменений еще предстояло разобраться. Необходимые
для этого условия появились только в конце 70-х годов, когда для
исследования биологических объектов стали широко использоваться
современные биофизические и биохимические методы.
Так как изменения, вызванные недостатком линолевой кислоты,
затрагивают в основном роговой слой, именно на нем и сосредото-
чилось внимание исследователей. Перед учеными встала двойная
Косметические средства по уходу за кожей
343
задача: выяснить, что представляют собой липиды, заполняющие
пространство между корнеоцитами, и какую роль в роговом слое
играют линолевая и гамма-линоленовая жирные кислоты.
Для решения этих задач липиды рогового слоя были выделены и
проанализированы. Оказалось, что в роговом слое много полярных
чипидов, то есть липидов, у которых молекула имеет две части - гид-
рофильную и гидрофобную (обычно гидрофильную часть называют
«юловой», а гидрофобную, более длинную - «хвостом»). При этом в
количественном отношении из полярных липидов больше всего це-
рамидов (40-50%), затем следуют холестерин (20-25%) и сульфат
холестерина (5-10%). Кроме полярных липидов, в роговом слое при-
сутствуют свободные жирные кислоты (15-20%) (рис. 16.4, 16.5).
Церамиды с насыщенными карбоновыми кислотами, как, на-
пример, церамид III, более устойчивы к окислительному воздейст-
вию, чем церамиды с ненасыщенными кислотами. Особая роль при-
надлежит самому длинноцепочечному соединению - церамиду «I».
В качестве особого структурного элемента он содержит со-гидрокси-
ьарбоновую кислоту (Сзо-з4) и этерифицирован примерно на 50%
расположенной в эпидермисе линолевой кислотой. Такой состав
является существенным для ламеллярного строения межклеточного
иппидного комплекса и тем самым для целостности эпидермально-
। о барьера.
Главное свойство полярных липидов в водной среде - способ-
ность самоорганизовываться (рис. 16.6).
Липиды в роговом слое организованы в протяженные плоские
i । руктуры, что было подтверждено с помощью электронной мик-
роскопии.
Основной структурной единицей эпидермиса являются церами-
П.1, так как холестерин, в силу особенностей своей молекулярной
< । руктуры, сам по себе никаких везикул и мембран не образует и
обычно играет роль некоторой дополнительной молекулы.
Wertz в 1983 г. выделил из эпидермиса кожи свиней и описал
< смь основных классов церамидов:
1. Ы-(омега-ацилокси)ацилсфингозины (7,7%);
2. N-ацилсфингозины (42,4%);
3. N-ацилфитосфингозины (10,2%);
4. Ы-(альфа-гидрокси)ацилсфингозины (12,1%);
5. Ы-(альфа-гидрокси)ацилсфингозины (10,5%);
6. М-[омега-(альфа-гидрокси)ацилокси]ацилсфингозины (1,7%);
7. М-(альфа-гидрокси)-ацилфитосфингозины (15,5%).
344
Глава 1
ОН
6н2
н—Ь-nh2
н-с-он
£н
сн
6н2
сн2
сн2
6н2
6н2
£н2
6н2
сн2
6н2
сн2
£н2
сн2
сн3
Сфингозин
Церамид I
он
6н2 г
H-C-N----
н-с-он
^н
сн
£н2
сн2
сн2
£н2
6н2
6н2
сн2
сн2
6н2
6н2
сн2
6н2
сн3
§
X
Q.
X
Церамид
ё
Рис. 16.4. Синтез церамида из сфингозина
и КоА-производного жирной кислоты
Церамиды рогового слоя содержат жирные кислоты разной
длины и разной степени насыщенности. Низкомолекулярные насы-
щенные кислоты характерны для церамидов V, а высокомолекуляр-
косметические средства по уходу за кожей
345
ные ненасыщенные для церамидов 1. Наличие в роговом слое цера-
мидов, содержащих в своем составе насыщенные жирные кислоты,
in ко объяснимо - липиды в верхнем слое эпидермиса постоянно
подвергаются действию внешних факторов, которые могут вызвать
окислительное повреждение молекул. Чем меньше степень ненасы-
щенности жирной кислоты, то есть чем меньше в ней двойных свя-
icii. тем она более устойчива к окислению. Однако, как выяснилось,
। пивную роль в роговом слое играют церамиды 1 (ацилцерамиды),
которые характеризуются высокой степенью ненасыщенности, т. к. в
i ос гав их входит линолевая кислота.
Рис. 16.5. Строение холестерина
Липосома
Рис. 16.6. Структуры, которые формируют полярные липиды
в водной среде
Известно, что ацилцерамиды, так же, как и другие церамиды,
•кн 1авляются в верхний слой эпидермиса ламеллярными тельцами.
Но светлые гранулы, которые появляются в цитоплазме кератино-
нп ।а на поздних стадиях дифференцировки. Ранее эти органеллы
«•пиались разновидностью лизосом (пузырьков, наполненных фер-
ментами), но затем выяснилось, что они содержат липиды и прини-
маю г участие в формировании липидных структур.
В настоящее время установлено с помощью электронной мик-
роскопии, что ламеллярные тельца образованы липидными везику-
i.iMH, которые упакованы в стопки сплющенных пузырьков. Когда
346
Глава 16
ламеллярные тельца сливаются с мембраной кератиноцита, мем-
бранные диски выдавливаются в межклеточное пространство. Здесь
они перестраиваются, распластываются, сливаются друг с другом и
формируют липидные пласты. Ламеллярные тельца наряду с ацил-
церамидами содержат глюкозилцерамды. В роговом слое при уча-
стии фермента бета-глюкозилцереброзидазы глюкозилцерамиды вы-
свобождают глюкозу и превращаются в церамиды. Как показывают
эксперименты, этот этап очень важен для формирования нормально-
го эпидермального барьера. Одной из причин уменьшения количест-
ва церамидов в роговом слое является нарушение работы бета-
глюкозилцереброзидазы.
В 1982 г. Wertz открыл, что липиды, выделенные из эпидерми-
са, самопроизвольно собираются в структуры, напоминающие ла-
меллярные гранулы. А в 1984 г. L. Landmann, P.W. Wertz, D.T. Do-
wning публикуют работу, в которой исследуется влияние ацилцера-
мидов на поведение липосом, построенных из других церамидов.
В отсутствие ацилцерамидов липосомы имели округлую форму, как
и положено классическим липосомам. Однако, как только в липосо-
мах оказывались ацилцерамиды, пузырьки начинали растягиваться,
уплощаться и самопроизвольно собираться в плоские или тубуляр-
ные структуры. Авторы высказывают предположение, что поведение
липидов в ламеллярных тельцах зависит от ацилцерамидов и что
именно ацилцерамиды заставляют липидные везикулы уплощаться и
сливаться друг с другом, формируя плоские бислойные пластины.
Такое слияние обеспечивает непрерывность и протяженность меж-
клеточных липидных структур рогового слоя. Landmann подтвердил
это предположение, показав с помощью электронной микроскопии
замороженных сколов эпидермиса слияние мембранных дисков ла-
меллярных гранул.
Нормальный водный баланс очень важен для внешнего вида
кожи. При гипергидратации кожа сморщивается и набухает (эффект
длительного купания), а при дегидратации - теряет упругость и по-
крывается морщинами (эффект крокодиловой кожи). Гипергидрата-
ция - явление достаточно редкое, и чаще всего коже угрожает де-
гидратация.
Водный баланс кожи поддерживается разнонаправленными
водными потоками - диффузией воды в дерму сквозь стенки сосудов
и испарением ее через роговой слой. Если бы человеческая кожа бы-
ла так же проницаема для воды, как кожа амфибий, человеку при-
шлось бы скрываться от солнечных лучей где-нибудь в сырых под-
Косметические средства по уходу за кожей
347
кмельях. Слишком сложно было бы постоянно пополнять потери
поды, которая непрерывно испарялась бы с поверхности нашего те-
ia. К счастью, этого не происходит, потому что роговой слой обес-
печивает достаточно надежную преграду испаряющейся жидкости.
Ранее считалось, что основную роль здесь играет кожное сало, кото-
рое защищает кожу от потерь влаги - подобно тому, как воск защи-
щает от увядания кожицу растений. Сегодня доказано, что прони-
цаемость эпидермиса для воды и гидрофобных веществ определяет-
< я упорядоченными липидными структурами рогового слоя. Роговой
i чой может вмещать значительное количество воды - от трех- до
ияшкратного от своей массы. Существенный вклад в способность
роювого слоя связывать воду вносит «натуральный увлажняющий
фактор» (NMF - natural moisturizing factor). Эта смесь гигроскопич-
ных веществ способна связывать и аккумулировать воду даже при
оиюсительно низкой влажности окружающей атмосферы. Способ-
ность NMF к связыванию и удерживанию воды обусловливает не
1опько определенную гладкость и эластичность поверхности кожи,
но и образует среду для проявления активности в роговом слое не-
koi орых ферментов. NMF локализован исключительно в роговом
< чое и состоит, главным образом, из свободных аминокислот, произ-
водных а-пирролидонкарбоновой кислоты, молочной кислоты и мо-
чевины. В роговом слое, как удалось увидеть с помощью электрон-
ною микроскопа, межклеточное пространство заполнено много-
i мойными мембраноподобными липидными пластами, которые к
юму же скреплены друг с другом.
Помимо межклеточных липидов, которые организованы в мно-
юслойные пласты, в роговом слое обнаружены липиды, ковалентно
i вязанные с корнеоцитами. Пластинки, в которые превращаются ке-
р.ниноциты на поздних стадиях дифференцировки, не имеют класси-
ческой липидной мембраны, но зато окружены особой белково-
ПП1ИДНОЙ структурой, которая носит название рогового конверта. С
мой структурой связываются высокомолекулярные жирные кислоты,
входящие в церамиды, которые затем «пронизывают» близлежащие
шнидные пласты, скрепляя их друг с другом. Именно по двойным
i вязям и происходит сшивка жирных кислот с роговым конвертом и с
...идными пластами. Поэтому ацилцерамиды, содержащие линоле-
вмо кислоту, играют роль «заклепок» в липидных структурах рого-
Boi о слоя и заодно обеспечивают сцепление корнеоцитов.
Увеличивается ли проницаемость рогового слоя при разруше-
нии липидных структур? На этот вопрос позволило дать ответ изме-
рение трансэлидермальной потери воды (transepidermal water loss -
348
Глава 16
TEWL). В норме постоянно происходит испарение воды через рого-
вой слой (так называемый базальный уровень TEWL). Однако при
повреждении рогового слоя это испарение может существенно воз-
расти. TEWL - это относительный показатель, характеризующий из-
менение количества испаряющейся воды с поверхности кожи за еди-
ницу времени по сравнению с базальным уровнем. Увеличение
TEWL свидетельствует о повышении проницаемости эпидермиса для
воды. Для измерения TEWL существуют специальные приборы -
эвапориметры. В настоящее время с помощью измерения TEWL про-
изводится тестирование косметических средств и исследование их
влияния на роговой слой. Любое воздействие, вызывающее повреж-
дение рогового слоя, приводит к неминуемому повышению TEWL.
Другой метод, который часто использовался для изучения ли-
пидных структур рогового слоя, - электронная микроскопия замо-
роженных сколов с тетроксидом рутения в качестве вторичного
фиксатора.
Недостаток линолевой кислоты приводит к разрушению липид-
ных структур рогового слоя. В 1987 году Wertz с соавт. публикует
сообщение, что без линолевой кислоты нарушается сборка ламел-
лярных гранул. Как говорилось выше, ламеллярные гранулы - это
плоские мембранные диски, уложенные стопкой, как тарелки. По-
этому на электронной микрофотографии ламеллярные гранулы ка-
жутся полосатыми. При недостатке линолевой кислоты ламеллярные
гранулы выглядят, как пустые пузырьки. Это означает, что распла-
стывания липидных пузырьков и упаковки их в стопки не произош-
ло. Wertz предполагает, что сборка и упаковка пузырьков возможны
только в присутствии линолеат-содержащих ацилцерамидов, чьи
длинные высокомолекулярные полиненасыщенные жирные кислоты
пронизывают стопку мембранных дисков и удерживают их вместе.
При недостатке линолевой кислоты в ацилцерамиды вместо линоле-
вой кислоты (полиненасыщенной) встраивается олеиновая кислота
(мононенасыщенная), которая не может обеспечить сборку ламел-
лярных гранул. В роговой слой попадают разрозненные липидные
пузырьки, которые располагаются в межклеточном пространстве в
виде обрывков липидных мембран. С помощью электронной микро-
скопии было замечено, что при дефиците линолевой кислоты в ро-
говом слое встречаются участки, полностью лишенные липидов, в
то время как на других участках наблюдается избыток липидов, то
есть теряется упорядоченность и строгая организация липидных
структур.
косметические средства по уходу за кожей
349
Комбинация эвапориметрии и электронной микроскопии позво-
нка показать, что повреждение липидных структур неминуемо при-
водит к повышению проницаемости рогового слоя и, наоборот, су-
хость кожи всегда сопровождается нарушениями в липидных струк-
турах эпидермиса.
Долгое время было принято считать, что роговой слой защищен
oi высыхания водно-липидной мантией, которая образована секре-
юм сальных и потовых желез, смешанным с отмершими клетками.
Поэтому в косметику вводились жиры, напоминающие по своей
i |руктуре кожное сало - ланолин, животные жиры, насыщенные и
। пдрогенизированные растительные жиры. В последнее время при-
шано, что главными хранителями влаги в коже являются церамиды
рогового слоя, а кожное сало играет обычно вспомогательную роль.
( оответственно, рецептуры косметических средств пересматрива-
Ю1ся с учетом этих новых воззрений.
Доказано, что любое заболевание, сопровождающееся симпто-
мами сухости кожи, приводит к возрастанию TEWL, что служит
косвенным признаком нарушения целостности липидных структур
•пидермиса. Aalto-Korte показал динамику изменения TEWL в про-
цессе лечения атопического дерматита. У пациентов в острой стадии
<аболевания TEWL была повышена, по мере улучшения состояния
пациентов и уменьшения симптомов сухости кожи TEWL сущест-
венно снизилась.
Значительные изменения в роговом слое найдены при пластин-
•iaioM ихтиозе. Отклонения были обнаружены как в количественном
соотношении между основными липидными классами, так и в
с । роении и расположении липидных структур рогового слоя. У всех
исследованных пациентов симптомы сухости кожи сопровождались
повышением TEWL.
При псориазе также отмечается повышение TEWL, что вполне
попятно, так как один из симптомов этой болезни - сухость кожи.
При этом на электронной микрофотографии можно отчетливо ви-
icib. что межклеточное пространство рогового слоя почти полно-
» । ио лишено липидных пластов.
Таким образом, клинические симптомы нарушения барьерной
функции кожи закономерно сопровождаются увеличением TEWL и
1 |руктурными изменениями в роговом слое. Это подтверждает ис-
к томительную важность липидных структур рогового слоя для со-
хранения барьерных свойств кожи и для поддержания нормального
водного баланса эпидермиса.
350
Глава 16
16.4. Липиды кожного сала
Сальные железы, которые выделяют кожное сало, развиваются
из эпителия волосяных фолликулов. Стенка сальной железы напо-
минает эпидермис, в ней есть зародышевый слой, в котором проис-
ходит непрерывное размножение клеток, и так же, как в эпидермисе,
самый верхний слой является местом гибели клеток. Только проис-
ходит это все не на поверхности кожи, а в протоке сальной железы.
По мере продвижения навстречу своей гибели клетка сальной желе-
зы накапливает жировой секрет, который состоит из твердых туго-
плавких жиров. Когда клетка разрушается, ее содержимое выделяет-
ся в просвет сальной железы. Таким образом, секрет сальных желез
состоит из кожного сала и разрушенных клеток сальной железы.
У человека протоки сальных желез утратили связь с волосяны-
ми фолликулами. Поэтому кожное сало, которое изначально предна-
значалось для смазывания шерсти, теперь просто распределяется по
поверхности кожи. Можно сказать, что оно превратилось в жирный
крем, который постоянно находится на коже. Что касается кремов,
то мы знаем, что липиды, входящие в их состав, могут оказывать
влияние на состав и свойства эпидермальных липидов. При этом
воздействие будет благоприятным, если состав липидов косметики
близок к составу липидов эпидермиса. Так как состав кожного сала
(или себума) сильно отличается от состава эпидермальных липидов,
возникает вопрос, существует ли взаимодействие между себумом и
липидными структурами, и если существует, то какого рода это
взаимодействие.
Состав кожного сала несколько варьирует в зависимости от
возраста, пола и генетических особенностей. В среднем, в кожном
сале содержатся:
свободные жирные кислоты 5%
триглицериды жирных кислот 50%
воски 20%
сквален 10%
эфир холестерина 4%
свободный холестерин 1%
другие стеролы 1%
другие вещества 9%
Липиды кожного сала синтезируются в основном из глюкозы.
Опыты с мечеными молекулами глюкозы позволили установить, что
в среднем 54% глюкозы превращается в триглицериды, 20% - в
косметические средства по уходу за кожей
351
сквален. 12% - в фосфолипиды клеточной мембраны себоцитов, 5% -
и свободные жирные кислоты и около 8% - в моноэфиры восков и
»«|>иры холестерина. Кроме этого, в качестве строительного материа-
ча используются некоторые аминокислоты, такие как лейцин, изо-
чейцин и валин.
Жирные кислоты кожного сала по химическому строению силь-
но отличаются от жирных кислот, входящих в состав липидов тканей
юла и эпидермальных липидов. В организме человека наиболее часто
встречаются жирные кислоты с 18 углеродными атомами (С 18), в то
время как в кожном сале содержатся главным образом С16 жирные
кислоты. Кроме этого, карбоксильная группа жирных кислот кожно-
ю сала расположена у 6 - 7-го атома углерода (дельта-6 и дельта-7
кислоты), а не у 9 - 10-го атома, как в других липидах организма
(лельта-9 и дельта-10). В кожном сале много необычных жирных
кислот с разветвленными цепями и с нестандартным расположени-
ем двойных связей. Есть жирные кислоты, которых нет нигде, кро-
ме себума. Это в первую очередь сапиенат (С 16:1) и себолеат (С 18:2
лспьта-5,6).
Клетки сальных желез секретируют по голокриновому типу, т. е.
к четка сальной железы полностью разрушается, ее оболочка, сме-
шанная с секретом, выделяется в просвет протока и должна смеши-
ваться с секретом сальных желез. Однако белки и фосфолипиды,
находящиеся в оболочке клетки, в составе кожного сала не обнару-
жены. Это означает, что на последних этапах дифференцировки, ко-
। да происходит разрушение клеток, фосфолипиды клеточных мем-
(>ран расщепляются на составные части. Что происходит с остатком
фосфорной кислоты, пока до конца не ясно, а жирные кислоты ис-
пои ьзуются для построения триглицеридов кожного сала. Та же
< удьба постигает и белки клеточных мембран, которые распадаются
па отдельные аминокислоты, из которых потом синтезируются жир-
ные кислоты. К экзогенным кислотам относятся кислоты семейства
( 18 - стеариновая (С 18:0), олеиновая (0 8:1) и линолевая (08:2).
Когда скорость секреции кожного сала увеличивается, соотно-
шение между эндогенными и экзогенными кислотами меняется, и
шдогенные липиды начинают преобладать. К чисто эндогенным
чип идам относятся воски, поэтому для контроля за работой сальных
жгисз чаще всего используют соотношение «эфиры восков / холе-
( юрин + эфиры холестерина». Иногда вместо этого просто измеряют
(корость секреции восков.
Липиды кожного сала проникают в эпителий протока сальной
женезы, внутренние липиды эпидермиса протока как бы разбавля-
352
Глава 16
ются поверхностными липидами. В протоках сальных желез часто
поселяются микроорганизмы Propionibacterium acne, которые пита-
ются глицерином. В результате их деятельности из триглицеридов
кожного сала высвобождается значительное количество свободных
жирных кислот, которые легко проникают в эпидермис и успешно
конкурируют с линолевой кислотой за право присоединиться к
апилцерамидам. Таким образом, доля линолеат-содержащих цера-
мидов уменьшается. Конкуренция становится серьезной при активи-
зации липидного синтеза в себоцитах, когда соотношение жирных
кислот в кожном сале меняется в пользу чисто эндогенных, то есть
вновь синтезированных жирных кислот.
Как уже было сказано, среди эндогенных жирных кислот не мо-
жет быть линолевой кислоты, поскольку она не синтезируется в орга-
низме. Зато среди них есть те, которые характерны только для сальных
желез. По ним можно без всяких меток определить, насколько интен-
сивно жирные кислоты кожного сала вмешиваются в синтез эпидер-
мальных церамидов. Экспериментально показано, что при увеличении
скорости секреции кожного сала концентрация линолеата в ацилцера-
мидах эпидермиса уменьшается, а сапиената (С 16:1, дельта-6) - глав-
ной жирной кислоты кожного сала - увеличивается.
По мнению ученых, именно этим объясняется связь между
кожным салом и акне. Активация сальных желез приводит к измене-
нию состава кожного сала, в котором начинают преобладать эндо-
генные жирные кислоты. Вследствие эффекта разбавления создается
местный дефицит линолевой кислоты, а значит, нарушаются кожный
барьер и клеточная дифференцировка. Особенно это касается эпите-
лия сальных желез. В них в первую очередь и возникает гиперкера-
тоз, который является основным признаком недостатка линолевой
кислоты. Внешне фолликулярный гиперкератоз проявляется в виде
комедонов. Закрытые комедоны возникают, когда слущенные керати-
ноциты забивают проток сальной железы, нарушая отток себума. Ко-
гда к кератиноцитам присоединяются пероксиды липидов, меланин и
липофусцин, у комедона появляется черная головка. Такой комедон
называется открытым. В нем создаются благоприятные условия для
развития самых разнообразных бактерий. Рано или поздно фоллику-
лярный эпителий разрывается и бактерии проникают в дерму, где и
возникает воспалительная реакция различной степени тяжести.
Темп выработки кожного сала определяется возрастом, полом и
гормональным статусом. При этом главным и, возможно, единст-
венным стимулом для сальных желез являются андрогены. Рецепто-
ры к андрогенам, расположенные на мембранах клеток сальных же:
Косметические средства по уходу за кожей
353
иез, заставляют сальные железы чутко реагировать на гормональные
колебания в организме. Считается, что ведущую роль в патогенезе
акне играет фермент 5-альфа-редуктаза, который превращает тесто-
стерон в дигидротестостерон (ДГТ). По некоторым данным, актив-
ность этого фермента в клетках сальных желез гораздо выше, чем в
клетках остальной кожи. При этом 5-альфа-редуктазная активность
кожи пациентов, страдающих акне, в целом выше, чем людей здоро-
вых. Известно, что акне возникает в период полового созревания,
когда уровень андрогенов в крови повышается. Только 10% подро-
стков удается миновать опасный возраст, сохранив чистую кожу.
В зрелые годы акне обнаруживается у 40% женщин. Чаще всего акне
в зрелом возрасте сочетается с другими признаками гиперандроге-
нии (гирсутизм, выпадение волос). Повышение секреторной актив-
ности сальных желез является главным связующим звеном между
андрогенами и акне.
Таким образом, функционирование сальных желез определяется
юнким взаимодействием между рецепторами и андрогенами, кото-
рые расположены на поверхности клеток сальных желез, непосред-
ственно андрогенами, в особенности дигидротестостероном и фер-
ментом 5-альфа-редуктазой в эпителии сальных желез. Бактерии са-
ми по себе являются второстепенным звеном в патогенезе акне и
приобретают значение лишь при избыточной секреции кожного са-
на. Это открывает новые перспективы в лечении акне, где эксфоли-
анты, комедолитики, обезжиривающие лосьоны и антисептики, в
Юм числе и антибиотики, отступают на второй план, а основную
роль играют средства, регулирующие выработку себума и корректи-
рующие изменения в составе эпидермальных липидов.
Нормально секретирующие сальные железы обеспечивают
( мягчение верхнего слоя кожи, антимикробную защит)' и отчасти
помогают роговому слою сдерживать испарение воды. Влияние
кожного сала и косметических средств со сходным механизмом дей-
VI вия на внешний вид кожи легко понять, если представить себе
верхний слой кожи при сильном увеличении. Здесь роговые чешуй-
ки уже готовы слететь с поверхности кожи. Специальные ферменты
разрушили связи между чешуйками, и теперь чешуйки свободно ле-
жат на поверхности кожи. Практически отсутствуют и эпидермаль-
ные липиды - слишком много факторов (начиная с ежедневного
умывания с мылом) способствуют их разрушению. Поэтому поверх-
ность кожи выглядит сухой и тусклой (это не обязательно говорит
об истинной сухости кожи). Кожное сало приглаживает роговые че-
шуйки, создавая ровную поверхность. Внешне кожа кажется более
354
Глава 16
мягкой, эластичной и увлажненной. Такого же эффекта можно дос-
тичь при использовании специальных веществ, которые называют
эмолентами (умягчителями). Эмоленты являются важными ингреди-
ентами в косметических кремах, однако их действие на кожу чаще
всего кратковременно. В настоящее время косметическая промыш-
ленность создает композиции, в которых содержатся некоторые
компоненты кожного сала, обладающие полезными свойствами.
По секреторной функции сальных желез различают четыре типа
кожи: нормальную, сухую, жирную и смешанную (комбинированную).
Нормальная кожа - гладкая, упругая и эластичная, хорошо пе-
реносит умывание водой с мылом. На папиросной бумаге она остав-
ляет лишь легкий жирный след.
Сухая кожа - слегка розового цвета, обычно легко раздражима
и чувствительна к воде, мылу, холоду, атмосферным осадкам (крас-
неет, шелушится). Она преждевременно теряет эластичность. Если
провести по коже папиросной бумагой, то на ней не будет жирного
следа. При косметическом уходе за такой кожей на первый план вы-
ступают средства, предотвращающие дальнейшее ее высыхание.
Жирная кожа имеет желтый цвет с сероватым оттенком, расши-
ренные поры, часто появляющиеся угри. Она лоснится, блестит, не-
редко воспаляется. На папиросной бумаге оставляет жирный след.
Смешанная (комбинированная) кожа - наиболее распростра-
ненный вид кожи: на щеках и висках - сухая, на лбу, носу, подбо-
родке и носо-губных складках - жирная. Каждый участок лица с та-
кой кожей требует ухода соответственно типу кожи.
Правильно определить тип кожи, цель косметического воздей-
ствия на происходящие в коже процессы и найти (или создать) эф-
фективное косметическое средство, обеспечивающее это воздейст-
вие, - основа успешного применения косметических препаратов.
16.5. Потовые железы. Кислотная мантия кожи
В коже располагаются потовые железы, которые делятся на
2 типа: апокриновые и эккриновые. Протоки апокриновых потовых
желез открываются в волосяные фолликулы. Эккриновые потовые
железы - это простые трубчатые железы, разбросанные по всему
телу. В обычных условиях апокриновые потовые железы вырабаты-
вают небольшое количество секрета, однако при эмоциональном
возбуждении они начинают секретировать очень активно. Именно
апокриновые железы являются источником неприятного запаха пота.
Хотя их секрет сам по себе ничем не пахнет, он содержит вещества,
Косметические средства по уходу за кожей
355
которые разлагаются бактериями до летучих продуктов, имеющих
резкий запах. Поэтому для борьбы с запахом пота используются де-
зодорирующие средства, в которых содержатся вещества, абсорби-
рующие пахучие молекулы, и антиперспиранты, действие которых
направлено против бактерий.
Что касается эккриновых желез, то их секреторный отдел рас-
полагается под дермой в подкожной клетчатке и выглядит как тру-
бочка, свернутая в клубочек. Протоки эккриновых потовых желез
открываются на поверхности гребешков (папиллярных линий). Сек-
рет потовых желез играет большую роль в формировании кислотной
мантии кожи.
Поверхность нормальной кожи имеет кислую реакцию, ее pH
составляет 5,5. Практически все живые клетки (в том числе большая
часть бактериальных) очень чувствительны к изменениям pH, и даже
небольшое закисление для них губительно. Кожа покрыта кислотной
мантией, ее называют еще мантией Маркионини. Кислотная мантия
кожи образована смесью кожного сала и пота, в которую добавлены
органические кислоты - молочная, лимонная и другие. Эти кислоты
образуются в результате биохимических процессов, протекающих в
шидермисе. Кислотная мантия кожи является первым звеном защи-
1ы от микроорганизмов, так как большинство микроорганизмов не
пюбят кислую среду. И все-таки есть бактерии, которые постоянно
живут на коже, например, Staphylococcus epidermidis. лактобактерии
и др. Они предпочитают жить именно в кислой среде и даже сами
вырабатывают кислоты, внося свой вклад в формирование кислот-
ной мантии кожи. Бактерии 5. epidermidis не только не приносят
вреда коже, но даже выделяют токсины, которые обладают антибио-
шкоподобным действием и угнетают жизнедеятельность патогенной
микрофлоры. Частое умывание с щелочным мылом может разру-
шить кислотную мантию. Тогда «хорошие», кислотолюбивые бакте-
рии. окажутся в непривычных условиях, а «плохие», кислоточувст-
вигельные бактерии получат преимущество. К счастью, кислотная
мантия здоровой кожи достаточно быстро восстанавливается.
Кислотность кожи нарушается при некоторых кожных заболе-
ваниях. Например, при грибковых заболеваниях pH возрастает до 6
(сиабокислая реакция), при экземе - до 6,5 (почти нейтральная реак-
ция), при угревой болезни - до 7 (нейтральная). Надо отметить, что
на уровне базального слоя эпидермиса, где располагаются зароды-
шевые клетки, pH кожи становится равным pH крови - 7,4.
ГЛАВА 17
КОЖА И КОСМЕТИКА
17.1. Роговой слой и косметические средства
Кожа состоит из живых клеток, неживых клеток (роговых че-
шуек) и межклеточного вещества. Для того, чтобы добиться измене-
ния внешнего вида кожи, необязательно воздействие на живые клет-
ки. Самый быстрый и хорошо заметный эффект от косметики дает
воздействие на роговой слой. Воздействие осуществляется на верх-
ний слой роговых чешуек, а также на липидную прослойку рогового
слоя (эпидермальные липиды). Косметические средства смягчают
роговой слой, приглаживают роговые чешуйки (корнеоциты) и вы-
равнивают поверхность кожи. После применения таких средств кожа
кажется более гладкой, нежной и мягкой. С помощью косметики
можно уменьшить толщину рогового слоя, устранив самый верхний
слой роговых чешуек. После такой процедуры цвет лица заметно
улучшается, а кожа выглядит более молодой. Косметические средст-
ва могут увлажнять поверхность кожи, либо полностью блокируя
испарение воды (окклюзивное воздействие), либо восстанавливая
разрушенную липидную прослойку (препятствующую трансэпидер-
мальной потере воды), либо формируя увлажняющую пленку на по-
верхности кожи.
Нарушение барьерной функции рогового слоя приводит к серь-
езным последствиям и отражается в первую очередь на внешнем виде
кожи. Первым симптомом повреждения эпидермального барьера яв-
ляется сухость кожи, затем нарушается сцепление между корнеоци-
Кожа и косметика
357
тми, что приводит к быстрому слущиванию их с поверхности кожи,
далее нарушается нормальная дифференцировка кератиноцитов и
наряду с продолжающимся шелушением роговой слой утолщается
(I иперкератоз). Нарушенный эпидермальный барьер становится про-
ницаем не только для воды, но также для бактерий и некоторых ток-
синов, что приводит к развитию воспалительных процессов на коже.
Наиболее серьезные нарушения возникают при дефиците лино-
левой кислоты, так как в этом случае, помимо повреждения межкле-
।очных липидных структур, возникают нарушения обмена простаг-
ландинов - регуляторов местного иммунитета, предшественником
которых является линолевая кислота.
Можно выделить несколько причин, приводящих к разрушению
ншидных структур:
- влияние факторов, которые активируют перекисное окисле-
ние липидов (УФ излучение и реакции, приводящие к появ-
лению свободных радикалов кислорода, например, некото-
рые иммунные реакции и др.);
- прямое воздействие агрессивных химических агентов на ро-
говой слой. Здесь очень часто главную опасность представ-
ляют косметические средства;
- причины, приводящие к нарушению липидного синтеза или
вызывающие изменение соотношения основных классов ли-
пидов эпидермиса.
О перекисном окислении липидов мы расскажем ниже, а сейчас
<>| раничимся проблемой влияния на кожу косметических средств.
Косметические средства представляют собой многокомпонент-
ные смеси, так что на поверхности кожи каждый раз оказывается
нс'1ый ряд различных веществ. Некоторые из них остаются около
поверхности рогового слоя, другие проникают глубже, порой дости-
। ая базального слоя эпидермиса, где располагаются живые клетки.
Повреждать липидные структуры в первую очередь будут ве-
щества, которые могут непосредственно взаимодействовать с липи-
дами. В косметике встречаются два класса таких веществ - это по-
верхностно-активные вещества (ПАВ) и органические растворители.
Роль их в косметике разнообразна. ПАВ используются как эмульга-
юры. как энхансеры (вещества, облегчающие проникновение биоло-
। плески активных субстанций сквозь роговой слой) и вводятся в со-
пав косметических моющих средств. Органические растворители
применяются как в качестве энхансеров, так и в качестве активных
и in редиентов, роль которых как раз определяется их обезжириваю-
358
Глава 17
щим действием. В качестве энхансеров все эти вещества применя-
ются именно из-за их способности частично разрушать липидные
структуры и повышать проницаемость рогового слоя.
Жиры и масла могут проходить сквозь роговой слой не повреж-
дая его, т. к. липидные структуры эпидермиса не могут быть для них
преградой. Другие ингредиенты ведут себя совершенно по-иному.
Поэтому в практическом плане очень важно знать: 1) как различные
составляющие косметических средств взаимодействуют с роговым
слоем: 2) какие вещества увеличивают его проницаемость и, следова-
тельно, ослабляют барьерную функцию; 3) с помощью каких ингре-
диентов можно разрушить липидные структуры кожи ровно настоль-
ко, чтобы обеспечить поступление в кожу биологически активных и
питательных веществ, не причинив при этом ощутимого вреда.
Метод измерения TEWL оказался незаменим при исследовании
влияния различных веществ на липидные структуры рогового слоя.
Многочисленные эксперименты показали, что при разрушении ли-
пидных структур рогового слоя TEWL увеличивается, что в свою
очередь подтверждается данными электронной микроскопии.
Чаще всего нарушение барьерной функции кожи возникает при
использовании ПАВ. Молекулы ПАВ способны понижать поверхно-
стное натяжение воды, растворять жиры и формировать микро-
эмульсии.
ПАВ являются хорошими эмульгаторами. Они используются
для стабилизации микро- и макроэмульсий. Как амфифильные веще-
ства они могут применяться для стабилизации эмульсий типа «масло
в воде» (м/в) и «вода в масле» (в/м). Собираясь на границе раздела
фаз, молекулы ПАВ образуют вокруг каждой капли тонкую пленку,
которая предотвращает слияние капель друг с другом. ПАВ разде-
ляются на:
- катионные - бензалкониум хлорид, бензетониум хлорид;
- анионные - алкильные мыла (олеат натрия и калия), амино-
мыла (триэтаноламин стеарат), детергенты (лаурилсульфат
натрия, додецил сульфат натрия);
- неионогенные - сорбитанэфиры, полиоксиэтиленпроизводные
сорбитанэфира, глицериловые эфиры, полиэтиленгликоль.
Молекулы ПАВ способны взаимодействовать с липидными
пленками, так как в них, как и в полярных липидах, есть два участка -
гидрофильный и гидрофобный. Поэтому они могут встраиваться в
липидный слой, обратясь к гидрофобной фазе своими гидрофобны-
ми «хвостами». При этом «головы» молекул ПАВ группируются
вместе так, что в липидном слое оказываются гидрофильные, то есть
Кожа и косметика
359
проницаемые для воды, участки. Первым следствием воздействия
ПАВ на роговой слой является гидратация липидных мембран - во-
да. нанесенная на поверхность кожи, просачивается в роговой слой и
проникает в гидрофильные области, созданные молекулами ПАВ.
Возрастание степени прохождения воды через роговой слой служит
одним из способов оценки повреждающего действия ПАВ и отличает
ci о от повреждающего действия других факторов. Однако в этом слу-
чае вода легко проникает в роговой слой как снаружи, так и изнутри,
со стороны дермы. Поэтому гидратация рогового слоя сопровождает-
ся повышением TEWL. Повреждение липидных структур закономер-
но вызывает снижение водоудерживающей способности эпидермиса,
что в конечном итоге приводит к развитию сухости кожи.
Действие ПАВ на кожу зависит от заряда молекул. Катионные
ПАВ реже вызывают раздражения на коже, но проявляют большую
цитотоксичность, чем анионные. Токсическое действие неионоген-
ных ПАВ считается незначительным. Анионные ПАВ, которые чаще
всего используются в косметике, являются самой частой причиной
контактных дерматитов. Обычно это алкильные производные суль-
фоновой кислоты, додецил- и лаурилсульфат натрия.
Для оценки токсического действия этих соединений использу-
ются эритемный тест (определяется сосудистая реакция), эвапори-
метрия (степень нарушения барьерной функции кожи), потенцио-
метрия (электрическое сопротивление кожи, которое служит показа-
нием степени гидратации), корнеосурфометрия (тестирование in
vitro степени повреждения рогового слоя). Кроме того, действие
анионных ПАВ исследуется на бычьих эритроцитах, где степень ге-
молиза служит показателем цитолитической активности.
Установлено, что нарушение барьерной функции кожи при ис-
пользовании анионных ПАВ связано не только с разрушением меж-
кчеточных липидных слоев, но и с цитотоксическим действием дан-
ных соединений. Молекулы анионного ПАВ, состоящие из третич-
ных аминов и жирных кислот, встраиваются в липидный бислой.
При этом «хвосты» жирных кислот взаимодействуют с гидрофоб-
ным слоем, а гидрофильная часть формирует нечто наподобие поры,
проницаемой для воды и водорастворимых соединений. Проникно-
вение ПАВ в гранулярный слой приводит к разрушению клеточных
мембран кератиноцитов. В результате цитолиза количество липид-
синтезирующих клеток уменьшается. Это приводит к нарушению
ншидного синтеза, и, следовательно, нормальное восстановление
межклеточных мембран становится невозможным. Нарушение жиз-
недеятельности кератиноцитов в результате проникновения ПАВ в
360
Глава 17
ядерные слои эпидермиса является причиной так называемого куму-
лятивного эффекта анионных сурфактантов.
С помощью метода измерения TEWL и некоторых других мето-
дик, позволяющих оценить степень нарушения водного баланса кожи,
проводятся исследования по выбору наименее повреждающих ПАВ.
Для анионных ПАВ степень повреждающего действия зависит от дли-
ны углеводородной цепи. Оно возрастает с возрастанием длины це-
почки, достигая максимума для С: 12-аналогов (лаурилсульфат натрия),
а затем, по мере дальнейшего удлинения цепи, начинает снижаться.
На липидные структуры рогового слоя могут воздействовать
органические растворители, которые способны растворять липиды.
Обычно их можно встретить в средствах для глубокой очистки ко-
жи. Некоторые растворители, например ДМСО (диметилсульфок-
сид), должны присутствовать в больших концентрациях для того,
чтобы наблюдался значительный эффект. Другие, например, азон
(1-додецил-азациклопентан) действуют в концентрации, равной не-
скольким процентам. Обычно растворитель удаляет верхний слой
межклеточных липидов, не затрагивая ядерные клетки, поэтому его
действие менее разрушительно, чем действие ПАВ.
В жировую фазу косметического средства обязательно включа-
ются эмоленты. В переводе с английского эмолент означает «средст-
во для смягчения», что полностью отражает и его основную задачу -
смягчать кожу. Можно сказать, что эффект от нанесенного на кожу
крема - это на 99% эффект эмолентов. Эмоленты не проникают в
глубь кожи, соответственно, они не оказывают какого-либо эффекта
на живые клетки. Их действие в полном смысле слова косметическое -
временное улучшение внешнего вида кожи без активного вмеша-
тельства в ее физиологию.
Эмолент - это жиры и жироподобные вещества, которые обла-
дают свойством фиксироваться в роговом слое, придавая коже глад-
кость и нежность. В качестве эмолентов используются жирные спир-
ты, воски, сложные эфиры, ланолин и его производные, натуральные
жиры и масла, а также некоторые силиконовые соединения (так на-
зываемые силиконовые масла). Наиболее часто встречаются сле-
дующие эмоленты: церезин, минеральное масло, воски (пчелиный,
карнаубы, канделлилы), изопропилмиристат, стеариловый спирт,
касторовое масло, а также силиконы диметикон и циклометикон.
Эмоленты во многом определяют потребительские качества
косметической продукции - легкость распределения по коже, впи-
тываемость, внешний вид, ощущения после нанесения на кожу (чув-
ство гладкости, мягкости, шелковистости). Особенно важен подбор
Кожа и косметика
361
жировых компонентов в декоративной косметике, где от них зави-
сит, насколько равномерно будет ложиться макияж, как долго он
будет держаться и т. п. Не удивительно, что эмоленты чаще всего
выбираются из маркетинговых соображений, практически без учета
их влияния на кожу.
Несколько лет назад в зарубежной литературе появились ре-
зультаты эксперимента, в котором ряд наиболее употребляемых
шолентов был проверен на комедогенность (способность вызывать
закупорку сальных желез и провоцировать появление угрей). Иссле-
дование, проведенное в независимой научной лаборатории, стало
поводом для производителей косметики задуматься над безопасно-
стью эмолентов. Оказалось, что наиболее опасны свободные жирные
кислоты и их производные, хорошо проникающие через роговой
слой. Комедогенная активность обнаружена у ланолина, изопропил-
нзостеарата, изопропил миристата, миндального масла (неразбавлен-
ного), кокосового масла, изостеаринового спирта. Подчеркнем, что
наличие одного-двух компонентов из черного списка в косметиче-
ской рецептуре вовсе не означает, что такой крем обязательно будет
проявлять комедогенную активность. Однако людям, склонным к
образованию комедонов, рекомендуется внимательнее относиться к
выбору косметики (особенно декоративной). Тем более, что помимо
перечисленных веществ, комедогенностью могут обладать и другие
>моленты. Поэтому в случае проблемной кожи разумнее поручить
выбор косметических средств профессионалу или пользоваться
юлько очень качественной косметикой известных фирм, поскольку
сейчас наиболее солидные косметические компании, выбирая эмо-
1снты, учитывают их возможную комедогенность.
В современных косметических средствах в качестве эмолентов
все чаще используют силиконовые масла, оставляя органическим
жирам и маслам роль активных добавок. Биологическая инертность
з нликонов - залог их безопасности.
Популярность силиконов объясняется и их особыми потреби-
icльскими качествами. Они не липкие и оставляют на коже ощуще-
ние мягкости. С помощью силиконов можно производить широкую
। амму косметических средств, начиная с кремов и шампуней и зака-
чивая декоративной косметикой. Более того, с их помощью можно
создать композиции, одна из которых будет ощущаться потребите-
лем как более легкая, другая - наоборот, как более жирная, или ос-
швлять на коже или волосах защитную пленку, придавать устойчи-
вость губной помаде или тональному крему.
362
Глава 17
С появлением нового силиконового сырья, с успехом заменяю-
щего органические соединения в качестве эмульгаторов и эмолен-
тов, произошло переосмысление роли масел и жиров в составе кос-
метических препаратов. Исследования последнего десятилетия пока-
зали, насколько важны липиды для кожи, и связали многие патоло-
гические процессы с дисбалансом липидного состава эпидермиса.
Не слишком грубые патологии (например, сухая, шелушащаяся ко-
жа) успешно поддаются коррекции с помощью косметических
средств, которые извне восполняют дефицит некоторых липидов.
В современных косметических препаратах масла и жиры начинают
играть роль активных компонентов, вмешивающихся в физиологи-
ческие процессы в коже, в то время как вспомогательные функции
перекладываются на более инертные силиконы.
При нанесении на кожу жиры могут играть роль эмолентов, ос-
таваясь на поверхности кожи и делая ее гладкой и мягкой, а могут
проникать в глубокие слои, действуя как активные ингредиенты.
Проникающая способность (пенетрация) природного жира или мас-
ла зависит от того, сколько свободных жирных кислот в нем содер-
жится: чем их больше, тем выше пенетрация. Однако следует пом-
нить, что жир, который используется в косметике, должен по воз-
можности содержать как можно меньше свободных жирных кислот,
поскольку они комедогенны.
Чаще всего кожа испытывает нехватку так называемых незаме-
нимых жирных кислот - линолевой, а-линоленовой и у-линоле-
новой. Линолевая и у-л и ноленовая кислоты относятся к классу оме-
га-6-кислот, а а-линоленовая - к омега-3-кислотам. Для нормального
функционирования кожи необходимо, чтобы омега-6 и омега-3-кис-
лоты поступали в организм в правильном соотношении - в диапазо-
не от 4:1 до 1:1. При дефиците незаменимых жирных кислот в орга-
низме, прежде всего, страдает кожа - она начинает краснеть, шелу-
шиться, становится сухой и раздраженной. Это объясняется тем, что
незаменимые жирные кислоты являются необходимыми строитель-
ными элементами для липидных пластов рогового слоя. Из них стро-
ятся длинные цепи полиненасыщенных жирных кислот, которые сши-
вают липидные бислои в многослойные пласты. При отсутствии неза-
менимых жирных кислот липидные пласты распадаются на отдельные
бислои, которые образуют бреши в защитном барьере.
Липидный барьер нуждается в восстановлении не только при
дефиците незаменимых жирных кислот или других кожных патоло-
гиях. Нанося какой-нибудь «стимулирующий» крем, мы часто не
задумываемся, что, питая кожу, одновременно разрушаем липидный
Кожа и косметика
363
слой. Делается это с благой целью - доставить в более глубокие слои
активные компоненты, необходимые для живых клеток кожи. В та-
ком случае перед одним и тем же косметическим средством ставятся
две взаимоисключающие задачи, первая из которых состоит в том.
чтобы разрушить эпидермальный барьер, а вторая - чтобы затем его
восстановить. Роль разрушителей в косметической рецептуре отво-
дится ПАВ и растворителям, а роль ремонтной бригады выполняют
П111ИДЫ масел и жиров. Они встраиваются в липидные пласты, зале-
нпяя в них бреши и восстанавливая их целостность. У химиков-раз-
работчиков косметики даже существует специальный термин - пе-
режиривающая добавка. Пережиривающие добавки обязательно
вводятся в моющие средства (наиболее активно вымывающие эпи-
юрмальные липиды), обеспечивая скорейшее восстановление кож-
ного барьера.
Еще одна задача, которую с успехом могут решать липиды, -
повышение проницаемости рогового слоя для других активных ком-
понентов.
В качестве энхансеров часто используются мононенасыщенные
жирные кислоты. Они способны проникать в роговой слой и изменять
1скучесть мембранных слоев, что и приводит к увеличению прони-
цаемости рогового слоя. Текучесть мембран зависит от соотношения
насыщенных и ненасыщенных липидов. Липидные пласты рогового
слоя неоднородны и имеют так называемую мозаичную структуру, в
которой наряду с более плотными (жесткими) участками имеются
участки менее плотные (жидкие). Участки, в которых преобладают
насыщенные липиды, образуют твердокристаллическую фазу рогово-
|о слоя, а участки с высокой степенью ненасыщенности - жидкокри-
(даллическую. Между этими фазами существует хрупкое равновесие,
которое легко нарушить, внося экзогенные липиды.
Олеиновая кислота (мононенасыщенная) имеет точку плавле-
ния. близкую к температуре рогового слоя. Данные инфракрасной
< нектроскопии свидетельствуют, что в липидных пластах рогового
< чоя олеиновая кислота образует жидкую фазу, в которой как бы
нчавают твердые участки липидных пластов. Это вносит существен-
ный беспорядок в строгую организацию липидных структур и по-
вышает проницаемость рогового слоя. Поэтому все масла, в которых
содержится много олеиновой кислоты, обладают хорошими пенет-
рирующими свойствами и легко впитываются в кожу. Олеиновая
кислота, входящая в состав триглицеридов, обладает более мягким
дезорганизующим действием.
364
Глава 17
В последнее время в косметике часто используются альфа-
гидроксикислоты (АНА), которые вызывают отшелушивание верх-
него слоя ороговевших клеток. Fartasch с соавторами исследовал
влияние гликолевой кислоты на барьерные свойства кожи. Оказа-
лось, что АНА не взаимодействуют с липидами рогового слоя и не
вызывают повышения TEWL. На этом основании авторы делают
вывод, что действие АНА направлено исключительно на десмосомы
(корнеосомы), которые обеспечивают сцепление корнеоцитов.
Для восстановления липидных структур проще всего попробо-
вать перекрыть путь испаряющейся жидкости с помощью водоне-
проницаемой пленки. Иными словами, может быть, достаточно на-
нести на кожу вазелин или другое средство, которое образует за-
щитное водонепроницаемое покрытие на коже. Однако эксперимен-
ты показывают, что таким образом мы не способствуем восстанов-
лению кожного барьера. Окклюзия приводит к замедлению восста-
новления барьерной функции и нарушению секреции ламеллярных
телец. Оказывается, повышение испарения воды служит сигналом
для немедленной реставрации поврежденного барьера. Если же та-
кой сигнал не поступает из-за того, что испарение чем-то блокиро-
вано, восстановление барьерных структур становится невозможным.
Исследование различных косметических продуктов показало,
что при применении некоторых из них симптомы сухости кожи
уменьшаются, что сопровождается возвращением TEWL к базаль-
ному уровню. Таким образом, объективные методы исследования
подтверждают, что косметика в ряде случаев может являться не про-
сто инертным слоем на поверхности кожи. Особую роль здесь игра-
ют липиды, входящие в состав увлажняющих кремов, которые могут
даже защищать кожу от действия агрессивных ПАВ, таких как лау-
рил сульфат натрия.
Роль экзогенных липидов в восстановлении барьерных свойств
кожи подробно исследовали Man Mao-Quang, Elias, Feingold и дру-
гие ученые в Калифорнийском университете. Они установили, что
физиологические липидные смеси восстанавливают липидный барь-
ер не сразу, а через некоторое время. При этом ингибиторы липид-
ного биосинтеза блокируют восстановление липидного барьера. Это
означает, что липиды проникают в слой живых клеток и участвуют в
метаболизме эпидермальных липидов. Иными словами, они прохо-
дят сквозь комплекс Гольджи, превращаются в церамиды и попада-
ют в роговой слой уже в виде ламеллярных телец. После этого они,
как и положено ламеллярным тельцам, перестраиваются и образуют
нормальные липидные пласты.
Кожа и косметика
365
Проведя многочисленные эксперименты, Man Mao-Quang пред-
ножил состав, быстро улучшающий барьерную функцию кожи. «Ма-
гическое соотношение» Man Mao-Quang - 1:1:1. Ученый утверждает,
что церамиды, холестерин и свободные жирные кислоты, смешан-
ные в такой молярной пропорции, превращают липидную компози-
цию в целительный бальзам для поврежденной кожи. При этом до-
пускается увеличение любого компонента смеси не более чем в
1 раза, т. е. пропорция может выглядеть так - 3:1:1. Кроме того, ли-
пидная смесь должна содержать линолевую кислоту или готовые
анилцерамиды. Напротив, композиции на основе животных жиров
чучше исключить несмотря на то, что многим животным жирам
приписываются лечебные свойства. Воски, которые также являются
одним из основных компонентов кожного сала, по-видимому, не
участвуют в обмене липидов и не влияют на кожный барьер. Поэто-
му пчелиный воск, который образует на поверхности кожи полупро-
ницаемую защитную пленку, можно отнести, по крайней мере, к
безвредным компонентам косметики.
Ацилцерамиды и масла, обогащенные линолевой кислотой, уже
используются для изготовления высококачественной косметики.
Растительные церамиды обычно получают из масла зародышей
пшеницы. Кроме этого, существуют синтетические церамиды, кото-
рые более однородны по своему составу. Благотворное влияние на
кожу будут оказывать лишь смеси, в которых содержатся линолеат-
содержащие церамиды.
Imokawa с соавт. сравнивает эффективность синтетических це-
рамидов (псевдоцерамидов), содержащих различные жирные кисло-
1ы, в восстановлении барьерной функции кожи. По их данным, еже-
дневное нанесение на кожу линолеат-содержащих псевдоцерамидов
приводило к заметному уменьшению TEWL, причем эффект зависел
oi дозы применяемых церамидов. Церамиды с насыщенными цепя-
ми или содержащие олеиновую кислоту обладали слабым восста-
навливающим действием и не вызывали снижения TEWL.
Как все полярные липиды, церамиды способны образовывать
замкнутые мембранные структуры в водном растворе, поэтому они
। ак же, как и фосфолипиды, могут применяться для приготовления
шпосом. Стабильность липосом можно повысить, если по рецепту
Man Mao-Quang в них добавить холестерин и жирные кислоты. Так
как в роговом слое почти нет фосфолипидов, липосомы, построен-
ные из церамидов, считаются более физиологичными, чем фосфоли-
пидные липосомы.
366
Глава 17
Итак, косметические средства могут быть причиной нарушения
барьерной функции кожи, так как в них часто содержатся вещества,
которые разрушают липидные структуры рогового слоя. Обычно
такие вещества применяются в качестве энхансеров, то есть средств,
улучшающих прохождение различных веществ через роговой слой.
Поврежденный липидный барьер можно восстановить с помо-
щью физиологических липидных смесей.
17.2. Теории старения кожи
Согласно современным представлениям, старение - это резуль-
тат постепенного накопления дефектов в клетках, межклеточных
структурах, которые, в конце концов, выводят из строя жизненно
важные системы организма. Старость наступает, с одной стороны,
из-за того, что такова программа, заложенная в клетках, а с другой -
оттого, что организм в течение жизни накапливает повреждения и
болезни, другими словами - изнашивается. Генетически обуслов-
ленное старение тесно связано с продолжительностью жизни. По-
влиять на генетически обусловленное старение практически невоз-
можно. Однако можно замедлить скорость изнашивания организма и
уберечь себя от преждевременного старения.
Современные косметические anti-age-средства (косметика про-
тив старения) разрабатываются с учетом наших знаний о тех процес-
сах, которые лежат в основе старческих изменений, протекающих в
коже. В настоящее время ученые выделяют три главные причины
преждевременного старения кожи - это свободные радикалы, УФ-из-
лучение и обезвоживание.
Согласно свободнорадикальной теории старения, предложенной
Харманом в 1954 г., свободные радикалы, образующиеся в организме
по разным причинам, способны необратимо повреждать клетки и их
генетический аппарат. Кроме того, генерируясь в ходе окислитель-
ных реакций в митохондриях, они негативно влияют и на них, уско-
ряя тем самым ход «биологических часов» клетки и приближая ее
гибель. Надо отметить, что с появлением этой теории, у человечества
возникла надежда: быть может, антиоксиданты и есть те вещества,
которые помогут нам длительное время выглядеть молодыми и здо-
ровыми? К сожалению, очень быстро люди поняли, что свободные
радикалы - это только один из механизмов, ведущих к старению.
В последнее время широкое распространение получила еще од-
на теория - теория гликации. Иногда ее называют теорией Мэйларда
(Maillard theory) - по имени ученого, 50 с лишним лет назад от-
Кожа и косметика
367
крывшего неферментативную реакцию между моносахаридами и
аминогруппами белков in vitro. Оказалось, что эта реакция может
протекать и в организме при физиологических условиях, причем ее
скорость зависит от концентрации сахара и времени. Реакция Мэй-
лар да была впервые продемонстрирована на гемоглобине больных
диабетом, у которых уровень сахарсвязанного (гликозилированного)
гемоглобина гораздо выше, чем в норме. Исследование гликозили-
рованного гемоглобина оказалось весьма ценным лабораторным по-
казателем. который характеризует некий средний уровень глюкозы в
крови. Так называемый индекс гликемии, использующийся в клини-
ке, выражается в молярных процентах, т. е. в количестве остатков
моносахаридов, которое приходится на ЮО молекул гемоглобина.
При диабете, когда уровень сахара в крови увеличен, «сахарной
атаке» подвергаются не только белки крови, но и белки тканей. Из-
менение структуры белка сказывается на его функционировании, а
накопление измененных белков в тканях приводит к постепенному
нарушению физиологических процессов. Так, уже доказана прича-
стность сахаров к атеросклерозу (взаимодействие с липопротеина-
ми), помутнению хрусталика глаза (реакция с белками стекловидно-
го тела), нарушению работы ионных насосов клеток («сахарное» по-
вреждение белков клеточных мембран), образованию морщин (свя-
зывание с коллагеном и эластином).
Свободнорадикальная теория и теория гликации возникли неза-
висимо друг от друга и развивались параллельно, однако в настоящее
время ученые рассматривают комплексную теорию, в которой обе
теории переплетаются. Так, было доказано, что гликозилированные
белки могут участвовать в свободнорадикальных реакциях, а свобод-
ные радикалы, в свою очередь, способствуют конформационным пе-
рестройкам молекулы белка, делая ее доступной для атаки сахаров.
Практическая ценность любой теории заключается в том, чтобы
наметить стратегию решения поставленной задачи. Так, из теории
Хармана следует, что в anti-age терапии обязательно должны при-
сутствовать вещества, блокирующие свободнорадикальные реакции.
Дальнейшие эксперименты подтвердили правоту этого вывода.
И сейчас ни одно современное косметическое средство, рекомен-
дуемое для увядающей кожи (и не только для нее), не обходится без
антиоксидантов.
Теория Майлорда подвела базу под всем известное правило:
«поменьше сладкого». Так старинное наблюдение обрело научное
обоснование. В последние годы ведутся довольно активные иссле-
дования веществ, препятствующих старению кожи. Одно из них -
368
Глава 17
аминогуанидин, успешно прошедший испытания на животных с
экспериментальным диабетом. Однако в косметике подобные препа-
раты вряд ли найдут себе место, поскольку относятся скорее к ле-
карствам и должны применяться только под наблюдением врача. Так
что на сегодняшний день отказ от сладкого остается, пожалуй, наи-
более эффективным способом борьбы с AGE* продуктами. По той
же самой причине в состав косметических препаратов не стоит в из-
бытке вводить моносахара.
Напрашивается еще один, очень важный вывод: здоровая кожа -
это прежде всего результат нормального и сбалансированного пита-
ния. Не случайно пищевые добавки, содержащие витамины, микро-
элементы, антиоксиданты и другие полезные вещества, приобретают
такую популярность. Воздействие на кож}' «изнутри» и «снаружи» -
вероятно, наиболее разумное решение.
Как известно, упругость и эластичность кожи во многом зави-
сит от состояния коллагена и эластина - межклеточных белковых
компонентов дермы. Старые волокна коллагена разрушаются фер-
ментом коллагеназой, а в фибробластах происходит синтез новых.
Такой баланс нарушается, как только коллагеназа начинает хуже
работать. Происходит это и в случае блокады самого фермента, и в
случае образования коллагеновых димеров. «Сшитые» друг с другом
волокна становятся недоступны коллагеназе, они накапливаются в
ткани и тормозят синтез новых волокон. В результате кожа теряет
эластичность, становится дряблой и морщинистой.
Сшивки между коллагеновыми нитями могут провоцироваться
разными факторами и идти по разным механизмам. И теория Хармана
(свободнорадикальная теория), и теория Мэйларда (теория гликации)
предлагают свои варианты, по которым разворачиваются события.
Кожа находится в постоянном контакте с кислородом. Под дей-
ствием УФ излучения и ряда других внешних факторов (грязь, ал-
лергены, медикаменты, косметика и проч.) в коже образуются сво-
бодные радикалы, которые вмешиваются в метаболические процес-
сы. В частности, активные формы кислорода и свободные радикалы,
образующиеся в дерме под действием УФ-А, стимулируют синтез
коллагеназы - фермента, разрушающего коллагеновые нити. Однако
синтез антиколлагеназы остается на прежнем уровне. В результате
* Advanced glycosylation end - products (AGE) - вещества, вызывающие
«старение» кожи, в частности, образование сшивок между коллагенно-
выми волокнами
Кожа и косметика
369
дисбаланса системы коллагеназа/антиколлагеназа происходит изме-
нение структуры межклеточных коллагеновых волокон.
УФ-В, хотя и не проникает в глубокие слои кожи, также нега-
тивно сказывается на ее состоянии. Обнаружено, что УФ-В излуче-
ние стимулирует высвобождение из клеточных депо ионов железа и
меди, что приводит к повышению уровня этих ионов во внеклеточ-
ном пространстве. И железо, и медь являются прекрасными катали-
заторами реакции образования гидроксил-радикалов из перекиси
водорода:
Fe2+ + Н2О2 —> ОН + ОН' + Fe3+
Cu+ + Н2О2 —> ОН + ОН’ + Си2+
Гидроксил-радикалы, беспрепятственно достигая дермы, про-
воцируют образование коллагеновых димеров.
Согласно теории Мэйларда, коллагеновые сшивки образуются в
результате повреждающего действия моносахаров. Этот процесс
многоступенчатый. Он начинается обратимой гликацией - восста-
новленный сахар (глюкоза, фруктоза, рибоза и др.) присоединяется к
концевой а-аминогруппе белка.
Происходит это спонтанно, без участия ферментов. По сути де-
ла, идет типичная реакция конденсации, известная из органической
химии - реакция между альдегидной группой и а-аминогруппой, в
результате которой образуются Шиффовы основания. В данном слу-
чае вещества, образованные первичной конденсацией белка и вос-
становленного сахара, называются продуктами Амадори. В даль-
нейшем продукты Амадори подвергаются различным, в большинст-
ве своем необратимым, модификациям (окислению, конденсации,
структурным перестройкам и проч.). В результате формируется дос-
!аточно разнообразная группа веществ, получившая обобщенное
название advanced glycosylation end-products (AGE). AGE медленно
накапливаются в тканях и обладают многими негативными эффек-
1ами, в частности, способствуют образованию сшивок между колла-
। сновыми волокнами (рис. 17.1).
«Сшитый» коллаген не только менее эластичен по сравнению с
нормальными волокнами. Он, в отличие от последних, нерастворим
и плохо связывает воду, что также сказывается на внешнем виде ко-
жи - она становится более сухой и менее упругой. К сожалению,
коллагеновые сшивки практически не поддаются разрушению кон-
сервативным методом. Поэтому основной задачей anti-age-косме-
1ики является профилактика, а не лечение.
370
Глава 17
Коллаген
Нх>°
I
н-с-он
но-с-н
н-с-он
н-с-он
I
н-с-он
I
н
Глюкоза
N N-H N-H
II I I
н-с н-с-н н-с-н
I I I
н-с-он с=о с=о
но-с-н но-с-н с=о
I I I
н-с-он н-с-он н-с
I I II
н-с-он н-с-он с-н
I I I
н-с-он н-с-он н-с-он
I I I
н н н
Шиффово Продукт AGE
основание Амадори
"Сшитые" молекулы
коллагена
Рис. 17.1. Иллюстрация «сшивания» коллагеновых волокон
Наиболее серьезным следствием появления свободных радика-
лов в клетке является перекисное окисление. Перекисным его назы-
вают потому, что его продуктами являются перекиси. Чаще всего по
перекисному механизму окисляются ненасыщенные жирные кисло-
ты, из которых состоят мембраны живых клеток. Точно так же пере-
кисное окисление может идти в маслах, которые содержат ненасы-
щенные жирные кислоты, и тогда масло прогоркает (перекиси липи-
дов имеют горький вкус). Опасность перекисного окисления в том,
что оно протекает по цепному механизму, т. е. продуктами такого
окисления являются не только свободные радикалы, но и липидные
перекиси, которые очень легко превращаются в новые радикалы.
Таким образом, количество свободных радикалов, а значит, и ско-
рость окисления лавинообразно нарастают. Свободные радикалы
реагируют со всеми биологическими молекулами, которые встреча-
ются им на пути, такими, как белки, ДНК. Если лавину окисления не
остановить, то может погибнуть весь организм. Именно это и проис-
ходило бы со всеми живыми организмами в кислородной среде, если
бы природа не позаботилась снабдить их мощной системой защиты -
антиоксидантной системой.
Антиоксиданты - это молекулы, которые способны блокировать
реакции свободнорадикального окисления, восстанавливая окислен-
ные соединения. Когда антиоксидант отдает свой электрон окисли-
телю и прерывает его разрушительное действие, он сам окисляется и
становится неактивным. Для того, чтобы вернуть его в рабочее со-
стояние, его надо снова восстановить, поэтому антиоксиданты
обычно работают парами или группами. Например, витамин С вос-
станавливает витамин Е, а глютатион восстанавливает витамин С.
Кожа и косметика
371
Растительные полифенолы или биофлавоноиды эффективны против
свободных радикалов.
Важную роль в организме играют антиокислительные фермен-
!ы. Это супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и глютатионперокси-
ыза. СОД и каталаза образуют антиоксидантную пару, которая бо-
рется со свободными радикалами кислорода, не давая им возможно-
< in запустить процессы цепного окисления. Глютатионпероксидаза
обезвреживает липидные перекиси, обрывая тем самым цепное пе-
рекисное окисление липидов. Для работы глютатионпероксидазы
необходим селен. Поэтому пищевые добавки с селеном усиливают
.нггиоксидантную защиту организма.
Антиоксидантными свойствами в организме обладают многие
соединения. Это токоферолы, каротиноиды, аскорбиновая кислота,
.ш । иокислительные ферменты, женские половые гормоны, коэнзим Q.
। половые соединения (содержащие серу), некоторые аминокислоты
и белковые комплексы, витамин К и многие другие. Однако, несмот-
ря на такую мощную антиоксидантную защиту, свободные радикалы
нее же оказывают достаточно разрушительное действие на биологи-
ческие ткани и, в частности, на кожу. Причиной этого являются фак-
юры. которые резко усиливают образование свободных радикалов в
организме, что приводит к перегрузке антиоксидантной системы и к
окислительному стрессу. Наиболее серьезным из этих факторов сни-
мется УФ излучение.
Роль солнечного света в процессе раннего старения настолько
шачительна, что ученые стали называть этот тип старения фотоста-
рением. Признаками фотостарения является утолщение рогового
i моя (солнечный кератоз), появление пигментных пятен (лентиго),
накопление атипичных эластиновых волокон в коже (эластоз) и де-
। радация коллагена.
Солнечный свет - главный виновник раннего увядания. Солнце
и мучает свет в широком диапазоне длин волн (от 200 нм и выше).
( о лнечный спектр делят на несколько областей: УФ диапазон, ви-
димый свет и инфракрасное излучение. Видимый свет - это то элек-
|ромагнитное излучение, которое воспринимают наши глаза. Диапа-
юп лучей видимого света лежит в пределах от 400 до 700 нм. При
i iiine волны более 700 нм начинается инфракрасный спектр, лучи
мнорого воспринимаются нами как тепло; а в области длин волн
менее 400 нм находится диапазон ультрафиолетового излучения,
шрающего исключительную роль в жизни многих живых организ-
мов нашей планеты. Согласно современным представлениям, первые
морщины появляются именно из-за ультрафиолетового излучения.
372
Глава 17
УФ спектр делится на три области - УФ-А, УФ-В и УФ-С. УФ-С -
лучи с самыми малыми длинами волн (200 - 290 нм) - наиболее
опасны, поскольку обладают самой высокой энергией. К счастью,
все УФ-С лучи задерживаются в стратосфере (рис. 17.2).
Летальное действие Ожог кожи Фотостарение
Рис. 17.2. Глубина проникновения УФ лучей в зависимости
от длины волны
УФ-В лучи имеют диапазон 290-320 нм. Они достигают по»
верхности Земли, проходя через озоновый слой. В коже человека
УФ-В лучи проникают в эпидермис, но не попадают в дерму. Эти
лучи обладают сильным повреждающим действием и отвечают за
множество острых и хронических побочных эффектов, связанных С
воздействием солнечного света. Волны длиной 297 нм отличаются
наибольшей способностью вызывать эритему.
Длины волн УФ-А лучей находятся в пределах от 320 до 400 нм.
Из всего УФ спектра эти лучи имеют наименьшую энергию, но при
этом обладают самой высокой проникающей способностью. Дости-
гая поверхности Земли, они проходят сквозь толщу воды в морскиа
глубины. В коже человека УФ-А лучи достигают срединных слоев
дермы. Именно с ними связывают процессы, лежащие в основе фо-
тостарения кожи.
Известно, что в горах и южных регионах солнечная радиация
выше - загореть и обгореть здесь можно гораздо быстрее. Это связа-
но с тем, что интенсивность УФ излучения зависит не только от пу-
ти, пройденного им от Солнца, но также от расстояния, пройденного
в атмосфере: чем больше расстояние, тем меньше интенсивность
Кожа и косметика
373
излучения. При прохождении УФ лучей через атмосферу их интен-
сивность падает примерно на 20% за каждые 1000 м пути. Это про-
исходит не только за счет поглощения в атмосфере, но и за счет до-
полнительного рассеивания из-за пыли и облаков. Так, в облачный
день интенсивность УФ-В излучения может снизиться почти вдвое
ио сравнению с ясными днями. На море и в горах большое количест-
во УФ лучей отражается от воды или снега, и тогда действие прямо-
। о излучения дополняется действием непрямого, отраженного света.
В результате риск получить солнечный ожог значительно повышается.
Ученые считают, что за последние 10 лет вследствие истончения
озонового слоя интенсивность УФ излучения возросла на 3-10%.
Небольшие дозы УФ излучения необходимы для жизни челове-
ка. Доказана их исключительная роль в синтезе витамина D и мета-
болизме кальция. В зимние месяцы при недостатке УФ излучения
наблюдается обострение некоторых кожных заболеваний. Психоэмо-
циональное состояние человека также во многом зависит от УФ из-
цучения: в пасмурную погоду и темное время года у многих насту-
пает депрессия.
Чрезмерное УФ облучение оказывает на кожу повреждающее
воздействие, которое можно разделить на острое и хроническое.
< )стрые эффекты связаны с повреждением кожных покровов и реак-
цией кожи на повреждение. К острым побочным эффектам относят-
ся загар, утолщение кожи и солнечный ожог. УФ-А лучи с длиной
волны более 320 нм отвечают в основном за преждевременное ста-
рение кожи. УФ-В (290-320 нм) излучение в большей степени отве-
чает за солнечный ожог. Как УФ-А, так и УФ-В лучи могут вызы-
вать злокачественное перерождение клеток.
Точный механизм загара до сих пор окончательно не ясен.
Предполагают, что в результате УФ повреждения определенных
\частков генома, ответственных за метаболизм меланина, активизи-
руется фермент тирозиназа. Это приводит к усилению продукции
мечанина, увеличению размеров меланоцитов, удлинению отростков
(.чсндритов) и повышению степени их разветвленности. Кроме того,
\ <1> излучение влияет на ферментативные процессы в других клетках
м)/ки и межклеточном пространстве, что влечет за собой переход
к ичочного сообщества на другой уровень физиологической актив-
ности. Замедленный загар остается на недели и даже месяцы после
\ <|) облучения.
Утолщение кожи - это не только результат повреждения, но и
ыщитная реакция, которая проявляется через несколько часов или
шей после воздействия УФ-В лучей и сохраняется месяцами. Уси-
374
Глава 17
ленное деление базальных клеток и повышение сцепления корне-
оцитов приводит к утолщению рогового слоя эпидермиса, который
является первой преградой на пути УФ лучей и предохраняет от по-
вреждения нижележащие клетки и, что особенно важно, базальные
кератин оциты.
Солнечный ожог - это реакция кожи на повреждение, а также
своего рода защитная реакция. Точный механизм образования сол-
нечного ожога изучен недостаточно, однако уже доказано, что он
включает образование и выброс цитокинов и медиаторов воспаления
из клеток эпидермиса и дермы. Краснота, боль, отек и даже образова-
ние волдырей могут проявляться в течение нескольких часов и дней
после воздействия УФ лучей, в особенности спектра В. Наиболее
опасными в отношении ожога являются лучи с длиной волны 300 нм.
Способность загорать у всех людей различна. По реакции на
УФ излучение кожу людей разделяют на 6 типов (типы кожи по
Фитцпатрику):
1 тип - никогда не загорают, всегда обгорают (часто имеют
очень белую кожу, светлые волосы, светлые глаза);
II тип - иногда им удается загореть, но чаще они обгорают
(светлая кожа, русые или каштановые волосы);
III тип - хорошо загорают, иногда обгорают;
IV тип - всегда загорают, никогда не обгорают (оливковая ко-
жа, темные волосы);
V-VI типы - никогда не обгорают (темная кожа, черные волосы).
Тот факт, что по цвету кожи можно предсказать ее чувстви-
тельность к солнечным лучам, говорит о том, что главным защитни-
ком кожи от УФ излучения является меланин. Негры, кожа которых
содержит очень много меланина, никогда не болеют меланомой, но
зато меланома неизбежно поражает негров-альбиносов, живущих в
Африке. Кожа людей, страдающих витилиго (белые пятна на коже),
имеет разную чувствительность к солнцу в пигментированных и не-
пигментированных участках. Меланин поглощает УФ излучение и
работает как естественный УФ фильтр. Кератиноциты получают
гранулы меланина от меланоцитов - клеток, производящих меланин
и расположенных в базальном слое эпидермиса. Чем интенсивнее
УФ излучение, тем больше меланина производят меланоциты.
Поврежденная УФ лучами кожа стареет. Однако это старение
имеет некоторые отличительные особенности. При истинном старе-
нии все слои кожи истончаются. При фотостарении происходит
утолщение эпидермиса и рогового слоя. Изменения межклеточного
вещества дермы при фотостарении неравномерны - наряду с нор-
Кожа и косметика
375
мильными коллагеновыми волокнами в нем обнаруживаются скоп-
ления аморфного атипичного материала, состоящего из эластина.
Способность синтезировать коллаген и другие компоненты межкле-
।очного вещества дермы в фотоповрежденной коже сохраняется,
поэтому многие признаки фотостарения обратимы. Характерным
симптомом фотостарения являются сосудистые звездочки (паучки,
сеточки) и пигментные пятна (лентиго). В совокупности все эти сим-
птомы дают характерную картину фотостарения, что и дало основа-
ние ученым выделять его в самостоятельный вид старения.
Обезвоживание кожи и разрушение эпидермального барьера
Одним из первых признаков старения кожи является ее видимое
увядание. Кожа как бы теряет жизненные силы, становится менее
упругой, выглядит сухой и усталой. Симптомы увядания кожи появ-
ияются задолго до появления первых морщин.
Слово «увядание» вызывает у нас мысль о нехватке влаги. Ста-
реющая кожа кажется сухой и утратившей упругость. Однако, как
по ни парадоксально, самый главный показатель сухости кожи -
II'WL - остается практически таким же, как в юности. Некоторые
исследователи говорят даже о снижении TEWL стареющей кожи по
сравнению с кожей молодых людей. Это свидетельствует о том, что
причины, вызывающие возрастную сухость кожи, несколько иные,
чем в случае патологической сухости кожи, вызванной разрушением
барьерных структур или дефицитом незаменимых жирных кислот.
Одной из характерных особенностей стареющей кожи является
повышенная чувствительность к действию факторов, повреждающих
кожный барьер. При этом отмечается замедленное по сравнению с мо-
лодым возрастом восстановление барьерной функции кожи. То есть
II WL быстрее повышается в ответ на повреждающие факторы, на-
пример на воздействие лаури л сульфата натрия, а затем медленнее воз-
вращается к прежним значениям. Если у молодых людей (20-30 лет)
через сутки после повреждения TEWL снижалась на 50%, то у по-
жилых (80 лет) - лишь на 15%.
Кожа начинает обезвоживаться с эпидермиса. Происходит это
iB-за того, что эпидермис лишен кровеносных сосудов, которые
moi ли бы пополнять в нем запасы влаги.
Исследование липидного состава стареющего эпидермиса пока-
мчо. что с возрастом количество липидов в роговом слое уменьша-
с1ся. Особенно это изменение затрагивает церамиды. И если общее
(^отношение церамидов, холестерина и жирных кислот остается не-
изменным, то состав фракции церамидов несколько изменяется. Со-
376
Глава 17
держание линолеатсодержащих ацилцерамидов падает, а вместо них
возрастает доля олеатсодержащих ацилцерамидов.
Снижение содержания липидов в стареющем эпидермисе и за-
медление восстановления кожного барьера после повреждения гово-
рит прежде всего о нарушении липидного синтеза. Действительно, как
показывают данные экспериментов, синтез липидов (в особенности
холестерина) в стареющей коже значительно снижен по сравнению с
кожей молодых людей. Это легко объяснимо, ведь для синтеза липи-
дов необходима слаженная работа различных ферментов. Ферменты
являются белками, а все белки кодируются генами ДНК. По мере ста-
рения в ДНК накапливаются мутации, или ошибки, которые приводят
к появлению целого ряда дефектных неактивных ферментов. Наруше-
ние работы ферментов влечет за собой общее замедление биосинтети-
ческих процессов в организме. Так что сбой в биосинтезе липидов -
это лишь одно из проявлений общей ферментной недостаточности.
Если в эпидермисе присутствует большое количество глюкозил-
церамидов, то в роговом слое липидные пласты построены, в основном,
из церамидов. Превращение глюкозилцерамидов в церамиды происхо-
дит при участии фермента бета-глюкозилцереброзидазы. Ингибиторы
бета-глюкозил-цереброзидазы, блокирующие работу фермента, нару-
шают формирование нормального эпидермального барьера. Это гово-
рит о том, что снижение активности этого фермента может стать важ-
ной причиной нарушения барьерных свойств кожи с возрастом.
В роговом слое присутствует и другой фермент - церамидаза,
которая разрушает церамиды. Это необходимо для того, чтобы по-
врежденные или дефектные липидные пласты вовремя заменялись на
новые. Эксперименты показывают, что по мере старения активность
бета-глюкозилцереброзидазы понижается, а активность церамидазы
парадоксально возрастает. Так как скорость обновления эпидермиса с
возрастом падает, такое распределение активности ферментов приво-
дит к истончению липидных структур рогового слоя.
Основная причина снижения содержания церамидов в эпидер-
мисе - это возрастное снижение активности фермента 6-десатуразы,
который осуществляет превращение линолевой кислоты в гамма-
линоленовую. Этот шаг необходим для дальнейшего построения
длинноцепочечных «хвостов» ацилцерамидов. При нарушении рабо-
ты 6-десатуразы алиментарная линолевая кислота не может эффек-
тивно использоваться для синтеза церамидов.
Замедление липидного синтеза и дисбаланс в работе ферментов
приводят к уменьшению числа ламеллярных телец и к ослаблению
липидных структур. Такие структуры хотя и способны быть прегра-
кожа и косметика
377
дои для воды, но быстро сдают оборону при малейшем натиске небла-
юприятных факторов. Таким образом, барьерная функция рогового
сюя при старении нарушается, но это является лишь следствием из-
менений, происходящих в нижних слоях эпидермиса, где находятся
живые клетки. В этом главное отличие сухости кожи, вызванной ост-
рым нарушением барьерной функции (например, при частом контакте
кожи с детергентами и растворителями), от возрастной сухости кожи.
Если в первом случае активность липидсинтезирующих клеток
сохраняется и нанесение хорошо подобранных растительных масел
может дать быстрый положительный эффект, то для стареющей ко-
жи лечение должно быть более сложным.
Почему же, несмотря на явно прогрессирующую сухость кожи,
IEWL так незначительно меняется с возрастом? Для того, чтобы
(нветить на этот вопрос, необходимо рассмотреть процессы, опреде-
ляющие степень гидратации кожи. Эпидермис является резервуаром,
который насыщается водой, проходящей в роговой слой через сосуды
дермы, и из которого вода уходит, испаряясь с поверхности кожи. До
сих пор мы измеряли TEWL, или, иначе говоря, количество воды,
испаряющееся с поверхности кожи, предполагая, что поток воды из
чермы постоянен. Поэтому, видя, что испарение воды увеличивалось,
мы делали вывод, что эпидермис обезвоживался, и наоборот.
Для стареющей кожи условия несколько меняются - мы видим,
•но эпидермис обезвожен. При этом TEWL остался прежним или
даже уменьшился. По-видимому, единственное объяснение этому
1акое: дерма перестала справляться со своей задачей. Таким обра-
юм. можно сделать вывод, что главная причина сухости кожи в по-
жилом возрасте находится в дерме, а не в роговом слое. При этом
и вменения, затрагивающие живые клетки эпидермиса, играют некую
дополнительную роль.
Нарушения барьерной функции рогового слоя - не главный
миологический фактор увядания кожи при старении. Поэтому под-
ход к коррекции водного баланса кожи в зрелом возрасте должен
мы । ь комплексным с учетом всех причин, усиливающих обезвожи-
ii.uine кожи. Правило Man Mao-Quang, сформулированное в разделе
I /. I, применимо и к стареющей коже. Но если обычно оптимальное
восстановление липидного барьера наблюдалось при нанесении на
кожу смеси из трех основных липидов - церамидов, холестерина и
< вободных жирных кислот - в соотношении 1:1:1 и при этом любой
компонент смеси мог быть увеличен в 3 раза по сравнению с осталь-
ными, то для стареющей кожи оптимальным является соотношение
I 1:3 с доминирующим холестерином. Авторы утверждают, что
378
Глава 17
именно синтез стеринов наиболее существенно понижается с возрас-
том и влияет на барьерные свойства кожи.
Так как при старении синтез липидов нарушен, а формирование
ламеллярных гранул затруднено, некоторые ученые предлагают ис-
пользовать в косметике для увядающей кожи липосомы, построен-
ные из церамидов. Предполагается, что такие липосомы будут прямо
встраиваться в поврежденные участки липидных пластов подобно
тому, как это делают ламеллярные тельца. Это должно обеспечить
быстрое улучшение внешнего вида кожи.
Одним из ферментов, активность которых снижается с возрас-
том, является 6-десатураза, превращающая линолевую кислоту в
гамма-линоленовую. Есть ряд масел, в состав которых наряду с ли-
нолевой входит гамма-линоленовая кислота. Это масла черной смо-
родины, примулы вечерней, бурачника. Иногда их объединяют под
общим названием омега-6-масла (линолевая и гамма-линоленовая
кислоты относятся к омега-6-семейству, так как первая двойная
связь у них расположена у шестого атома углерода). Введение этих
масел в средства для стареющей кожи помогает сгладить симптомы
ферментной недостаточности и предотвратить снижение содержания
церамидов 1 в роговом слое. Надо сказать, что поскольку центр деса^
туразной активности находится в печени, омега-6-масла лучше при-
менять не только наружно, но и в качестве пищевых добавок.
Выбирая масла для стареющей кожи, следует помнить о том,
что окклюзия, или предотвращение испарения воды, может блоки-
ровать синтез липидов в эпидермисе. Синтез липидов может усили-
ваться или замедляться в зависимости от интенсивности испарения
воды с поверхности кожи. Нанося на кожу «тяжелые» масла с высо-
ким содержанием насыщенных жирных кислот, которые образуют
водонепроницаемый слой, мы даем эпидермису сигнал прекратить
синтез липидов. А поскольку по мере старения липидный синтез И
так замедляется, неправильный выбор масел для косметики может
привести к дальнейшему ухудшению барьерной функции.
Ряд веществ оказывает стимулирующее действие на синтез ли-
пидов. Есть данные, что возрастные различия в соотношении между
различными классами церамидов (церамиды I-VI) свойственны
только женщинам. Это говорит о том, что синтез церамидов нахо-
дится под контролем женских половых гормонов. Уровень церами-
дов I возрастает от препубертатного периода до 22-25 лет, что соот-
ветствует возрастанию содержания эстрогенов в организме. Так как
недостаток эстрогенов приводит к снижению митотической актив-
ности клеток эпидермиса, возможно, именно здесь таится причина
Кожа и косметика
379
влияния эстрогенов на биосинтез сфинголипидов кожи. Многие рас-
тения производят вещества, действие которых на организм человека
напоминает действие половых гомонов, поэтому такие вещества по-
лучили название фитоэстрогенов. В настоящее время известно более
20 таких соединений. Введение в состав косметики экстрактов, со-
держащих фитоэстрогены, способно улучшить барьерную функцию
кожи за счет активации липидного синтеза в эпидермисе.
Альфа-гидроксикислоты (АНА), по некоторым данным, спо-
собны активировать биосинтез липидов в эпидермисе, поэтому они
могут использоваться для уменьшения симптомов сухости кожи. По
данным Uniliver Research Laboratory, молочная кислота вызывает
повышение синтеза церамидов на 48%. По данным других исследо-
ваний, АНА уменьшают чувствительность кожи к действию таких
раздражителей, как лаурилсульфат натрия, и ускоряют восстановле-
ние эпидермального барьера.
С возрастом эпидермальный барьер все легче повреждается и
все медленнее восстанавливается. Это означает, что особое внима-
ние надо уделять защите кожи от неблагоприятных факторов. Как
было сказано в предыдущем разделе, прежде всего надо обратить
внимание на косметику как на возможный источник веществ, спо-
собных повредить роговой слой. Здесь главную опасность представ-
ляют, как отмечалось ранее, ПАВ, которые не просто повреждают
пипидные структуры, но, проникая в эпидермис, разрушают живые
к четки, то есть проявляют цитотоксическое действие. Так как с воз-
растом все большую роль играют изменения, происходящие в ниж-
них слоях эпидермиса, воздействие ПАВ может оказаться очень
серьезным, поэтому следует предпочесть ПАВ щадящего действия.
II. конечно, недопустимо в зрелом возрасте использовать очищаю-
щие средства, содержащие органические растворители.
Помимо растворителей и ПАВ, косметика может содержать
другие вещества, увеличивающие проницаемость рогового слоя, а
шачит, повреждающие липидные пласты. Чем старше человек, тем
осторожнее надо быть с энхансерами, которые, конечно, помогают
•вставить биологически активные вещества в глубокие слои кожи,
но при этом ослабляют липидные структуры. А так как в современ-
ной косметике без энхансеров не обойтись, следует по крайней мере
выбирать такие, чье действие наименее разрушительно.
Хорошую защиту для стареющей кожи обеспечивают биополи-
меры, которые образуют на поверхности кожи полупроницаемую
н ненку. Это прежде всего природные полисахариды - хитозан и гиа-
нуроновая кислота. Хитозан - это водорастворимое производное
380
Глава 17
хитина. Хитин входит в состав панцирей членистоногих (крабов,
раков, омаров и т.п.), насекомых, клеточных стенок грибов.
Как правило, хитозаном называют деацетилированные на 80-95%
производные хитина. Молекулярный вес хитозана в коммерческих про-
дуктах зависит от способа получения и колеблется от 10 до 1000 кДа.
Деацетилированная аминогруппа хитозана при pH < 7 положительно
заряжена. Таким образом, хитозан является поликатионом. Отсюда
вытекают два важных свойства хитозана: растворимость в воде и спо-
собность связываться с поверхностью клеток, которые, как известно,
несут отрицательный заряд. Напротив, ацетилированная аминогруппа
хитина заряда не имеет и отвечает за гидрофобные взаимодействия.
Для связывания хитозана с кожей и волосами важны как элек-
тростатические, так и гидрофобные свойства. Они обусловливают
взаимодействие хитозана с белками и липидами, которые входят в
состав не только клеточных мембран, но и межклеточного вещества.
Кроме того, хитозан является стабилизатором эмульсий, что важно
при разработке косметических средств. Хитозан, будучи гидрокол-
лоидом, может сам удерживать воду. Взаимодействуя с белками и
липидами эпидермиса и образуя связанную с ними пленку, он улуч-
шает влагоудерживающие свойства кожи.
Сходными свойствами обладает гиалуроновая кислота, которая
способна связывать в 1000 раз больше воды, чем весит сама. Гиалу-
роновая кислота входит в состав межклеточного вещества дермы и
во многом определяет его влагоудерживающие свойства. Одной из
причин возрастного увядания кожи является снижение содержания
гиалуроновой кислоты в коже. Если бы с помощью косметических
средств удавалось восполнить дефицит гиалуроновой кислоты непо-
средственно в дерме, это позволило бы сохранить нормальную гид-
ратацию кожи даже на фоне сниженного кровоснабжения. Однако
гиалуроновая кислота косметических кремов не способна проник-
нуть даже в эпидермис, а тем более достичь дермы. И все же, не-
смотря на то, что область влияния косметики, содержащей гиалуро-
новую кислоту, ограничена роговым слоем, она способна реально
увлажнять кожу и заметно улучшать ее внешний вид.
Раствор гиалуроновой кислоты хорошо распределяется по всей
поверхности кожи, образуя легкую пленку, которая активно всасы-
вает влагу из воздуха. Это способствует увеличению содержания
свободной воды в роговом слое, а также создает эффект «дополни-
тельной влажности», который помогает снизить испарение воды с
поверхности кожи. После применения косметики с гиалуроновой
кислотой кожа выглядит более мягкой, гладкой и нежной.
ГЛАВА 18
ОСНОВНОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ,
ПРИМЕНЯЕМОЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
КОСМЕТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Для изготовления косметических препаратов применяется раз-
нообразное сырье, относящееся к различным классам органических
и неорганических соединений.
Вспомогательные ингредиенты можно определить как вещест-
ва, которые могут использоваться для улучшения свойств и товар-
ной формы продукта. Именно в косметике не всегда возможно про-
вести четкую грань между основными и вспомогательными вещест-
вами. Последние могут быть веществами различного происхождения
н химического состава. Великое множество имеющихся сегодня на
рынке вспомогательных ингредиентов не позволяет провести их де-
1аиьного критического рассмотрения.
На этом фоне рассмотрим в данной главе лишь некоторые типы
ингредиентов, важных для создания косметических продуктов. Сде-
ланный выбор не претендует на полноту, а имеет целью проиллюст-
рировать взаимодействия между гидрофильными, липофильными и
амфифильными вспомогательными веществами при разработке ре-
цептур, производстве и обеспечении качества, потребительских
i войств, товарной формы дисперсных продуктов.
18.1. Гидрофильные вещества
В английском языке для термина «увлажняющие вещества» ис-
ноиьзуются два слова - «humectant» и «moisturizer».
382
Глава 18
Оба эти слова имеют одно и то же значение, однако химики-
косметологи предпочтение отдают слову «moisturizer», обозначаю-
щему вещество, которое увлажняет, смачивает или переносит влагу.
Слово «humectant» считается менее точным, несколько уста-
ревшим и постепенно выходит из употребления.
Недостаток влаги в роговом слое эпидермиса приводит к появ-
лению симптомов «сухой кожи». Считается, что 10-20%-ное содер-
жание влаги - это тот минимум, который необходим для поддержа-
ния мягкости и эластичности кожи.
Увлажнение (moisturization) кожи и ее смягчение (етоШепсу)
имеют общую цель, поскольку современная увлажняющая космети-1
ка тесно связана с одновременным смягчением кожи.
Гигроскопический характер рогового слоя обусловлен его водо-
растворимыми компонентами, составляющими так называемый на-
туральный увлажняющий фактор (английское сокращение NMF).
В состав NMF входят аминокислоты (40%), а-пирролидон-
карбоновая кислота (12%), лактат натрия (12%), мочевина (7%), ам-
миак, креатинин, глюкозамин и другие азотистые соединения (1,5%),
соли лимонной кислоты (0,5%), мукосахариды, пептиды, неиденти-
фицированные вещества (8,5%) и неорганические катионы и анионы
(18,5%). а-Пирролидонкарбоновая кислота не является гигроскопич-
ной, но ее натриевая соль способна адсорбировать воду в количест-
ве, превышающем 60% ее собственного веса.
От количества влаги, связанной с NMF, зависит эластичность
рогового слоя. Недостаточно увлажненный роговой слой создает
видимость сухой кожи, даже если в эпидермисе достаточно влаги.
Для того, чтобы повысить увлажненность рогового слоя, в косме-
тические изделия добавляют те же вещества, которые входят в NMF.
Это мочевина и молочная кислота, обладающие увлажняющим,
отшелушивающим и антимикробным действием, аминокислоты (се-
рин, глицин, аланин, пролин), натриевая соль а-пирролидонкар-
боновой кислоты, вещества, содержащие ионы Mg, Са, Na, К и др.
Одним из первых коммерческих увлажняющих продуктов был
50%-ный раствор натриевой соли а-пирролидонкарбоновой кислоты
(торговое название Ajidon), влагоудерживающая способность кото-
рого почти вдвое выше, чем у глицерина.
Известны и многие другие подобные увлажняющие продукты,
выпускаемые под торговыми марками Aqualizer Ej (дозировка около
1%), Hydrovition (дозировка до 5%), Hydroplex HHG, Hydroderm, In-
fra-Hydratant и др.
Основное и вспомогательное сырье
383
18.1.1. Вода
Вода является наиболее часто используемым базовым и вспомо-
!ательным веществом при получении косметических препаратов и
должна отвечать определенным требованиям. Чтобы получить воду
для косметического применения, необходимо с помощью соответст-
вующих систем водоподготовки очищать питьевую воду, которая со-
держит как растворимые примеси, так и примеси в виде частиц (тех-
нологическая схема водоподготовки приведена ранее в главе «Основ-
ные и вспомогательные материалы, применяемые в парфюмерии»).
В зависимости от происхождения вода содержит растворимые
ивы (кислород, азот и диоксид углерода) и различные количества
растворимых и труднорастворимых солей. Жесткость воды опреде-
ляется, главным образом, наличием солей кальция и магния (в част-
ности, сульфатами, хлоридами и гидрокарбонатами) - так называе-
мыми солями жесткости. Жесткость воды обычно указывают в виде
содержания CaO (MgO) в миллимолях (мМ) на литр. Воды по жест-
кости характеризуются следующим образом:
- мягкая (< 1,3 мМ);
- средней жесткости (1,3-2,5 мМ);
- жесткая (> 2,5-3,8 мМ);
- очень жесткая вода (> 3,8 мМ).
Снижение жесткости воды повышает эффективность использо-
вания мыл и других чувствительных к жесткости воды ПАВ, т. к.
находящиеся в мыле вещества связывают ионы кальция и магния,
образуя труднорастворимые соли щелочноземельных металлов.
Кроме того, необходимо убедиться, что питьевая вода, согласно
( анПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода», свободна от колиформных
бактерий, колифагов, спор сульфитредуцирующих клостридий.
Общее число микроорганизмов не должно превышать контроль-
ной величины 50 колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 мл милли-
пир. Кроме того, установлены предельно допустимые концентрации
(11ДК) для ряда химических соединений и вредных веществ.
18.1.2. Спирты
Увлажняющим действием обладают все вещества, способные
притягивать влагу из воздуха (спирты, глицерин, сорбит, пропиленг-
школь, полиэтиленгликоли и др.).
Наряду с водой спирты являются важными гидрофильными
in номогательными веществами в косметических препаратах. Осо-
бенно широкое применение находят этанол, изопропиловый спирт,
нропиленгликоль, глицерин и сорбит (табл. 18.1).
384
Глава 18
Таблица 18.1
Спирт Структурная формула Точка кипения, °C Поверхно- стное натя- жение, мН/м Плот- ность, г/мл _
Этиловый СНз^^ЪН 78-79 22,8 0,795
Изопро- пиловый сн3 сн3 81-83 22,6 0.787 ~
Пропи- ленгли- коль сн3 но. JL юн 186-188 35,6 1,0364
Глицерин он 290 63,4 1,255 *
Сорбит HQ ЮН /“х он НО—' / Л v HQ t)H Точка плавления: 91-93 модифика- ция 11 96-98 модифика- ция 1 — 1,49
Глицерин смягчает кожу, препятствует замерзанию крема на
лице в морозный день, во влажном воздухе работает как увлажни-
тель кожи, притягивая влагу из воздуха. Однако при низкой влажно-
сти воздуха использовать глицерин в кремах для сухой кожи не ре-
комендуется, так как, вытягивая воду из рогового слоя, он может
еще больше обезводить кожу.
Сорбит менее гигроскопичен, чем глицерин, поэтому риск вы-
сушивания кожи при его использовании меньше.
Пропиленгликоль применяется в косметических рецептурах I
качестве растворителя (иногда вместо воды), он нетоксичен, смягча-
ет кожу, снижает температуру замерзания жидкостей, обладает ан-
тимикробным действием.
Пропиленгликоль очень гигроскопичен, однако в сухой атмо-
сфере может вытягивать воду из рогового слоя.
Спирты - это полярные вещества с гидроксильными группами,
обладающие ярко выраженными гидрофильными свойствами, при-
меняются в основном в качестве (со)растворителей.
Этанол представляет собой бесцветную, гигроскопичную, легко
воспламеняющуюся маловязкую жидкость, которая отличается ха-
рактерным запахом и жгучим вкусом.
Основное и вспомогательное сырье
385
Он хорошо смешивается с водой в любой пропорции с сокра-
щением объема и выделением тепла, хорошо смешивается также с
хлороформом, бензином, многими эфирными маслами и другими
органическими жидкостями.
Для фармацевтических целей и для изготовления косметиче-
ских средств применяется обезвоженный, денатурированный 96%
(по объему) этанол. Для денатурации применяют вещества, которые
неприятны на вкус и запах, например, диэтилфталат. В зависимости
от концентрации, этанол может применяться с разной целью: его
20% растворы обладают надежным консервирующим действием, а
70% смеси этанола с водой могут использоваться для дезинфекции
поверхностей.
Недостатком при использовании этанола в косметических пре-
паратах являются возникающие при известных условиях явления
несовместимости его с повышающими вязкость вспомогательными
веществами, такими как органические и неорганические гидрокол-
лоиды. Это часто проявляется в сильном снижении вязкости или в
заметных изменениях консистенции препарата.
Изопропанол (2-пропанол) представляет собой бесцветную, лег-
ко воспламеняющуюся жидкость с характерным спиртовым запахом.
Этот спирт не вызывает раздражения кожи. В косметике приме-
нение изопропилового спирта предпочтительнее в лосьонах для бри-
тья и для волос, в качестве дезинфицирующего средства и
(со)растворителя. При этом так же, как в случае этанола, для целево-
го применения решающее значение имеет концентрация изопропи-
лового спирта.
В то время как этанол и изопропанол являются представителя-
ми одноатомных спиртов, пропилен гликоль (1,2-пропандиол) при-
надлежит к категории многоатомных спиртов. Это прозрачная, бес-
цветная, вязкая, гигроскопичная жидкость, смешивающаяся с водой,
этанолом и многими эфирными маслами.
Наряду с глицерином и сорбитом, пропиленгликоль во влажной
среде также является сильно гигроскопичным веществом. Это свой-
ство позволяет использовать пропиленгликоль в качестве стабилиза-
юра влажности в концентрациях свыше 5%. Кроме того, его приме-
няют в качестве агента растворения и усилителя резорбции.
Важнейший многоатомный спирт, а именно глицерин (1,2,3-про-
нан-триол), представляет собой бесцветную, вязкую и гигроскопич-
ную жидкость, не имеющую запаха.
Эту сиропообразную, сладкую на вкус жидкость получают гид-
ролизом животных и растительных жиров, либо синтезируют из про-
пилена.
386
Глава 18
Благодаря хорошей смешиваемости с водой и спиртами, а также
своей нетоксичности, глицерин часто служит основой полутвердых
форм продуктов. Глицерин применяют прежде всего в качестве эф-
фективного увлажнителя и смягчающего компонента во многих
кремах для рук. Кроме того, глицерин улучшает распределение пр
поверхности полутвердых форм продуктов.
Глицерин не применяют в косметических препаратах в концен-
трациях свыше 30%, так как высокая гигроскопичность глицерина в
таких концентрациях приводит к обезвоживанию и тем самым к ис-
сушению и раздражению кожи.
Сорбит относится к шестиатомным спиртосахарам. В чистом
виде он имеет форму белого, кристаллического, гигроскопичного,
сладковатого на вкус порошка, который в промышленном масштабе
получают каталитическим гидрированием D-глюкозы.
Сорбит применяют главным образом в виде 70% водного рас-
твора. По сравнению с глицерином он имеет менее выраженную
гигроскопичность и поэтому лучше совместим с кожей. Так же как и
глицерин, сорбит благодаря своим гигроскопическим свойствам ис-
пользуется преимущественно в качестве стабилизатора влажности
кожи или волос в концентрациях от 2 до 5%.
18.1.3. Полиэтиленгликоли
Полиэтиленгликоли (ПЭГ, PEG, международное торговое на-
звание «Macrogol») можно рассматривать как продукты поликонден-
сации этиленгликоля или продукты полимеризации этиленоксида
(табл. 18.2).
18.2. Полиэтиленгликоли, обозначения по INCI, их свойства
Номер PEG Средняя молярная масса*, г/моль Вязкость* 1) при 20 °C, мПа • с Температура затвер- девания, °C
PEG-4 200 70 —
PEG-8 400 120 4-8
PEG-12 600 20 (50% р-р) 15-25
PEG-20 1000 30 (50% р-р) 30-40
PEG-32 1500 50 (50% р-р) 40-50
PEG-50 4000 250 (50% р-р) 50-58
PEG-135 6000 500 (50% р-р) 55-62
*Данные приблизительные
Как и у других полимеров, в ходе промышленного синтеза все-
гда образуются смеси ПЭГ, различающихся относительными моле-
Основное и вспомогательное сырье
387
кулярными массами продуктов. Средняя молекулярная масса (Мср)
применяемых в косметике ПЭГ, как правило, составляет от 200 до
6 000, что соответствует средней степени полимеризации от 4 до
150. В номенклатуре INCI степень полимеризации указывается по-
сле аббревиатуры «PEG».
Консистенция полиэтиленгликолей зависит от Мср. До Мср по-
рядка 400 речь идет о вязких бесцветных жидкостях. Продукты с
более высокими значениями Л/ср представляют собой пластичные
формуемые пасты. Начиная с Л/ср 1500 и выше, продукты имеют
твердую воскообразную форму, их можно заказать в форме чешуек
или микроскопических шариков.
С повышением Мср скорость растворения и гигроскопичность
снижаются. Разные типы ПЭГ смешиваются между собой неограни-
ченно. Они не подвержены разложению микроорганизмами. В силу
своей ярко выраженной полярности, помимо воды, они растворяют-
ся в одно- и многоатомных спиртах, ацетоне, многих сложных эфи-
рах и простых гликолевых эфирах, но не растворяются или ограни-
ченно растворяются в алифатических углеводородах, минеральных и
жирных маслах. Продукты от ПЭГ-4 до ПЭГ-8 обладают высокой
растворяющей способностью для большого числа активных и вспо-
могательных веществ, трудно растворимых в воде, поэтому их при-
меняют в качестве растворителей или сорастворителей. Наряду с
этим гигроскопические свойства и очень хорошая совместимость с
кожей позволяют использовать их в качестве стабилизаторов влаж-
ности в косметических продуктах накожного применения.
18.1.4. Кислоты
В парфюмерно-косметической промышленности используется
большое количество разнообразных кислот с различными свойства-
ми, например, бензойная, виннокаменная, лимонная, молочная, са-
лициловая, уксусная и др.
Бензойная кислота (СбН5СООН) применяется в препаратах для
удаления пятен и веснушек как сильное антисептическое средство.
Будучи растворима в жирах, она используется в качестве консерван-
та жиров для приготовления косметических кремов.
Виннокаменную кислоту [(СНОН)2 • (СООН)2] получают глав-
ным образом из отходов виноделия (винный камень, выжимки и т. д.).
По своим свойствам и действию на кожу она близка к лимонной
кислоте.
Лимонную кислоту (СбН8О7) получают двумя основными спо-
собами, один из которых основан на извлечении ее из природных
388
Глава 18
растительных объектов (лимоны, брусника и др.), другой - на техно-
логическом способе превращения сахара в лимонную кислоту.
Лимонная кислота обладает приятным мягким вкусом. Она
применяется в лосьонах, в средствах против веснушек (как замена
ртутного преципитата), а также в средствах против некоторых пятен
кожи и для изменения pH ряда косметических средств. Добавление
ее в лосьоны в количестве 0,5% повышает тургор кожи, которая,
кроме того, приобретает ровный матовый и чистый оттенок.
Особенно хорошо действует лимонная кислота в составе свеже-
го лимонного сока. Это объясняется наличием в нем, помимо 8%
лимонной и 1% яблочной кислот, эфирных масел, витаминов (глав-
ным образом витамина С).
Молочная кислота (СН3 - СНОН - СООН) в химическом отно-
шении представляет одноосновную оксикислоту жирного ряда. Она
применяется для поддержания кислой реакции косметических
средств. В природе молочная кислота встречается во многих пище-
вых продуктах: в хлебе 0,7-0,8%, в сквашенных молочных продук-
тах (кислое молоко, кефир) содержание ее доходит до 1%. Молочная
кислота может быть получена многими способами, но основным из
них является процесс сбраживания сахаристых сред (в основном
крахмала) молочнокислыми бактериями.
Наиболее эффективно действие молочной кислоты в косметике
проявляется при использовании кислого молока: белеет кожа, почти
исчезают веснушки и пятна, волосы становятся блестящими и шел-
ковистыми. Молочная кислота применяется в виде 5%-ных раство-
ров в качестве консерванта кремов и лосьонов.
Салициловая кислота [С6Н4(ОН)СООН] используется как хо-
рошее антисептическое средство. При смешивании растворов, со-
стоящих из двух частей салициловой кислоты и одной части борной,
получается смесь, обладающая антисептическим действием, во мно-
го раз превосходящим по действию борную и салициловую кислоты,
взятые в отдельности. Салициловая кислота применяется в лосьонах,
в средствах от веснушек, как дезодорирующее вещество в средствах
от пота и других изделиях в качестве консерванта.
Уксусная кислота (СН3СООН) обладает освежающим и бактери-
цидным действием при концентрации более 1%. В косметике она при-
меняется в лосьонах (туалетный уксус), в средствах от пота и других.
Тиогликолевая кислота (CH2SHCOOH) - бесцветная, прозрач-
ная жидкость. Кислота темнеет на воздухе, поэтому ее расфасовы-
вают в стеклянные ампулы и хранят в сухом складском помещении.
Основное и вспомогательное сырье
389
Тиогликолевая кислота применяется для изготовления препара-
юв для химической завивки волос, так как она размягчает каротин
колос, что лежит в основе завивки.
18.2. Гелеобразующие агенты
Гели отличаются тем, что в молекулярно связанной жидкой
среде образуется пространственная структура диспергированного
вещества, которая образована за счет молекулярных, водородных
или иных связей. В случае гидрогелей, которые содержат воду в ка-
честве молекулярно связанной жидкой фазы (иногда с добавкой
спирта), в качестве гелеобразующих агентов, главным образом, при-
меняют следующие ингредиенты:
- макромолекулы, называемые также молекулярными коллои-
дами;
- агрегаты более мелких органических молекул - так называе-
мые ассоциированные органические коллоиды;
- агрегаты, образованные неорганическими молекулами и час-
шцами, называемые также неорганическими коллоидами.
К классическим гелеобразователям в водных средах относят
молекулярные коллоиды. Эти вещества представляют собой поли-
меры и содержат полярные функциональные группы. Полимерные
молекулы в ходе гелеобразования сольватируются. Молекулярные
коллоиды в форме коллоидных растворов можно получить простым
растворением соответствующего макромолекулярного вещества в
подходящем растворителе. При этом повышается вязкость жидко-
сти. Для получаемых в этом случае коллоидных дисперсий (золей)
характерно то, что коллоидные частицы системы в значительной
степени не зависят друг от друга. Для формирования трехмерной
с i руктуры геля необходима определенная минимальная концентра-
ция. Тогда золь переходит в гель. Макроскопически заметным при-
знаком перехода золь-гель является изменение текучести. С повы-
шением концентрации гелеобразующего агента связан заметный пе-
реход от жидкой системы, не обнаруживающей предела текучести
(нормальная, ньютоновская жидкость), к полутвердому состоянию с
пределом текучести, обнаруживающимся по достижении предельно-
ю напряжения сдвига (аномальная жидкость). Переход гель-золь
можно инициировать разбавлением дисперсионной среды, повыше-
нием температуры или приложением достаточно большого сдвиго-
вого усилия.
390
Глава 18
В косметической практике с давних пор применяют гидрофиль-
ные полимеры в качестве вспомогательных веществ. Наряду с раз-
нообразными природными веществами, такими как гуммиарабик
(Gum Arabic, название по номенклатуре INCI: Acacia Gum), агар,
каррагинан, желатин и др., в настоящее время широкое применение
находят частично или полностью синтетические полимеры, отдель-
ные представители которых показаны на рис. 18.1.
Рис. 18.1. Вещества, образующие гидрогель, их классификация,
обозначение по INCI (из книги Г. Кутц, 2004 г.)
Гуммиарабик представляет собой затвердевающую на воздухе
каучукоподобную смолу, выделяющуюся естественным путем или в
результате надреза ствола и веток некоторых африканских видов
акации. Гуммиарабик на 80-90% состоит из смеси различных поли-
сахаридов и на 10-15% из белков. Основную часть полисахаридов,
называемых арабинами, составляют соли кальция (а также частично
магния и калия) арабиновой кислоты. В протеиновой фракции, свя-
занной с полисахаридами, относительно много серина и 4-окси-
пролина.
В ней встречаются ферменты, в частности, оксидазы и перокси-
дазы. Гуммиарабик образует вязкие водные растворы и поэтому в
косметических и фармацевтических препаратах служит для стабили-
Основное и вспомогательное сырье
391
зации дисперсных систем. Это вещество можно использовать в каче-
стве эффективного анионного полимерного эмульгатора для получе-
ния эмульсий типа «масло в воде». Его применяют также при мик-
роинкапсуляции в процессе коацервации. Это - метод, при котором
из раствора полимера с диспергированными в нем твердыми или
жидкими веществами на дисперсную фазу осаждается полимер в
виде содержащей растворитель гелевой фазы, называемой коацерва-
том. Затем производят отверждение и разделение частиц или капель,
обернутых таким образом в оболочку. В простой коацервации участ-
вует только один полимер. При этом образование коацервата дости-
i ается повышением температуры, добавкой «плохих» растворителей,
электролита или изменением pH. Комплексная или взаимная коацер-
вация основана на совместном осаждении противоположно заря-
женных полимеров. Классическим примером служит объединение
растворов желатина и гуммиарабика. Желатин с pH ниже значения
pH 4,7 заряжен положительно. В противоположность этому гуммиа-
рабик имеет отрицательный заряд, который мало подвержен измене-
нию в кислой среде. При смешивании обоих растворов в соответст-
вующей пропорции наблюдается коацервация. Макроскопически ее
можно распознать по образованию осадка.
Желатин представляет собой очищенный денатурированный
протеин (рис. 18.2), который получают путем гидролиза нераствори-
мого в воде животного коллагена в кислой (тип А) или щелочной (тип В)
среде. Промышленный продукт может также представлять собой
смесь гидролизатов. Желатин состоит примерно на 85% из протеина,
на 8-12% из воды и примерно на 3% из минеральных солей.
Типы желатина, получаемые этими двумя способами, отлича-
ются по изоэлектрической точке и гелеобразующей способности.
При кислотной обработке образуется продукт с изоэлектрической
ючкой в интервале pH 6,3-9,2. Он обладает наилучшей желирующей
способностью при значениях pH около 3,2. При щелочной обработке
можно получить желатин, изоэлектрическая точка которого нахо-
дится в интервале pH 4,7-5,2 с оптимумом гелеобразования при
pH 7-8. Гели, которые можно резать ножом, часто удается получать
уже при 1% исходной концентрации желатина. Частота применения
желатина в сфере косметики неуклонно сокращается по причине его
животного происхождения. В качестве натуральных полимерных
заменителей следует упомянуть агар, каррагинан и пектин.
Типичными примерами натуральных гелеобразователей для
водных сред служат простые эфиры целлюлозы. В сравнении с рас-
392
Глава 18
тигельными гелеобразующими агентами, производные целлюлозы
имеют преимущество, выражающееся в постоянстве химических и
физических свойств, к тому же они, как и природные полисахариды,
физиологически безвредны.
желатин
метилцеллюлоза
карбомер
Рис. 18.2. Некоторые полимерные гелеобразователи, их структура
и обозначение по INCI
Метилцеллюлоза (МЦ, INCI: methylcellulose) представляет со-
бой простой эфир целлюлозы и метанола (см. рис. 18.2). Торговые
продукты отличаются друг от друга различными степенями замеще-
ния и полимеризации, которые наряду с исходной концентрацией в
значительной степени определяют вязкость раствора МЦ. Концен-
трация гелеобразования составляет 3-5%. Привлекательным допол-
нительным свойством является поверхностная активность МЦ, осо-
бенно в плане стабилизации эмульсий.
Натрийкарбоксиметилцеллюлоза (КМЦ, sodium carboxymethyl
cellulose, INCI: cellulose gum) представляет собой натриевую соль
Основное и вспомогательное сырье
393
частично карбоксиметилированной целлюлозы. Торговые продукты
имеют в большинстве случаев среднюю степень замещения - от 0,4
до 0,8. КМЦ практически не растворяется в органических раствори-
юлях. Чем выше степень карбоксиметилирования и чем ниже сред-
няя молярная масса, тем она лучше растворима в воде. Ввиду анион-
ного характера следует ожидать взаимодействий КМЦ с многова-
иентными неорганическими катионами по типу известкового мыла
или с органическими соединениями. Минимальная концентрация
। елеобразования составляет около 3%.
Важнейшим представителем синтетических органических мак-
ромолекул из числа используемых в косметике является полиакри-
новая кислота (polyacrylic acid, INCI: carbomer), структура которой
показана на рис. 18.2. Полиакриловая кислота представляет собой
полимер с молекулярной массой обычно от 800 000 до 3 000 000.
Дисперсия ее порошка в воде имеет показатель pH около 3. При до-
бавлении щелочей или алканоламинов образуются прозрачные вяз-
кие растворы, причем в этом случае результирующая вязкость зави-
сит от pH и концентрации. Минимальная концентрация гелеобразо-
вания в воде - от 0,5% и выше - заметно ниже соответствующих
значений для производных целлюлозы. Максимум вязкости и про-
зрачности гелей полиакриловой кислоты достигается в диапазоне
pH 6-10. При значениях pH < 3 осаждается свободная кислота. Соль
полностью нейтрализованной полиакриловой кислоты, существующая
обычно при pH > 10, неспособна образовывать гелевые структуры.
У полиакриловой кислоты наблюдается несовместимость с ка-
тонными веществами, электролитами в высокой концентрации и
ионами поливалентных металлов, поэтому в ее растворы рекоменду-
йся добавлять комплексообразователи типа EDTA. Гели карбомера
чувствительны к свету, ввиду чего их следует хранить в темноте или
снабжать УФ фильтрами широкого диапазона.
Большинство товарных форм полиакриловой кислоты предлага-
сзся в форме порошка или гранулята. Для растворения или набуха-
ния их при перемешивании добавляют к водному растворителю. Пе-
ремешивание должно быть настолько интенсивным, чтобы частицы
1всрдого вещества сразу полностью увлажнялись и отделялись друг
от друга, прежде чем они набухнут и скомкуются, поэтому для дос-
шжения хорошего диспергирования порошка начальную температу-
ру растворителя нужно выбирать так, чтобы набухание было огра-
ниченным, а растворимость была бы плохой.
В холодной воде метилцеллюлоза растворяется лучше, чем в
।силой, поэтому ее следует диспергировать примерно в 1/4 от обще-
394
Глава 18
го количества воды при 80-90 °C. А после полного смачивания и
достижения однородного распределения частиц добавляют осталь-
ную часть воды в холодном виде (можно и в форме льда). Дости-
гающееся в результате снижение температуры является предпосыл-
кой для быстрого растворения диспергированных частиц при уме-
ренной скорости перемешивания т. к. при низкой температуре вода
является для метилцеллюлозы отличным растворителем.
Другие водорастворимые полимеры типа эфиров целлюлозы
лучше растворяются в теплой воде, чем в холодной, эти порошки
сначала диспергируют в ледяной воде, а затем растворяют при по-
вышенной температуре.
Агломерации полимерных порошков в процессе растворения
препятствует также первоначальное увлажнение их жидкостями,
которые не дают полимеру набухнуть, но смешиваются с «хоро-
шим» растворителем. В случае карбомеров такая же процедура ре-
комендуется для получения дисперсии еще на стадии, предваряю-
щей нейтрализацию. Однако в этом случае в процессе нейтрализа-
ции необходимо обращать внимание на то, чтобы выбиралась под-
ходящая скорость перемешивания: при нейтрализации кислоты ос-
нованием немедленно наступает гелеобразование. Включенные пу-
зыри воздуха удаляются из высоковязких нейтрализованных поли-
акрилатных гелей с большим трудом. В случае липидосодержащих
дисперсных систем, в которых образующим гидрогель ингредиентом
выступает карбомер, последний можно предварительно диспергиро-
вать и в масляной фазе.
Как уже говорилось, неорганические молекулы также способны
образовывать гелевые структуры в подходящих гидрофильных рас-
творителях. Особое косметико-фармацевтическое значение имеют
высокодисперсный диоксид кремния (название по INC1 - silica или
hydrated silica) и бентонит (bentonite).
Если модификацию кремнезема получают пиролизом из SiCl4 в
газовом пламени, то он представляет собой кремниевую кислоту в
виде частиц сферической формы со средним диаметром 5-50 нм.
Это вещество имеет очень невысокую водорастворимость - 115 мг/л.
Оно практически нерастворимо в алифатических спиртах и углево-
дородах. Высокодисперсный диоксид кремния не является пигмен-
том, так как его показатель преломления (1,45) и размеры его частиц
слишком малы. Жидкости с аналогичным показателем преломления
дают с SiO2, полученной термическим способом, прозрачные дис-
персии, которые обнаруживают значительное повышение вязкости.
Причиной тому являются находящиеся на поверхности частиц сила-
Основное и вспомогательное сырье
395
мольные группы, которые посредством водородных мостиков обра-
зуют трехмерную структуру. Кроме кремнезема, получаемого тер-
мическим путем, получают и аморфные кремниевые кислоты, отли-
чающиеся своими рентгено-структурными характеристиками. Их
получают «мокрым» способом (название по INCI: hydrated silica) -
и ибо осаждением из растворов жидкого стекла, либо подавая рас-
твор силиката в кислоту. Гидроокись кремнезема имеет больший
размер частиц и более низкую гелеобразующую способность при
повышенной абразивности, т. е. способности к износу контакти-
рующего с ней материала, поэтому этот продукт применяется в ос-
новном при составлении рецептур полупрозрачных зубных паст в
«елевой форме. Оба вида кремнезема безвредны в токсикологиче-
ском и дерматологическом отношении.
Ярко выраженными гелеобразующими свойствами обладают и
такие продукты, как алюмосиликат магния (тальк), имеющий назва-
ние по INCI magnesium aluminium silicate, и бентонит. Он принадле-
жит к группе монтмориллонитов и обладает трехслойной структурой
с подвижными катионами. Поскольку эти ионы могут замещаться,
бентониты представляют собой катионообменники. Для косметиче-
ских и фармацевтических целей должны, по возможности, приме-
няться алюмосиликаты, свободные от железа и имеющие цвет от
белого до максимум бежевого. Ярко выраженная склонность бенто-
нитов к набуханию объясняется находящимися на поверхностях сло-
ев не полностью насыщенными по кислороду группами SiO. С водой
бентонит в 15-20% концентрации образует пастообразные гели. Го-
могенные препараты образуются в том случае, если бентониты вно-
сятся в воду небольшими порциями. После нескольких часов набу-
хания препараты готовы к употреблению. Для экономии времени
продукт можно подавать в воду при интенсивном перемешивании.
Для дальнейшего сокращения периода набухания можно готовить
исходные смеси с водой, нагретой до 80-90 °C.
Способные к гелеобразованию благодаря наличию поверхност-
но-активных органических молекул ассоциативные коллоиды рас-
сматриваются в главе «Эмульгаторы».
18.3. Химические продукты различного
происхождения, обладающие
увлажняющим действием
В последнее время все более популярными увлажняющими
компонентами становятся природные вещества, в том числе белко-
вые гидролизаты животного происхождения.
396
Глава 18
Разработан ряд эффективных коммерческих увлажнителей, соз-
данных на основе гидролизатов коллагена.
В этом ряду увлажнителей следует назвать препараты Hydro-Pro
220 и 230, Super-Pro 5А, 11, 25 и 35, большинство из которых облада-
ет увлажняющими свойствами, значительно превосходящими NMF.
Так, было установлено, что роговой слой (взятый с мозоли) после
обработки 5%-ным раствором увлажнителей WSP-X250 и WSP-X1000,
полученных на основе гидролизатов коллагена, снова приобрел спо-
собность существенным образом абсорбировать и удерживать воду.
Увлажняющие вещества получаются и из других продуктов жи-
вотного происхождения.
Выраженным увлажняющим действием обладает хитозан - поли-
сахарид, получаемый из панцирей морских ракообразных, а также сы-
вороточный альбумин (белковая фракция сыворотки крови), молочная
сыворотка, гидролизаты эластина, планктона и рыбной муки, содер-
жащие аминокислоты, нуклеопротеины, пептиды, полисахариды и др.
В последние годы в косметике широко используются увлаж-
няющие вещества растительного происхождения.
Среди них в первую очередь следует назвать следующие продукты:
- фитоконцентраты ежевики, которые эффективно регулируют
водный баланс кожи, тонизируют ее и повышают ее упругость;
- экстракты земляники, увлажняющие и смягчающие кожу;
- свежий сок малины, используемый для увлажнения и пита-
ния кожи;
- фитопрепараты из ягод и листьев черной смородины, кото-
рые оказывают тонизирующее действие на кожу, регули-
руют жировой и водный баланс и применяются в кремах для
вялой и жирной кожи;
- биопрепараты дыни, широко применяемые в увлажняющих
лосьонах для любого вида кожи;
- экстракт киви, который используется в качестве увлажняю-
щего и питающего кожу компонента, благоприятно влияю-
щего на обменные процессы в клетках кожи;
- экстракт манго, который оказывает увлажняющее, питатель-
ное, регулирующее и защитное действие на кожу и исполь-
зуется в увлажняющих кремах и лосьонах;
- р-глюкан - полисахарид, получаемый из клеточной стенки
пекарских дрожжей, который образует на коже увлажняю-
щую пленку, защищает кожу от УФ излучения, обладает
иммуностимулирующим действием;
Основное и вспомогательное сырье
397
- экстракт клевера лугового, который активизирует синтез
коллагена и гиалуроновой кислоты и используется в кремах
для ухода за увядающей кожей;
- экстракт из зерен овса, который используется в кремах для
вялой и стареющей кожи, увлажняет и питает ее, удаляет
омертвевшие клетки;
- комплексы биологически активных веществ из спирулины и
хлореллы, которые используются в различных косметиче-
ских препаратах и стимулируют питание, увлажнение, об-
менные процессы, защиту от свободных радикалов и др.;
- гидролизат экстансина, представляющий собой гликопроте-
ин растительного происхождения, извлекаемый из корне-
плодов моркови, он содержит оксипролин и серин, схож по
действию с коллагеном, обладает хорошими увлажняющими
свойствами и используется в косметических препаратах для
увядающей кожи.
Из растительных масел, увеличивающих влагоудерживающую
способность кожи, можно назвать жирное масло, получаемое из бу-
рачника (огуречника) лекарственного, и соевое масло, которое, как
все масла, богатые незаменимыми жирными кислотами, способству-
ет восстановлению эпидермального барьера и повышает влагоудер-
живающую способность кожи.
Хорошо увлажняет, смягчает и питает кожу мед, который сти-
мулирует водно-солевой и жировой обмен в эпидермальных клетках
и используется во многих увлажняющих и питательных кремах.
Приведенный список отнюдь не исчерпывает перечень расти-
тельных продуктов, обладающих увлажняющим действием на кожу.
18.3.1. Гиалуроновая кислота как натуральный
увлажнитель
Гиалуроновая кислота содержится в коже животных и человека,
в соединительной ткани и жидкостях живого организма, в стекло-
видном теле глаз крупного рогатого скота, в пуповине, в синовиаль-
ной жидкости, в коже акулы и в петушиных гребнях, а также в клет-
ках некоторых бактерий. Впервые гиалуроновая кислота была обна-
ружена в стекловидном теле коровьего глаза еще в 1934 году. В на-
стоящее время в Японии и других странах налажено биотехнологи-
ческое производство гиалуроновой кислоты с использованием высо-
копродуктивных штаммов.
Биологические функции гиалуроновой кислоты весьма разно-
образны, но главное ее значение состоит в том, что она являеся од-
398
Глава 18
ним из важнейших компонентов соединительной ткани, где выпол-
няет роль цементирующего агента, участвует в процессе роста и ре-
генерации тканей, регуляции проницаемости клеточных мембран и
во многих других процессах, обеспечивающих нормальное функ-
ционирование организма.
В косметике гиалуроновая кислота и ее натриевая соль приме-
няются, главным образом, в качестве увлажняющего компонента,
поскольку одна молекула кислоты может связывать 200-500 моле-
кул воды.
Способность гиалуроновой кислоты связывать воду можно на-
глядно продемонстрировать: водный раствор гиалуроновой кислоты
можно взять в руки как гель.
Гиалуроновая кислота представляет собой природный мукопо-
лисахарид. ее молекула состоит из повторяющихся 2000-2500 звень-
ев Ы-ацетил-Э-глюкозамина и глюкуроновой кислоты.
Гиалуроновая кислота
Почти половина всей гиалуроновой кислоты кожи содержится в
дерме, где она располагается в соединительной ткани между волок-
нами коллагена и эластина. Гиалуроновая кислота содержится также
в клетках рогового слоя эпидермиса.
В дерме содержится почти 70% воды (15-18% всей воды
организма), что обеспечивает коже упругость и устойчивость к
внешнему воздействию.
В роговом слое также есть вода, содержание которой практиче-
ски постоянно, если роговой слой не поврежден.
Это связанная, или первичная, вода (5% сухого веса) и слабо
связанная, или вторичная, вода (30% сухого веса).
Кроме того, есть еще свободная вода, содержание которой зави-
сит от относительной влажности окружающей среды и от присутст-
вия в роговом слое гигроскопических молекул.
Поглощение влаги из воздуха происходит благодаря присутст-
вию наряду с другими гигроскопическими молекулами (например,
натриевой солью, а-пирролидонкарбоновой кислоты, лактатом на-
трия, мочевиной и др.) и гиалуроновой кислоты.
Основное и вспомогательное сырье
399
С возрастом водный баланс кожи нарушается, и потери воды
начинают превышать ее поступление.
Это происходит как за счет уменьшения количества влаги, ко-
торая просачивается в дерму через кровеносные сосуды (ухудшается
общее кровоснабжение кожи), так и за счет нарушения водосбере-
гающих систем.
В частности, снижается синтез гиалуроновой кислоты в дерме и
эпидермисе и ускоряется ее разрушение под действием различных
факторов.
В настоящее время существуют две противоположные точки
зрения относительно того, проникает ли гиалуроновая кислота через
эпидермальный барьер.
Согласно одной из них, включение гиалуроновой кислоты в
косметические препараты приводит лишь к поверхностному эффек-
ту - созданию на поверхности кожи проницаемой пленки, под кото-
рой в коже активно протекают естественные процессы.
Согласно другой - гиалуроновая кислота способна проникать в
глубокие слои кожи и, более того, способствует переносу других
веществ.
Вторая точка зрения получила недавно экспериментальное под-
тверждение, причем оказалось, что сквозь кожу проникают довольно
крупные комплексы гиалуроновой кислоты с молекулярной массой
360-400 кДа.
Последнее обстоятельство говорит о том, что этот процесс
представляет собой скорее активный транспорт, чем пассивную
диффузию, и что гиалуроновая кислота не только может достигать
глубоких слоев кожи, но и служить переносчиком для других биоак-
। ивных компонентов.
Гиалуроновая кислота считается одним из самых «приятных»
косметических ингредиентов.
Это белый порошок, который медленно, но полностью раство-
ряется в воде, образуя вязкий, бесцветный, слегка опалесцирующий
। ель уже при концентрации 1%.
Гиалуроновая кислота прекрасно совместима с кожей, никогда
не вызывает раздражения и аллергической реакции.
Сходными свойствами обладают ее натриевая и калиевая соли,
которые также используются в косметике. Раствор гиалуроновой
кислоты хорошо распределяется по всей поверхности кожи, образуя
иегкую пленку, которая весьма активно поглощает влагу' из воздуха.
Это способствует увеличению содержания свободной влаги в рого-
вом слое, а также создает эффект «дополнительной влажности», ко-
торый помогает снизить испарение воды с поверхности кожи.
400
Глава 18
По сравнению с другими распространенными увлажнителями
гиалуроновая кислота имеет ряд преимуществ.
После применения косметики с гиалуроновой кислотой кожа
выглядит более мягкой, гладкой и нежной. В отличие от многих био-
логически активных веществ, гиалуроновая кислота проявляет все
свои ценные качества при весьма низких концентрациях (0,01-0,1%),
что позволяет создавать эффективную косметику, цена которой бу-
дет устраивать как производителей, так и потребителей.
Опыт применения гиалуроновой кислоты в косметике основыва-
ется главным образом на работах японских исследователей, которы-
ми был создан ряд зарекомендовавших себя препаратов для ухода за
кожей, например, препарат для лечения потрескавшейся кожи и др.
Наиболее популярными косметическими препаратами, содер-
жащими гиалуроновую кислоту, являются средства против старения
кожи. Основная роль гиалуроновой кислоты в этих препаратах со-
стоит в восполнении и поддержании уровня влаги в коже, что спо-
собствует активизации метаболических процессов, ускорению репа-
ративной регенерации тканей и благотворно сказывается на внеш-
нем виде кожи.
В последние годы все шире практикуются инъекции гиалуроно-
вой кислоты в глубокие слои кожи. Популярный метод обкалывания
морщин и определенных зон лица действительно придает коже уп-
ругость и эластичность, причем эффект довольно стойкий и сохра-
няется несколько месяцев.
Гиалуроновая кислота входит в состав многих увлажняющих
кремов, губной помады, бальзамов для губ, гелей для век, антицел-
люлитных кремов, лосьонов для загара, противовоспалительных
лосьонов, солнцезащитных средств и др.
В медицине гиалуроновая кислота применяется для ускорения
заживления ран (особенно в ожоговой практике) и в офтальмологии.
Качество гиалуроновой кислоты как косметического ингреди-
ента определяется ее молекулярным весом. В зависимости от источ-
ника и технологии получения молекулярный вес гиалуроновой ки-
слоты может варьировать от 70 до 4000 кДа. Чем длиннее молеку-
лярная цепочка гиалуроновой кислоты, чем меньше разброс по мо-
лекулярному весу, тем лучше формируется увлажняющая пленка.
Чаще всего гиалуроновую кислоту получают из петушиных
гребней, но в некоторых случаях используется пуповина человека и
стекловидное тело глаз крупного рогатого скота.
В последнее время гиалуроновую кислоту стали получать био-
технологическим путем из растительного сырья с использованием
Основное и вспомогательное сырье
401
бактериальных культур, в частности культуры Streptococcus zooepi-
dermicus.
Основными поставщиками гиалуроновой кислоты на мировом
рынке являются фирмы Pharmacia (Швеция), Lifecore Biomedical
(США), Nigal Pharmaceutical Corporation (Канада), Medchem Products
(CLUA), Sigma (США), Serva (Германия), Seikagaku (Япония) и др.
На российском рынке в последние годы появились вполне кон-
курентоспособные отечественные препараты с гиалуроновой кисло-
i ой, ничем не уступающие, а иногда и превосходящие по эффектив-
ности зарубежные аналоги.
18.4. Липофильные вспомогательные
компоненты
Вещества, обладающие способностью смягчать кожу, поддер-
живать ее мягкой, гладкой и нежной, называются эмолентами (от
английского emollient - смягчающий).
Эмоленты - это жиры и жироподобные вещества, которые,
фиксируясь в роговом слое, увеличивают сцепление роговых чешуек
на поверхности кожи, устраняют сухость, шелушение и тем самым
улучшают внешний вид кожи. Можно сказать, что эффект от нане-
сенного на кожу крема - это на 99% эффект эмолентов.
Их действие в полном смысле слова косметическое - временное
улучшение внешнего вида кожи без активного вмешательства в ее
физиологию.
Иногда в специальной литературе термины «эмоленты» и «кос-
метические масла» звучат как синонимы. Однако это не совсем верно.
Эмоленты - понятие более широкое. Оно объединяет вещества
разных химических групп, которые обладают одним общим свойст-
вом - смягчать кожу.
Эмоленты делятся на гидрофильные и липофильные.
Глицерин и этоксилированный глицерин - это примеры гидро-
фильных эмолентов. Среди липофильных эмолентов выделяют твер-
ii.ic (например, миристилмиристат) и жидкие (например, депилолеат).
Согласно принятой классификации, косметические масла - это
жидкие липофильные эмоленты.
Основным критерием принадлежности вещества к группе липи-
дов являются его свойства растворимости. Липиды не растворимы в
поде. Лишь некоторые липиды могут образовывать в водных средах
коллоидные или мицеллярные растворы. Такого рода амфифильные
вещества, часто выполняющие роль эмульгаторов, далее будут рас-
смотрены более подробно.
402
Глава 18
Липиды всегда неплохо растворяются в органических раствори-
телях (бензол, эфир, хлороформ).
Пять основных параметров косметических масел, которые в ос-
новном определяют физико-химические свойства косметических
эмульсий, а также те ощущения, которые остаются после нанесения
этих эмульсий на кожу:
- вязкость, играющая главную роль в субъективном ощуще-
нии жирности эмульсий типа «вода в масле»;
- поверхностное натяжение, которое определяет липкость
эмульсий;
- растекаемость, определяющая способность эмульсии впиты-
ваться, и продолжительность, в течение которой остается
ощущение жирности;
- полярность, влияющая на стабильность эмульсий и на вяз-
кость высокодисперсных эмульсий типа «вода в масле»;
- температура помутнения, определяющая устойчивость
эмульсий к замерзанию.
В более узком, химическом, смысле липиды можно подразде-
лить на следующие группы: негидролизующиеся липиды, такие, на-
пример, как углеводороды, жирные спирты и жирные кислоты; про-
стые или сложные эфиры, такие, как воски и триглицериды; фосфо-
липиды. например, лецитины; сфинголипиды, например, церамиды;
гликолипиды и липопротеины.
Фосфолипиды представляют собой сложные эфиры глицерина с
двумя жирными кислотами и остатком фосфорной кислоты, кото-
рый, в свою очередь, связан с азотсодержащим соединением.
Все сфинголипиды содержат вместо трехатомного спирта гли-
церина аминоспирт сфингозин. Природные сфинголипиды всегда
содержат при аминогруппе остаток жирной кислоты - их называют
церамидами. Поскольку содержащиеся в фосфо- и сфинголипидах
жирные кислоты гидрофобны, а спиртовая составляющая гидро-
Основное и вспомогательное сырье
403
фильна, то оба типа соединений имеют амфифильный характер. Они
образуют также базовую структуру биологических мембран.
Гликолипиды - это соединения, содержащие остаток моно- или
олигосахаридов, который, в свою очередь, связан со сфингозином.
Липопротеины построены иначе: здесь речь идет не о конкретных
молекулах, т. е. не о соединениях с определенной стехиометрией, а о
комплексах протеинов и липидов переменного состава. В таком виде
они, например, являются переносчиками водонерастворимых липи-
дов в крови.
Липидосодержащие косметические и фармацевтические препара-
ты построены преимущественно на основе парафиновых масел, жир-
ных спиртов и сложных эфиров (обычно растительных или переэтери-
фицированных и - с некоторыми ограничениями - животных жиров).
Липидная или масляная фаза косметических продуктов оказыва-
ет существенное влияние на газо- и водообмен кожи, ее внешний вид,
блеск, гладкость и эластичность. По этой причине в отношении при-
меняемых липидов, в частности, в составе косметических масел, часто
используют термин «эмолент», рассмотренный нами ранее. Им харак-
теризуют вспомогательное вещество, делающее кожу мягче и эла-
стичнее. Это понятие подчеркивает сумму обеспечиваемых сенсорных
эффектов, а не принадлежность к определенному классу веществ.
1 8.4.1. Негидролизующиеся липиды
Углеводороды
В косметических средствах для ухода за кожей особое значение
имеют жидкие и твердые углеводороды с длинной цепью. Общим у
всех соединений этой группы является то, что они построены из пря-
моцепочечных или разветвленных углеводородов, которые, ввиду от-
сутствия функциональных реакционноспособных групп, химически
почти инертны. Лишь ненасыщенные углеводороды, такие как сква-
лен, чувствительны к окислительным процессам. С этой точки зрения
углеводороды, в основном, сочетаются со всеми другими компонен-
ыми рецептуры, т. е. совместимы в химическом смысле (рис. 18.3).
Парафиновые масла представляют собой очищенные смеси
жидких насыщенных углеводородов, выделенных из нефти. Соот-
ветствующие Европейской фармакопее сорта масел имеют темпера-
туры кипения свыше 300 °C. Это бесцветные, прозрачные, масляни-
11 ые, нефлуоресцирующие жидкости без запаха и вкуса. Все разли-
чия - лишь в плотности и вязкости (последняя используется как
важнейшая качественная характеристика - от высоковязкого paraf-
I mum subliquidum до маловязкого paraffinum perliquidum), что опре-
404
Глава 18
деляется структурой и молекулярной массой входящих в эту фрак-
цию углеводородов. Парафиновые масла не полярны, но легко
эмульгируются и одновременно улучшают эмульгируемость других
трудно эмульгируемых полярных липидов, таких, как растительные
триглицериды. На коже парафиновые масла образуют окклюзивную,
водоотталкивающую пленку и медленно впитываются, поэтому они
в благоприятную сторону меняют распределяемость на коже раз-
личных препаратов и придает ей ощущение гладкости.
u -* п
парафин, вазелиновое масло (paraffinum liquidum),
микрокристаллический воск
сквалан/сквален
Рис. 18.3. Углеводороды
Твердый парафин и микрокристаллический воск следует рас-
сматривать как смеси твердых, очищенных и насыщенных углеводо-
родов, которые выделяют из перегнанных нефтяных фракций. С хи-
мической точки зрения, речь идет о твердых углеводородах, пре-
имущественно w-парафинах с некоторой примесью мало разветвлен-
ных изопарафинов в диапазоне молекулярных масс от 225 до 450.
В то время как твердые парафины имеют крупнокристаллическую
структуру, кристаллиты восков заметно тоньше. Последние облада-
ют хорошей способностью к связыванию масел и поэтому широко
используются для получения эмульсий типа «вода в масле».
Общим для этих двух типов парафинов является то, что они мо-
гут значительно повышать вязкость липофильных ингредиентов ре-
цептуры за счет структурообразования.
К классу разветвленных, длинноцепочечных углеводородов
изостроения относится природный сквален, молекула которого со-
стоит из тридцати углеродных атомов. Этот симметричного строе-
ния изопреноид является предшественником холестерина. Наличие В
сквалене двойных связей является причиной его чувствительности К
Основное и вспомогательное сырье
405
окислению, поэтому его преобразуют путем полного гидрирования в
сквалан, который представляет собой не имеющий запаха воскооб-
разный продукт с хорошо выраженными выравнивающими свойст-
вами. Ответвления цепи в сквалене и сквалане способствуют хоро-
шей растекаемости полученных с его помощью продуктов. Под спо-
собностью к растеканию в данном контексте следует понимать спо-
собность жидкости самопроизвольно распространяться по роговому
слою кожи. Липиды с высокой способностью к растеканию воспри-
нимаются потребителем как быстро впитывающиеся и маложирные,
а липиды с низкой способностью к растеканию - как жирные, укры-
вающие кожу и «тяжелые».
Жирные кислоты
Жирными кислотами называют все алифатические насыщенные и
ненасыщенные, разветвленные и неразветвленные карбоновые кисло-
। ы, содержащие свыше 4 атомов углерода. Это очень слабые кислоты.
По числу двойных связей жирные кислоты подразделяют на три
вида: не имеющие двойных связей (алифатические); мононенасы-
।ценные (с одной двойной связью); полиненасыщенные, содержащие
две и более двойных связей в молекуле.
Ненасыщенные жирные кислоты легко подвержены автоокис-
пснию, и поэтому их необходимо защищать антиоксидантами.
Жирные кислоты, содержащие в цепи до 7 атомов углерода,
обычно называют низшими, 8-12 атомов углерода - средними, а
свыше 12 атомов углерода - высшими.
В природе встречается более сорока видов жирных кислот, в ча-
снюсти неразветвленные, с четным числом атомов углерода.
Имеющие отношение к косметике жирные кислоты Сю-С]8 получа-
ют омылением почти исключительно из жиров и масел животного и
растительного происхождения.
Особый интерес для составов косметических кремов и эмульсий
представляют смеси стеариновой и пальмитиновой кислот. В дис-
персных кремообразных препаратах они способствуют образованию
< |руктуры. Из смеси этих двух кислот путем их частичной нейтра-
лизации можно получить дневной крем, который не обладает ще-
чочной реакцией, матирует и не зажирняет кожу - так называемый
«иеаратный крем».
Жирные спирты
Одноатомные первичные спирты с длиной цепи более четырех
а юмов углерода называют жирными спиртами. В природе встреча-
ются почти исключительно эти соединения с четным числом угле-
406
Глава 18
родных атомов. В зависимости от молекулярной массы, т. е. длины
цепи, они представляют собой высококипящие, маслянистые жидко-
сти, мягкие воскоподобные массы или твердые продукты. Высшие
первичные спирты получают каталитическим гидрированием под
высоким давлением метиловых эфиров жирных кислот, источника-
ми которых служат натуральные жиры и масла. Существуют и дру-
гие методы синтеза.
Особое значение для рецептурной практики и приготовления
пластичных структурированных систем имеет «цетеариловый»
спирт (cetearyl alcohol). Речь идет о смеси цетилового и стеарилового
спиртов переменного состава. Торговый цетил/стеариловый спирт
представляет собой твердый продукт, который обычно состоит на
50-70% из стеарилового спирта (Ci8) и на 20-35% из цетилового
спирта (С1б). Цетил/стеариловый спирт устойчив к действию кисло-
рода воздуха и света и не подвержен автоокислению. Он не разру-
шается кислотами и щелочами. При нагревании цетил/стеариловый
спирт плавится в интервале 49-56 °C с образованием прозрачной
бесцветной жидкости. Эта смесь жирных спиртов не обладает ярко
выраженными эмульгирующими свойствами, но улучшает способ-
ность впитывания воды основами мазей. Она повышает вязкость
эмульсионных систем типа масло/вода, а тем самым и их стабиль-
ность вне зависимости от значения pH. Поэтому цетил/стеариловый
спирт часто служит регулирующим консистенцию фактором для
косметических и фармацевтических препаратов.
1 8.4.2. Гидролизующиеся липиды
Воски типа эфиров
Воски представляют собой сложные эфиры высших жирных ки-
слот и одноатомных длинноцепочечных спиртов. В натуральных
восках преобладают смеси сложных эфиров одноатомных спиртов с
высшими жирными кислотами. Наряду с этим они содержат свобод-
ные жирные кислоты, углеводороды и спирты. Воски определенного
состава могут обладать эмульгирующими свойствами. Если этери-
фицировать только короткоцепочечные жирные кислоты и/или
спирты, то можно получить синтетические жидкие воски. К жидким
воскам относятся сложные эфиры каприловой, миристиновой или
пальмитиновой кислот и спиртов от изопропанола до октанола.
Гексиллаурат можно рассматривать как сложный эфир н-гек-
санола и лауриновой кислоты. Ввиду невысокой молекулярной мас-
сы, он представляет собой низковязкую жидкость с отличной спо-
собностью к растеканию и свойствами, благоприятствующими рас-
творению липофильных веществ.
Основное и вспомогательное сырье
407
Напротив, миристил миристат - это сложный эфир, который
предлагается в форме гранул и плавится при температуре, близкой к
юмпературе тела.
Если нужно получить жидкие, маслянистые эмоленты, то одним
из компонентов этерификации часто является олеиновая кислота.
Так, деци лол еат представляет собой эфир, в котором в качестве
спиртовой составляющей выступают насыщенные жирные спирты, в
основном, дециловый спирт. Дециловый спирт может применяться в
качестве средства для улучшения растекания и пенетрации.
Олеилолеат представляет собой желтоватое прозрачное масло
со слабым характерным запахом. Этот сложный эфир олеиновой ки-
слоты и смеси мононенасыщенных (олефиновых) жирных спиртов
природного происхождения вследствие наличия двух двойных свя-
зей легко подвержен автоокислению и, следовательно, требует под-
бора подходящей системы эмульгаторов и антиоксидантов. Жидкая
консистенция олеилолеата также объясняется наличием двойных
связей как в жирнокислотной, так и в спиртовой составляющей.
()леилолеат обладает хорошей растворяющей способностью для жи-
рорастворимых активных ингредиентов.
Продуктом с высоким природным содержанием эфирного воска
является масло хохоба*. Это прозрачная светло-желтая жидкость,
которая содержит наряду с незначительными количествами свобод-
ных жирных кислот и одноатомных первичных жирных спиртов
>фирные воски с длиной цепи С38 - С44, причем в них преобладают
»(|)иры С42, доля которых около 50%. Жирнокислотная составляющая
преимущественно содержит жирные кислоты с одной двойной свя-
зью. а в качестве спиртовых компонентов выступают продукты вос-
пановления этих кислот. Масло хохоба хорошо растекается на коже
и быстро впитывается. Несмотря на наличие двойных связей, оно
довольно устойчиво к окислению. Недостатком при применении
масла хохоба можно отметить образование зернистой массы в точке
отвердевания от 10 до 12 °C и некоторые затруднения при эмульги-
ровании.
Изопропилпальмитат (ИПП) является сложным эфиром изопро-
пилового спирта и высокомолекулярных насыщенных жирных кислот,
। чавным образом - пальмитиновой кислоты. Прозрачная, бесцветная
маслянистая жидкость имеет температуру затвердевания 11-15 °C.
11пзкая вязкость (~7 мПа-c) позволяет использовать его в косметиче-
’ В последние 10 лет с легкой руки переводчиков рекламных материалов
с французского привилось также название «жожоба» - Прим, авторов
408
Глава 18
ских средствах в качестве хорошо растекающегося эмолента. Он
плохо совместим с твердым парафином и способствует набуханию
некоторых синтетических материалов. ИПП можно применять в ка-
честве растворителя и сорастворителя. Он сравнительно быстро
проникает в кожу и может также усиливать резорбцию активных
веществ. Вследствие комедогенных свойств его не стоит использо-
вать в рецептурах продуктов для ухода за кожей лица.
Октилпальмитат представляет собой сложный эфир разветвлен-
ного жирного спирта (2-этилгексанола) с насыщенными жирными
кислотами и применяется в качестве косметического масла прежде
всего в эмульсионных композициях. Он имеет более низкую, чем у
ИПП, точку затвердевания (от -1 до -5) и более высокую вязкость -
приблизительно 10-15 мПа • с.
Цетилпальмитат представляет собой смесь сложных эфиров на-
сыщенных натуральных жирных кислот и насыщенных спиртов. Он
состоит главным образом из гексадецилгексадеканоата, его также
называют «искусственный спермацет». Содержание цетилпальмита-
та в некоторых образцах может составлять и менее 50%. Предлагае-
мое чаще всего в форме белых, жирных на ощупь чешуек вещество в
силу своей тугоплавкости (точка каплепадения 43-49 °C) применя-
ется для усиления консистенции кремов и для составления рецептур
карандашей для подводки губ и глаз.
Твердый натуральный пчелиный воск (название по номенклату-
ре INCI/CTFA: beeswax или cera alba) с высоким содержанием эфи-
ров состоит из смеси различных сложных эфиров спиртов С26~ С32 С
пальмитиновой кислотой и другими высшими жирными кислотами,
Наряду с этим он содержит свободные кислоты, жирные спирты и
углеводороды.
Пчелиный воск благодаря своей твердости применяется для
улучшения консистенции мазей и кремов. Эмульгирующей способ-
ностью он практически не обладает. Его стабилизирующее действие
объясняется псевдоэмульгирующими свойствами. С этим связано
его применение в так называемом «кольдкреме».
Триглицериды
Господствовавшая до недавних пор тенденция замены тригли-
церидов минеральным маслом препятствовала их широкому приме-
нению. В настоящее время они являются важным компонентом ли-
пидосодержащих косметических и фармацевтических препаратов.
Природные триглицериды или триацилглицериды представляют
собой сложные эфиры глицерина с тремя жирными кислотами, чаще
всего представлены жирные кислоты С16 и С]8. В природе они ветре-
Основное и вспомогательное сырье
409
чаются в различных соотношениях и с разной степенью насыщения.
Распределение отдельных жирных кислот в триглицеридах животно-
। о и растительного происхождения неодинаково. Как правило, жиры
наземных животных имеют высокое содержание насыщенных жир-
ных кислот и мононенасыщенной олеиновой кислоты, которой мно-
го и в растительных маслах.
Так, свиной жир (название по INCI: adeps suillus) содержит око-
ло 23% пальмитиновой кислоты, 13% стеариновой кислоты.
41% олеиновой кислоты и 8% линолевой кислоты. Пользующийся
предпочтением при использовании в производстве мыла говяжий
жир (название по INCI: adeps bovis) имеет сходный жирнокислотный
состав: 25% пальмитиновой, 20% стеариновой, 44% олеиновой и
4% линолевой кислоты.
Растительные масла с более высоким содержанием полинена-
сыщенных жирных кислот, например, масло зародышей кукурузных
семян (com germ oil, название по INC1/CTFA: Zea mays (сот) germ
oil), обычно подвержены быстрой окислительной порче.
В противоположность этому, благодаря содержанию до
0,02% токоферолов в качестве природных антиоксидантов, маслу
авокадо (название по INCI/CTFA: Persea gratissima (avocado) oil)
присуща хорошая устойчивость к окислению. Это масло состоит
примерно на 85% из триглицеридов. Кроме того, в нем содержатся
свободные жирные кислоты, неполные глицериды и фосфолипиды.
Характерной особенностью масла авокадо является наличие в его
составе цис-9-гексадеценовой кислоты, которую называют также
пальмитолеиновой кислотой (palmitoleic acid), - в концентрации
около 6%. Среди других ингредиентов в масле авокадо установлено
наличие витаминов А и D, а также углеводородов с бактерицидными
свойствами. Масло авокадо хорошо впитывается кожей, способству-
с । устранению перхоти и ороговевших наростов.
Полиненасыщенные жирные кислоты линолевую и линолено-
вую называют «незаменимыми», поскольку они не могут вырабаты-
ваться в человеческом организме и должны вводиться с пищей. Не-
заменимые соединения имеют исключительно важное значение для
образования в тканях организма гормонов (например простагланди-
нов), а также мембранных липидов (фосфолипидов и сфинголипи-
дов). Недостаток незаменимых жирных кислот в организме человека
может вызвать чешуйчатый дерматит. Полиненасыщенные жирные
кислоты, содержащиеся в косметических изделиях для ухода за су-
хой кожей, получают преимущественно из растений, либо применя-
к>| в этерифицированном виде, в форме масел. В этой связи следует
410
Глава 18
особо выделить масло ослинника, имеющего название по номенкла-
туре INC1/CTFA Oenothera biennis (evening primrose) oil, а также
масло огуречника (borage oil или Borago officinalis seed oil).
В некоторых маслах с жирными кислотами, содержащими гид-
роксигруппы в цепи, частично этерифицируется и глицерин.
Касторовое масло (название INCI/CTFA: Ricinus communis (cas-
tor) seed oil) представляет собой прозрачное бесцветное вязкое мас-
ло, которое, в противоположность другим маслам, легко растворяет-
ся в спирте. Кроме того, касторовое масло обладает высокой плот-
ностью и вязкостью, мало зависящей от температуры. Это масло со-
стоит на 70-77% из тририцинолеина или триглицерида 12-гид-
роксиолеиновой кислоты, также называемой рицинолевой кислотой.
Ее доля в сумме жирных кислот составляет 85%; олеиновой, линоле-
вой и прочих жирных кислот - по 5%. С учетом спектра жирных ки-
слот хранение касторового масла должно проводиться в защищен-
ных от света местах, в плотно закрытых емкостях. Этим замедляют-
ся реакции разложения.
Касторовое масло в основном применяется как растворимая в
этаноле жировая добавка. При местном применении оно, по сравне-
нию с большинством других растительных масел, применяемых в
косметических целях, демонстрирует наилучшую способность про-
никновения в межклеточные пространства stratum comeum. Приме-
нение касторового масла и в продуктах, предназначенных для слизи-
стых оболочек, таких, например, как губные помады, обычно не вы-
зывает раздражения.
Получаемый гидрированием касторового масла воскообразный
продукт называют «гидрированным касторовым маслом» (по но-
менклатуре INCI - hydrogenated castor oil). Благодаря своей доста-
точно высокой точке плавления (85-88 °C) оно служит для создания
консистенции полутвердых составов или, например, для улучшения
структуры формовочной массы контурных карандашей.
Триглицериды из насыщенных жирных кислот можно также
получить полусинтетическим путем. Для этого кокосовое масло в
качестве исходного продукта сначала гидролитически расщепляют, в
полученные после фракционной перегонки насыщенные жирные
кислоты со средней длиной цепи снова этерифицируют глицерином
в нужной пропорции. Получаемые таким способом масла (название
которых по INCI - tricaprylin caprylic/capric/lauric triglyceride) отли-
чаются очень хорошей стабильностью при хранении, отсутствием
запаха и устойчивостью к окислению.
Основное и вспомогательное сырье
411
Эти триглицериды со средней длиной цепи хорошо растекаются
и впитываются, поэтому в большом объеме применяются для со-
ставления рецептур лосьонов и кремов.
Неполные глицериды
В результате диспропорционирующей переэтерификации триг-
шцеридов в присутствии iлицерина или прямой этерификации жир-
ных кислот глицерином образуются моно- и диглицериды жирных
кислот. По сравнению с триглицеридами, неполные глицериды бо-
чее гидрофильны, поэтому после введения в чисто липидные соста-
вы они создают ощущение меньшей жирности и окклюзивности.
Моно- или диглицериды пищевых жирных кислот в силу своей
полной физиологической безвредности часто используют в качестве
)мульгаторов в пищевых продуктах, фармацевтических и космети-
ческих средствах. Они поступают в продажу преимущественно в
виде смесей.
Глицеринмоностеарат (ГМС), имеющий название по FNCI glyc-
eryl stearate, обычно с содержанием моноглицерида 40-50%, пред-
i гавляет собой смесь моноэфиров жирных кислот и глицерина,
i иавным образом стеариновой и пальмитиновой кислот, с перемен-
ным количеством ди- и триацилглицеридов. Этот продукт называют
1акже нейтральным, несамоэмульгирующимся ГМС.
От него следует отличать так называемые «самоэмульгирую-
щиеся» продукты (торговые названия которых обычно маркируются
«SE» - self-emulsified). Так, вещество с названием по номенклатуре
I NCI glyceryl stearate SE дополнительно содержит 8-10% натриевых
Iибо калиевых мыл, поэтому оно неустойчиво к кислотам и электро-
литам, но легко переводится в густую кремообразную массу типа
масло/вода, если его смешать примерно с шестикратным избытком
воды. Если вместо стеарата калия добавлять другие незаряженные
ПАВ в качестве гидрофильных эмульгаторов, то получится ней-
ральный самоэмульгирующийся ГМС.
Он более устойчив к кислотам и электролитам. Ряд известных
продуктов такого рода получен добавлением к глицерилстеарату
>i оксидированных жирных спиртов или жирных кислот. Эти основы
| |я кремов, согласно номенклатуре INCI, называют уже не само-
>мульгирующимся глицеринмоно-стеаратом/дистеаратом, а комби-
нированными продуктами.
В свете изложенного становится ясно, что ГМС разных произ-
водителей и марок обладают более или менее ярко выраженной ли-
пофильностью, которая может быть выражена через значение ГЛБ
412
Глава 18
по Гриффину. В то время как несамоэмульгирующийся ГМС имеет
значение ГЛБ около 3,8, характерное для эмульгатора типа во-
да/масло, его самоэмульгирующиеся разновидности имеют значения
ГЛБ от 5,5 до 12, и поэтому последние способны к образованию
эмульсионных систем типа масло/вода.
Сам ГМС представляет собой воскообразную массу с темпера-
турой плавления 54-64 °C. При охлаждении расплава сначала обра-
зуется метастабильная a-модификация, которая в зависимости от
содержания моноэфира с разной скоростью переходит в более ста-
бильную p-модификацию. Это явление полиморфизма заметно от-
ражается на свойствах ГМС, а также на свойствах и сенсорике кос-
метических препаратов, таких как кремы. Так, у препаратов, содер-
жащих ГМС, в процессе хранения часто можно наблюдать посте-
пенное нарастание вязкости.
Для особых целей получают высокочистые сорта ГМС. Так, пу-
тем молекулярной перегонки можно выделить примерно 90%-ный
глицерин-моностеарат/пальмитат, в котором моноглицериды явля-
ются преобладающим компонентом.
Так как ГМС практически не содержит ненасыщенных жирных
кислот, он достаточно устойчив к окислению. Он хорошо совместим
с обычными вспомогательными веществами. ГМС применяют в ка-
честве эмульгатора как для получения прямых (м/в), так и обратных
(в/м) эмульсионных систем. Кроме того, он является регулирующим
консистенцию фактором в кремах.
18.5. Кремнийорганические соединения
Силиконы (а точнее - полиорганосилоксаны), представляют со-
бой кремнийорганические соединения, основная структура которых
характеризуется чередующейся связью кремния и кислорода. Атомы
кремния у классов веществ, представляющих интерес для космети-
ки, снабжены различными заместителями (рис. 18.4). Это могут
быть: метильные группы в случае диметиконов и циклометиконов;
фенильные - наряду с метильными группами у фенилдиметиконов;
высшие алкильные и алкоксигруппы у сополимеров полисилок-
сан/полиалкилен (или алкоксиполисилоксан), например, у цетилди-
метикона и диалкилоксидиметилполисилоксана.
Особая структура силиконов обеспечивает привлекательные в
технологическом отношении свойства.
Так, полисилоксаны крайне инертны, т. е. обладают высокой хи-
мической устойчивостью, в частности, к гидролизу и окислению
Основное и вспомогательное сырье
413
процессам; обладают примечательной термостойкостью и (если они
жидкие, а, как правило, это так) почти не зависящей от температуры
вязкостью; выраженно гидрофобны; обладают пеногасящим эффек-
юм; не имеют запаха и вкуса; индифферентны в отношении физио-
иогических функций кожи и препятствуют потенциальной липкости
иипофильных составов.
диметикон
и сн
% „
\ /O-Si
H3C-Si
3 /
о
sc
/ 'O-SiX°
Н3С /\
н3с сн3
сн3
сн3
•Si—сн3
сн3
цетилдиметикон
'сн.
циклодиметикон
Рис. 18.4. Кремнийорганические соединения
Они устраняют нежелательный «белящий эффект» содержа-
щих эмульгатор кремов, который в противном случае часто можно
наблюдать в процессе интенсивного растирания в виде белого на-
ic i а на коже.
Силиконовые масла, а именно, диметиконы, представляют со-
щщ жидкости, идентификация которых осуществляется измерением
вязкости. Вязкость возрастает с повышением степени полимериза-
ции. Низкое поверхностное натяжение порядка 20 мН/м влечет за
(обой хорошую способность к растеканию. В парафиновых маслах
циметиконы почти не растворимы. В качестве защиты от вредных
414
Глава 11
для кожи влияний и гидрофильных, и липофильных веществ диме-
тиконы являются весьма подходящим выбором. При этом подчас
достаточно концентрации силиконового масла порядка 2-5%, чтобы
защитить кожу от агрессивных вредных воздействий. Благодаря не*
плохой теплопроводности, их можно использовать также для покры-
вания обширных участков кожи. Недостаток их заключается в отсут-
ствии биологической разлагаемости. В противоположность димети-
конам, фенилдиметиконы и циклометиконы растворимы в этаноле И
минеральных маслах. Циклические силиконы, помимо низкого по-
верхностного натяжения, характеризуются тем, что без остатка испа-
ряются при низкой теплоте испарения. Это обеспечивает им особое
преимущество при составлении рецептур косметических средств для
кожи, которые должны восприниматься как легкие и нежирные.
В противоположность этому силиконовые воски - соединения,
которые можно получить замещением некоторых метильных групп
алкоксисилильной цепи длинноцепочечными алкильными радика-
лами, - применяют, в основном, для загущения парафиновых и рас-
тительных масел, даже если их точки плавления >50 °C.
18.6. Эмульгаторы
Существенными компонентами дисперсных систем являются
поверхностно-активные вещества (ПАВ). При этом речь идет о со-
единениях, которые не равномерно распределяются в растворе, а в
силу своего амфифильного характера скапливаются (адсорбируются)
на границах раздела фаз. С адсорбцией на границе раздела фаз свя-
зано снижение межфазного натяжения, вызванное образованием ад-
сорбционных монослоев.
Непременным условием проявления такого концентрирования
на границе раздела фаз, является наличие в молекуле ПАВ липо-
фильных и гидрофильных функциональных групп (рис. 18.5).
Все эмульгаторы можно считать поверхностно-активными ве-
ществами. Применяемые в косметических средствах ПАВ-эмуль-
гаторы должны отвечать специфическим требованиям - таким, как
токсикологическая безопасность; биологическая разлагаемость; под-
твержденная совместимость с кожей и слизистыми оболочками; га-
рантированный статус допуска, т. е. наличие паспорта, включение я
фармакопейные списки, INCI и т. п.
Целесообразно выполнение таких условий, в частности, как
многофункциональность (например, в смысле получения дополни-
тельного косметического эффекта) и технологические преимущест-
Основное и вспомогательное сырье
415
на, как. например, возможность применения эмульгатора в низкой
концентрации или обеспечения энергосбережения.
о
н3с v v
цереарилсульфат натрия
Рис. 18.5. Структурные формулы ПАВ
18.6.1. Физико-химические свойства ПАВ
и эмульгаторов
Агрегация
По достижении определенной предельной концентрации ПАВ
способны в подходящих растворителях образовывать сравнительно
крупные молекулярные агрегаты - так называемые мицеллы. Эту
характерную для каждого ПАВ концентрацию называют критиче-
ской концентрацией мицеллообразования (ККМ). Процесс агрегации
обратим, так что при разбавлении образовавшегося ранее коллоид-
но-дисперсного раствора ниже ККМ мицеллы ПАВ снова распада-
емся на отдельные молекулы (мономеры). Между мономерами и
мицеллами существует термодинамическое равновесие. При этом не
шрает роли, расположены ли мономерные молекулы ПАВ на меж-
фазной границе, или в объеме раствора. Выше ККМ концентрация
мономеров остается примерно постоянной, и это означает, что кон-
центрация ПАВ - молекулярно дисперсного или находящегося в ви-
де ионов - не может быть поднята выше ККМ.
Если растворимость насыщения ПАВ при определенной темпе-
ратуре еще находится ниже ККМ, поверхностно-активное соедине-
ние ведет себя как обычное труднорастворимое твердое вещество.
Образования мицелл сначала не происходит, присутствует осадок-
растворенного материала. При повышении температуры системы
можно наблюдать, что в пределах нескольких градусов происходит
полное растворение осадка. Это можно объяснить спонтанным ми»
целлообразованием. вызванным превышением ККМ в ходе постоянно
повышающейся растворимости ПАВ. Температура, при которой про»
исходит растворение находящегося в осадке ПАВ в результате начи-
нающегося мицеллообразования, называется точкой Крафта ПАВ.
Числовое значение ККМ у каждого ПАВ зависит от его химиче-
ской структуры и внешних параметров, таких, как ионная сила, тем-
пература и присутствующие добавки. Как правило, ККМ ПАВ тем
выше, чем гидрофильнее молекула.
Расположение мономеров в мицелле (агрегате ПАВ) характери-
зуется тем, что гидрофобные группы расположены внутри, без непо-
средственного контакта с растворителем, в то время как гидрофиль-
ные группы - на поверхности мицеллы и обеспечивают устойчи-
вость мицелл в растворе. Мицеллы могут иметь разные размеры И
форму. Число мономеров ПАВ, из которых состоит мицелла, колеб-
лется вокруг среднего значения, характерного для каждого ПАВ.
Неионные, низкомолекулярные ПАВ имеют число агрегации от 50
до 1000, тогда как у заряженных низкомолекулярных ПАВ оно око-
ло 50. Объяснить этот факт можно тем, что электростатическое от-
талкивание между одноименно заряженными группами препятствует
дальнейшей агрегации. Наряду со сферой термодинамически устой-
чивыми формами агрегации можно назвать эллипсоиды, палочко- и
дискообразные мицеллы. Макроскопические свойства растворов,
содержащих ПАВ, особенно их вязкостные свойства, находятся под
сильным влиянием размеров и форм агрегатов. Для многих сфер
применения это имеет такое же большое значение, как и тот факт,
что молекулы, которые в окружающем их растворителе, преимуще-
ственно в воде, имеют лишь незначительную растворимость или не
растворяются вовсе, могут быть встроены внутрь мицеллы и тем
самым переведены в раствор. Этот процесс называют солюбилиза-
цией. Ее следует понимать как улучшение растворимости посредст-
вом поверхностно-активных соединений, которые способны перево-
дить плохо растворяющиеся или нерастворимые в воде вещества а
прозрачные либо в опалесцирующие растворы без изменения хими-
ческой структуры.
При солюбилизации используются в основном ПАВ с низкой
ККМ и свободные от электрических зарядов, в значительной степе-
ни индифферентные к химическим воздействиям.
При концентрациях вещества значительно выше ККМ эмульга-
торы могут под влиянием растворителя образовывать так называемые
мезофазы. Это жидкокристаллическое агрегатное состояние объеди-
няет свойства жидкостей и твердых тел. В зависимости от располо-
жения участвующих молекул (агрегатов) в пространстве и по отно-
шению друг к другу различают кубическую, гексагональную и ла-
меллярную фазы. Две последние легко обнаруживаются с помощью
поляризационного микроскопа по возникновению цветовых явлений.
Жидкокристаллические структуры вносят существенный вклад в
формирование пастообразных систем и стабилизацию эмульсий.
Эмульгаторы, применяемые в области косметики - это поверх-
ностно-активные вещества, имеют амфифильный характер. Липо-
фильные остатки представляют, как правило, алифатические или
ароматические структуры. Реализованы также комбинации них
двух структур или кремнийорганическая базовая структура. Гидро-
фильные группы могут быть электрически заряженными или неза-
ряженными, поэтому можно такие эмульгаторы разделить на ионо-
юнные и неионогенные (рис. 18.6).
Рис. 18.6. Химическая классификация ПАВ
Анионактивные вещества диссоциируют в воде, образуя отри-
цательно заряженные поверхностно-активные ионы (анионы):
RCOONa ~ RCOO + Na'
Ответственным за эмульгирующее действие является анион,
причем противоион также определяет технологические свойства.
Важными эмульгаторами в косметических составах являются
мыла. Они представляют собой твердые или полутвердые смеси со-
чей высших жирных кислот (С]2—С]8). В более узком смысле мылами
и.вывают только водорастворимые или коллоидально диспергируе-
мые натриевые, калиевые, аммониевые или аминные соли, в то вре-
мя как водонерастворимые кальциевые, магниевые, цинковые и
.нноминиевые соли подпадают под понятие «металлические мыла».
418
Глава 18
Если этерифииировать высшие жирные спирты серной кислотой,
а затем нейтрализовать щелочью, то можно получить косметические
алкилсульфаты. Под ними подразумеваются эффективные эмульгато-
ры, которые, прежде всего в сочетании с соответствующими жирными
спиртами, служат для получения очень стабильных систем кремов.
В них поверхностно-активный жирный спирт является регулирующим
консистенцию фактором, а алкилсульфат - эмульгирующей основой.
В противоположность мылам алкилсульфаты имеют почти нейтраль-
ную реакцию. К тому же они менее чувствительны к электролитам и
не образуют водонерастворимые кальциевые мыла.
Под группой ациллактилатов подразумеваются продукты кон-
денсации высших жирных кислот со спиртовой группой молочных
кислот, которые затем можно нейтрализовать добавлением, напри-
мер, гидроокиси натрия. Таким образом, они представляют собой
анионные ПАВ, которые можно получать из возобновляемых источ-
ников сырья, причем гидрофильной структурный элемент является
производным а-гидроксикислоты - молочной кислоты.
В то время как короткоцепочечные жирные кислоты обладают
антимикробными свойствами, производные высших жирных кислот
отличаются хорошими гелеобразующими свойствами (в зависимости
от вида нейтрализующего средства).
Почти все коммерческие эмульгаторы представляют собой сме-
си веществ с разнородным составом.
Катионные эмульгаторы
Катионоактивные вещества при диссоциации в воде образуют
положительно заряженные поверхностно-активные ионы (катионы):
RNH2C1 ~ RNH+2 + СГ
В силу своего ионного характера они очень гидрофильны.
В противоположность анионным эмульгаторам они не обладают не-
ограниченной физиологической инертностью, но иногда имени
свойства сильных консервантов.
Их применение в косметических эмульсиях ограничено тем, что
возможны взаимодействия с анионными соединениями, которые мо-
гут снижать их эмульгирующую способность. Эмульсии на основе
катионных эмульгаторов на коже очень легко разрушаются, что
можно объяснить сильным взаимодействием с поверхностью кожи.
У катионных амфифильных соединений высокая адсорбционная
способность обусловлена электростатическим притяжением между
отрицательными зарядами поверхности кожи и катионом эмульгато-
ра. Вследствие этого гидрофобный остаток молекулы направлен на-
Основное и вспомогательное сырье
419
ружу. В результате образуется гидрофобизированная поверхность
кожи, которая кажется эластичной и мягкой.
Амфотерные эмульгаторы
Амфолитные поверхностно-активные вещества содержат две
функциональные группы, одна из которых имеет кислый, другая -
основной характер, например, карбоксильную и аминную группы.
В зависимости от среды амфолитные соединения обладают анионо-
активными либо катиоанактивными свойствами
щелочная среда кислая среда
RNH(CH2)nCOO“ RNH(CH2)nCOOH <- RNH2+ (CH2)nCOOH
анионные свойства катионные свойства
В амфотерных эмульгаторах в одной молекуле объединяются
оба типа ионов. В качестве важнейших представителей можно на-
звать лецитины или фосфолипиды. Они относятся к группе фосфа-
шдов, состоящих из остатков фосфорной кислоты, жирных кислот,
спирта и N-содержащего компонента.
Лецитин получают из яичного желтка или растительного мате-
риала, преимущественно из соевых бобов. Состав жирнокислотного
спектра сильно влияет на технологические свойства материала. Фос-
фолипиды как натуральные поверхностно-активные соединения спо-
собны стабилизировать эмульсии различного типа и могут служить
вспомогательными диспергирующими веществами в суспензиях.
()собый интерес на фоне создания гидролипидных систем, подобных
существующим в коже, представляет прежде всего их способность
образовывать везикулы в форме липосом, а в более высоких концен-
трациях - ламеллярные жидкокристаллические фазы. Фосфолипиды
могут образовывать как с маслами, так и с водой очень стабильные
жидкокристаллические ламеллярные фазы, в которых можно регули-
ровать отношение масла и воды. Это дает возможность составлять
рецептуры эмульсий и кремов, которые в зависимости от содержания
воды имеют липофильный или гидрофильный характер.
К тому же фосфолипиды нетоксичны, не вызывают аллергии,
акне и раздражения. Способность к связыванию и удерживанию во-
ны может сделать фосфолипиды увлажняющими веществами, при-
чем влияние на влажность кожи зависит от типа фосфолипида.
Неионогенные эмульгаторы
Неиногенные ПАВ, растворяясь в воде, не образуют ионов.
В общем виде они имеют формулу R-Ri(CH2CH2O)nH, где R]
может быть атомом кислорода, серы или сложной органической
420
Глава 18
группой. Растворимость их в воде обусловлена наличием в молекуле
неионогенных групп - эфирных или гидроксильных (чаще всего по-
лиэтиленгликолевый остаток).
Простейшими представителями этого класса веществ являются
высшие жирные спирты, стерины и неполные эфиры жирных кислот
и многоатомных спиртов.
Общим для этих веществ является то, что доля их гидрофиль-
ных групп (один или несколько гидроксилов) в молекуле слишком
незначительна. Поэтому речь идет о липофильных, жирораствори-
мых веществах.
Жирные спирты и неполные глицериды обладают незначитель-
ным эмульгирующим действием и служат больше как стабилизаторы
и структурообразователи. Уже при низких исходных концентрациях
они образуют когерентные структуры и поэтому в основном исполь-
зуются в качестве факторов, влияющих на консистенцию в космети-
ческих составах. Торговые неполные глицериды чаще всего являют-
ся смесями моно- и диэфиров. Их межфазная активность зависит как
от длины цепи, так и от степени насыщения жирной кислоты. Так,
ненасыщенные моноглицериды превосходят насыщенные по эмуль-
гирующему действию.
Холестерин представляет собой ненасыщенный циклопарафи-
новый спирт. Этот чаще всего встречающийся в живом организме
стерин содержится также в шерстном воске, носящем название INC1
Lanolin Сега. Шерстный воск представляет собой вязкую массу от
желтого до коричневого цвета сложного состава, получаемую из жи-
ра шерсти овец. Он состоит примерно из 1-2% углеводородов и сво-
бодных кислот, 3% свободных спиртов и 95% сложных эфиров. Про-
изводные холестерина и ланостерина наряду с алифатическими спир-
тами составляют основные компоненты сложных эфиров. Спирты
шерстного воска с названием INCI Lanolin Alcohol можно выделить в
результате щелочного омыления шерстного воска. Для этого неомы-
ляемую часть экстрагируют органическим растворителем, дезодори-
руют и отбеливают. Для их получения можно также использовать
непосредственное гидрирование шерстного воска под высоким дав-
лением, связанное с восстановлением сложных эфиров до спиртов.
Если нужны более водорастворимые неионогенные эмульгато-
ры, можно повысить их гидрофильность введением полярных групп,
в частности полиэтиленгликолевой структуры, хотя это иногда оспа-
ривается ввиду возможного остаточного содержания диоксана или
свободного этиленоксида (ЕО).
Основное и вспомогательное сырье
421
На рис. 18.7 показаны некоторые представители этих ПАВ из
числа так называемых этоксилатов.
н?с
стеарет
PEG-8 стеарат
Рис. 18.7. Эмульгаторы со структурой полиэтиленгликоля
Этоксилаты в основном получают присоединением этиленокси-
ла к соединениям с подвижным атомом водорода. Эта реакция идет
в присутствии катализатора. Как правило, к моли исходного гидро-
фобного соединения, например, жирного спирта, присоединяется
несколько молей этиленоксида. Отношение второго (числа молей
IX)) к первому характеризует степень оксиэтилирования.
Нужно иметь в виду, что при этом образуется не однородное
соединение, а полиэтиленгликолевые эфиры-гомологи со статисти-
ческим распределением длины цепи. Характер распределения гомо-
чогов существенно влияет на эмульгирующие свойства получаемых
продуктов. Простые эфиры жирных спиртов, например, стеарет-2
(steareth-2), образуются путем взаимодействия оксида этилена с од-
ноатомными высшими синтетическими или жирными спиртами.
)|оксилаты жирных спиртов стабильны в широком диапазоне pH и
нс препятствуют корректировке pH эмульсий в кислую область, со-
о । ветствующую поверхностному слою кожи. Путем варьирования
i 1спени оксиэтилирования можно целенаправленно получать веще-
с । ва с определенными свойствами.
То же самое относится к продуктам реакции жирных кислот с
ноли-этиленгликолями (ПЭГ) разной длины цепи. ПЭГ-8-стеарат
счужит примером промышленно выпускаемого гидрофильного эфи-
ра. образованного жирной кислотой и полиоксиэтиленом.
Если исходное гидрофобное соединение несет несколько ОН-
। рупп, возможна многократная этерификация. Вещества типа PEG-30
422
Глава 18
глицерил-лаурата являются сложными моноэфирами глицерина, ко-
торые затем этерифицировались полиэтиленгликолями по свобод-
ным ОН-группам.
Этерификацией этиленоксидом всех гидроксильных групп
сложного эфира сорбитана и жирной кислоты (липофильного по
своей природе) получают гидрофильные поверхностно-активные
вещества. По номенклатуре INC1 эти сложные эфиры полиоксиэти-
ленсорбитана и жирной кислоты называют «полисорбатами». Их
гидрофильностью можно управлять, меняя степень оксиэтилирова-
ния. Для типов ПАВ, применяемых чаще всего, она может состав-
лять 20. Эти соединения могут также использоваться в качестве со-
любилизаторов.
Неэтоксилированные незамещенные сложные эфиры сорбитана
и жирной кислоты приобрели большое значение как эмульгаторы.
Они являются производными простых эфиров с замкнутым циклом
со структурой тетрагидропирана и тетрагидрофурана, образующихся
из сорбита с отщеплением воды. Последние называют сорбитанами.
Соответствующие сложные эфиры лауриновой, пальмитиновой,
стеариновой и олеиновой кислот - не чистые вещества, а смеси. При
этом этерификация проводится так, чтобы с одним остатком сорби-
тана были связаны один, полтора или три остатка жирной кислоты.
Поскольку сорбит в промышленном масштабе получают ката-
литическим гидрированием сахара - D-глюкозы и, кроме того, при-
меняют его в качестве заменителя сахара, сложные эфиры сорбитана
и жирной кислоты часто относят к эмульгаторам, производным са-
харов (рис. 18.8).
Тенденция рынка в сторону предпочтения натурального сырья
готовит почву к возрождению ПАВ на основе сахаров, тем более,
что известны способы получения этого класса веществ с минималь-
ным использованием растворителей. Сложные и простые эфиры са-
харозы. глюкозы нетоксичны, биоразлагаемы и обладают даже при
высоких концентрациях хорошей совместимостью с кожей и слизи-
стой оболочкой, а также эффектом стабилизации влажности в сово-
купности с хорошими технологическими свойствами.
Эфиры сахарозы и жирной кислоты представляют собой неионо-
генные эмульгаторы, получаемые этерификацией одной или несколь-
ких гидроксильных групп молекулы сахарозы жирными кислотами.
При различной степени замещения можно получать большое
число продуктов, перекрывающее очень широкий спектр примене-
ния. Смешанные сложные эфиры пальмитиновой и стеариновой ки-
Основное и вспомогательное сырье
423
спот с высоким содержанием моноэфиров являются хорошими
)мульгаторами типа «масло в воде», тогда как диэфиры, наряду с их
способностью к везикулообразованию, могут с успехом применяться
в качестве эмульгаторов типа «вода в масле». В дополнение к эмуль-
гирующему действию сложные эфиры сахарозы обладают также ан-
шмикробными свойствами. Селективная бактериостатическая ак-
швность, в частности, против видов Corynebacterium, ответственных
за образование неприятного запаха пота, расширяет потенциальный
спектр их применения в дезодорирующих продуктах.
Рис. 18.8. Эмульгаторы на основе сахаров - структурные схемы
(номенклатура INCI)
Из группы ПАВ на основе сахаров, содержащих (поли)глюкозу в
качестве гидрофильной части молекулы, можно назвать лаурилглюко-
зид, цетеарилглюкозид и дистеарат полиглицерил-3-метилглюкозы.
Применяемые в косметических средствах для кожи силиконо-
вые эмульгаторы можно разделить на три структурных класса
(рис. 18.9, а и б).
Силиконовые эмульгаторы в качестве основной структуры со-
держат полисилоксановые звенья. В качестве гидрофильной части мо-
лекулы выступают дополнительные полиоксиэтиленовые и/или поли-
оксипропиленовые звенья. Силоксанполиглюкозиды в качестве гидро-
фильного элемента содержат разлагаемые полиглюкозидные остатки.
424
Глава 18
Диметиконсополиол
Цетил диметиконсополиол
а
Октилдиметиконэтоксиглюкозид
Рис. 18.9. Силиконовые эмульгаторы, структурные схемы:
а) силоксанполигликолевые эфиры, б) силоксанполиглюкозид
б
18.6.2. Классификация эмульгаторов
по технологическим свойствам
Наряду с классификацией эмульгаторов по их химической
структуре предпринимались попытки характеризовать их с помо-
щью оценки технологических свойств.
Основное и вспомогательное сырье
425
На практике прежде всего возникает вопрос: какой эмульгатор
является самым подходящим для получения нужной эмульсии. Су-
ществует так называемая система ГЛБ по Гриффину, которая пыта-
ется ответить на этот вопрос.
Сокращение ГЛБ (HLB) обозначает гидрофильно-липофильный
баланс и дает информацию о величине и силе липофильных и гид-
рофильных групп в амфифильном веществе. Липофильным соеди-
нениям присваивается низкое численное значение, а гидрофильным
эмульгаторам - более высокое.
Как уже было сказано, В. Гриффин предложил измерять ГЛБ
относительной интенсивностью притяжения эмульгатора к водной и
масляной фазам, и он приравнял эту относительную интенсивность
притяжения к весовому проценту гидрофильной части молекулы
эмульгатора Е, деленному на 5. Таким образом, ГЛБ устанавливает-
ся как Е/5, а цифровая шкала составляет от 0 до 20 (вместо 0 до 100).
Диапазон шкалы ГЛБ выбран произвольно, поэтому значения
ГЛБ, строго говоря, не являются аналитическими данными, однако,
они сообщают важную информацию о межфазной функции поверх-
ностно-активных соединений.
Хотя такой метод оценки не учитывает взаимодействия липо-
фильной части молекулы эмульгатора с масляной и водной фазами,
1см не менее, опыт показывает, что предложенная схема определе-
ния ГЛБ достаточна, как первое приближение в выборе эмульгатора.
Расчет ГЛБ по этой схеме во многих случаях очень прост. Для
нсионогенных этоксилированных соединений достаточно знать про-
цент содержания (по массе) этиленоксида.
Это можно сделать непосредственно, если известна химическая
формула эмульгатора; в других случаях необходим химический анализ.
Например, в полиоксиэтилированном цетиловой спирте с 10 мо-
лекулами этиленоксида содержание (по массе) гидрофильной части
< оставляет 64,5%, следовательно, ГЛБ этого эмульгатора равен 12,9.
Еще один пример: если моностеарат глицерина имеет показа-
1сль ГЛБ, равный 3,8, то гидрофильная часть его молекулы состав-
ляет 19% от молекулярной массы всей молекулы.
Для системы ГЛБ, которая сначала была обоснована эмпириче-
< кн, позднее было составлено уравнение, которое позволяет прибли-
штельно вычислять значение ГЛБ по молекулярной массе гидро-
фобной части и общей массе молекулы эмульгатора:
426
Глава 18
( ЭЧ\
ГЛБ = 2ЪД 1----,
I кч)
где ЭЧ - эфирное число (число омыления) сложного эфира; КЧ - ки-
слотное число входящей в состав ПАВ жирной кислоты.
Однако, если в гидрофильной части эмульгатора присутствует
пропиленоксид или бутиленоксид, сера, азотная или фосфорная
группа, то рассчитать ГЛБ значительно труднее.
На рис. 18.10 в качестве примера указаны интервалы ГЛБ неио-
ногенных ПАВ и их сфера применения.
Эмульгаторы типа “вода в масле” (ГЛБ 3-8):
холестерин, цетеариловый спирт, ланолиновый спирт,
стеарат-2, глицерилстеарат, сорбитанстеарат,
полиглицерил-2-диолеат
Эмульгаторы типа “масло в воде” (ГЛБ 8-15):
полисорбат 65, стеарат-10, сорбитанлаурат,
полиглицерил-3-метилглюкозы дистеарат
Солюбилизаторы (ГЛБ 15-20):
полисорбат - 80, лаурат - 23, PEG -150 лаурат,
PEG - 30 глицериллаурат, PEG - 40 гидрированное
касторовое масло
Рис. 18.10. Связь значения ГЛБ неионогенных ПАВ
со сферой их применения
Существенное преимущество системы ГЛБ заключается в том.
что значение ГЛБ смеси эмульгаторов (ГЛБобщ), принадлежащих
одному химическому типу, аддитивно суммируется с учетом долей
компонентов:
ГЛБобш - ГЛБ] • X] + ГЛБ2 • х2 + ГЛБ3 • х3 ...,
где хь х2, х3 - массовые доли различных эмульгаторов по массе смеси.
Эта аддитивность действует и для так называемых «требуемых»
значений ГЛБ, которые определяются только экспериментальным
путем. Под требуемым значением ГЛБ подразумевается то числен-
ное значение, которое должен иметь эмульгатор или смесь эмульга-
торов, для того чтобы у диспергируемой масляной фазы было и оп-
тимальное распределение, и оптимальная стабильность. Таким обра-
зом, требуемая величина ГЛБ определяется не только свойством
эмульгатора, но и эмульгируемых веществ.
Основное и вспомогательное сырье
427
В целом следует констатировать, что значение ГЛБ является,
прежде всего, ориентирующим вспомогательным средством для
оценки возможностей применения эмульгаторов. Эмульсии с хими-
чески разнотипными эмульгаторами могут при идентичных значени-
ях ГЛБ иметь сильно различающуюся стабильность. Применение
юлько лишь концепции ГЛБ не охватывает и возможные случаи не-
совместимости компонентов рецептуры с эмульгирующей основой,
в силу принципа аддитивности и линейности модели Гриффина.
Выход можно найти в том, что при экспериментальном опреде-
лении ГЛБ смеси не пользоваться линейным уравнением Гриффина,
а получать, если это необходимо, нелинейное уравнение, отражаю-
щее влияние массовых долей компонентов смеси на ГЛБСМ, т. е.
ГЛБсм=/(ГЛБьх1),
. 'де i - номер компонента смеси.
Для каждого типа эмульсий требуется эмульгатор с определен-
ным значением ГЛБ.
Для эмульсий типа «масло в воде» этот показатель для эмульга-
юров составляет обычно от 9 до 16, а для эмульсий типа «вода в
масле» -- от 4 до 7.
Как правило, нельзя получить стойкую эмульсию, если показа-
!ель ГЛБ эмульгатора ниже 4 или выше 16.
Ниже будет описан экспериментальный метод определения тре-
буемой величины ГЛБ эмульгатора, необходимого для получения
стойкой эмульсии минерального масла в воде.
Для проведения эксперимента были выбраны два эмульгатора
б низкого химического строения, но с высоким и низким показателем
I ЛБ. В рассматриваемом случае выбраны Span 80 (моноолеат сорби-
ia) с ГЛБ, равным 4,3, и Твин 80 (полиоксиэтилированный монооле-
ат сорбита) с ГЛБ, равным 15,0.
Эти эмульгаторы смешивают для получения нескольких эмуль-
шрующих смесей с промежуточным значением ГЛБ. Используя
10-20% каждой из полученных эмульгирующих смесей, приготавли-
вают эмульсии по одной и той же методике и сравнивают их ста-
бильность по времени, которое проходит до начала расслоения фаз.
Если окажется, что все приготовленные эмульсии будут иметь
одинаковую стабильность, то эксперимент повторяют с использова-
нием меньшего количества эмульгирующей смеси.
Предварительный скрининг показывает, что показатель ГЛБ
>мульгатора для данного масла должен быть 11,4±1, а вторичный
скрининг позволяет установить более узкий диапазон ГЛБ, а именно
11,6-12,0.
428
Глава 18
Схема подбора эмульгаторов с использованием значений ГЛБ во
многих случаях оказывает неоценимую помощь при составлении раз-
личных косметических рецептур, однако этот подход отнюдь не явля-
ется универсальным, поскольку имеет ряд серьезных недостатков.
Одним из таких недостатков является то, что расчет значений
ГЛБ пригоден в основном для неионогенных эмульгаторов и его
трудно распространить на ионогенные эмульгаторы, также очень
широко использующиеся в косметике.
Другим крупным недостатком схемы ГЛБ является невозмож-
ность учитывать при расчете ГЛБ все особенности химического
строения эмульгаторов, поскольку при этом расчете принимается во
внимание только гидрофильная часть молекулы, тогда как в дейст-
вительности показатель ГЛБ может заметно меняться в зависимости
и от структуры липофильной части.
Это не удивительно, потому что с указанными структурными
особенностями связаны межфазное натяжение, критическая мицелляр-
ная концентрация и ряд других эмульсионно-определяющих факторов.
Рекомендуется использовать не один эмульгатор с нужным зна-
чением ГЛБ, а подбирать эмульгирующие смеси с тем же значением
ГЛБ путем смешивания эмульгаторов с высоким и низким значением
ГЛБ. Не следует забывать, что смеси эмульгаторов подчиняются
правилу аддитивности, которое состоит в том, что значение ГЛБ
смеси будет равно сумме значений ГЛБ всех ее компонентов, если
они принадлежат к одному химическому типу; в противном случае
ГЛБ смеси не является строго аддитивным.
В правиле аддитивности даже для одного и того же типа эмуль-
гаторов есть обстоятельство, которое необходимо учитывать в прак-
тической работе.
Дело в том, что коммерческие неионогенные продукты редко
бывают полностью однородными и почти всегда представляют собой
смесь короткоцепочечных и длинноцепочечных продуктов присое-
динения этиленоксида, имеющих различную молекулярную массу.
Каждый из них будет стремиться к распределению между мас-
ляной фазой, водой и поверхностью раздела фаз в соответствии со
своим химическим потенциалом. Длинноцепочечные этиленоксид-
ные продукты будут главным образом распределены между водной
фазой и поверхностью раздела фаз, а короткоцепочечные будут рас-
пределены между масляной фазой и поверхностью раздела фаз.
При этом часть короткоцепочечных продуктов может остаться в
масляной фазе и изменять ее состав, что в свою очередь может влиять
на значение ГЛБ эмульгатора, необходимого для этой масляной фазы.
Основное и вспомогательное сырье
429
В связи с этим рекомендация смешивать эмульгаторы с высо-
кими и низкими значениями ГЛБ получает еще одно обоснование.
Там. где это возможно, желательно использовать смесь неионо-
। енных эмульгаторов с анионо- и катионоактивными: это может при-
вести к существенному сокращению общего количества эмульгатора.
Часто бывает целесообразно использовать (особенно для мик-
роэмульсий) смесь эмульгаторов разных химических типов.
18.7. Биологически активные вещества
Сложные высокомолекулярные вещества, применяемые в кос-
метике: жиры, белки, углеводы и другие, могут влиять на состояние
организма и на процессы тканевого обмена только в том случае, ес-
ии в этом участвуют биологически активные вещества. К таким ве-
ществам относятся витамины, ферменты, микроэлементы и многие
лекарственные активно действующие вещества. Биологически ак-
швные вещества управляют многими химическими реакциями, про-
исходящими в организме и тканях, и тем или иным образом воздей-
с i вуют на кожу человека.
Современные данные о действии витаминов, гормонов, стери-
пов, ферментов и других биостимуляторов животного и раститель-
ного происхождения на состояние организма позволили выявить
пути дальнейшего развития производства косметических изделий.
Внелогически активные косметические средства значительно рас-
ширили ассортимент косметических препаратов и способствовали
созданию нового биологического направления в этой области.
Особое место среди биологически активных добавок занимают
i ормоны. Об этой проблеме необходимо сказать несколько слов, т. к.
использование гормонов в косметических изделиях запрещено.
Гормональный дисбаланс становится причиной плохого состоя-
ния кожи не только в подростковом возрасте. У женщин кожа явля-
йся мишенью для половых гормонов на протяжении всей жизни.
I la клетках кожи обнаружены рецепторы для эстрадиола, в коже ак-
тино протекает метаболизм половых гормонов. Под контролем эст-
рогенов находятся сальные железы и волосяные фолликулы, клетки
шидермиса и фибробласты.
У молодых женщин наиболее частым гормональным нарушени-
ем является избыток андрогенов и нерегулярная продукция прогес-
к'рона. При этом наблюдается избыточный рост волос на голове,
жирность и угреватость кожи. Начиная с 35 лет, постепенно снижа-
йся продукция эстрогенов, прогестерона и дегидроэпиандростерона.
430
Глава 18
В этом возрасте женщины должны делать все возможное, чтобы ос-
тановить старение и сохранить красоту. И все же, несмотря на все
усилия, по мере приближения к менопаузе внешний вид и механиче-
ские свойства кожи изменяются. Появляются морщины, кожа стано-
вится сухой и тонкой, она легко повреждается и медленно восста-
навливается.
Первые попытки применять эстрогены в косметических целях
приходятся на конец 80-х - начало 90-х годов.
В 1989 году Bolognia с соавт. сообщили о том, что в коллагено-
вых волокнах, взятых из кожи женщин с симптомами преждевре-
менно наступившей менопаузы (в возрасте 30-37 лет), были обна-
ружены дегенеративные изменения, характерные для кожи 50-60-лет-
них женщин. По мнению авторов, это подтверждало взаимосвязь
между утратой эстрогенов и преждевременным старением. С другой
стороны, авторы отмечают, что даже длительное (в течение 6 мес.)
нанесение на кожу 17-бета-эстрадиола («эстрадерм») не приводило к
существенному улучшению состояния кожи.
В 1991 году de Lignieres пишет о том, что недостаток эстрадио-
ла снижает митотическую активность клеток базального слоя эпи-
дермиса, уменьшает синтез коллагена и эластина, в результате чего
кожа истончается и на ней легче образуются морщины. При этом для
улучшения состояния кожи автор рекомендует эстроген, который
должен назначаться в больших дозах.
В 1994 году австрийские исследователи Schmidt с соавт. сооб-
щили. что нанесение на кожу лица эстрогенсодержащих кремов
(0,01% эстрадиола и 0,3% эстриола) дает явный омолаживающий
эффект. В процессе эксперимента, который продолжался 6 мес., на-
ряду с дерматологической экспертизой проводились ежемесячные
гинекологические обследования, оценка гормонального статуса,
маммография и цитологический анализ. Никаких побочных эффек-
тов из тех, что наблюдаются при системном применении эстрогенов,
обнаружено не было.
Сегодня возможность использования эстрогенов для замедле-
ния старения кожи продолжает обсуждаться различными учеными.
Большинство склоняется к мысли, что наружное применение эстро-
генных препаратов вполне безопасно. Эстрогены хорошо проникаю!
через кожу, но при этом, в отличие от гормонов, введенных орально,
не вызывают побочных реакций. В лабораторных экспериментах
показано, что эстрогены повышают активность фибробластов, сти-
мулируют деление клеток базального слоя эпидермиса, а также уве-
личивают содержание коллагена и гиалуроновой кислоты в дерме.
Основное и вспомогательное сырье
431
Получены экспериментальные доказательства, что гормонозамести-
тельная терапия улучшает водоудерживающую способность эпи-
дермиса, восстанавливает барьерную функцию рогового слоя. Таким
образом, теоретически эстроген должен улучшать состояние ста-
реющей кожи. Возникает вопрос, может ли гормонозаместительная
1ерапия применятся в чисто косметических целях. Это вопрос не
юлько правовых норм, разделяющих косметику и лекарства, это
1акже психологический вопрос.
Использование гормонов в косметике давно и вполне категорич-
но запрещено. Первыми подобное постановление разработали в США
уже в 1949 году, в Европе декларация ЕС была принята в 1976 году, а
в России этот вопрос был урегулирован лишь в 1998 году, но в той же
однозначной форме. Почему же столь эффективный компонент, кото-
рый легко справляется со многими косметическими проблемами, не
разрешают использовать в косметической отрасли? Все дело в побоч-
ных эффектах. Эти интенсивные препараты при бесконтрольном при-
менении могут привести к серьезным осложнениям, таким как:
- купероз стенок сосудов, когда они теряют эластичность и
способность сужаться, из-за чего на коже появляется красная
сеточка;
- анемия кожи, когда без «допинга» она перестает выполнять
собственные функции и, как следствие, становится неестест-
венно гладкой, блестящей и прозрачной;
- гирсутизм, когда на месте применения гормонов (речь идет о
мазях или кремах) начинают вырастать волосы;
- общий дисбаланс гормонов в организме, который может
привести к нежелательным последствиям, вплоть до онколо-
гических заболеваний.
Поэтому клиницисты абсолютно уверены, что единой схемы
применения гормонов, даже наружного, существовать не может. И
использовать их можно только под наблюдением врача, чтобы все-
। да была возможность скорректировать назначения.
Тогда почему мы нередко сталкиваемся со словом «гормоны» в
косметической отрасли? Что это - нарушение закона или введение
населения в заблуждение?
Как выяснилось, современное понимание термина «гормоны»
крайне расширилось, и теперь его часто используют, обозначая про-
сю биологически активные вещества. Среди них наиболее распро-
странены фитогормоны. Особенные надежды в современной косме-
юлогии возлагаются на фитоэстрогены, которые добываются из раз-
432
Глава 18
личных растений, таких как соя, женьшень, красный клевер, люцер-
на, лен, солодка, хмель, ирис и красный виноград.
В настоящее время известно более 20 соединений, которые в
организме человека и животных действуют подобно гормонам.
Некоторые фитоэстрогены очень похожи по химической струк-
туре на эстрогены млекопитающих и также относятся к стеролам.
Фитостеролы жирорастворимы и содержатся, в основном, в расти-
тельных маслах. Наиболее богато стеролами соевое, пальмовое и
кунжутное масла (1-5 мг стеролов на 100 г масла). Нагревание и ра-
финирование резко снижает концентрацию фитостеролов в маслах.
Некоторые растения, например, гранат и плоды финиковой пальмы,
содержат эстрон - один из основных человеческих эстрогенов. Ин-
тересно, что именно гранат и финик считались символом плодовито-
сти в древней Греции и Древнем Египте.
К фитоэстрогенам относятся флавоны, изофлавоны, куместаны,
лигнаны и халконы. На сегодняшний день лигнаны и изофлавоны
изучены лучше всего.
Лигнаны были впервые обнаружены в биологических жидко-
стях человека в 1980 году. Лигнаны - это обычные для злаков веще-
ства. которые расщепляются кишечными бактериями до эстрогено-
подобных соединений. Лигнаны найдены в цельных зернах злаков,
цитрусовых, некоторых овощах, таких как шпинат, морковь и брок-
коли. Классическим источником лигнанов является льняное масло.
Изофлавонами богаты растения семейства бобовых, особенно
соя. С флавонами часто встречаются любители красного вина, ведь
именно эти соединения придают ему характерную окраску. В кожи-
це красного винограда найден еще один фитоэстроген - резвератрол.
Куместаны содержатся в молодых растениях клевера, люцерны и
других бобовых.
Почти все фитоэстрогены содержат дифенольное кольцо, но в
остальном их химическая структура может сильно варьировать.
Единственное, что их объединяет - это способность активировать
специфические рецепторы на мембранах клеток.
Фитоэстрогены хорошо усваиваются организмом человека, но
легко разрушаются и не накапливаются в нем. Активность фитоэст-
рогенов в 100-1000 раз ниже, чем натуральных гормонов, однако их
концентрация в плазме крови человека может в 5000 раз превышать
концентрацию эндогенных эстрогенов. Можно прогнозировать, что
фитоэстрогенная косметика и натуральные пищевые добавки, вос-
станавливающие гормональный баланс, вскоре станут таким же
обычным явлением, как витамины и антиоксиданты.
Основное и вспомогательное сырье
433
Витамины. Это группа органических веществ, неодинаковых
по сложности химического состава, играющих исключительно важ-
ную роль в питании организма, построении тканей, физиологиче-
ских и биохимических функциях его отдельных органов и общем
состоянии организма. Витамины делят на две группы: водораство-
римые и жирорастворимые.
Витамины первой группы характеризуются термолабильно-
стью, неустойчивостью к щелочам и сравнительно хорошей устой-
чивостью к кислотам. Витамины второй группы по большей части
ус гойчивы как к высокой температуре, так и к щелочам и кислотам.
11о мнению медиков-косметологов, витамины при наружном пользо-
вании проникают в кожу, влияют на обмен веществ и значительно
улучшают ее внешний вид и общее состояние кожи, а также оказы-
вают в целом на организм благотворное влияние. В косметике ши-
роко применяют витамины А, В, С, Е, F, РР и другие, принадлежа-
щие к обеим группам (водо- и жирорастворимым).
Известно более 20 природных витаминов, из которых многие
имеются в растениях.
Ретинол (витамин А). В растениях содержится провитамин А,
или каротин, который в организме человека превращается в вита-
мин. Каротин в большом количестве имеется в моркови, помидорах,
свекле, зелени петрушки и лука, зверобое, крапиве, тысячелистнике,
аыне, тыкве, крыжовнике, малине, сливе, смородине, абрикосах,
персиках, плодах облепихи, рябины, шиповника, орехах. Недостаток
витамина А в организме приводит к поседению и ломкости волос,
сухости, шелушению и ороговению кожи, появлению морщин, уг-
рей. ломкости ногтей. Внутреннее его применение дает хороший
><|)(|)ект при сухой коже и сухих волосах, себорее, обыкновенных и
розовых угрях, обморожениях.
Витамин А применяется в виде масляного раствора в космети-
ческих средствах от солнечных ожогов, себорейной экземы, ожогов
и др. Косметические изделия с витамином А придают коже хороший
цвет, смягчают ее, обеспечивают нормальную деятельность.
Витамины группы В необходимы для нормального функциони-
рования кожи. В косметических препаратах применяются как сред-
11 ва. снижающие воспалительную реакцию кожи, способствующие
росту волос. Витамины группы В сильно смягчают кожу, увеличи-
вают тургор тканей лица.
Тиамин (витамин В^ полезен при различных формах угрей, сы-
пи. себорее, пигментных пятнах, дерматитах, выпадении и плохом
росте волос, их поседении. Содержится в крапиве, бананах, виногра-
434
Глава 18
де, малине, лимонах, арбузе, льне, капусте, картофеле, свекле, ка-
бачках, землянике, пшеничных и рисовых отрубях, зверобое, пекар-
ских дрожжах и др.
Рибофлавин (витамин помогает при себорее, себорейном
выпадении волос, угрях, трещинах и язвах в уголках рта (заеды),
оказывает положительное действие на стареющую кожу. Участвует
в окислительно-восстановительных процессах, углеводном, белко-
вом и жировом обмене кожи. Содержится в злаках, кабачках, капус-
те, картофеле, луке, абрикосах, апельсинах, лимонах, малине, обле-
пихе, крапиве, ревене, ромашке и многих других растениях.
Пантотеновая кислота (витамин Вд) регулирует образование
пигмента в волосах. При ее недостатке происходит преждевременное
поседение и выпадение волос. Применяется при сухости кожи, себо-
рее. для лечения ран, ожогов и язв. Присутствует в отрубях риса,
пшенице, моркови, огурцах, петрушке, салате, сливах, смородине,
томатах, тыкве, кабачках, бобовых растениях, пекарских дрожжах.
Пиридоксин (витамин В$) полезен при себорее, угревой сыпи,
себорейном выпадении волос, дерматитах. При недостатке его про-
исходит атрофия клеток эпидермиса, корней волос и сальных желез.
Содержится в полыни, луке, картофеле, капусте, огурцах, петрушке,
томате, рисе, пшенице, во многих фруктах и ягодах (виноград, зем-
ляника, облепиха и др.).
Фолиевая кислота (витамин В9?) стимулирует деятельность ко-
жи, способствует нормальному росту волос, полезна при морщинах,
угрях, дерматозах. Содержится в арбузе, дыне, капусте, моркови,
луке, огурцах, петрушке, салате, томатах, малине, облепихе, ябло-
ках, пекарских дрожжах, пшенице, ржи.
Цианкобаламин (витамин В^ полезен при себорейном дерма-
тите, выпадении волос, угрях, дерматозах. Встречается в продуктах
животного происхождения и реже - в некоторых растениях, в част-
ности, в винограде.
Аскорбиновая кислота (витамин С) рекомендуется при дряблой
коже, угрях, веснушках, болезнях волос, дерматозах. Улучшает со-
стояние кожи при себорее, оказывает положительное действие при
ее старении. Недостаток ее усиливает пигментацию кожи. Аскорби-
новая кислота играет важную роль в жизнедеятельности организма,
регулирует окислительно-восстановительные процессы, участвует в
углеродном, фосфорном обмене, а также стимулирует синтез колла-
гена, ускоряет регенерацию тканей, в том числе заживление ран. Ос-
новные источники витамина С - овощи, фрукты, ягоды. Содержится
в кабачках, капусте, редьке, укропе, чесноке, апельсинах, лимонах и
Основное и вспомогательное сырье
435
других цитрусовых, винограде, вишне, землянике, клубнике, обле-
пихе, красной и черной смородине, клюкве, рябине, яблоках, плодах
шиповника, зверобое, крапиве и многих других растениях. Витамин
(' применяется в косметических препаратах как средство, умень-
шающее содержание в коже холестерина, являющегося одним из
факторов ее старения, и как «отбеливающее» средство от веснушек,
загара и пигментных пятен.
Токоферол (витамин Е) применяется, особенно вместе с вита-
мином А, при вялой и дряблой коже, себорее, угрях, дерматозах. Со-
держится в апельсинах, бананах, вишне, крыжовнике, рябине, крас-
ной и черной смородине, сливе, луке, салате, моркови, петрушке,
шеробое, одуванчике. Много его в растительных маслах - кукуруз-
ном, облепиховом, подсолнечном. Токоферол применяется как анти-
оксидант масел и для стабилизации препаратов с витаминами А и D.
Биотин (витамин Н/ При его дефиците развиваются дермато-
зы, гиперпигментация и шелушение кожи, нарушается рост ногтей.
(Называет положительное действие при себорее, морщинах, дряблой
и жирной коже, угрях, при облысении. Имеется в луке, моркови,
огурцах, салате, томатах, красной и черной смородине, дрожжах,
пшеничной муке, горохе.
Филлохиноны (витамин К) повышают прочность капилляров,
способствуют прекращению различных кровотечений и кровоизлия-
ний в коже, ускоряют заживление ран и язв. Один из этих витаминов
(KJ содержится в зеленых частях растений - крапиве, подорожнике,
полыни горькой, тысячелистнике, плодах шиповника, винограде,
калине, сливе, чае, картофеле, ботве моркови, злаковых растениях.
Рутин (витамин Р) помогает при угрях, красноте лица, выпаде-
нии волос. Встречается в различных овощах и плодах (капусте, свекле,
рябине, сливе, черной смородине, винограде, грецком орехе, шиповни-
ке), лекарственных растениях (зверобое, мяте, ромашке, шалфее).
Никотиновая кислота (витамин PPJ применяется при себорее,
vi рях, сухости, огрублении и воспалении кожи, выпадении волос,
лгрматозах. Ускоряет заживление ран и язв. Накапливается в более
или менее значительных количествах во многих злаках, бобовых,
овощах, фруктах и других растениях (пшеничные отруби, арбуз, ка-
ьлчок, капуста, картофель, лук, морковь, огурец, петрушка, салат,
< пекла, томат, тыква, хрен, чеснок, абрикос, апельсин, банан, вино-
। рад, малина, дуб, роза, чай, ревень, шалфей). Витамин РР участвует
и обмене углеводов, серы, белков. При недостатках его в организме
кожа шелушится, темнеет, теряет эластичность, выпадают волосы.
В косметических препаратах витамин РР применяется при лечении
436
Глава 18
красноты кожи и угрей. Он хорошо смягчает кожу, улучшает крово-
обращение, оказывает благоприятное действие на рост волос.
Витамин D. В настоящее время практическое значение имеют
витамин D2 (кальциферол) и витамин D3 (холекальциферол). Вита-
мин D в организме влияет на фосфорный, кальциевый, водный об-
мен. Усиливает действие витамина А. У человека витамин D образу-
ется в поверхностных слоях кожи под влиянием ультрафиолетовых
лучей. Под влиянием витамина D усиливается пото- и салоотделе-
ние, улучшается рост волос, нормализуется содержание воды в коже.
Витамин F - смесь жирных кислот, имеющих по нескольку
двойных связей (арахидоновой, линолевой и линоленовой кислот и
их изомеров), является биологически активной. Недостаток витами-
на F в организме вызывает выпадение волос, образование перхоти,
сухость и шелушение.
Установлено, что его с успехом можно применять в косметиче-
ских препаратах для профилактики кожных заболеваний, против
трещин, ожогов, а также в средствах по уходу за руками, для укреп-
ления волос, средствах после бритья и др. При употреблении
средств, в состав которых введен витамин F, кожа становится мягкой
и эластичной.
Ферменты. Некоторые биологи считают, что в нашем организ-
ме одновременно функционируют до нескольких сотен тысяч или
даже миллионы индивидуальных ферментов. Без этого количества
ферментов жизненные функции животного или растения были бы
вообще невозможны. По своей химической природе ферменты яв-
ляются белками, наделенными каталитической активностью. Осо-
бенностью ферментов как катализаторов является резко выраженная
специфичность их действия и высокая активность, во много раз пре-
вышающая активность неорганических катализаторов.
Из ферментов, используемых в косметике, следует указать пан-
креатин - препарат поджелудочной железы; пепсин - действующее
начало желудочного сока теплокровных животных; лизоцим - полу-
чаемый из куриного яйца; растительный препарат папаин и т. д.
Панкреатин - это препарат, содержащий все ферменты, на-
ходящиеся в поджелудочной железе. Препарат малоочищенный,
содержит значительное количество балластных белков и других
веществ.
Панкреатин содержит в активной форме три группы ферментов:
превращающие крахмал в сахар; омыляющие жиры и действующие
на белок. В косметике рекомендуется использовать панкреатин в
качестве активно действующей добавки к зубным средствам, для
Основное и вспомогательное сырье
437
удаления темного налета на зубах. Панкреатин проявляет свое дей-
ствие только в щелочной среде.
Пепсин. В животной ткани этот фермент находится в неактив-
ной форме в виде пепсиногена. В кислой среде пепсиноген с участи-
ем ионов водорода освобождается от ингибитора, вместе с которым
отсоединяется некоторое количество пептидов, и пепсиноген пре-
вращается в активный пепсин.
Пепсин рекомендован для применения в некоторых косметиче-
ских средствах, имеющих кислую среду, в сочетании с аскорбиновой
кислотой.
Косметическое действие многих видов растений связано с на-
иичием в них различных биологически активных веществ. Они обра-
зуются в процессе жизнедеятельности растений и эффективно воз-
действуют на кожу, оказывая сильное антисептическое, противовос-
палительное, антимикробное, успокаивающее, вяжущее, смягчаю-
щее действие. Эти вещества имеют разнообразный состав и относят-
ся к различным классам химических соединений - сахара, органиче-
ские кислоты, эфирные и жирные масла, витамины, фитонциды, сли-
зистые и дубильные вещества, смолы, сапонины, алкалоиды, мине-
ральные вещества и др. Они находятся в растениях в определенных,
часто оптимальных для косметики соотношениях, которые сложи-
лись в процессе эволюции при взаимодействии растительного орга-
низма с окружающей средой. И в этом заключаются преимущества
растительных средств по сравнению с препаратами, полученными
путем синтеза или выделения из растений.
Действие экстрактов, соков растений и отдельных компонентов,
выделяемых из них (эфирных масел, дубильных и других веществ),
различно и отличается от действия целого растения.
Экстракты и соки растений
Алоэ - обладает ярко выраженными бактерицидными свойства-
ми. Улучшает обмен веществ, влияет на регенерацию клеток, изме-
няет тургор.
Арника - цветки содержат эфирное масло, дубильные вещества,
минеральные соли. Обладает противовоспалительным, ранозажив-
1ЯЮ1ЦИМ, рассасывающим, антитравматическим действием.
Донник - обладает болеутоляющим, успокаивающим, отвле-
кающим, противосудорожным свойством.
Зверобой - оказывает противовоспалительное, вяжущее, анти-
< енгическое и спазмолитическое действие, а также стимулирует ре-
। снерацию тканей.
438
Глава 18
Календула - оказывает бактерицидное, регенерирующее, обще-
укрепляющее действие.
Кедр - одно из самых сильнодействующих средств для лечения
воспалительных и аллергических кожных заболеваний.
Крапива - обладает общеукрепляющим, противовоспалитель-
ным действием, укрепляет стенки кровеносных сосудов.
Клевер - обладает противовоспалительным, антисептическим
действием.
Лимонник - используется как сильное тонизирующее средство,
повышает тонус и омолаживает кожу.
Лопух - применяют при выпадении волос и угревой сыпи, фу-
рункулезах и экземах.
Люцерна - улучшает микроциркуляцию крови в тканях и орга-
нах, стабилизирует обмен веществ в тканях.
Матъ-и-мачеха - обладает противовоспалительными, раноза-
живляющими и влагосберегающими свойствами.
Одуванчик - обладает успокаивающим действием, усиливает
выведение из организма вредных веществ.
Подорожник - обладает противовоспалительным, противомик-
робным, ранозаживляющим, влагосберегающим действием.
Ромашка - снимает раздражение, ускоряет процесс регенерации
кожи, ослабляет аллергические реакции.
Солодка - укрепляет стенки сосудов, обладает антиаллергиче-
ским, противовоспалительным, антивирусным действием.
Тысячелистник - устраняет покраснения кожи, пигментные
пятна, укрепляет сосуды, используется как сильное ранозаживляю-
щее средство.
Чабрец - стимулирует капиллярный кровоток. Используется
как антисептическое и ранозаживляющее средство.
Чистотел - обладает антисептическим и ранозаживляющим
действием.
Шиповник - стабилизирует липидный обмен, снижает прони-
цаемость и хрупкость капилляров, обладает ранозаживляющим и
противовоспалительным действием.
Эфирные масла
Психологическое воздействие растительных ароматических ве-
ществ позволяет снять усталость, депрессию, улучшить память,
нормализовать сон. Эфирные масла используются для ароматерапии.
Ароматические композиции лишь недавно появились на прилавках
магазинов, но уже зарекомендовали себя с хорошей стороны.
Основное и вспомогательное сырье
439
Эфирное масло жасмина - имеет антисептическое, успокаи-
вающее, увлажняющее свойства.
Эфирное масло иланг-иланг (кананга) - успокаивает, снимает
нервное напряжение, депрессию.
Эфирное масло кипариса - сильный антисептик, благотворно
влияет на сосуды, кровообращение.
Эфирное масло ладана - оказывает антисептическое действие,
улучшает состояние сухой, увядающей кожи.
Эфирное масло лимона - используется при вялом кровообраще-
нии, бессоннице, отеках, угрях и пятнах на коже.
Эфирное масло мирры - способствует омоложению всех систем
организма, уменьшает аллергические проявления, снимает напряжение.
Эфирное масло мяты - обладает антисептическим, болеуто-
ляющим действием. Используется как освежающее, стимулирующее
нервную систему средство.
Эфирное масло пачули - обладает антисептическим, увлаж-
няющим, противогрибковым действием. Хорошее средство для ухо-
да за увядающей, сухой кожей.
Эфирное масло розмарина - регулирует обменные процессы,
предотвращает старение организма, повышает иммунитет.
Эфирное масло сандала - оказывает антисептическое, дезинфи-
цирующее, противовоспалительное действие.
Эфирное масло чайного дерева (молалеуни) - обладает выра-
женным антивирусным, антимикробным и противогрибковым дей-
i ншем. Способствует повышению сопротивляемости организма.
Эфирное масло шалфея мускатного - предотвращает процессы
парения, способствует снятию депрессии, нервного напряжения.
Эфирное масло эвкалипта - обладает выраженным антисепти-
ческим и болеутоляющим действием. Способствует усилению кон-
центрации внимания и восстановлению сил.
Эфирные масла являются высококонцентрированными природ-
ными биорегуляторами, поэтому необходима осторожность при их
применении в косметике.
18.8. Консерванты
Косметика должна быть безопасной - это единодушно принятая
ширебителями, изготовителями и надзорными органами позиция.
Концепция безопасности - фундаментальная основа всех косметиче-
i mix законодательств в современном мире. Одним из главных требо-
11.Н1ИЙ по безопасности косметического изделия является отсутствие
440
Глава 18
в нем потенциально опасных микроорганизмов в течение всего сро-
ка применения продукта.
Консервант - антимикробный компонент, благодаря которому
существенно уменьшается риск микробного заражения, способного
вызвать порчу продукта, а в крайнем случае - заболевание потреби-
телей. Основная цель применения консервантов - это либо у ничто*'
жить бактерии, дрожжи и плесневые грибы в изделии, либо замед-
лить их рост и развитие.
Существуют различные способы консервирования косметиче-
ских изделий, но в основе всех их лежит одна общая идея: создать с
помощью консервирующих средств такие условия для микроорга-
низмов, которые приостановили бы их жизненные функции или не-
обратимо, или обратимо.
В первом случае имеет место смерть микроорганизма, и тогда
говорят о биоцидном, в частности, бактерицидном действии данного
консерванта, во втором - речь идет о глубоком торможении жизнен-
ных функций микроорганизма. В этом случае говорят о биостатиче-
ском (бактериостатическом) действии консервирующего вещества.
Все консерванты являются биоцидами, т. е. веществами, спо-
собными уничтожать микроорганизмы. Но при тех концентрациях
консервантов, которые используются в производстве косметики, их
действие на микроорганизмы в большинстве случаев является био-
статическим и подавление микрофлоры может происходить посте-
пенно в течение нескольких часов, дней или недель. Следует отли-
чать от консервантов дезинфектанты, тоже являющиеся биоцидами.
Целью их применения является быстрое уничтожение микроорга-
низмов на различных поверхностях (наружные или внутренние час-
ти оборудования, медицинские инструменты и пр.). Главное отличие
дезинфектантов от консервантов заключается в высокой скорости
уничтожения микроорганизмов, например, от десятка секунд до не-
скольких минут. Как правило, дезинфектанты обладают очень ши-
роким спектром антимикробного действия.
Таким образом, консерванты защищают продукты от порчи.
Однако консерванты не способны компенсировать недостаточное
соблюдение гигиенических норм при производстве. Законы косме-
тической промышленности запрещают использовать консерванты,
не входящие в список веществ, разрешенных для такого примене-
ния. Перед тем как дать разрешение на применение какого-либо ве-
щества в качестве консерванта, международный совет экспертов ис-
следует эффективность и безопасность каждого консерванта. Не-
смотря на то, что спирт и некоторые эфирные масла, как, например,
Основное и вспомогательное сырье
441
। ераниол и эвгенол, обладают антимикробными свойствами, они не
входят в список разрешенных консервантов. «Не содержащие кон-
сервантов» продукты могут содержать эти вещества, но для других
целей, в таких малых концентрациях, при которых не возникают
раздражение кожи или аллергические реакции.
Необходимость использования консервантов
в косметике
Водная среда, обычная для большинства косметических
средств, способствует росту микроорганизмов. Стерильные продук-
и»|, фасованные для одноразового применения, средства в малом
количестве (например, эмульсионные кремы типа «вода в масле»)
и ибо составы, содержащие антибактериальные агенты (триклозан и
др.) или высокие концентрации спирта (например, туалетная вода),
не нуждаются в добавлении консервантов.
Согласно действующему законодательству, косметические
средства должны сохраняться, по меньшей мере, в течение 30 мес.,
но всех других случаях на них должен быть указан срок годности.
I !ередко потребители продолжают использовать средства на протя-
жении многих месяцев с момента вскрытия упаковки. Особенно
критически следует относиться к кремам в банках. Каждый раз, ко-
та крем набирают из банки кончиками пальцев, в банку может по-
пасть до 106 - 107 микроорганизмов. Все же предполагается, что да-
же в таких экстремальных условиях продукты должны месяцами
(охранять безупречные гигиенические кондиции. Этого можно дос-
। ичь только с помощью очень эффективных консервантов.
Косметика может портиться под воздействием самых различ-
ных микроорганизмов. Молочнокислые бактерии (лактобактерии)
могут вызывать вспенивание и разбухание упаковки. Плесень раз-
растается в колонии, видимые невооруженным глазом. Pseudomonas
выделяют слизь, Enterohacteriaceae вызывают фазовое разделение, а
чрожжеподобные грибки при брожении источают весьма неприят-
ный запах. Некоторые микроорганизмы потенциально патогенны.
I ак, Slaphyllococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa вызывают по-
ив пение гноя. Нередко они становятся также причиной конъюнкти-
ва i а. Candida albicans могут селиться на коже и вызывать грибковые
заболевания. Плесень вырабатывает канцерогенные токсины.
Исследования показали, как быстро могут портиться космети-
ческие средства: из 500 кремов, содержащих недостаточные количе-
i । ва консервантов и прошедших после изготовления контроль каче-
( । ва методом flying colours в гигиенически чистых условиях, в 422
<>ыни обнаружены микроорганизмы уже через 14 дней использова-
442
Глава 18
ния, в 164 обнаружили высокую концентрацию микроорганизмов
(более 1000 КОЕ на 1 г крема), четыре продукта пришли в состояние
полной негодности, а восемь образцов содержали патогенные мик-
роорганизмы.
Всего существует около 50 одобренных для применения в косме-
тике консервантов. Они сильно разнятся по химическому строению,
физическим свойствам и уровню антибактериальной активности.
В руководстве по косметической продукции, утвержденном
ЕЭС (инструкция 76/768/ЕЭС) приведен список консервантов, раз-
решенных к применению (табл. 18.3).
18.3. Список консервантов, разрешенных к применению
в косметических изделиях
Номер colipa Ссылочный номер Вещество Максимально допустимая кон- центрация Ограничения и требования Условия при- менения и предупрежде- ния, которые должны быть приведены на этикетке
1 2 3 4 5 6
Р2 1 Бензойная кисло- та. ее соли и слож- ные эфиры(+) 0,5% (кислота)
Р13 2 Пропионовая ки- слота и ее соли(+) 2% (кислота)
Р14 3 Салициловая ки- слота и ее соли 0,5% (кислота) Не следует при- менять в препа- ратах для детей до трех лет, за исключением шампуней Нельзя ис- пользовать для детей до трех лет(1)
Р15 4 Сорбиновая ки- слота (гекса-2.4- диеновая кислота) и ее солир) 0,6% (кислота)
Р39 5 Формальдегид и параформальде- гиди) 0,2% (за исклю- чением препара- тов гигиены по- лости рта) 0,1% (препараты для гигиены полости рта) в переводе на чистый фор- мальдегид Запрещено при- менение в аэро- золях
Основное и вспомогательное сырье
443
Продолжение таблицы 18.3
1 2 3 4 5 6
Р47 7 Бифенил-2-ол (о-фенилфенол) и его солиг) 0,2% в переводе на фенол
РХ1 8 Пиритион цинка (lNN),+) 0.5% Разрешено при- менение в про- дукции для по- лоскания, за- прещено приме- нение в продук- ции для гигиены полости рта
PS1 9 Неорганические сульфиты, водо- родсульфиты(+) 0,2% в пересчете на чистый SO2
Р66 10 Иодат натрия 0,1% Только в препа- ратах для полос- кания
1'68 11 Хлоробутанол (INN) 0.5% Запрещено при- менение в аэро- золях Содержит хлоробута- нол
1’82 12 4-Г идроксибензой- ная кислота, ее соли и сложные эфиры(+) 0.4% (кислота) для одного сложного эфира, 0,8% (кисло- та) для смеси эфиров
PS 13 3 - Ацетил-6-метил- пиран-2,4 (ЗН)-дион (деплдроуксусная кислота) и ее соли 0.6% (кислота) Запрещено при- менение в аэро- золях
1’6 14 Муравьиная ки- слота(+) 0,5% (кислота)
Р9 15 3.3-Дибромо- 4,4 гексаметилен- дибензамидин (диб- ромогексамидин) и его соли (включая изетионат) 0.1%
Р1 2 16 Тиомерсал (INN) 0.007% (Hg). Если смешан с др. ком- понентами, содер- жащими ртуть и разрешенными на- стоящей инструк- цией, макс, концен- трация ртути не больше 0,007% Только для на- несения макия- жа на глаза и снятия макияжа с глаз Содержит тиомерсал
444
Глава 1S
Продолжение таблицы 18.3
1 2 3 4 5 6
Р48 17 Фенилмеркуриевая соль (включая борат) То же То же Содержит фенилмерку- риевые соеди- нения
Р16 18 Андек-10-эноевая кислота и соли(+) 0,2% (кислота)
Р20 19 Гексетидин (INN)'”-' 0,1%
Р23 20 5-Бромо-5-нитро- 1,3-Диоксан 0,1% Только в про- дукции для по- лоскания. Избе- гать формиро- вания нитроза- минов
Р24 21 Бронопол (INN)(+) 0,1% Избегать фор- мирования нит- розаминов
Р74 22 2,4-Дихлоробензи- ловый спирт(*) 0,15%
Р29 23 Трихлокарбан (INN)<+) 0,2% Критерии чис- тоты: 3,3,4.4 - тетрахло- роазобензен меньше 1 ppm, 3,3.4,4 -тет- рахлороазок- сибензен мень- ше 1 ppm
ИЗО 24 4-Хлоро-т- крезол('г) 0,2% Применение в продукции, находящейся в контакте со слизистыми оболочками запрещается
Р32 25 Триклозан (lNN)(+) 0,3%
Р37 26 4-Хлоро-3,5- ксиленолН) 0,5%
Р43 27 3,3 -Бис (1-гидро- метил-2,5-диоксо- им ид азо л ид ин-4- ил)-дирея («Ими- дазолидинил и мочевина»)(+)
Основное и вспомогательное сырье
445
Продолжение таблицы 18.3
1 2 3 4 5 6
Р52 28 Поли (1-гексамети- ленебигуанида гидрохлорид) 0,3%
1’53 29 2-Феноксиэта-нол(+) 1%
1’55 30 Г ексаметилентет- раминг) (метена- мин) (INN) 0,15%
1’63 31 Метиленамин 3-хлораллилохло- рид (INN) 0,2%
1’64 32 1-(4-Хлорфенок- си)-1 -(имидазол-1 - ил) 3.3-диметилбу- тан-2-он(4) 0,5%
1’65 33 1.3-Бис (гидрокси- метил)-5.5-диме- тилимидазолидин- 2,4-дионм 0,6%
1’67 34 Бензиловый (*г) спирт' 1%
1’59 35 1-Гидрокси-4-ме- тил-6 (2.4.4-триме- тилпентил)2-пи- ридон и его моно- этаноламиновая соль(т) 1% 0,5% Продукция для полоскания полости рта. Для другой продукции
1’77 36 1.2-Дибромо-2.4- дицианобутан 0.1% Не следует при- менять в про- дукции для за- щиты от сол- нечных лучей в концентрации более, чем 0,025%
1’?5 37 3,6-Дибромо-4.4- дихлоро-2,2-мети- лендифенол (бро- мохлорофен)(+) 0.1%
1’11 38 4-Изопропил-т- крезол 0,1%
446
Глава 18
Продолжение таблицы 18.3
1 2 3 4 5 6
Р56 39 Смесь 5-хлоро-2- мегилизотиазол-3 (2Н)-она и 2-мети- л изотиазол-3 (2Н)- она с хлоридом магнезии и нитра- том магнезии 0,0015% (смеси в соотношении 3:1 5-хлоро-2-метил- изотиазол-3(2Н)- она и 2-метили- зотиазол-3(2Н)- она)
Р22 40 2-Бензил-4-хлоро- фенол (хлорофен) 0,2%
Р27 41 2-Хлорацетамид 0,3%
Р35 42 Хлорогексидин (INN) и его глю- конат, диацетат и дигид-рохлорид(+) 0.3% в пересчете на хлоргексидин
Р54 43 1 -Феноксипропан- 2-ол 1,0% Только в про- дукции для по- лоскания
Р72 44 Алкил (С12-С22) триметиламмо- ния, бромид и хлорид(+) 0,1%
Р75 45 4,4-Диметил-1,3- оксазолидин 0.1% pH конечного продукта дол- жен быть ниже 6
Р79 46 ЬЦГидроксиме- тил)-Ы-(дигидрок- симетил-1,3-диок- со-2,5-имида- золидинил-4)-Ы- (гидроксиметил) мочевина 0,5%
Р8 47 1.6-Ди (4-амдино- фенокси)-п-гексан (гексамидин) и его соли (включая изотионат и р-ги- дроксибензоат)(+) 0,1%
1 Только для препаратов, которые могут использоваться для детей до трех лет.
и находятся в длительном контакте с кожей
В большинстве случаев спектр их действия ограничен, а это озна-
чает, что обычно приходится использовать комбинацию из нескольких
консервантов. Кроме того, антибактериальное действие консерванта
Основное и вспомогательное сырье
447
часто зависит от pH продукта. Например, органические кислоты эф-
фективны только при очень низких значениях pH, т.е. в кислой среде.
При использовании некоторых консервантов возникают пробле-
мы, связанные с их малой растворимостью (например, салициловая
кислота плохо растворима в воде). Ряд консервантов может оказаться
несовместимым с другими ингредиентами средства (например, пара-
бены и катионные ПАВ). Лишь некоторые консерванты, подобно ме-
гилхлоризотиазолинону/метилизотиазолинону (МХИ/МИ), обладают
широким спектром действия против грамположительных и грамот-
ринательных бактерий, грибов, спор и их действие практически не
зависит от pH среды (табл. 18.4).
18.4. Спектр антимикробного действия некоторых консервантов
Консервант Эффек- тивен при pH Виды микроорганизмов Концентрация актив- ного ингредиента, ч/млн
А в С D Е
( вободный формаль- чсгид: консервант, высвобождающий формальдегид 3,5-10 4 4- 4- 4- 125 125 500 500
Bionopol 5-7 (+) + (+) (о - 70 70 50 50
11арабены (комбина- 11ИЯ) 4-8 4- + 4- 4- - 1000 1000 5000 5000
1 uxyl К 400 2-9,5 4" + + + (+) 5 100 100 100
Феноксиэтанол 3-10 4- (+) (+) (+) — 5000 4000 4000 4000
Kathon CG 4-7 + + 4- 4- (+) 15 15 15 15
< орбиновая кислота 3-5 (+) (+) 4- 4- — 100 300 500 300
11с । войная кислота 3-5 (+) (+) 4- 4- - 1000 1500 750 700
Иодопропилбутил- к. фбамат 4-9 4- 4- 4- 4- - 150 600 50 50
А i рам положительные, В - грам отрицательные. С - дрожжеподобные грибы,
I) плесень. Е - споры (данные ограничены). + - эффективен, (+) - ограничен-
но применим, — неэффективен
Возникновение сенсибилизации организма по отношению к ка-
кому-либо соединению определяется генетической предрасположен-
ностью человека, условиями контакта с веществом-аллергеном и вы-
раженностью его сенсибилизирующих свойств. Клиническое под-
тсрждение существования аллергической реакции получают с по-
мощью накожной аппликации - так называемого «лоскутного» теста.
Люди, страдающие аллергией на какое-либо вещество или ма-
к-риал, должны избегать контакта с ним. Подходящие товары можно
выбрать, изучив перечень ингредиентов на их упаковках.
448
Глава 18
Ежегодно IADK (Information Association of Dermatological Clin-
ics - Информационная ассоциация дерматологических клиник) пуб-
ликует список аллергенов, на которые следует обращать особое
внимание. Чаще всего в качестве аллергенов фигурируют сульфат
никеля, смесевые отдушки и перуанский бальзам. Среди консерван-
тов наибольший уровень сенсибилизации имеет смесевой 1,2-диб-
ром-2,4-дицианобутан / 2-феноксиэтанол.
Безопасными в большинстве случаев являются консерванты,
высвобождающие формальдегид, поскольку применяемая концен-
трация свободного формальдегида обычно ниже 500 ч/млн. Такие
количества редко вызывают аллергию. В свою очередь, это означает,
что, как правило, даже ранее сенсибилизированные лица могут ис-
пользовать товары, имеющие в своем составе консерванты, высво-
бождающие формальдегид.
18.9. Сырье для солнцезащитных средств
18.9.1. УФ фильтры
В разделе 17.2 говорилось, что самый большой ущерб УФ излу-
чение наносит коже (рис. 18.11), поэтому использование солнцеза-
щитных средств (УФ фильтров) и антиоксидантов является перво-
степенной задачей при разработке косметических изделий солнце-
защитного направления.
Солнцезащитные средства делятся на несколько категорий.
Кремы для загара используются для того, чтобы загорать, не об-
горая. В них содержатся фильтры, поглощающие только УФ-В лучи.
Однако причиной фотостарения является главным образом УФ-А
излучение, от которого кремы для загара не защищают.
Кремы «против загара» содержат УФ фильтры широкого спектра
действия, блокирующие весь УФ диапазон. Некоторые солнцезащитные
средства поглощают УФ излучение с эффективностью, близкой к 100%.
Именно эти средства являются лучшей защитой от фотостарения
и снижают риск возникновения злокачественных новообразований.
Их применяют также и в случае повышенной чувствительности кожи
к солнцу. Солнцезащитные средства (УФ фильтры) стали вводить для
защиты от солнечных лучей (от загара) не только в специальные
средства, но и в обычные дневные кремы, декоративную косметику.
Соединения, обладающие солнцезащитными свойствами, по
механизму делятся на три основные группы:
- химические фильтры;
- физические фильтры;
- антиоксиданты.
()<-новное и вспомогательное сырье
449
УФ-Б
/ ’< >гивой
О
/5 /5 iim)
80
100
! «цельный
120
{'> 10 цт)
140
160
Венула
200
Отражение
от дермального
Толщина
fam)
Отражение
от поверхности
тела
Дгрма
11000 4000 \хт)
(кОамозный
, ..й 60
С'О 150 цт)
- 70
/ 1'4нулярныи
< Hull
О'4 от) 40
О
Дифракция
Артериола
Рис. 18.11. Проникновение УФ лучей в кожу
Меланоциты
К химическим фильтрам относятся вещества, поглощающие УФ
in пучение и превращающие его в другие виды энергии. При этом
химические фильтры претерпевают химические превращения (как
правило, окисляются), и их способность к поглощению УФ лучей
। \ щественно снижается.
Физические фильтры (экраны) действуют как отражатели.
Они обладают широким спектром действия и, как правило, не
ни илвают фотосенсибилизирующего эффекта. Их включают в солн-
це защитные рецептуры наряду с химическими УФ фильтрами, что
иошоляет не только повышать эффективность средства, но и сни-
III и. содержание химических фильтров, тем самым уменьшив их не-
нательное проникновение в кожу.
Некоторые солнцезащитные средства с SPF (солнцезащитный
фактор) порядка 50 основаны исключительно на таких физических
фииьтрах, как диоксид титана и оксид цинка.
450
Глава 18
В 1995 году эти соединения были одобрены к использованию
при условии, что они должны быть микронизированы и иметь спе-
циальное покрытие.
Микронизированные частицы иногда называются пигментами.
Оптимальный размер частиц диоксида титана для введения в солн-
цезащитные рецептуры составляет 50 нм.
Эффективность физических фильтров не такая высокая, как у
химических, однако, в отличие от последних, физические фильтры
можно включать в рецептуру в больших концентрациях.
До недавнего времени оксид цинка был менее распространен в
солнцезащитных средствах, однако теперь используется все чаще.
По сравнению с диоксидом титана он менее прозрачен, оптималь-
ный размер частиц - около 100 нм.
Микрочастицы диоксида титана наиболее эффективны в диапа-
зоне УФ-В спектра, в то время как оксид цинка - в диапазоне УФ-А
лучей. Чтобы расширить диапазон отражаемости света, можно ком-
бинировать оба вещества.
Физические фильтры химически и биологически инертны и,
следовательно, не вызывают раздражения, сенсибилизации, фото-
токсических и фотоаллергических реакций.
Однако использование физических фильтров имеет и ряд огра-
ничений, т. к. крупные частицы окрашивают кожу в белый цвет, а
мелкие частицы (менее 100 нм) имеют огромную поверхность (об-
щая площадь достигает 300 м2/г) и обладают фотокаталитическими
свойствами благодаря поверхностному электростатическому заряду
Поэтому микрочастицы должны иметь специальное покрытие,
предотвращающее нежелательные реакции, а также способность к
агрегации, снижающую их эффективность.
Технологически довольно трудно ввести микронизированные
частицы в рецептуру и сохранить при этом высокую стабильность
дисперсионной системы.
В связи с этим проводятся многочисленные исследования по
изучению стабильности и эффективности солнцезащитных средств,
содержащих физические фильтры, которые все шире используются
для частичной или полной замены химических фильтров.
В табл. 18.5 приведено сравнение некоторых свойств физиче-
ских и химических УФ фильтров, однако наилучший результат дает
их комбинация в одной рецептуре.
Многие известные производители косметического сырья
(BASF, Ciba, Merck, Haarmann & Reimer, Hoffmann La Roche) пред-
лагают собственные УФ фильтры. В результате совместных усилий ;
Основное и вспомогательное сырье
451
производителей сырья и готовой продукции за последние несколько
лет Европейский Союз одобрил к использованию в качестве
УФ фильтров три новых соединения. Новые органические УФ
фильтры имеют высокую фотостабильность, широкий спектр по-
глощения, покрывающий в том числе УФ-А область, и хорошую со-
вместимость с другими компонентами рецептуры.
18.5. Сравнение некоторых свойств физических и химических
УФ фильтров
Свойство Физические УФ фильтры Химические УФ фильтры
Химическая природа Частицы (< 1 мкм) ZnO, TiO2 Органические соединения
Распределение на коже На поверхности В пределах рогового слоя
Механизм действия Отражает и рассеивает УФ лучи Поглощают УФ лучи
11енетрация Отсутствует Очень низкая
Включение в космети- ческую рецептуру (со- четаемость с другими ингредиентами) Приемлемое (в отдельных случаях не очень хорошее) Отличное
Ьезопасность / эффек- тность От хорошей до отличной Отличная
Быстро реагируя на запросы рынка, крупнейшие производители
косметики постоянно обновляют свой ассортимент «солнечных»
средств.
Микропигментные кремы (micro pigment creams), содержащие
юлько физические УФ фильтры - микропигменты, «солнечная»
парфюмерия без спирта (alcoholfree sun perfumes), солнцезащитные
жидкие средства с ферментами (enzyme containing sun fluids) и кре-
мы с повышенным содержанием витаминов в качестве антиоксидан-
юв - вот несколько примеров новых продуктов, которые можно
увидеть сегодня в продаже. Создание подобных препаратов стало
возможным только благодаря интенсивным исследованиям в облас-
1и «солнечной» косметики.
Процесс разработки новых препаратов включает не только изу-
чение новых сырьевых материалов, но и тестирование конечного
продукта на эффективность и безопасность, а также маркетинговые
исследования. Согласно европейскому законодательству, любое рек-
памное заявление, касающееся предлагаемого продукта, должно
быть подтверждено экспериментально.
Современные солнцезащитные средства, способные обеспечить
к|)фективную защиту от широкого спектра ультрафиолетового излу-
452
Глава 18
чения, содержат, как правило, несколько различных УФ фильтров.
К УФ фильтрам предъявляются очень строгие требования:
- поглощать УФ лучи в широком диапазоне;
- быть устойчивым к свету, нагреванию, воде;
- иметь низкую проникающую способность (способность про-
ходить через роговой слой);
- быть безопасным, т. е. не обладать токсичностью, не вызывать
раздражения (в т. ч. под действием УФ), не обладать сенсиби-
лизирующим действием, не обладать хронической токсично-
стью, генотоксичностью, канцерогенностью (в т. ч. под дейст-
вием УФ), не действовать на репродуктивную систему;
- эффективно предотвращать видимые (солнечные ожоги) и
невидимые (фотостарение, фотодерматоз, канцерогенность)
эффекты УФ излучения.
Кроме того, УФ фильтр должен быть устойчив к действию вы-
соких температур и к свету, водостоек, должен легко включаться в
рецептуры и хорошо сочетаться с остальными ингредиентами.
До недавнего времени были весьма распространены УФ фильт-
ры на основе и-аминобензойной кислоты (ПАБК), однако, в послед-
нее время в некоторых статьях появились сообщения о фотосенси-
билизирующих и аллергенных свойствах этой кислоты и ее произ-
водных, и, судя по этим сообщениям, многие производители солнце-
защитных средств теперь специально указывают на этикетках, что
их продукция не содержит ПАБК и ее производных.
С другой стороны, несмотря на указанные сведения, ПАБК и
ее производные остаются включенными в официальный перечень
УФ фильтров, разрешенных для использования в косметике в стра-
нах Европейского Союза в соответствии с приложением VII к дирек-
тивам Colipa, опубликованным в августе 1993 года, октябре 1998 года
и в марте 2000 года.
Ниже будут приведены химические и фирменные названия, и
краткие характеристики 10 наиболее употребляемых и доступных
УФ фильтров из общего числа 25 фильтров, разрешенных к использо-
ванию в косметике директивами Colipa. Europian Toiletry and Perfumery
Association (Европейская косметическо-парфюмерная ассоциация).
Из-за противоречивости данных относительно использования
ПАБК и ее производных эти соединения в наш список не включены.
1) 2-Фенилбензимидазол-5-сульфоновая кислота, фирменные
названия: Parsol HS (Givaudan), Eusolex 232 (Merck), Neo Heliopan
Hydro (H & R).
Основное и вспомогательное сырье
453
Является одним из наиболее эффективных водорастворимых
УФ-В фильтров, максимум поглощения Хмакс = 304 нм.
Часто используется в сочетании с другими УФ фильтрами, спо-
собствуя повышению солнцезащитного фактора готового средства.
С вободная кислота не растворяется в воде, поэтому в солнцезащит-
ных средствах используются ее водорастворимые натриевая и три-
л аноламмониевая соли.
Оптимальный pH рецептур 7,0-7,7. Предельная концентрация -
до 8%, считая на кислоту.
2) 2-Гидрокси-4-метокси-5-сульфобензофенон (по номенклату-
ре INC1 - бензофенон-4), фирменные названия: Anti UVS (Sigma),
I iscalol 577 (ISP), Uvinul MS 40 (BASF).
Водорастворимый УФ-А / В фильтр, Хмакс = 285-323 нм, исполь-
зуется в виде натриевой и триэтаноламмониевой солей. Недостатка-
ми являются несовместимость с магниевыми солями, а также жел-
1ый цвет, который может повлиять на цвет готового продукта.
Применяемая концентрация 1-3%, pH готового продукта 5,6-6,0.
()добрен в США, Японии и Европе.
3) 3-(4'-Сульфобензилиден) камфара, фирменное название:
Mexoryl SL (Chimex).
Водорастворимый УФ-В фильтр, Хмакс = 296 нм, используется в
виде растворимых солей. Имеет высокий коэффициент молекуляр-
ной экстинкции и высокую фотохимическую стабильность.
Предельная концентрация - 6%, считая на кислоту.
4) 2-Этилгексиловый эфир и-метоксикоричной кислоты, фир-
менные названия: Escalol 537 (ISP), Eusolex 2292 (Merck), Neo
I leliopan AV (H & R), Parsol MCX (Givaudan).
5) Изоамиловый эфир и-метоксикоричной кислоты, фирменное
название: Neo Heliopan Е 1000 (Н & R).
Очень эффективные жидкие жирорастворимые УФ фильтры,
лмлкс эфиров равна 310 и 308 нм, соответственно.
Изоамиловый эфир приблизительно на 17% активнее, чем 2-этил-
। сксиловый. Оба фильтра безопасны, что подтверждается многочис-
исиными токсикологическими, дерматологическими и экологически-
ми тестами. Оба фильтра способствуют солюбилизации жирораство-
римых кристаллических УФ фильтров. Особенно эффективными ока-
зались их комбинации с 2-фенилбензимидазол-5-сульфоновой кисло-
1ой в эмульсиях типа «вода в масле» и «масло в воде».
В Европе допускается предельная концентрация обоих соеди-
нений 10%, а в США - от 2,0 до 7,5%.
454
Глава 18
6) Метиловый эфир метоксисалициловой кислоты (гомометил-
салицилат, по номенклатуре INCI - гомосалат), фирменные назва-
ния: Neo Heliopan OS (Н & В), Eusolex (Merck).
Жирорастворимый жидкий УФ-В фильтр, Хмакс = 306 нм. Благо-
даря способности растворять кристаллические УФ фильтры часто
используется в сочетании с ними. Отличается хорошей фотоста-
бильностью. Одобрен к использованию во всем мире. Предельная
концентрация: в Европе - до 10%, в США - 4-15%.
7) 2-Этилгексиловый эфир 2-циано-3,3-дифенил акриловой ки-
слоты (по номенклатуре INCI - октокрилен), фирменные названия:
Eusolex 4360 (Merck), Neo Heliopan В В (H feR), Uvinul N-539 (BASF).
Эффективный жирорастворимый жидкий УФ-А фильтр, осо-
бенно в коротковолновой области УФ-А диапазона. Используется в
сочетании с эфирами и-метоксикоричной кислоты и производными
бензил и денкам форы для получения водоустойчивых солнцезащит-
ных средств.
Способствует солюбилизапии УФ фильтров, отличается высо-
кой фотостабильностью. Комбинация с оксидом цинка идеально
подходит для солнцезащитных средств, эффективных в УФ-А и УФ-В
диапазонах.
Предельная концентрация: в Европе до 10%, в США - 7-10%.
8) 3-(4’-Метил бензил и ден)камфора, фирменные названия:
Eusolex 6300 (Merck), Neo Heliopan MB C (Givaudan).
Высокоактивный жирорастворимый кристаллический УФ-В
фильтр, Хмакс = 300 нм. Обладает высокой фотостабильностью. Для по-
вышения солюбилизации используется вместе с эфирами и-метокси-
коричной кислоты в сочетании с водорастворимыми фильтрами.
Предельная концентрация в Европе - до 6%.
9) 2-Гидрокси-4-метоксибензофенон (по номенклатуре INCI -
бензофенон-3), фирменные названия: Eusolex 4360 (Merck), Neo
Heliopan BB (H & R), Uvinul M 40 (BASF), Escalol567 (ISP).
Жирорастворимый кристаллический УФ-А/В фильтр, Хмакс *
286-323 нм. Обладает высокой стабильностью.
Предельная концентрация: в Европе -10%, в США - 6%.
10) 1 -(4’-Трет-бутилфенил)-3-(4’-метоксифенил)пропан-1,3-дион
(по номенклатуре INC1 - авобензон), фирменные названия: Parsol
1789 (Givaudan), Eusolex 9020(Merck).
Высокоэффективный жирорастворимый кристаллический УФ-А
фильтр, Хмакс = 355 нм. В сочетаний с УФ-В фильтрами используется
в солнцезащитных средствах широкого профиля. Может образовы-
вать окрашенные комплексы с тяжелыми металлами, поэтому в
Основное и вспомогательное сырье
455
говое солнцезащитное средство добавляют хелатирующие агенты
(например, ЭДТА).
Одобрен в Европе, США и Японии. Среди УФ-А фильтров преоб-
ладает в Европе и Японии, в то время как в США он менее популярен.
Рекомендуемая концентрация - 2-3%.
Как отмечалось ранее, сегодня УФ фильтры используются не
только в солнцезащитных продуктах, но и во многих других средст-
вах личной гигиены, предназначенных для волос и лица, а также в
декоративной косметике. В табл. 18.6 приведены некоторые вариан-
। ы использования 9 наиболее распространенных УФ фильтров в кос-
метических изделиях.
18.6. Использование в косметических средствах наиболее
распространенных УФ фильтров
Название фильтра Синонимы Спектр Использование
1 2 3 4
11ара-амино- оснзойная кислота Para-aminobenzoic acid РАВА 4- aminobenzoic acid Amben Paraminol УФ-В Солнцезащитные средства Губная помада, бальза- мы для губ Шампуни и средства для волос Увлажняющие кремы Средства для ногтей
1 usolex 6300 3-(4-Methylbenzyliden) camphor УФ-В Масло для загара Кремы и лосьоны Губная помада
1 usolex 6007 Escalol 507 Octyldimethyl-PABA УФ-В Масло для загара Кремы и лосьоны Губная помада
< )к1илмето- м ициннамат Octyl methoxycinnamate Parsol MSX Parsol MOX Escalol 557 2-Ethylhexyl-4-methoxy- cinnamate Ethylhexylcinnamate УФ-В Солнцезащитные средства Губная помада, бальза- мы для губ Увлажняющие кремы Средства для ногтей Шампуни
1 usolex 8020 4-isopropyl- dibenzoyl methane УФ-А Масло для загара Губная помада Кремы и лосьоны
Анобензон Avobenzone Parsol 1789 4-tret-butyl-4-methoxy- dibenzoylmethane УФ-А Солнцезащитные очки Декоративная косметика Губная помада, бальза- мы для губ Увлажняющие кремы Средства для ногтей Шампуни
456
Глава 18
Продолжение таблицы 18.6
1 2 3 4
Бензофенон 4 Benzophenone 4 2-Benzoyl-5-methoxy-1 - phenol-4-sulfonic acid 2-Hydroxy-4-methoxy-5- sulfonic acid Cyasorb UV 284 Spectra-Sorb UV 284 Sulsisobenzone Sungard Uval Uvinul MS-40 Uvistat 1121 УФ-В УФ-А Солнцезащитные средства Губная помада, бальза- мы для губ Средства для ногтей Шампуни Декоративная косметика Упаковка (защита пла- стика от разрушения под действием УФ) Широко используется в текстильной промыш- ленности Один из первых бензо- фенонов, которые были разрешены в США
Бензофенон 3 Benzophenone 3 Eusolex 4360 Eccasol 567 УФ-В УФ-А Солнцезащитные средства Губная помада, бальза- мы для губ Увлажняющие кремы Средства для ногтей Шампуни Декоративная косметика Упаковка (защита пла- стика от УФ-разрушения) Обладает антимикроб- ной активностью, может использоваться как кон- сервант
Eusolex 232 2-Phenylbenzimidazol-5 - sulfonic acid Novantison УФ-В УФ-А Солнцезащитные средства Кремы и лосьоны
Однако необходимо помнить, что на сегодняшний день пробле-
ма маркировки солнцезащитных средств пока не решена. Точнее,
решена только частично, поскольку степень защиты от УФ-В излу-
чения достаточно точно можно оценить. Параметр, на основании
которого судят о УФ-В защите, всем известен - это так называемый
солнцезащитный фактор, SPF.
Солнцезащитный фактор указывают цифрой после букв ISE и
SPF. Например, SPF-1O означает, что если кожа краснеет после пре-
бывания на солнце в течение 10 минут, то применив средство, чело-
век может быть без риска ожога находиться на солнце в 10 раз
больше времени.
Основное и вспомогательное сырье
457
Что касается УФ-А защиты, то предложено несколько способов
се оценки, но пока ни один из них не является общепринятым. А раз
гак, то нет и единого критерия оценки УФ-А защиты.
В связи с этим ближайшей задачей будет создание универсаль-
ной оценки безопасности УФ фильтров.
Безопасность и эффективность УФ фильтров определяется со-
1ласно принятым национальным и международным нормативам.
( гандарты безопасности в Европейском Союзе, США и Японии тре-
буют, чтобы новые фильтры, прежде чем быть одобренными к ис-
пользованию, прошли оценку на токсикологическую безопасность.
Так называемое досье безопасности (safety dossier) новых УФ фильт-
ров похоже на досье лекарственного вещества и включает тесты на
острую токсичность, раздражение, сенсибилизацию, фетотоксич-
ность, фотосенсибилизацию, субхроническую и хроническую ток-
сичность, тератогенность, генотоксичность, фотогенотоксичность,
канцерогенность, а в США - еще и фотоканцерогенность (табл. 18.7).
18.7. Обязательное содержание исследования безопасности
УФ фильтра
Тест Экспериментальное животное Что исследуется
1 2 3
()с । рая оральная токсич- ное 1 ь Крысы Токсичность одной пероральной или местной дозы
< \ бхроническая оральная и кожная токсичность Грызуны Токсичность повторной ораль- ной и кожной ежедневной дозы
1 ера гогенность Крысы, кролики Побочное действие на эмбри- он/плод
Н шяние на плодови- то ь. постнатальная юксичность Крысы Побочное действие на репродук- тивные органы самцов и самок, их функционирование и состоя- ние. Действие на новорожден- ных. находящихся на молочном кормлении
Кожное раздражение Кролики, морские свинки Раздражающий потенциал при одиночной и повторной дозах
< енсибилизация, фото- и । к । Филизация Морские свинки Аллергенность
1 t-нс। ическая токсич- на । к In vitro на клетках млекопитающих и бактерий Способность воздействовать на генетический аппарат клетки
Фони енотоксичность In vitro на клетках млекопитающих и бактерий Способность воздействовать на генетический аппарат клетки при УФ облучении
458
Глава 18
Продолжение таблицы 18.7
1 2 3
Хроническая токсичность (при оральном и местном использовании) Крысы, свиньи Побочные эффекты после про- должительного (более 6 месяцев) использования
Канцерогенность (мест- ное применение) Крысы, мыши Способность вызывать образо- вание злокачественных опухолей
Пенетрация in vitro Человеческая ко- жа, свиная кожа Способность проникать через эпидермальный барьер
Пенетрация in vivo Крысы, мыши Фактическое проникновение в организм
Фармакокинетика и ме- таболизм in vivo Крысы Абсорбция, распределение, метаболизм, эскреция
Фотоканцерогенность (требуется в США) Мыши Способность вызывать / ингиби- ровать образование опухолей кожи при воздействии УФ излу- чения
Основным показателем, по которому судят о потенциальной
токсичности УФ фильтра, является коэффициент безопасности (mar-
gin of safety). Его расчет приведен в табл. 18.8. К использованию в
косметике разрешены только те соединения, у которых этот показа-
тель больше 100.
18.8. Алгоритм определения коэффициента безопасности
конкретного УФ фильтра (ЕС, 1999 г.)
[а. в. - активное вещество]
Параметр Расчеты Пример (Mexoryl XL)
Кол-во нанесенного препарата (мг) F 36 000
Концентрация а. в. (%) С 10
Общее кол-во нанесенного а. в. (мг) I = F C/100 3600
Средний вес человека 60 60
Абсорбция а. в. через роговой слой (%) A 0,5
Общее кол-во абсорбированного а. в. (мг) I • A/100 18
„ мг Системная доза воздействия а. в., кг • день (systemic exposure dose, SED) I • A/(100 -60) 0.3
Доза, а. в., при которой не наблюдается побочных эффектов кг • день (no-observable adverse effect level, NOAEL) NOAEL 1000
Коэффициент безопасности а. в. NOAEL/SED 3000
Основное и вспомогательное сырье
459
На самом деле современные УФ фильтры имеют коэффициент
безопасности в среднем более 1000.
Тестирование УФ проводится in vitro и in vivo (табл. 18.9).
18.9. Методы оценки безопасности УФ фильтров
Методы in vitro Исследование проницаемости Оценка фото- канцерогенности Методы in vivo (на людях)
1 Ототоксичность и фетотоксич- ность на культу- рах мышиных фибробластов или человеческих кератиноцитов 1 енотоксичность (тест Ames) Фотогенотоксич- ность на цикли- ческой ДНК, че- ловеческих кера- 1иноцитах мето- лом COMET Воспаление на реконструиро- ванном эпидер- мисе и роговице крупного рогато- । о скота К использованию разрешены толь- ко УФ фильтры, прошедшие эти 1ссты! Оценка на основе физико-химических свойств (молеку- лярный вес, липо- фильность, поляр- ность, раствори- мость, коэффициент распеределения) Тесты in vitro: ячей- ка Франца (кожа человека, свиньи) - потенциальная спо- собность к пенетра- ции и относитель- ная пенетрация Тесты in vitro:на крысах - острая проницаемость (требуется в США и Канаде) УФ фильтр должен оставаться на по- верхности или в пределах рогового слоя. Если это ус- ловие не соблюда- ется, то данный фильтр считается непригодным. Со- временные фильтры имеют проницае- мость менее 1 % Модель: безво- лосые мыши (требуется в США для тести- рования УФ фильтров, дер- матологических и лекарственных препаратов) УФ фильтры должны не толь- ко продемонст- рировать отсут- ствие канцеро- генности. но и способность предотвращать образование опухолей Сенсибилиза- ция/воспаление: ап- пликация на группе из 50 добровольцев (50% - с атопической или чувствительной кожей) в течение трех недель. Оценка изме- нения через 3 недели Сенсибилиза- ция/воспаление под действием УФ: ап- пликация в течение трех недель, УФ об- лучение (МЭД) после нанесения препарата и оценка изменений США (законодатель- ство, касающееся безрецептурных ле- карственных средство- эффективность и безопасность на не- скольких сотнях доб- ровольцев: оценка SPF В обязательном по- рядке осуществляется сбор информации о всех рекламациях на средства, уже выпу- щенные на рынок
460
Глава 18
18.9.2. Антиоксиданты
Обязательным компонентом солнцезащитных средств, кроме
УФ фильтров, являются антиоксиданты, главной задачей которых
является нейтрализация и инактивация свободных радикалов и ак-
тивных форм кислорода, которые генерируются в коже в результате
УФ облучения.
Повышая сопротивляемость кожи агрессии свободных радика-
лов, они способствуют сохранению ее барьерных и механических
свойств (эластичность, упругость).
Клетки имеют собственные антиокислительные системы защиты.
Основные компоненты такой системы представлены в табл. 18.10.
К сожалению, антиокислительная система организма часто ока-
зывается перегруженной, и организм находится в состоянии так на-
зываемого окислительного стресса.
Чаще всего окислительный стресс вызывается УФ излучением,
которое не только индуцирует свободнорадикальное окисление, но и
нарушает работу ферментных антиоксидантов.
Для живых клеток наибольшую опасность представляет цепное
окисление полиненасыщенных жирных кислот, или перекисное
окисление липидов (ПОЛ). В реакциях ПОЛ образуется большое
количество липидных гидроперекисей, которые обладают высокой
реакционной способностью и оказывают мощное повреждающее
действие на клетку.
Поэтому в солнцезащитные средства вводятся некоторые природ-
ные антиоксиданты, помогающие собственным защитным системам.
Антиоксиданты, как правило, оказывают положительный эф-
фект в больших дозах. Однако известно, что большинство соедине-
ний данной группы при превышении некоторой пороговой величины
дозы сменяет антиоксидантный эффект на прооксидантный.
Необходимость использования больших концентраций антиок-
сидантов объясняется тем, что молекула антиоксиданта теряет анти-
оксидантную способность после реакции со свободными радикала-
ми. Для того, чтобы антиоксидант вновь заработал, необходимо при-
сутствие восстановителей, которые будут переводить его в активное
состояние. Например, витамин С (табл. 18.10) восстанавливает ви-
тамин Е, но сам при этом окисляется. Тиоловые соединения (содер-
жащие серу) восстанавливают витамин С, а биофлавоноиды восста-
навливают как витамин Е, так и витамин С. Такой же синергизм на-
блюдается между витамином Е и каротиноидами, а также между ви-
тамином Е и селеном.
Основное и вспомогательное сырье
461
18.10. Основные компоненты антиоксидантной системы
организма
Компонент Химическая природа Основное действие и местонахождение
( упероксид- дисмутаза (SOD) Семейство металлопро- теинов Находится в цитоплазме клеток (Cu2+-Zn2+-SOD), в митохондриях (Mn3+-SOD), в межклеточном про- странстве. Катализирует реакцию: 2(0/) + 2Н+ -» Н2О2 + 02
Каталаза Гемовая группа Располагается в коже, печени и в эритроцитах. Разлагает перекись водорода: 2Н2О2 -» 02 + 2Н2О
1иоредоксин- редуктаза Мембраносвязанный белок Расположена на внешней мембране кератиноцитов клеток Лангерганса, меланоцитов. Восстанавливает кислородные ради- калы до пероксид-иона
1 лютатионпе- роксидаза Селенсодержаший. мембраносвязанный фермент Восстанавливает перекись водорода: Н2О2 + 2GSH -» GSSG + 2Н2О. Восстанавливает липидные гидропе- рекиси до алкилоксида: LOOH + 2GSH -> GSSG + LOH + Н20
Витамин Е, или । окоферол Защищает мембраны от перикисного окисления. Ловит свободные радикалы, в результа- те образуется радикал токоферола, ко- торый восстанавливается акскорбатом
Коэнзим Q, (убихон) Участвует в трансмембранном пере- носе протонов и электронов. Защищает митохондрии от перекис- ной деструкции
Витамин С, или аскорбиновая кислота Реагирует с радикалами кислорода. Восстанавливает витамин Е. Восстанавливает Fe3+ до Fe2^
1 лютадтон вос- с!ановленный Восстанавливает витамин С. Кофактор в синтезе эйкозаноидов
Ьета-каротин p-carotin Ловит синтетический кислород (J02) и перекисные радикалы
Функциональный синергизм антиоксидантов позволяет доби-
ваться максимального защитного эффекта и высокой стабильности
препарата при меньшей концентрации антиоксидантов.
462
Глава 18
По механизму действия антиоксиданты можно разделить на:
1) «мусорщиков», которые очищают организм от всех свобод-
ных радикалов, чаще всего восстанавливая их до стабильных неак-
тивных продуктов;
2) «ловушки» - антиоксиданты, которые имеют сродство к ка-
кому-то определенному свободнорадикальному продукту (ловушки
синглетного кислорода, гидроксил-радикала и т. д.). Ловушки часто
используют для уточнения механизма свободнорадикальной реакции;
3) антиоксиданты, обрывающие цепи - вещества, молекулы ко-
торых более реакционноспособны, чем их радикалы. Чаще всего это
фенолы, которые легко отдают свои электроны, превращая радикал,
с которым они прореагировали, в молекулярный продукт, а сами при
этом превращаются в слабый феноксил-радикал, который уже не
способен участвовать в продолжении цепной реакции.
Антиокислительная система тканей представлена: ферментны-
ми антиоксидантами, макромолекулярными неферментативными
компонентами (белком-переносчиком железа - трансферрином и
другими белками сыворотки, способными связывать ионы железа),
церулоплазмином, гаптоглобинами, гемопексином; низкомолеку-
лярными компонентами: женскими половыми гормонами, тирокси-
ном, флавоноидами, стероидными гормонами, витаминами А, Е, К,
убихиноном, низкомолекулярными SH-соединениями и аскорбино-
вой кислотой.
Ферментные антиоксиданты катализируют реакции, в которых
активные формы кислорода и некоторые другие окислители восста-
навливаются до стабильных и нетоксичных продуктов.
Супероксиддисмутаза и каталаза - важнейшие компоненты ан-
тиокисли-тельной системы всех клеток организма. Супероксиддис-
мутаза (СОД) катализирует реакцию дисмутации супероксидного
аниона:
О 2 + О 2 + 2Н+ —> Н2О2 + О2
Образующиеся в супероксиддисмутазной реакции гидроперок-
сид сам является сильнейшим окислителем. Однако каталаза клетки,
локализованная в пероксисомах, не позволяет накапливаться пере-
киси водорода:
Н2О2 —* 2Н2О + О2
Пара «супероксиддисмутаза и каталаза» - это очень мощная ан-
тиокислительная система, которая теоретически исключает возмож-
ность протекания свободнорадикальных реакций в коже. Однако ряд
факторов внешней среды, среди которых основную роль играет УФ
Основное и вспомогательное сырье
463
излучение, может существенно снижать активность антиокисли-
гельных ферментов.
Глутатионпероксидаза - использует глютатион для восстанол-
вения перекиси водорода и липидных гидроперекисей до нейтраль-
ных и малотоксичных соединений:
Н2О2 + 2 GSH — GSSG + 2 Н2О
LOOH + 2 GSH — GSSG + LOH 4- Н2О
Окисленный глютатион (GSSG) снова восстанавливается глута-
I ион-ре дуктазой:
GSSG + НАДФН — 2GSH - НАДФ+
Разрушая гидроперекиси липидов, глютатионпероксидаза регу-
лирует тем самым продукцию арахидоновой кислоты и уменьшает
воспаление. Для эффективной работы глютатионпероксидазы необ-
ходим селен, который входит в состав активного центра фермента.
Дефицит селена нарушает работу глютатионпероксидазы и других
селенсодержащих ферментов. Источником селена являются злаки,
которые накапливают селен, содержащийся в почве.
Жирорастворимые антиоксиданты (альфа-токоферол и кароти-
ноиды) играют главную роль в защите основных структурных ком-
понентов биомембран, таких, как фосфолипиды и погруженные в
липидный слой белки. Водорастворимые антиоксиданты (тиоловые
соединения и аскорбиновая кислота), в свою очередь, проявляют
свое защитное действие в водной среде - цитоплазме клетки или
плазме крови, инактивируя попадающие туда свободные радикалы.
Альфа-токоферол (витамин Е) - жирорастворимый антиокси-
дант, расположенный в клеточной мембране. Содержится во всех
злаках, в зародышах пшеницы и в растительных маслах, получаемых
холодной выжимкой. По подсчетам ученых, только 20-40% витами-
на Е усваивается организмом.
Аскорбиновая кислота (витамин С) является мощным восстано-
вителем, который предохраняет от окисления целый ряд биологиче-
ски активных веществ. Известна роль аскорбиновой кислоты в мета-
болизме железа в организме. Организм человека усваивает только
двухвалентное железо (Fe2+), в то время как трехвалентное не только
не усваивается, но и приносит много вреда, инициируя реакции пе-
рекисного окисления липидов. Восстановление Fe34 в Fe24 осуществ-
ляется аскорбиновой кислотой. В присутствии окислителей и осо-
бенно Fe3+ витамин С очень быстро разрушается, поэтому, включая
сю в рецептуру, необходимо проверить его стабильность в присут-
ствии других ингредиентов. Некоторые производители предпочита-
464
Глава 18
ют выпускать витамин С в закрытых ампулах, которые смешиваются
с косметическим препаратом непосредственно перед употреблением.
Каротиноиды - красные и оранжевые растительные пигменты.
Относятся к жирорастворимым антиоксидантам. Наиболее известен
бета-каротин, который является предшественником витамина А. Все
каротиноиды в той или иной степени являются ловушками синглет-
ного кислорода. Каротиноиды содержатся в красных и оранжевых
фруктах и овощах, в их масляных экстрактах и некоторых маслах.
Наиболее богаты каротиноидами масло облепихи, шиповника, паль-
мовое масло.
Убихинон (коэнзим Q) - фенол, по химической структуре близок
к токоферолам. Он содержится в митохондриях, где участвует в ра-
боте дыхательной цепи. Убихинон обладает высокой антиоксидант-
ной активностью, причем его эффективность в пять раз выше, чем у
витамина Е. Это весьма существенно т. к. в митохондриях идут ак-
тивные окислительные процессы и постоянно образуются свободные
формы кислорода.
Глютатион содержит SH-группу и относится к тиоловым соеди-
нениям. Служит восстановителем в глютатионпероксидазной реак-
ции. Необходим прежде всего для восстановления витамина С в ак-
тивную форму. В условиях in vitro и в присутствии окислителей ви-
тамин С разрушается за считанные минуты. Однако в клетке, где
обязательно есть тиоловые соединения, даже ничтожные количества
аскорбата будут эффективной защитой от окисления.
Биофлавоноиды. В настоящее время известно более 3000 анти-
оксидантов растительного происхождения. Несмотря на кажущееся
разнообразие, все они имеют общую структуру - в их основе лежит
дифенольное кольцо. Поэтому все эти вещества объединили одним
термином - биофлавоноиды. Структура биофлавоноидов очень по-
хожа на химическую структуру эстрогена. Благодаря этому сходству
биофлавоноиды иногда называют фитоэстрогенами.
Среди биофлавоноидов выделяют 12 основных классов: флаво-
ны, флаваноны, флавонолы, флаванололы, изофлавоны, (про) анто-
цианины, лейкоантоцианины, халконы, гидрохалконы, ауроны и ка-
техины. Молекулы биофлавоноидов могут образовывать полимеры,
а также связываться друг с другом или с другими органическими
молекулами. Одной из самых важных особенностей биофлавоноидов
является количество гидроксильных групп, благодаря которым мо-
лекула может служить ловушкой для свободных радикалов, прояв-
ляя антиоксидантные свойства (катехин, эпикатехин, рутин). От ко-
личества гидроксильных групп зависят индивидуальные антиокси-
дантные свойства - чем их больше, тем мощнее антиоксидант.
Основное и вспомогательное сырье
465
Биофлавоноиды найдены во всех растениях. Именно они явля-
ются источником красных и голубых пигментов. Красивая окраска
осенних листьев по большей части объясняется наличием биофлаво-
ноидов, которые становятся заметны только тогда, когда разрушает-
ся зеленый пигмент хлорофилл.
Водные экстракты трав почти всегда содержат биофлавоноиды,
и в большинстве случаев именно они являются активными компо-
нентами. Например, черника содержит антоцианины (голубые био-
флавоноиды), которые обладают антиаллергическими и противовос-
палительными свойствами. Силимарин - биофлавоноид из молочно-
го чертополоха - используют при лечении болезней печени. В экс-
|ракте гинкго билоба содержатся флавогликозиды (флавоноиды,
связанные с сахаром, например, рутин).
В разных растениях имеется разная композиция биофлавонои-
дов. Так, цитрусовые фрукты содержат большое количество флаво-
нов и флавононов, в ягодах содержится много антоцианинов, в чае -
катехины. Кроме того, в одном и том же растении состав биофлаво-
ноидов варьирует. Во многих фруктах и ягодах биофлавоноиды бо-
нес или менее равномерно распределены в кожице и мякоти. Поэто-
му слива, вишня, черника имеют ровную окраску. В противополож-
ность этому, в плодах некоторых других растений флавоноиды со-
держатся, в основном, в кожице, и в меньшей степени - в мякоти.
А в яблоках, например, они имеются только в кожице.
Антиоксидантное действие растительного экстракта во многом
определяется качественным и количественным составом биофлавонои-
дов, наиболее сильными из которых являются проантоцианидины. Про-
антоцианидины найдены в коре сосны, семенах винограда, коре лимон-
ного дерева, листьях орешника. Их концентрация в разных растениях
варьирует. Больше всего их содержится в экстракте семян винограда
((>5%), несколько меньше (85-90%) - в экстракте из коры сосны.
Биофлавоноиды обладают противовоспалительным действием,
которое объясняется их антиоксидантными свойствами. Как извест-
но, свободные радикалы играют большую роль в запуске и развитии
воспалительной реакции. С одной стороны, благодаря наличию гид-
роксильных групп биофлавоноиды являются ловушками уже обра-
зовавшихся свободных радикалов. С другой стороны, биофлавонои-
ды способны связывать ионы металлов, не давая им запустить кас-
кад свободнорадикальных реакций.
Другой важной особенностью биофлавоноидов является их спо-
собность ингибировать липооксигеназу - фермент, превращающий
арахидоновую кислоту в лейкотриены. Некоторые лейкотриены, та-
466
Глава 18
кие как В4, напрямую вовлечены в воспаление, и их функция - при-
влекать нейтрофилы и другие белые клетки крови к месту воспале-
ния и активировать их, запуская воспалительную реакцию. Блокируя
липооксигеназу, биофлавоноиды тем самым ослабляют воспаление.
Биофлавоноиды также обладают и антиаллергическими свойст-
вами. Они ингибирут два фермента, которые участвуют в высвобож-
дении гистамина из тучных клеток - Са2+-АТФазу и цАМФ-фос-
фодиэстеразу. В этом плане особенно эффективны такие биофлаво-
ноиды, как кверцетин, рутин, цианидин и мирицетин.
И еще одно очень интересное действие биофлавоноидов - они
способны связываться с коллагеновыми волокнами и стабилизиро-
вать их, препятсвуя образованию нежелательных сшивок между ами-
нокислотами, из-за которых кожа теряет эластичность: Это относится
в основном к проантоцианиаинам из черники и семян винограда.
Синтетические антиоксиданты
Ионол (2,6-дитретбутил-4-метилфенол, бутилгидрокситолуол,
дибунол) является жирорастворимым фенолом. Его окисленная фор-
ма представляет собой радикал, стабилизированный двумя боковыми
третбутильными группировками, а поэтому более стабильный, чем у
токоферолов. Ионол успешно применяется для профилактики острых
ишемических повреждений органов и постишемических расстройств.
Препарат высоко эффективен при лечении лучевых и трофических
поражений кожи и слизистых оболочек, успешно используется в те-
рапии больных дерматозами, способствует быстрому заживлению
язвенных поражений желудка и двенадцатиперстной кишки.
Фенозаны (К4- или ]Ча+-соли 4-гидрокси-3,5-дитретбутилфенил«
пропионовой кислоты) синтезированы в ИХФ РАН, являются водо-
растворимыми производными ионола.
Оксипиридины - группа азотсодержащих гетероциклических
фенолов, синтетических аналогов витамина В6. Существенным свой-
ством препаратов является их растворимость в воде.
К группе синтетических антиоксидантов относятся также се-
леннеорганические и селенорганические соединения, механизм ан-
тирадикального действия которых связан, в основном, с активацией
селензависимой глутатионпероксидазы, являющейся первой линией
защиты клеток организма от накопления токсических гидроперокси-
дов и свободных радикалов.
Структурные аналоги природных антиоксидантов
В последние годы предпринимаются многочисленные попытки
добиться повышения эффективности действия антиоксидантов пу»
Основное и вспомогательное сырье
467
гем их структурной модификации. Например, имеются сведения о
более эффективном действии ферментного препарата СОД в соеди-
нении с дериватным носителем, синтезирована большая группа во-
дорастворимых производных витамина Е и бета-каротина.
Самое пристальное внимание уделяется соединениям, близким
к витамину Е. Так, наряду с самим витамином Е антиоксидантными
свойствами обладают его водорастворимые аналоги: тролокс-С и
альфа-токоферола полиэтиленгликольсукцинат (ТПГС). Тролокс-С
действует как эффективный антагонист свободных радикалов по
юму же механизму, что и витамин Е, а ТПГС даже превосходит ви-
1амин Е по эффективности.
Косметическая промышленность в настоящее время применяет
несколько сотен наименований сырья, а по зарубежным данным -
даже более тысячи, из различных классов органических и неоргани-
ческих соединений.
В косметической промышленности нашли применение соеди-
нения кальция, магний и цинка (мел, молочнокислый кальций, оксид
магния) - в производстве средств для ухода за зубами и полостью
рта (более подробно см. гл. 21).
Силикаты - тальк, каолин - применяются в производстве пуд-
ры, румян и других средств декоративной косметики.
Нефтепродукты - парфюмерное масло (продукт глубокой очи-
пки веретенного масла), парафин, церезин, вазелин.
Вазелин - сплав церезина, парафина и парфюмерного масла.
') га густая мазеподобная масса применяется в качестве основы кре-
мов для защиты кожи от атмосферных воздействий, а также в произ-
водстве душистого (вазелин с отдушкой) и борного вазелина, в ко-
юрый добавляют борную кислоту как дезинфицирующее средство.
Красящие вещества - пигменты (цинковые белила, титановые
(юлила, охра, сажа) и органические красители (эозин и др.) - исполь-
зуются в основном в декоративной косметике.
Отдушки - для придания приятного запаха в косметические то-
вары вводят эфирные масла и синтетические душистые вещества.
Уровень ароматизации разных косметических средств неодинаков:
дня кремов - не более 1%, шампуней - 1-3%, средств для ванн - 5-8%.
Среди увлажнителей животного происхождения можно назвать
хитин, хитозан, эластин и коллаген.
Последним словом косметологии в этой области являются гала-
(<|>еры - высококонцентрированные, видимые невооруженным гла-
ч)м накопители активных веществ (рис. 18.12). Они образованы из
468
Глава 18
интенсивно увлажняющих субстанций, напоминают по структуре
клубок шерсти и состоят из коллагеновых волокон морского проис-
хождения, пространства между которыми заполнены «жидким хити-
ном» (хитозаном). При нанесении на кожу галасферы делятся на
множество активных частиц, быстро и равномерно распределяясь по
поверхности кожи и передавая ей влагу. Одновременно морской
коллаген способствует наилучшему связыванию влаги кожей.
Гэласферы
Липосомы
Наносферы
Рис. 18.12. Структурированные формы косметических ингредиентов
К компонентам морского происхождения, обладающим водосвя-
зывающим действием, относятся препараты из икры осетровых и ло-
сосевых рыб, экстракт и концентрат бурой водоросли ламинарии, са-
ми водоросли - фукус и спирулина, медные производные хлорофилла.
Заметное место среди активных веществ занимают минераль-
ные вещества и субстанции, их содержащие, - мумие, глины, грязи,
ил со дна болот, морей, морская соль. Грязь Мертвого моря (Изра-
иль) используют в косметике несколько иностранных фирм. Грязь
обладает высокой концентрацией естественных минеральных солей,
которые способствуют повышению содержания кислорода в коже,
стимулируют циркуляцию крови, глубоко очищают поры, контроли-
руют содержание жира в коже. Богатый хлорофиллом и минераль-
ными солями ил стимулирует процесс дыхания клеток.
К активным относят и вещества, обеспечивающие матирующий
эффект (для жирной кожи) - это некоторые сорта глин, каолин, бен-
тонит, овсяная мука (как адсорбирующее средство).
Одно из заметных открытий в области косметологии - это ли-
посомы - носители активных веществ (рис. 18.12).
Липосомную структуру придают крему с помощью особой тех-
нологии. Каждая фирма имеет свой метод получения липосом. Ли-
Основное и вспомогательное сырье
469
носома (в переводе с греческого означает «жировое тело») - пред-
павляет собой полый шарик с жиросодержащей двойной оболочкой
и водной фазой в центре, которая содержит активные вещества. Ли-
посомы различаются по размерам - от 20 до 35 тысяч нанометров.
Их функция - проникать во внутренние слои эпидермиса, чтобы
/(оставить живым клеткам ценные активные вещества.
Существуют рекламные разновидности липосом: гидросомы,
(водные тела), ноктосомы (ночные тела) и др. Липосомы способны
переносить водорастворимые вещества.
Последним открытием в этой области явились наночастицы
(паносферы). которые содержат липидное ядро, способное вбирать в
себя масла и жирорастворимые витамины А и Е (рис. 18.12). При-
< 1авка «нано» свидетельствует о малых размерах этих частиц (мил-
пиардные доли метра).
Перечисление сырьевых компонентов для косметической про-
мышленности можно продолжить и обновлять каждый день, т. к.
постоянно появляются все новые и новые варианты.
Объем данной книги не позволяет дать описание многих других
сырьевых компонентов, эффективно применяемых в настоящее вре-
мя. Чтобы ориентировать читателя в этом вопросе ниже приводится
опять-таки неполный список этих сырьевых компонентов, которые
легально и системно в книге не характеризуются: сульфосоедине-
ний, белковых веществ, гидролизатов, алкалоидов, сапонинов, со-
единений серы и ртути, кальция и магния, силикатов, многих расти-
1сиьных биологически активных веществ, щелочей, вяжущих ве-
ществ, органических и неорганических растворителей и разбавите-
icii, антиокислителей и отбеливающих веществ, красителей, анесте-
шрующих и противовоспалительных веществ, активно действую-
щих веществ специального назначения и многих других видов сырья
иронического и неорганического синтеза, Описание свойств всех
видов разнообразного сырья, применяемого в парфюмерно-косме-
1ической промышленности, и методов его производства не пред-
< ншляется возможным. Здесь же приведены только краткие сведе-
ния о некоторых из них для общего знакомства студентов с характе-
ром и свойствами сырья, применяемого в косметике.
ГЛАВА 19
ТЕХНОЛОГИЯ КОСМЕТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Косметический продукт - это препарат, предназначенный ДЛЙ
нанесения на кожу с единственной и главной целью - очищение
изменения, коррекции внешности, защиты или сохранения кожи В
хорошем состоянии. В этом аспекте кремы являются самыми древт
ними и распространенными косметическими средствами.
Все кремы по назначению можно разделить на защитные, пита/
тельные и специальные. В зависимости от назначения крем содеря
жит те или иные добавки или комплекс веществ, оказывающих ЗА*
щитное, гигиеническое, лечебное или профилактическое действие.
Современные кремы по назначению, характеру сырья, типу эмулн
сии и технологии делятся на группы, приведенные на схеме (рис. 19.1),
19.1. Дисперсные системы в косметике
Косметические средства - это препараты, отличающиеся чре>
вычайным многообразием форм. Все косметические средства можно
классифицировать по их физико-химическому состоянию, либо ПО
их потребительским свойствам и целям применения.
Для составителя рецептур и технолога предпочтительна клас«
сификация по физико-химическому состоянию. Эта систематика ос-
нована прежде всего на представлениях о коллоидно-химической
структуре препаратов.
В технологии косметических изделий используются различны!
дисперсные гетерогенные системы, состоящие, по крайней мере, И1
двух фаз.
Технология косметических изделий
471
Рис. 19.1. Классификация косметических средств
Одна фаза гетерогенной, дисперсной системы должна быть обя-
штельно раздроблена, вторая - непрерывна. Раздробленную часть
дисперсной системы называют дисперсной фазой, а непрерывную,
нераздробленную - дисперсионной средой.
Дисперсных систем множество. Разобраться в их многообразии
помогают коренные основные признаки, в частности, агрегатное со-
сгояние дисперсной фазы и дисперсионной среды, которое может
ьыть жидким (Ж), твердым (Т) или газообразным (Г).
Сочетание одного из трех агрегатных состояний дисперсной
фазы с различным агрегатным состоянием дисперсионной среды
определяет возможность образования девяти видов дисперсных сис-
1см. Характеристика этих систем дана в табл. 19.1.
/9.1. Классификация дисперсных систем в зависимости
от агрегатного состояния дисперсной фазы
и дисперсионной среды
Дисперсионная среда Дисперсные системы для дисперсной фазы
твердой жидкой газообразной
Ж идкая Т/Ж. Золи, суспен- зии, гели, пасты Ж/Ж. Эмульсии Г/Ж. Газообразные эмульсии, пены
1 нсрдая Т/Т. Твердые золи, сплавы, конструк- ционные материалы Ж/Т. Твердые эмульсии, пористые тела Г/Т. Твердые пены, пористые тела
1 сообразная Т/Г. Дым, пыль Ж/Г. Туманы Г/Г
472
Глава 1*
Минимальный размер частиц дисперсной фазы не может быть
меньше 1 нм (нанометр) - напомним, что 1 м = 103 мм = 106 мкм = 109 нм. ’
Поверхностные явления на границе раздела фаз определяются
агрегатным состоянием дисперсной фазы и дисперсионной среды. ।
Для различных видов дисперсных систем эта граница проходит ме-
жду жидкостью и твердым телом (Ж-Т), двумя разнородными жид»
костями (Ж-Ж), двумя разнородными твердыми телами (Т-Т), газом
и жидкостью (Г-Ж), газом и твердым телом (Г-Т).
Первая особенность дисперсных систем заключается в огром»
ной площади поверхности раздела фаз, которая в свою очередь, оп»
ределяется дисперсностью, т. е. размерами частиц раздробленной
дисперсной фазы. ,
Вторая особенность дисперсных систем обусловлена избытком
поверхностной энергии, которая характеризуется поверхностным
натяжением.
Третья особенность заключается в увеличении избытка поверх»
ностной энергии на поверхности частиц дисперсной фазы.
В технологии косметических изделий используются три раз-
личные гетерогенные системы:
1) состоящие из жидкой дисперсионной среды и взвешенных f
ней твердых частиц, называемые суспензиями (различные жидкий
кремы, зубные пасты и др.);
2) состоящие из жидкой дисперсионной среды и взвешенных |
ней частиц одной или нескольких жидкостей, называемые эмуль-
сиями (эмульсионные кремы);
3) состоящие из жидкой дисперсионной среды и взвешенных В
ней частиц газов, называемые пенами (препараты в аэрозольной
упаковке).
Суспензии. Из трех видов жидких гетерогенных смесей в кос-
метических изделиях чаще встречаются суспензии. Они различаются
по количеству дисперсной твердой фазы и по степени ее дисперсно-
сти, т. е. по концентрации и величине взвешенных твердых частиц.
В производственных условиях используются как суспензии, содер-
жащие самые незначительные концентрации взвешенных твердых
частиц, так и суспензии, которые вследствие большого содержания
твердой фазы, практически теряют свойство текучести. Повышения
содержания твердого вещества в суспензиях вызывает увеличения
вязкости всей смеси, причем при некоторой концентрации вязкость
может стать настолько значительной, что суспензия, теряя свойство
текучести, практически перестает быть жидкостью.
По степени дисперсности твердой фазы различают грубые сус-
пензии, у которых взвешенные твердые частицы имеют размеры бо-
hихнология косметических изделий
473
псе 100 мкм, и тонкие суспензии с взвешенными частицами твердой
<|>азы размером примерно от 100 до 0,5 мкм.
По внешнему виду тонкие суспензии кажутся совершенно од-
нородными, однако гетерогенность их может быть обнаружена при
помощи микроскопа. Мути - суспензии, в которых взвешенные час-
IIIцы достигают величины 100 нм. В коллоидных растворах частицы
дисперсной фазы которых имеют размеры в пределах от 100 нм до
величины молекул.
На практике в технологических процессах изготовления кремов
приходится сталкиваться со всеми видами суспензий, причем в
(юльшинстве случаев размеры взвешенных частиц весьма различны.
Эмульсии. Это однородные по внешнему виду системы, со-
сюящие из двух практически взаимно нерастворимых жидкостей,
одна из которых при этом находится в диспергированном виде, а
другая представляет собой сплошную среду с распределенными в
пей частицами первой жидкости. На практике часто используются
1акие эмульсии, в которых одна жидкость является водой, а другая -
органической жидкостью, условно называемой маслом.
По правилу Банкрофта, непрерывной дисперсионной средой
i 1ановится та фаза, в которой эмульгатор лучше всего растворяется.
I спи эмульгатор не применяется или он обладает таким же сродст-
вом к липофильной, как и к гидрофильной среде, то тип образую-
щейся эмульсии в основном определяет соотношение объема фаз Ф.
11од соотношением объема фаз Ф следует понимать отношение объ-
емов дисперсной фазы и дисперсионной среды. Фаза с меньшей объ-
емной долей обычно становится дисперсной фазой.
Известны три типа эмульсии:
1) Масло-вода, или в сокращенном обозначении м/в, в этом
< иучае масло является дисперсной фазой, а вода - дисперсионной
(редой. Системы типа м/в действуют охлаждающе в силу высокого
содержания в них свободной воды. К тому же они легко распреде-
ляются на коже, быстро впитываются и обычно не оставляют после
<гья жирного блеска. Для долговременного применения, в частно-
мн, при сухой коже, эмульсии типа «масло в воде» непригодны, т. к.
iu исдствие быстрого испарения воды они продолжают стимулиро-
ван. трансэпидермальную потерю воды и тем самым усиливают вы-
i ыхание кожи, поэтому их целесообразно применять попеременно с
подомасляными системами.
2) Вода-масло (сокращенно в/м). У эмульсии типа «вода в мас-
>1с» дисперсионная (или внешняя сплошная) фаза состоит из масля-
474
Глава 1в
ных компонентов, а дисперсная фаза - из воды. Вследствие своей
липофильной внешней фазы системы типа в/м даже при высоком
содержании воды, являются пережиривающими системами, которые
показаны преимущественно при сухой коже. При аппликации на ко
же диспергированная вода высвобождается в кожу. Тонкая жировая
пленка, впитывающаяся в поверхность кожи и отчасти - в верхние
слои рогового слоя, частично предотвращает perspiratio insensibilii
(неощутимое испарение) и тем самым обращает направление потока
кожной влаги вовнутрь. Однако из-за введенной воды могут возни-
кать поры, предотвращающие слишком большое скопление тепла.
3) Эмульсия смешанного типа, когда в ней одновременно пред*
ставлены оба типа: м/в и в/м.
Это так называемые множественные эмульсии, которые состоят
как минимум из трех фаз, являются комплексными системами, в ко*
торых капли дисперсной фазы сами содержат еще более мелкие ка-
пельки, которые идентичны или по меньшей мере похожи на непре-
рывную фазу. У эмульсии типа в/м/в во внешней водной фазе нахо-
дятся диспергированные капельки масла, которые, в свою очередц
представляют собой дисперсионную среду для водной фазы.
У систем м/в/м противоположная структура.
Эмульсии типа в/м/в обладают высокой косметической привле-
кательностью и широким спектром действия. Самым очевидным
преимуществом представляется сочетание классических свойств
эмульсий типа в/м и типа м/в в одной форме продукта: барьерная
защита кожи и долговременная поддержка влажности с сенсорно
приятным легким ощущением на коже. Через внешнюю водную фа-
зу непосредственно после аппликации происходит немедленное ув-
лажнение самых верхних слоев кожи. Одновременно на кожу ло-
жится защитная пленка из сливающихся масляных капелек, из кото-
рых высвобождается заключенная в них водная фаза. Обобщая все,
можно сказать, что в принципиальном выборе типа эмульсии наряду
с функцией носителя активного вещества особое внимание следует
уделять собственно кожно-физиологическим функциям, как-то:
- влиянию на барьер рогового слоя в отношении эластичности!
гладкости и сопротивляемости воздействиям;
- гидратизирующему действию, вызванному снижением тран-
сэпидермальной потери воды, например, через хорошо окк-
людирующую среду;
- «жирующему» действию в зависимости от способности на-
носимых липидов проникать в межклеточные пространства
I ехнология косметических изделий
475
рогового слоя и времени пребывания на коже; охлаждающе-
му эффекту (в частности, гидрофильных основ).
Вследствие большой площади межфазной границы и высокой
межфазной энергии эмульсии термодинамически нестабильны.
Эмульсии считаются стабильными, если их степень дисперсно-
пи не обнаруживает заметного изменения во время хранения или
иод вличнием внешних условий, таких как тепловая или механиче-
ская нагрузка.
Образование дисперсной фазы в системе с помощью механиче-
ского дробления, ультразвука и др. сопровождается значительным
увеличением запаса свободной поверхностной энергии и тем боль-
ше, чем больше диспергирована фаза:
Е = а ‘ А,
.•<)е Е - энергия поверхности раздела, Дж; о - межфазное натяжение,
Лж/м2; А - поверхность раздела, м2.
Согласно второму закону термодинамики, такая система явля-
йся неустойчивой, и в ней должны протекать процессы, направлен-
ные в сторону уменьшения запаса свободной энергии. В эмульсии
ни процессы выражаются в самопроизвольном слиянии дисперги-
рованных частиц, что вызывает ее расслаивание.
В эмульсии с относительно небольшой объемной долей распре-
деленной жидкости в результате различия плотностей дисперсной
(разы и дисперсионной среды за период от нескольких минут до не-
скольких лет происходит отслаивание фазы с меньшим удельным
весом. Согласно закону Стокса,
9-т]
. <)<’ v - скорость снижения или подъема дисперсной фазы; г - диаметр
ьанспъки дисперсной фазы; 5,- плотность дисперсной фазы; 5а- плот-
ность сопряженной фазы; g - ускорение свободного падения; г| - вяз-
ьоеть сопряженной фазы.
Если капли не объединяются в агрегаты, то расслаивание при
обычных диаметрах капелек и различиях плотности происходит
очень медленно. Если дисперсные, изолированные капельки не
взаимодействуют друг с другом, то такие неоднородные эмульсии
можно диспергировать повторно взбалтыванием вручную.
Критический размер частиц, ниже которого эмульсии становят-
(и устойчивыми (т. е. размер взвешенных частиц, ниже которого рас-
< чан вания жидкостей, образующих эмульсию, не происходит), нахо-
|и । ся в пределах 0,4-0,5 мкм.
476 Глава
Повышение стойкости эмульсий может быть достигнуто двум!
путями: дроблением частиц до размеров 0,4 мкм; введением в смей
эмульгирующих агентов, так называемых эмульгаторов, которые
являясь поверхностно-активными веществами, снижают поверхнО!
стное натяжение на границе раздела фаз. Адсорбируясь в этих слоях,
эмульгаторы создают на поверхности частиц дисперсной фазы за»
щитные пленки, препятствующие их слиянию. J
Чтобы обеспечить стабильность эмульсии, применяют смеся
липофильных эмульгаторов типа в/м и гидрофильных эмульгаторов
типа м/в. Можно получить так называемые смешанные пленки
эмульгаторов с повышенной механической прочностью, причино||
которой является более высокая плотность упаковки липофильны®
компонентов эмульгаторов. Пленка эмульгатора, окружающая
эмульсионные капельки, обладает гармоничным балансом между
жесткостью и текучестью. При столкновении двух капель друг Д
другом она довольно текуча для компенсации возникающих дефор»’
маций, однако в силу своей жесткости препятствует слиянию оболо?
чек эмульгатора вокруг масляных капелек.
Помимо этого, образуемые эмульгатором жидкокристаллича»
ские структуры во внешней водной фазе ведут к формированию га»
левой структуры, в результате чего вязкость непрерывной водной
фазы повышается. Это тоже способствует уменьшению агрегации
так как скорость, а тем самым и кинетическая энергия эмульсионным
капель, уменьшается.
С помощью эмульгаторов можно получить эмульсию весьма вы»
сокой концентрации дисперсной фазы, например, стойкую эмульсию 0
содержанием 90% дисперсной фазы. При изготовлении эмульсионных
изделий необходимо решать две задачи: первая - получить эмульсию И
вторая - стабилизировать ее на время гарантии качества препарата.
Для этой цели в эмульсии вводят вещества, которые, так же как И
эмульгаторы, образуют защитные пленки на поверхности частиц И
способствуют понижению межфазного поверхностного натяжения на
границе жидкостей и удержанию вследствие этого взвешенной фазы а
тонко раздробленном состоянии в течение продолжительного времени.
Эти вещества называются стабилизаторами эмульсий.
Такой эффект достигается у систем типа м/в при добавлении
гидрофильных полимеров. Они растворяются в непрерывной фазе И
повышают ее вязкость при образовании каркасной структуры на*
столько, что дисперсная фаза в силу пластично-тиксотропных реоло»
гических свойств непрерывной фазы иммобилизируется в ней и, та»
ким образом, уже не способна сливаться.
I ехнология косметических изделий
477
Вязкие эмульсии (например, густые кремы) являются более ус-
юйчивыми, чем жидкие. Большое влияние на стойкость эмульсии
оказывает температура. При повышении ее до 30 °C устойчивость
>мульсии понижается.
19.1.1. Кремы, основа которых - эмульсия
типа «масло в воде»
Масло-водные кремы находят самое широкое распространение
как косметические средства для волос. Кремы типа м/в представля-
ю i собой полутвердые, дисперсные препараты, у которых в сопря-
женной гидрофильной фазе диспергирована и стабилизирована
>мульгаторами липофильная фаза. Такие кремы хорошо смываются
нодой и проявляют охлаждающий эффект, на который можно влиять
путем подбора системы эмульгатора. Они пригодны для применения
на нормальной и жирной коже и быстро впитываются. Для противо-
действия высыханию продукта необходима добавка гигроскопичных
веществ. Кремы типа м/в характеризуются большим многообразием
применяемых веществ по сравнению с другими полутвердыми сис-
н-мами - как в отношении компонентов дисперсной масляной фазы,
i ак и возможной системы эмульгаторов.
Важными рецептурными признаками кремов, основой которых
является эмульсия типа м/в, является наличие: эмульгаторов м/в,
жидких гидрофильных компонентов, жидких липофильных компо-
нентов дисперсной фазы, эмульгаторов и гелеобразователей в/м.
Масляная фаза простых продуктов состоит преимущественно из
вазелина и жидких парафинов. Улучшение косметических свойств
может быть достигнуто за счет применения лучше растекающихся
масляных компонентов, таких как изопропилмиристат, триглицери-
ды со средней длиной цепи и олеилолеат. Внешняя жидкая фаза со-
держит наряду со стабилизирующими влажность соединениями и
водорастворимыми активными веществами образователи гелевой
< |руктуры - например, карбомер, производные целлюлозы или бен-
юнит. С их помощью достигается плавный переход к масло-водным
i с левым кремам.
Примером рецептур таких кремов могут служить так называе-
мые стеаратные кремы. Благодаря хорошей проникающей способно-
( । и их также называют «исчезающими» кремами.
Быстро впитывающиеся кремы на основе стеариновой кислоты
появились еще в конце прошлого века, и в то время широко рекла-
мировались как идеальное средство нежирного смягчения и разгла-
живания кожи.
478
Глава 19)
Для получения простейшего стеаратного крема необходимо <
всего четыре обязательных компонента: стеариновая кислота, ще-
лочь, многоатомный спирт (полиол) и вода.
Стеариновая кислота необходима для придания крему матовой
текстуры, щелочь требуется для нейтрализации части стеариновой ки-
слоты и получения мыла, являющегося эмульгатором крема, вода яв-
ляется дисперсной фазой, а полиол обеспечивает растекаемость крема
по коже, а также пластифицирует крем и замедляет его высыхание.
Стеаратные кремы, не оказывающие на кожу ощутимого пере«-
жиривающего действия, служат в косметике в качестве дневных
кремов и пудровых основ. С наблюдаемым «белящим» эффектом
можно бороться, например, с помощью незначительных добавок си-
ликонового масла. Консистенция регулируется выбором подходяще-
го нейтрализующего агента.
Некоторые варианты рецептур основ стеаратных кремов приве-
дены в табл. 19.2.
19.2. Рецептуры основ быстровпитывающихся стеаратных кремов
Ингредиенты основы Количество, %
номер рецептуры
1 2 3 4
Стеариновая кислота 13,3 23,0 20,0 13,2
Гидроксид натрия (100%) 0,2 — 0,1 —
Гидроксид калия (100%) 0,7 — 1,0 0,6 ~
Триэтаноламин — 1,4 — 0,4
Изопропил миристат 1,0 5,0 2,0 -
Глицерин — 3,5 7,0
Пропиленгликоль 14,6 — 3,5 —
Моностеарат глицерина — 2,0 — 2,0
Ланолин — — —
Вода до 100
19.1.2. Кремы, основа которых - эмульсия
типа «вода в масле»
Кремы типа в/м представляют собой полутвердые, дисперсные
препараты, в которых в липофильной среде диспергирована гидро-
фильная фаза, стабилизированная эмульгаторами. Водомасляные
кремы плохо смываются водой и, как правило, вообще не обладают,
или обладают лишь в незначительной мере охлаждающим эффек-
том. Их можно применять на коже в диапазоне от сухой до нормали
ной. Особое внимание при их разработке уделяют устранению жир-
1ехнология косметических изделий
479
кого блеска и ускорению впитываемости. В косметике водомасля-
ныс кремы разрабатывают как ночные, детские, защитные и так на-
пиваемые «обильно ухаживающие» кремы преимущественно с вы-
i оким содержанием воды и низким содержанием эмульгаторов.
Многообразие кремов данной группы связано с широким ассор-
। и ментом смягчающих кремов, предназначенных для смягчения ко-
/ки. повышения ее эластичности, разглаживания морщин.
Одним из принципиальных различий между очищающими и
с мягчающими кремами является то, что очищающие кремы легко
удаляются с кожи, а смягчающие кремы остаются на ней.
Действие смягчающих кремов определяется прежде всего со-
держащимися в них высококачественными жировыми и другими
веществами со смягчающим и увлажняющим действием.
Жировые фазы липофильных кремов, проявляющие защитный
»<|>(|)ект от воздействия вредных водных сред, состоят в основном из
вазелина и жидких парафинов. Кроме того, применяют силиконы,
полутвердые и жидкие эфирные воски и триглицериды. К водной
фазе для повышения стабильности часто добавляют многоатомные
i пирты или соли, а дисперсионная среда обогащается липофильны-
ми структурообразователями, например, стеаратом алюминия или
модифицированным бентонитом.
Важными компонентами рецептуры кремов, основой которых
мнцяется эмульсия типа в/м, являются: эмульгаторы типа в/м; жидкие,
полутвердые и твердые липофильные компоненты; липофильные ге-
ле- и структурообразователи, в частности металлические мыла; жид-
кие гидрофильные компоненты, в частности вода; эмульгаторы м/в.
Смягчающие кремы относятся к числу самых распространен-
ных и необходимых, ими регулярно пользуются люди разных воз-
растных групп и с разным типом кожи.
Кроме того, смягчающие кремы представляют собой основу
bi ей детской косметики.
Не приходится сомневаться, что при интенсивном расширении
i ырьевой базы, создании новых полезных косметических ингреди-
( пюв и постоянном использовании в косметике новых эффективных
(•иологически активных соединений, производство и ассортимент
и ого вида кремов будут постоянно расти.
К этой группе относятся и так называемые кольд-кремы, в ко-
юрых при первоначальных разработках использовался пчелиный
лоск в качестве эмульгатора и загустителя.
Свое название кольд-кремы получили от английского cold -
холодный, поскольку считалось, что они вызывают холодящий эф-
480 Глава
фект. Однако холодящий эффект не является, по всей вероятности^
отличительной чертой только кольд-кремов, поскольку любые
эмульсии могут создать эффект охлаждения в результате испарение
воды с поверхности кожи.
Прямые опыты, проведенные in vitro и in vivo с целью опреде-
ления холодящего эффекта 17 различных кольд-кремов типа «масло
в воде» и «вода в масле», не дали четкого ответа на вопрос о холо-
дящем эффекте этих кремов.
По-видимому, основную роль в проявлении или отсутствии хо-
лодящего эффекта играет конкретный состав косметического изде-
лия и сбалансированность его рецептуры.
Кольд-кремы были из числа первых косметических средств,
описанных в старинных фармакопейных книгах.
Некоторые варианты рецептур кремов с эмульсионной основой
в/м приведены в табл. 19.3.
19.3.Типовыерецептуры крема типа в/м*
Ингредиенты Количество, %
номер рецептуры
1 2 3 4
Пчелиный воск 7 10 1,5 6
Масляная фаза 60 29 32 50
Цетилпальмитат 8 6 — -
Спермацет — 5 1,0 25
Соли — — 1,0 0,5
Многоатомные спирты — — 3,0 —
Диизостеароил-полиглицерил-З-диизостеарат — 3,0 -
Вода до 100
* в рецептуру не включены: консерванты, отдушки, биологически активные
вещества
19.1.3. Дифильные системы в кремах
Дифильные системы представляют собой переходную форму
между водомасляными и масловодными кремами. Они разбавляются
водой и маслами. Дифильные кремы представляют собой трехфаз-
ные системы с кристаллической гелевой структурой.
Их полутвердый характер определяется жидкокристаллической
структурой из хорошо гидратированных слоев гидрофильных эмуль-
гаторов, которые могут солюбилизировать олеофильные молекулы
своих липофильных областях. По своей микроструктуре они похожи
на масловодные кремы, с тем отличием, что их гелевая структура ня
Технология косметических изделий
481
кристаллическая, а жидкокристаллическая, при этом гидрофильная и
липофильная фазы чередуются и связаны друг с другом. Таким обра-
зом. они имеют бислойную структуру. Дифильные системы могут
быть получены на основе смесевого эмульгатора (ПЭГ-20 глицерил-
стсарат, глицерилстеарат и цетилстеариловый спирт), причем масло-
родные и водомасляные эмульгаторы в них содержатся в относитель-
но больших количествах. Другую жидкокристаллическую эмульси-
онную систему образуют так называемые ламеллярные эмульсии, у
которых области капелек и объемной воды разграничены жидкокри-
с галлической, ламеллярной фазой из липидных молекул и воды.
К этой группе относятся кремы, содержащие незначительную
долю липидной фазы. Состав их сходен с межклеточным комплек-
сом липидов кожи, как по своим структурным характеристикам, так
и но компонентам рецептуры. Для крема характерно ламеллярное
с i роение, свойственное фосфолипидам, и содержание насыщенных
соединений, сходных с межклеточными липидами.
Варианты рецептур кремов с дифильной основой приведены в
ьтбл. 19.4.
/ 9.4. Основа рецептур кремов гидролипидного типа
Ингредиенты Количество, %
иомер рецептуры
1 2
1Г )1 -20 глицерилстеарат 7,0 —
1 ; । и церил стеарат 4,0 6,0
11с 1 илстеариловый спирт 6,0 —
11 с । ралатум 25,5 —
К .и филовый / капроновый триглицерид 7,5 7,0
11ропиленгликоль / этанол 10,0/0,0 5,0/10,0
Ж яровая фаза — 3,0
Нода до 100
Среди кремов следует различать гидрофильные (т. е. системы
। ина «масло в воде», которые неограниченно смешиваются с водой),
липофильные, смешивающиеся с маслами, и дифильные кремы, ко-
юрые смешиваются и с маслом, и водой. Такие кремы типа м/в мо-
।ci быть структурно описаны как четырехфазные системы: гидро-
фииьная гелевая фаза, липофильная гелевая фаза, диспергированная
масляная фаза и объемная водная фаза.
Во все современные косметические изделия вводятся биологи-
чески активные вещества не только в нативном виде, но и в виде ли-
посомальных структур.
482
Глава 19
Липосома как система доставки активного вещества всегда со-
держит жидкое гидрофильное ядро. От липосом следует отличать
так называемые наночастицы, или наноэмульсии. Последние пред-
ставляют собой высокодисперсные прямые эмульсии, у которых
жидкие липофильные капельки обращены к водной фазе мономоле-
кулярным слоем фосфолипидов. Для применения в косметике твер-
дые наночастицы липидов открывают интересные возможности. Эта
система доставки активного вещества характеризуется как масло-
водная нанодисперсия, которая состоит из твердого при комнатной
температуре липида и ПАВ в качестве стабилизаторов. Общим для
всех этих субмикроскопических систем доставки является то, что их
необходимо получать путем гомогенизации под высоким давлением.
Только крупные липосомы образуются спонтанно, когда фосфоли-
пиды диспергируются в воде, температура которой выше температу-
ры их фазового перехода. В водных средах фосфолипидные везику-
лы обладают высокой стабильностью, но предъявляют высокие тре-
бования к основе, так как взаимодействия с другими поверхностно-
активными соединениями или липидными фазами должны сводиться
к минимуму. То же самое относится к наноэмульсиям, причем их
(как и все эмульсии) можно считать метастабильными. Твердые ли-
пидные наночастицы, благодаря своей хорошей совместимости, осо-
бенно пригодны для введения в уже существующие рецептуры. Если
в качестве транспортной системы используются липосомы, то гид-
рофильные вещества могут помещаться во внутреннем полом про-
странстве, а липофильные активные вещества - в двуслойной ли-
пидной мембране. Если применяются липосомы с биоактивным ве-
ществом, то часто наблюдается повышенная пенетрация в роговой
слой при одновременном снижении проникновения активных ве-
ществ. В качестве важного действия пустых («ненагруженных») ли-
посом в большинстве случаев, отмечается улучшенная гидратация
кожи. Наноэмульсии и наночастицы благодаря своему липофильно-
му характеру могут использоваться в качестве носителей липофиль-
ных активных веществ. Значение наноэмульсий в последнее время
возросло ввиду их выраженного косметического эффекта. Благодаря
включению соответствующих липидов, с помощью наноэмульсий
можно благоприятно влиять на трансэпидермальную потерю воды
через усиление барьерной функции.
Использование в косметических кремах твердых липидных на-
ночастиц обеспечивает повышение влажности кожи, снижение поте-
ри воды, повышение пенетрации активного вещества. Кроме того,
преимущества твердых липидных наночастиц как системы доставки
I ихнология косметических изделий
483
связаны с повышенной стабильностью, а также с возможностью кон-
। роля высвобождения активных веществ.
19.2. Технологические стадии получения
кремовых масс
Технологии косметических кремовых масс не отличаются
сложностью и большим разнообразием критерием их успеха являет-
ся получение стабильных эмульсий.
Выбор технологии тесно связан с правильным выбором сырье-
вой базы, в частности эмульгаторов, и наличием у технологов произ-
водственного оборудования, обеспечивающего эффективную гомоге-
низацию. Помимо этого особое внимание следует уделить факторам
экономии времени процесса до достижения успешного результата и
нюргетическим затратам, а также соответствию способа получения
международным нормам GMP (Good Manufacturing Practice).
Несмотря на разнообразие косметических кремов, которые мо-
i у г быть жидкими, полутвердыми, обогащенными твердыми ингре-
диентами (скрабы, пилинги), технологические стадии производства,
соответствующие основным операциям, всегда одинаковы.
На рис. 19.2 приведена блок-схема основных технологических
операций, характерных для получения кремовых масс.
Рис. 19.2. Технологическая блок-схема производства
косметических кремов
Определяющим моментом в технологии кремов, или, как гово-
ря! сейчас, «ноу хау», является последовательность смешения ин-
484
Глава 19
гредиентов друг с другом, в частности, эмульгаторов. Анализируя
имеющиеся сведения в технической литературе и собственный опыт,
можно дать некоторые рекомендации:
1. используется эмульгатор, специфичный для дисперсной сре-
ды, в которой он и растворяется, например, эмульгатор для эмульсии
типа м/в растворяют в водной фазе;
2. используется эмульгатор, специфичный для дисперсной фа-
зы, в которой он и растворяется, например, эмульгатор для эмульсии
типа м/в растворяют в масляной фазе;
3. образование стабильной эмульсии на основе «закваски», со-
стоящей из начальной эмульсионной системы, составленной из час-
ти рецептурных ингредиентов и эмульгаторов, с последующим вво-
дом эмульгаторов с различным сродством к масляной и водной фазе.
По способу производства косметических кремов можно выде-
лить две технологии: стандартную и низкотемпературную.
Стандартный способ получения эмульсий - так называемый
«горячий/горячий» метод, при котором жировую фазу нагревают
примерно до 75 °C, полностью расплавляют ее и объединяют с во-
дой, также нагретой примерно до 75 °C
Так как при температуре 75 °C большинство микроорганизмов
не выживает, особых мер гигиены обычно не требуется.
Термостабильные активные вещества или консерванты раство-
ряют до начала эмульгирования в соответствующих фазах с макси-
мальным сродством.
Для избежания явления перекристаллизации из-за снижения
растворимости во время необходимых периодов охлаждения, следу-
ет учитывать температурные профили растворимости ингредиентов,
чтобы получить сенсорно привлекательный продукт.
Жировая фаза представлена липидными компонентами, вклю-
чающими в состав маслорастворимые эмульгаторы. Нагрев и рас-
плавление жировой и водной фаз производится на стадии подготов-
ки сырьевых материалов на специальном оборудовании. Нагретые
при необходимости отфильтрованные ингредиенты перекачиваются
в реактор для эмульгирования.
Нагрев аппарата, где осуществляется эмульгирование, произво-
дят до температуры объединения фаз или температуры эмульгиро-
вания. В целом это позволяет избежать перегрева фаз или - в случае
липидной фазы - ее преждевременного, а потому нежелательного
прилипания к стенкам оборудования.
Водная фаза, состоящая из водорастворимых компонентов, до-
водится до той же температуры, что и масляная фаза, и постепенно,
Технология косметических изделий
485
при интенсивном перемешивании, подается в жировую фазу. В аппа-
ратурном плане это целесообразно осуществлять в зоне гомогениза-
тора, с тем чтобы обеспечивалось быстрое диспергирование. Гомоге-
низирующее устройство должно использоваться лишь периодически
и направленно. В начале процесса эмульгирования, т.е. при темпера-
। уре объединения фаз, его применение является обязательным.
Процесс охлаждения проходит постепенно. Медленное, посте-
пенное охлаждение позволяет получить продукт более высокого ка-
чества, при быстром охлаждении существует опасность появления
твердых жировых включений. Правда, если охлаждение происходит
слишком медленно, тот же самый эффект иногда можно наблюдать в
результате первичной кристаллизации, с последующим ростом кри-
сталлов в структурообразователе. Обычно процесс охлаждения осу-
ществляется в условиях медленного перемешивания, обеспечиваю-
щего выравнивание температуры внутри продукта. Охлаждение про-
должают до температуры загущения системы. Термонеустойчивые
активные вещества, например, парфюмерные отдушки, могут вво-
диться к этому моменту или при еще более низкой температуре. Од-
нако при этом возникает необходимость в еще одной гомогенизации.
Гомогенизацию и охлаждение желательно производить в усло-
виях вакуума, что позволяет предотвратить насыщение продукта
воздухом. Наличие воздуха в продукте может быть причиной неже-
иательного окисления последнего, а также вызвать проблемы при
фасовке готовой массы вследствие снижения плотности продукта.
Чтобы сократить расход энергии и время получения изделия,
разработаны так называемые низкотемпературные процессы, т. е.
процессы типа «горячий / горячий / холодный». При этом методе в
юрячую масляную фазу подмешивают и гомогенизируют либо
часть, либо все количество требуемой воды в холодном виде, т. е.
комнатной температуры.
Применение водной фазы без ее нагрева дает возможность зна-
чительно сократить процесс охлаждения. Правда, при этом нужно об-
ращать внимание на то, чтобы добавление водной фазы по возможно-
с । и осуществлялось порциями во избежание резкого охлаждения, ко-
юрое может привести к нежелательной кристаллизации жировых
компонентов. Это особенно важно при приготовлении кремообраз-
ных, в частности, жидких эмульсий типа «вода в масле». Другим ус-
иовием при этом виде низкотемпературного процесса является доста-
ЮЧ1Ю высокое содержание масла, чтобы, с одной стороны, обеспечи-
вался стабильный режим гомогенизации с самого начала, а с другой -
предотвращалось снижение температуры ниже точки затвердевания.
486
Глава 19
С энергетической точки зрения, получение эмульсий методом
«холодный / холодный» является почти идеальным. Не нагревается
ни водная, ни масляная фазы. Этим способом можно за короткий
промежуток времени получать жидкие эмульсии типа «масло в во-
де». Правда, в процессе объединения фаз требуется применение эф-
фективного гомогенизатора. Кроме того, при использовании метода
«холодный / холодный» необходимо обращать особое внимание на
микробиологический статус применяемого сырья.
Наряду с этим необходимо учитывать, что при низкотемператур-
ном способе производства кремовых масс возможно использование
лишь жидких при комнатной температуре масляных компонентов.
19.3. Технологические линии получения
кремовых масс
Современный цех по производству косметических кремов со-
стоит из подготовительного, варочного, фасовочного отделений,
а также склада готовой продукции.
В подготовительном отделении готовят к производству отдель-
ные виды сырья, водные растворы, расплавляют твердое сырье, вхо-
дящее в рецептуры кремов, которое перекачивается насосами или
передается транспортным вакуумом непосредственно в варочное
отделение.
Кроме того, в подготовительном отделении занимаются очист-
кой воды, а также хранением в специально отведенном помещении
определенного запаса вспомогательных материалов.
В варочном отделении приготовляют кремы, а в фасовочном -
подготавливают тару, упаковочные материалы и фасуют продукцию.
Приготовление водных растворов
В главе 9, посвященной основным и вспомогательным материа-
лам, применяемым в парфюмерии, подробно изложена подготовка
деминерализованной воды. Деминерализованная вода используется
для приготовления различных косметических изделий. В настоящее
время ведущие предприятия нашей страны оснащены соответст-
вующими установками, однако некоторые небольшие производства
могут использовать воду дистиллированную, конденсаты или же
питьевую воду. За рубежом для косметической промышленности
используется вода обязательно деминерализованная, удовлетворяю-
щая требованиям формакопейной статьи ФС 42-2619-97 «Очищен-
ная вода» со следующими основными показателями:
Технология косметических изделий
487
- внешний вид - бесцветная прозрачная жидкость;
- запах - отсутствует;
- кондуктивность - не более 4,3;
- тяжелые металлы - макс. 0,1 ppm;
- нитраты - макс. 0,2 ppm;
- водородный показатель - pH 6-7;
- микробиологические показатели.
В России для косметической промышленности может быть ис-
пользована вода, соответствующая по основным показателям Сан-
11иН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода»:
- водородный показатель pH - от 6 до 9;
- жесткость общая - не более 1,0 мг экв/л;
- содержание железа (сульфиты) - 0,3 мг/л;
- микробиологические показатели.
Современные крупные косметические производства снабжены
специальными установками для деминерализации воды. Небольшие
предприятия используют дистиллированную воду. Материалы по
п ому вопросу представлены в разделе 9.2.
Приготовление водных растворов водорастворимых компонен-
юв на больших предприятиях происходит в соответствующих под-
разделениях цехов, как правило, непосредственно в реакторах, опре-
деленные навески ингредиентов вносят вручную.
Приготовление водных растворов. На рис. 19.3 показана схе-
ма получения дистиллированной воды и приготовление водных рас-
। воров сырья. Дистиллированную воду получают в дистилляцион-
ном аппарате 1 в результате перегонки питьевой воды с помощью
пара, поступающего для обогрева. Выделяющийся пар конденсиру-
с1ся в холодильнике, охлаждаемом холодной водой. Полученную
дистиллированную воду хранят не более двух суток в сборнике 2 и
расходуют по мере надобности для приготовления водных раство-
ров. Например, для приготовления зубных паст, густых и жидких
кремов дистиллированную воду из сборника 2 насосом 3 подают в
мерник 5, а также в мерник 7, установленные на линиях для приго-
i пиления продуктов. Излишняя вода из мерников 7 и 8 при их на-
полнении возвращается в сборник 2.
Если косметическое производство изготавливает кремы для
ьритья. то в схемах приготовления водных растворов предусматри-
вается специальное оборудование для получения раствора гидрооки-
си калия (едкий калий) и поваренной соли.
Твердый едкий калий в емкости 5 тельфером 4 со вскрытым
дном устанавливается в плавитель 6, где с помощью острого пара
488
Глава 19
расплавляется. Образующийся раствор гидроокиси калия стекает в
сборную емкость 17. J\q необходимой концентрации раствор гидро-
окиси калия разбавляется водой из мерника 8 непосредственно в
сборнике 7 7. Раствор перемешивается путем перекачки его циркуля-
ционным насосом 75. Приготовленный раствор гидроокиси калия
необходимой концентрации засасывается с помощью разрежения
через фильтр 16 в мерник, установленный на линии приготовления
крема для бритья.
Рис. 19.3. Схема получения дистиллированной воды
и приготовления водных растворов сырья
Раствор поваренной соли готовят в сборнике 14 путем раство-
рения кристаллической соли в воде с подогревом острым паром. Под
разрежением раствор соли через фильтр 13 подается в мерник, уста-
новленный в линии приготовления крема для бритья.
Растворы других ингредиентов, растворимых в воде, готовят в
емкости 12 аналогично раствору гидроокиси калия. Циркуляция рас-
твора осуществляется насосом 10. С помощью разрежения готовый
раствор через фильтр 77 засасывается в мерник, установленный на
линии кремов. Емкости 12 и 17 оборудованы змеевиками для подог-
рева растворов до заданных температур.
Водные растворы кислот (фруктовые кислоты, аскорбиновая
кислота и др.) готовят в эмалированном аппарате 9, оборудованном
Технология косметических изделий
489
мешалкой и рубашкой для обогрева. Вода для приготовления необ-
ходимой концентрации загружается из мерника 8, кислоты - из мер-
ника 7. Приготовленные растворы из аппарата 9 засасываются под
разрежением в мерники по мере необходимости для приготовления
। устых и жидких кремов.
Приготовление жировой основы для кремов. В современных
подготовительных цехах предварительно подготавливают жировое и
жироподобное сырье для последующего его использования. Так,
оеарин, парафин, церезин, гидрированные жиры и другие виды
। вердого сырья, входящие в рецептуры кремов, плавятся в плавиль-
ных котлах (на рис. 19.4 не показаны). Затем они по обогреваемым
। рубопроводам под разрежением засасываются в сборники 4, 5, 6 и 7.
Расплавленное сырье по заданной рецептуре из сборников направля-
ется в коробку 77, установленную на весах 10. Взвешенные компо-
ненты насосом 12 подаются в аппарат 9 для приготовления жировой
основы. Аппарат оборудован мешалкой. Готовая основа насосом 8
направляется в цех приготовления кремов в основной реактор, в ко-
кером готовят кремы. Жидкие компоненты кремов поступают со
складов в подготовительное отделение - в мерники 1, 2 и 3, из кото-
рых направляются в сборник установленный на циферблатных
весах 15. Взвешенные компоненты из сборника 14 насосом 13 направ-
ляются в реактор, в котором готовят кремы. Аналогичным образом в
) гом же отделении подготавливают вазелиновую основу для различ-
ных косметических препаратов.
Варочные отделения кремов, а также фасовочные отделения
различаются между собой, главным образом, используемым обору-
дованием.
Основным параметром для технологии косметических кремов
является температура, однако на эффективность эмульгирования
может влиять аппаратурное оформление процесса.
Получение эмульсии можно подразделить на два автономных
процесса: смешивание отдельных компонентов и последующее дис-
пергирование.
Целью смешивания является как можно более равномерное рас-
пределение отдельных компонентов в образующейся смеси веществ.
В зависимости от агрегатного состояния и растворимости исходных
веществ смешивание жидкостей дает либо растворы, либо эмульсии.
При этом растворы следует понимать как системы, в которых во
время или после процесса получения смеси жидкий компонент мо-
1екулярно-дисперсно распределен в другой жидкой фазе.
490
Глава 19
Вакуум
Атм. воздух
Рис. 19.4. Схема приготовления жировой основы
для косметических препаратов
Диспергирование - это разделение вещества или фазы на от-
дельные частицы и их последующее распределение в дисперсионной
среде. При эмульгировании как особом случае процесса диспергиро-
вания жидкими являются обе фазы. При этом может быть достигну-
та высокая степень дисперсности с диаметром капелек < 0,5 мкм.
Несмотря на это, эмульсионные системы - в противоположность
молекулярно-дисперсным растворам - следует отнести к грубодис-
персным, ввиду того, что они, как двухфазные системы, имеют по-
верхность раздела.
Гомогенизацией называют технологическую стадию, при кото-
рой полидисперсное распределение частиц по размеру преобразует-
ся в монодисперсное распределение. Монодисперсное распределе-
ние частиц по размеру обеспечивает стабильность эмульсии.
Весь процесс получения эмульсии или крема может быть или
периодическим, или частично непрерывным, или непрерывным.
В установках периодического действия последовательно осуществ-
ляются отдельные процессы - смешивание и эмульгирование или
гомогенизация. Подготовка, введение исходных материалов и отбор
Технология косметических изделий
491
i отового продукта всегда следуют друг за другом и в одной техноло-
i и ческой операции осуществляются последовательно.
Установки частично непрерывного действия позволяют без пере-
рыва осуществлять отдельные процессы, например, диспергирование.
Непрерывные способы позволяют одновременно проводить все
процессы. Если исходные материалы подавать в процесс в достаточ-
ном количестве и непрерывно, то можно постоянно получать гото-
вый продукт в соответствующем количестве.
Смесители можно разделить на статические и динамические.
11срвые отличаются тем, что за смешивающее действие отвечают не
движущиеся, а неподвижные устройства - так называемые дефлек-
юры. Статические смесители состоят чаще всего из труб со специ-
альными насадками для поступления продукта. Эти насадки распо-
ложены так, что смешиваемые компоненты интенсивно завихряются
в результате постоянной принудительной смены направления их по-
дачи. Статические смесители используют преимущественно для не-
прерывного смешивания жидких низковязких сред. Качество сме-
шения зависит от свойств перемешиваемых материалов, от скорости
подачи их в статический смеситель, а также от вида и числа встро-
енных смешивающих дефлекторов.
Динамические смесители имеют мешалки со множеством ва-
риаций форм и скоростей вращения. Перемешивающие устройства
могут в смесителях располагаться в центре, наискосок, эксцентриче-
ски - в зависимости от цели применения. Кроме того, при выборе
мешалки большое значение имеют не только скорость вращения, но
п се размеры и геометрия. В косметической промышленности при-
меняют в основном пропеллерные, наклонно-лопастные, шнековые и
анкерные мешалки. Так называемый диссольверный диск особенно
подходит для распределения твердого вещества в жидких фазах.
11римером его применения служит диспергирование гелеобразовате-
||я - карбомера - для получения водного геля.
По сравнению с мешалками гомогенизаторы создают более вы-
сокие силы сдвига, и поэтому служат для эмульгирования и диспер-
। и рования жидких и твердых веществ в средах с вязкостью от сред-
ней до высокой. В зависимости от устройства различают погружные
п проточные гомогенизаторы. Во избежание повышения температу-
ры диспергируемого материала проточные гомогенизаторы оснаща-
ются системой охлаждения.
Большинство гомогенизаторов построено по принципу «ро-
юр/статор»: между двумя поверхностями, одна из которых закрепле-
на неподвижно (статор), а другая вращается (ротор), в смеси появля-
492
Глава 19
ются большие сдвиговые напряжения за счет трения и происходит ин-
тенсивное диспергирование жидких или твердых частиц. Обычно по-
верхности ротора и статора в зоне диспергирующего зазора снабжены
зубьями - для повышения результативности диспергирования. Зазор,
образуемый этими двумя поверхностями, может регулироваться.
Погружные гомогенизаторы чаще всего оборудованы зубчаты-
ми, ободными роторно-статорными системами. В них диспергируе-
мый материал размельчается турбулентными потоками, которые соз-
даются ротором за счет прорезей или зубьев, находящихся в статоре.
Зазор между ними настолько мал, что в жидком диспергируемом ма-
териале возникают турбулентные потоки, которые механически раз-
мельчают продукт сначала в результате сильного ускорения, а затем -
резкого замедления. Гомогенизируемый материал подсасывается
снизу в центр ротора за счет центробежного ускорения материала,
проходит через диспергирующий зазор и радиально выходит из ста-
тора. Благодаря эффекту насоса погружные гомогенизаторы облада-
ют эффективным смешивающим действием. Погружные гомогениза-
торы применяют прежде всего для получения эмульсий и дисперсий
с вязкостью от низкой до средней в лабораторном и полупромыш-
ленном масштабе. Их преимуществом является легкость очистки.
Особый тип диспергирующих аппаратов представляют гомогени-
заторы высокого давления, применяемые для получения эмульсий и
липосом с размером частиц субмикроскопического диапазона. Порш-
невые щелевые гомогенизаторы давно применяют в пищевой техно-
логии для гомогенизации низковязких систем, например, молока.
Сжимаемый насосом гомогенизируемый материал под давлением до
1500 бар (150 МПа) нагнетается через зазор. После прохождения через
зазор давление жидкости резко сбрасывается. Помимо турбулентного
потока, диспергированию способствует главным образом энергия,
высвобождающаяся при разрушении кавитационных пузырьков.
Лишь благодаря использованию гомогенизаторов высокого
давления можно получить косметические эмульсии, которые удов-
летворяют повышенным требованиям в отношении стабильности и
сенсорных характеристик (например, наноэмульсии).
Непрерывный процесс производства эмульсионных кремов.
За рубежом существуют несколько технологических схем с непре-
рывным и полунепрерывным технологическим процессом получения
эмульсионных кремов с применением ультразвука и механического
эмульгирования. Для получения эмульсионных кремов широко при-
меняют гомогенизаторы различных систем, коллоидные мельницы,
ультразвуковые установки и другие диспергирующие устройства.
Технология косметических изделий
493
На рис. 19.5 приведена одна из таких схем с механическим эмуль-
гированием. Жиры, жироподобные и другие компоненты, раствори-
мые в них, по трубопроводу А непрерывно подаются в один из аппа-
ратов 7, оборудованных мощными мешалками для грубого эмульги-
рования и рубашкой для обогрева массы. Регулятор-переключатель 2
автоматически регулирует попеременную работу обоих аппаратов.
11ока из одного аппарата непрерывно дозировочными насосами 3 от-
качивается подготовленная для смешивания жирорастворимая масса,
в другом аппарате подготавливается масса для последующего смеши-
вания. Аналогичным образом работают аппараты 7, предназначенные
для приготовления смесей водорастворимых компонентов. Их попе-
ременная работа регулируется переключателями 8.
Точное количество обоих компонентов отмеряется с помощью
дозировочных насосов 3 и 9. Регулировка их дозы, так же, как и до-
ил всех других насосов 12, 17, 19 и 25, производится согласно ре-
цептурному листу с программного пульта управления 16.
Рис. 19.5. Непрерывная схема производства эмульсионных кремов
Отмеренные смеси водо- и жирорастворимых компонентов no-
de фильтрации на фильтрах 4 и 6 поступают на механический
эмульсор непрерывного действия 5, откуда полученная эмульсия пе-
рекачивается в один из реакторов 10. Реакторы оборудованы тремя
494
Глава 19
мешалками, с помощью которых производится не только перемеши-
вание массы, но и ее дальнейшее эмульгирование и выравнивание по
температуре. Попеременное включение реакторов в работу регулиру-
ется автоматическим переключателем 77. Тщательно перемешанная и
выравненная по температуре эмульсия насосом 12 прокачивается че-
рез холодильник непрерывного действия 13 и деаэратор 14.
Деаэратор тарельчатого типа непрерывного действия работает
под вакуумом, создаваемым вакуум-насосом 75. В процессе эмуль-
гирования, а также тщательного перемешивания, в эмульсию попа-
дает определенное количество воздуха, который вредно сказывается
не только на качестве крема, но и на стойкости эмульсии в целом.
Поэтому для улучшения качества препаратов воздух должен быть из
них удален. С этой целью в технологических схемах предусматрива-
ют деаэраторы. В дальнейшем охлажденная до температуры 35-ЛО °C
и освобожденная от воздуха эмульсия насосом 77 подается в по-
следний эмульсор 20. В эмульсию по мере продвижения ее непо-
средственно в соединительном трубопроводе добавляют биологиче-
ски активные добавки, экстракты, отдушку и другие компоненты,
дозируемые насосом 19.
Полезные добавки поступают в цех по трубопроводу В и хра-
нятся в аппарате 18. Эмульсор 20 производит окончательное эмуль-
гирование, обеспечивая высокую дисперсность взвешенной фазы с
величиной частиц 1-5 мкм. Подготовленная эмульсия поступает в
емкости 21 для вызревания и хранения, а в дальнейшем насосом 23
через регулятор 22 по трубопроводу Г отправляется на фасовку.
Технологическая схема приготовления жидкого крема с приме-
нением ультразвуковой гидродинамической установки приведена на
рис. 19.6.
Метод изготовления эмульсии, заключающийся в дроблении
жидкости на мельчайшие капли и образовании при этом тонких
взвесей благодаря применению ультразвука, считается наиболее
прогрессивным, частицы взвеси получаются почти одного размера в
пределах 2-50 мкм, а эмульсия в целом - очень устойчивой и дли-
тельное время не расслаивается.
Ультразвуковое поле может создаваться с помощью различных
по конструкции гидродинамических преобразователей, генерирую-
щих упругие волны с частотами 20-50 кГц, которые и создают тон-
кодисперсную систему. По сравнению с эмульсиями, полученными
на гомогенизаторах механического типа, дисперсная фаза крема в
обработанной ультразвуком эмульсии в основном состоит из частиц
диаметром до 5 мкм, чем объясняется повышенная стойкость таких
Технология косметических изделий
495
эмульсий. Кроме того, при использовании ультразвука лучше дости-
1ается равномерное распределение в массе поверхностно-активных
веществ, эмульгаторов и биологически активных добавок, что спо-
собствует улучшению косметических свойств крема.
Атм. воздух
Конденсат
Рис. 19.6. Технологическая схема приготовления жидкого
эмульсионного крема типа «масло-вода»
В реактор J9, снабженный мешалкой и паровой рубашкой, за-
гружают согласно рецептуре дистиллированную воду из мерника 7,
поступающую в него из подготовительного отделения по трубопро-
воду А. Плавленное жировое сырье, отмеренное по массе, подается
насосами из подготовительного отделения по обогреваемому трубо-
проводу Б в тот же реактор. Таким же образом в реактор 19 посту-
пают жирорастворимые компоненты по трубопроводу В.
Водорастворимые компоненты, а также раствор буры подаются
насосами по трубопроводам Г и Д соответственно, в мерники 3 и 4.
Из всех мерников компоненты крема согласно рецептуре загружа-
ются по объему (с последующим пересчетом на массу) в реактор
самотеком при вертикальном расположении оборудования, или с
помощью транспортного вакуума, создаваемого вакуум-насосом.
Загрузив компоненты в реактор, включают мешалку, одновре-
менно добавляя из мерника 2 аммиачную воду. Грубое (первона-
496
Глава 19
чальное) эмульгирование продолжается 15-20 мин при температуре
70-75 °C. После получения грубой эмульсии прекращают подачу
пара в паровую рубашку реактора и насосом 18 смесь подают для
диспергирования в ультразвуковую камеру 77. Диспергирование
осуществляют под давлением 0,10-0,15 кПа. Обработанная эмульсия
стекает в промежуточную емкость 16. В дальнейшем масса насосом 75
подается в реактор 14, в который добавляют биологически активные
компоненты, экстракты и при необходимости - этиловый спирт из
мерника 5. Тщательно перемешанную эмульсию с помощью насоса 13
перекачивают в котел-холодильник 77 для охлаждения. Охлаждение
осуществляют водой, подаваемой в рубашку котла. Во время пере-
качки крем проходит через второй гидродинамический преобразова-
тель 72, установленный в соединительном трубопроводе. Происходит
второе озвучивание. Крем охлаждается до температуры 40-50 °C,
после чего из мерника 5 загружают отдушку. При перемешивании
охлаждение продолжают до 20-30 °C, после чего насосом 10 крем
перекачивают в промежуточные емкости 7 (их несколько для разных
наименований крема) для выстаивания. Далее насосом 6 кремы по-
даются в сборник 8 на весах 9. После взвешивания крем поступает
на фасовку.
Непрерывность работы установки обеспечивается бесперебой-
ной подачей сырьевых материалов и выводом из процесса готового
продукта.
Периодический процесс производства эмульсионных
кремов
Периодический процесс производства кремов имеет полный на-
бор агрегатов для проведения всех необходимых основных опера-
ций. Но процессы гомогенизации, деаэрации происходят, как прави-
ло, в реакторе. Разные производители оборудования преуспели в
конструировании такого рода установок. Несмотря на принципиаль-
ное сходство в конструкции реакторов и ходе процесса, существуют
различия в конструкционных деталях и методах эмульгирования.
Периодичность работы установок определяется ритмичностью
подачи сырьевых материалов (каждая варка - отдельно) и вывода из
процесса готового продукта, причем соблюдается интервал при за-
грузке сырьевых материалов в реактор, с учетом необходимого вре-
мени для санитарной обработки оборудования.
Технологические установки обычно состоят из реактора с ме-
шалкой, который можно нагревать и охлаждать, перемешивающего
устройства со стенным скребком, гомогенизирующего устройства
Технология косметических изделий
497
и устройства для создания давления или вакуума, а также необхо-
димого оборудования для измерения, управления и регистрации.
Установки должны быть сконструированы так, чтобы оборудова-
ние было возможно стерилизовать с помощью водяного пара или
проводить эффективную санобработку. Выбирая размер нужно
иметь в виду, что для безупречной работы при минимальной за-
|рузке может быть использована лишь 1/3 полезного объема реак-
юра. Реактор-смеситель традиционно имеет двойную стенку и на-
гревается обычно водой.
В рамках технической приемки необходимо обращать внимание
на то, чтобы обеспечивалось равномерное распределение тепла и ис-
ключался местный перегрев, особенно на входе нагревающей среды.
Технологические установки всегда оснащены реактором с ме-
шалкой и закрывающейся крышкой. Это надежно защищает продукт
о! загрязнения через воздух. Используя вакуумирование можно све-
<1 и к минимуму процессы окисления в продукте. Кроме того, путем
приложения вакуума технологические установки могут загружаться
продуктом при закрытой крышке через специальные подводящие
। рубопроводы. Непосредственное местоположение системы подвода
продукта зависит от конструкции аппарата. Хорошо, если подводя-
щие штуцеры подключаются к гомогенизатору или находятся вблизи
от него. В случае добавления порошкообразных компонентов дости-
iается их полное диспергирование и предотвращается образование
ш ломератов. Если подается дозируемое в малых количествах актив-
ное вещество или отдушка, в кратчайшее время обеспечивается их
юмогенное распределение. Нужно помнить, что в результате прило-
жения вакуума вещества с низкой точкой кипения переходят в газо-
образное состояние и могут не попасть в состав.
Медленно вращающаяся мешалка служит как для обеспечения
н-нлообмена между продуктом и стенками аппарата, так и для пере-
мешивания вязких продуктов. В ряде аппаратурных модификаций
встречаются планетарные мешалки либо мешалки с противополож-
ным направлением вращения наряду с обычными якорными мешал-
ками с преимущественно тангенциальным движением материала.
11оследние для обеспечения достаточного аксиального перемешива-
ния продукта чаще всего комбинируют с быстровращающимися пе-
ремешивающими органами типа пропеллерной мешалки. Отсутствие
приспособлений для противоположного перемешивания может, по
крайней мере, частично компенсироваться за счет возможности пе-
риодического изменения направления вращения мешалки.
498
Глава 19
Для диспергирования служат высокооборотные гомогенизаторы
роторно-статорного типа, которые могут располагаться либо на дне ем-
кости, либо погружаются в продукт сверху. Узел диспергирования кон-
структивно выполнен таким образом, чтобы его можно было легко очи-
щать, т. к. нельзя допустить, чтобы в диспергирующем зазоре оставался
продукт, или чтобы продукт загрязнялся в результате попадания произ-
водственных материалов через контактирующие с ним трубопроводы.
Используются установки, в которых неподвижная система го-
могенизации вмонтирована в дно емкости с мешалкой. Стабильно
интенсивная гомогенизация текучего перемешиваемого материала
обеспечивается независимо от его вязкости за счет особой конструк-
ции установки. Эмульгируемый материал всасывается по центру и
диспергируется двумя роторно-статорными дисками. В случае жид-
ких материалов запорный клапан закрывается, и продукт с высокой
скоростью подается назад через кольцевой зазор турбулентным по-
током в пространство смешения. При получении высоковязких
эмульсий можно наблюдать эффект, когда продукт уже не всасыва-
ется из верхней части смесительной емкости. Тогда открывается за-
порный клапан, продукт подается через гомогенизатор и принуди-
тельно гомогенизируется в цикле за счет рециркуляции. Одновре-
менно идет послойное перемешивание продукта в смесительной ем-
кости. Осуществление рециркуляции продукта дает в завершение
процесса возможность его дополнительной гомогенизации с регули-
руемой интенсивностью.
Применение нескольких сменных смесительных емкостей пред-
ставляет аппаратурную альтернативу непрерывной производствен-
ной линии. Технологическая установка, особенно подходящая для
осуществления такой задачи, имеет наряду с якорной мешалкой, ос-
нащенной скребками, зубчато-коллоидную мельницу со специаль-
ным подводом, а также диссольверный диск. Все перемешивающие
устройства погружаются сверху в продукт и могут с помощью гид-
равлического привода подниматься и опускаться. Емкость с мешал-
кой может быть неподвижной, опрокидывающейся или подвижной.
Благодаря этому дополнительно достигается сокращение времени
очистки. Продукт выходит над уровнем заполнения тонким слоем из
служащей в качестве диспергирующего устройства коллоидной
мельницы, так что за счет вакуума возможна хорошая деаэрация
продукта. Непосредственно под диссольверным диском и гомогени-
затором расположены штуцеры для всасывания твердых компонен-
тов, а сбоку от них - воронка для добавления отдушки и небольших
количеств активных ингредиентов.
Технология косметических изделий
499
Широко распространенными устройствами для получения
эмульсий, кремов, мазей и суспензий являются так называемые уни-
версальные машины, действующие по принципу скоростных ноже-
вых мешалок, которые отличаются надежной, прочной конструкци-
ей. Они просты в очистке и универсальны в применении.
Речь при этом идет о машинах, которые по своей конструкции
похожи на ранее описанные технологические установки, однако в
противоположность последним они имеют для суспендирования и
)мульгирования исключительно скоростные ножи, а не роторно-
статорные гомогенизаторы. Перемешивающие элементы, выполнен-
ные в форме ударных ножей, позволяют к тому же создавать в сис-
юме высокие сдвиговые нагрузки. Возможна адаптация под диспер-
। ируемый материал путем применения разных ножей.
Собственно процесс в закрытых технологических установках
протекает в идеальном случае без вмешательства извне. Поэтому
контроль над процессом должен в значительной степени осуществ-
ияться путем точного соблюдения технологии изготовления и соот-
ветствующих инструкций эксплуатации установок, т.е. путем кон-
|роля всех переменных процесса. Дополнительно всеми современ-
ными директивами по практике качественного производства (GMP)*
настоятельно рекомендуется составление подробной документации
но загрузке. Так, производственные отчеты должны отражать полное
описание хода процесса для каждой технологической операции, к
которому относятся, в частности, все записи о проверках в ходе про-
цесса и их результатах.
Для наглядности компоновки технологических установок на
рис. 19.7 представлена фотография цеха для производства эмульси-
онных кремов, где для периодической работы использованы реакто-
ры фирмы «Fryma» (Швеция).
Эмульсионные кремы типа «масло в воде» по своему назначе-
нию могут быть защитные, питательные и специальные. По конси-
с 1енции - густые и жидкие.
Типовая технологическая схема получения густых эмульсион-
ных кремов сводится к выполнению следующих операций: плавле-
нию и разогреванию твердых и застывших компонентов крема, при-
ютовлению жировой основы, водных растворов водорастворимых
компонентов (в зависимости от рецептур), 40%-ного раствора спирта
(для кремов, содержащих спирт), перемешиванию водной и жировой
(разы с последующим их смешиванием, перемешиванию, варке и
’ (iMP - «Практика качественного производства»
500
Глава 19
эмульгированию крема, охлаждению и парфюмированию, фасовке и
упаковке крема.
Рис. 19.7. Цех косметического производства
Перечисленные технологические операции в зависимости от
компоновки оборудования осуществляются в различных отделениях
косметической фабрики. Так, все операции плавления компонентов,
приготовление растворов производят в подготовительных отделени-
ях косметических цехов, и после взвешивания и учета компоненты
перекачивают в варочное отделение.
На рис. 19.8 приведена технологическая схема получения отбе-
ливающего эмульсионного крема типа «масло в воде». В камере 1
разогревают моностеарат глицерина, который после взвешивания с
помощью передвижного насоса загружают в плавильный котел 2.
Сюда же добавляют и другие компоненты, входящие в рецептуру
крема, предварительно взвешенные на весах 3 в бачке 4. Воду тем-
пературой 70 °C подают в варочный котел 8 одновременно с глице-
рином и маслами. Смесь нагревают до 90 °C, при включенной ме-
шалке добавляют расплавленные эмульсионные воски при темпера-
туре 85-90 °C.
Эмульгирование жировой фазы проводят в течение 15-20 мин.
В процессе эмульгирования в котел загружают воду, глицерин и пар-
Технология косметических изделий
501
(|)юмерное масло, соответственно, из мерников 5, 6 и 7. К получен-
ной эмульсии приливают предварительно приготовленный 40%-ный
раствор спирта и продолжают перемешивать 2-3 мин. Затем эмульсию
перекачивают насосом 9 в котел-холодильник 10 с водяной рубашкой
и лопастной мешалкой. Сначала эмульсию охлаждают 20-25 мин без
подачи воды в рубашку холодильника, а затем охлаждение ведут до
юмпературы 50-55 °C, при которой в крем вносят биологически ак-
швные добавки, входящие в рецептуру, в зависимости от назначе-
ния крема.
Рис. 19.8. Технологическая схема получения густых эмульсионных
кремов типа «масло в воде»
После тщательного перемешивания и охлаждения массы до тем-
пературы 35^40 °C крем парфюмируют. Охлажденный до 30-32 °C
крем сдают на анализ; если результаты анализа положительные, то
насосом 11 перекачивают крем в бункера 12 и 13 для фасовки. Гус-
|ыс эмульсионные кремы этого типа очень полезны как с дерматоло-
। нчсской, так и с гигиенической точек зрения.
Эмульсионные кремы типа «вода в масле»
Технологическая схема получения эмульсионных кремов типа
••иода в масле» приведена на рис. 19.9. Технологический процесс
м)сгоит из следующих операций: подготовка сырья, приготовление
502
Глава 19
вазелиновой основы, эмульгирование, охлаждение и парфюмирова-
ние, а также пластическая обработка с последующей фасовкой.
В
Холодная вода
Атм. воздух
2
1
ТУвиды
сырья '
Вода и водораство-
& римые компоненты
На фасовку
Конденсат
Техническая вода
5-1
Рис. 19.9. Технологическая схема получения эмульсионного крема
типа «вода в масле»
Жировое сырье из
подготовительного
д _ отделения
В подготовительном отделении цеха производится плавление,
отвешивание и передача в цех ланолина, пчелиного воска и других
жировых и жироподобных компонентов по трубопроводу А в котел 9.
оборудованный рубашкой для обогрева массы и пропеллерной ме-
шалкой.
Жировую смесь тщательно перемешивают и подогревают до
температуры 70-75 °C. Из мерника 1 к расплавленной смеси добав-
ляют горячую воду температурой 70-75 °C и метиловый эфир пара-
оксибензойной кислоты, предварительно растворенный в горячей
воде. По трубопроводу В через мерник 2 подают растительное мас-
ло. По трубопроводу Г в котел добавляют малотоннажные компо-
ненты, предварительно взвешенные в бачках 10 на весах 11. Эмуль-
гирование проводят в течение 10-15 мин при температуре 70-75 °C,
Готовую эмульсию насосом 8 перекачивают в котел-холодильник 7,
Охлаждение эмульсии ведут при перемешивании в котле-
холодильнике 7, снабженном водяной рубашкой, рамной мешалкой
и скребковым механизмом. Первые 20-25 мин охлаждение ведут бе1
подачи воды в рубашку холодильника, затем для ускорения охлаж-
I ехнология косметических изделий
503
дения в рубашку подают холодную воду. При температуре 40-45 °C
в эмульсию добавляют витамины и отдушку. Затем охлаждение про-
должают до 30-32 °C. Для получения однородности, улучшения пла-
с । ических свойств и консистенции, а также внешнего вида крема его
перекачивают насосом 6 в бункер 5 над вальцовой машиной 4 и под-
вергают пластической (механической) обработке.
В процессе эмульгирования и охлаждения достигается лишь
создание грубой эмульсии, такое эмульгирование не дает достаточ-
ного раздробления водяных шариков. Более тонкое эмульгирование
может быть достигнуто при пластической обработке крема на валь-
цовой машине, у которой валки нагреты до 40-45 °C. Двукратное
пропускание кремовой массы температурой 32-34 °C через вальцо-
вую машину заметно улучшает эмульгирование, структуру крема,
•но можно легко наблюдать при просмотре мазка крема под микро-
i копом. При вальцевании водяные частицы (шарики) становятся бо-
||се мелкими. В результате вальцевания кремовая масса белеет, дела-
йся более вязкой, значительно изменяется структура крема.
На вновь построенных фабриках обработку кремов на этой ста-
дии ведут на специальных машинах (коллоидных мельницах, механи-
ческих эмульсорах и т. д.), что значительно улучшает качество крема.
В дальнейшем готовый крем поступает в вакуум-сборник 3 и после
получения положительного анализа в лаборатории передается по тру-
бопроводу,# на фасовку. Все трубопроводы, расположенные после кот-
иа-холодильника 7, по окончании перекачки крема следует продувать
воздухом для исключения возможности застывания его в трубах.
ГЛАВА 20
КОСМЕТИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
20.1. Влагоудерживающие косметические
кремы и гели
В последние годы уделяется большое внимание созданию кос-
метических препаратов, способствующих сохранению и удержива-
нию влаги в клетках кожи. Для нормального физиологического со-
стояния кожи большое значение имеет водно-солевой обмен, кото-
рый с возрастом нарушается из-за снижения гидрофильности белков,
способности тканевых белков к набуханию и связыванию воды. Ре-
шающую роль в удерживании влаги на поверхности кожи играют
водорастворимые компоненты, находящиеся в верхнем слое кожи.
Косметические препараты, предназначенные для поддержания нор-
мального водного баланса кожи, должны либо снижать скорость ис-
парения воды из верхнего слоя кожи путем создания на ее поверхно-
сти адгезионной пленки, либо повышать водоудерживаюшую спо-
собность верхнего слоя за счет наличия специальных водоудержи-
вающих и гигроскопических веществ.
Покрыв роговой слой увлажняющими веществами, можно соз-
дать на нем постоянную влажную пленку. Косметические средства,
создающие в коже подобные условия для введения в них различных
увлажняющих ингредиентов, не содержат жировых компонентов и
легко и быстро впитываются, обеспечивая проникновение в кожу
полезных веществ. Механизм воздействия косметических гелей на
Косметические изделия специального назначения
505
кожу можно сравнить с эффектом компресса, когда образующаяся
на поверхности кожи пленка предотвращает испарение воды с по-
верхности, но при этом остается проницаема для воздуха.
Крупные полимерные молекулы (более 3000 Да) не способны
проникать через роговой слой. Они закрепляются на поверхности ко-
жи и впитывают влагу, словно губка, образуя подобие влажного ком-
пресса. Таким действием обладают полигликоли (пропиленгликоль,
пиленгликоль), полисахариды - гиалуроновая кислота, хитозан, по-
писахариды растительного и морского происхождения (хондроитин-
сульфат, мукополисахариды), пектины, белковые молекулы и их гид-
ролизаты животного и растительного происхождения (в частности,
популярные косметические ингредиенты коллаген и эластин включа-
ют в косметику именно как увлажняющие агенты), полинуклеиновые
кислоты (ДНК) и их гидролизаты. Сходным действием обладают и
некоторые низкомолекулярные вещества - глицерин, сорбитал.
Перечисленные компоненты встречаются практически во всех
косметических формах, в том числе и эмульсионных (кремах). Од-
нако больше всего их в гелях и «жидких» средствах (тониках, лосьо-
нах, сыворотках, концентратах).
Использование средств, увлажняющих кожу по типу «влажного
компресса», оправданно при высокой влажности воздуха: при таком
условии нанесение косметики с данными компонентами реально
смягчает и увлажняет кожу. При этом улучшается и внешний вид
кожи - она приобретает матовый блеск, немного подтягивается и раз-
। наживается. В сухом климате эти изделия лучше не использовать.
Высыхая «компресс» оказывает разглаживающее действие. Вы-
сокомолекулярные соединения, налипшие на кожу и образующие на
пси что-то вроде сетки, сами сжимаются и тянут за собой кожу. Вы-
раженность поверхностного лифтинга зависит от степени высыха-
ния: чем суше «компресс», тем сильнее лифтинг (вплоть до возник-
новения чувства стягивания, характерного для сухой кожи).
Чтобы предотвратить быстрое испарение воды из «влажного
компресса», в косметические средства добавляют вещества, дейст-
вующие по типу окклюзии. Другой вариант - использование взаи-
модополняющей пары, например, увлажняющий тоник плюс крем.
Последовательное нанесение сначала тоника, а сверху крема помо-
жг । смягчить кожу и сохранить в ней влагу на более длительный
1 рок. В профессиональной косметике предпочтителен второй вари-
ли I. т. к. он дает больше возможностей в плане индивидуального
подхода к коже разных типов и учета климатических особенностей.
506
Глава 20
В гелевых косметических изделиях обязательным компонентом
являются гелеобразующие вещества. В настоящее время наиболее
распространено использование полимеров акриловой кислоты (см.
раздел 18.2).
Карбополы имеют много товарных форм - марок, которые мо-
гут отличаться друг от друга вязкостью образуемого геля, чувстви-
тельностью к электролитам, растворимостью и т. д.
Особенностью технологии варки кремов на гелевой основе и
гелей является предварительная подготовка гелеобразующего ком-
понента. При этом в емкости с заданным количеством гелеобразую-
щего вещества добавляют расчетное количество воды для данного
косметического изделия при температуре 20-25 °C и перемешивают
в течение 40 мин до получения гомогенного состояния.
Взвешивают жировую фазу и разогревают ее до температуры
70-80 °C. Далее соединяют гелеобразующий компонент с жировой
фазой при перемешивании. Полученную смесь остужают до 60-65 °C
и вносят заданное по рецептуре количество триэтаноламина.
Полученную смесь охлаждают до температуры 40-45 °C и вно-
сят при перемешивании полезные добавки, не терпящие нагревания.
Обычно из расчета 0,3% вносят при перемешивании в этом же тем-
пературном режиме отдушки. Перемешивание осуществляют еще в
течение 5-10 мин. Затем крем охлаждают. Готовый крем дегустиру-
ют и анализируют по основным показателям нормативно-техни-
ческой документации.
Технология варки косметических гелей также подразумевает
предварительное приготовление гелеобразующего компонента.
В емкость взвешивают заданное по рецептуре количество гелеобра-
зующего вещества и добавляют расчетное количество воды для дан-
ного косметического изделия, перемешивают в течение 40 мин при
комнатной температуре до получения гомогенного состояния. При-
готовленную гелеобразующую составляющую нагревают на бане до
40-45 °C, при перемешивании добавляют заданное количество гли-
церина, спирта, затем триэтаноламин и отдушку. Если косметиче-
ское изделие содержит по рецептуре полезные добавки, то внесение
их осуществляют перед введением отдушивающих веществ. Пере-
мешивают еще в течение 5-10 мин. Затем готовый гель охлаждают.
Готовый гель дегустируют и анализируют по основным показателям
нормативно-технической документации.
Дегустацию проводят путем нанесения полученного косметиче-
ского изделия на тыльную сторону руки, оценивая собственные ощу-
щения, качество отдушивания изделия. В табл. 20.1 представлены мо-
дельные рецептуры карбополового крема и косметического геля.
Косметические изделия специального назначения
507
20.1. Модельные рецептуры косметических изделий, содержащих
карбопол
\о п/п Наименование компонента Количество, % (по вариантам рецептур)
карбополовый крем косметический гель
1 Вода до 100,00 до 100,00
2 Хостецерин ДГС 4,00 -
Хостафат KW-340 1,00 -
4 Масло парфюмерное 4,00 -
5 Моноглицериды 2,00 -
6 Цетиол SN 4,00 -
7 Изопропилпальмитат 3,00 -
Х_ Карбопол 0,20 0.35
9 Триэтаноламин 0,20 0,28
io__ Отдушка 0,30 0,30
11 Г лицерин - 10,0
20.2. Косметические изделия, отбеливающие
кожу
Прежде чем обсуждать историю разработки отбеливающих
средств, полезно ознакомиться с общими сведениями о цвете кожи и
образовании меланина. Цвет кожи определяется, главным образом,
количеством содержащегося в коже меланина. Меланин, который
tai нищает тело от повреждающего действия ультрафиолетового
(УФ) излучения, синтезируется в меланоцитах - клетках, располо-
женных в базальном слое эпидермиса. В меланоцитах тирозиназа
|рансформирует тирозин в эумеланин (черный пигмент) или феоме-
1.1НИН (пигмент, придающий коже желтоватый и красноватый оттен-
ки) и образовавшиеся меланины связываются с белковой матрицей
меланосом. Меланосомы выдавливаются из меланоцитов и захваты-
ваются кератиноцитами, которые и переносят пигмент к поверхно-
। hi кожи. Степень потемнения кожи пропорциональна количеству
мсцанина, синтезированного меланоцитами и перенесенного в кера-
ИП10ЦИТЫ. В некоторых случаях требуется уменьшить или остано-
ви гь меланогенез - например, чтобы осветлить кожу, убрать «стар-
ческие пятна», лентикулярный меланоз (лентиго) или ограничить
। инерактивность меланоцитов.
Основной путь биосинтеза меланина в меланоцитах представ-
И1с г собой цепочку окислительных реакций, катализируемых опре-
к* пенными ферментами. Ключевую роль в многочисленных этапах
ыюсинтеза меланина играет тирозиназа.
508
Глава 20
Отбеливание кожи может достигаться инактивацией действия
тирозиназы.
Кроме того, осветления кожи можно добиться сокращением ко-
личества тирозиназы или прекращением ее синтеза. На клеточном
уровне осветления кожи можно добиться блокированием переноса
меланина из меланоцитов в кератиноциты и/или ускорением слущи-
вания кератиноцитов.
Использование осветляющих веществ имеет долгую историю,
но существенный прогресс в понимании механизмов осветления ко-
жи, который привел к разработке и созданию множества новых ос-
ветляющих препаратов, произошел совсем недавно.
В прежние времена для отбеливания кожи использовались пре-
параты, содержавшие токсические вещества, такие как ртуть. Эти
вещества ныне запрещены практически повсеместно и не использу-
ются для косметических целей, однако в некоторых развивающихся
странах еще встречается нелегальная ртутьсодержащая продукция.
Экстракт плаценты
Экстракт плаценты принадлежит к давно известным отбели-
вающим средствам. Он представляет собой сложную смесь амино-
кислот, стероидов и т. д. Механизм его действия остается неясным.
Одни считают, что экстракт работает как ингибитор биосинтеза ти-
розиназы, другие полагают, что он способствует утрате меланоцита-
ми пигментообразующей способности. Достоинствами этого освет-
ляющего агента является известный клинический эффект и длитель-
ная история применения. При использовании же экстракта плаценты
в качестве монопрепарата результаты по отбеливанию расценивают-
ся как неудовлетворительные. Недостаточная эффективность наряду
с животным происхождением (существует возможность переноса на
человека болезней животных) относятся к недостаткам этого отбе-
ливающего средства.
Гидрохинон
Гидрохинон также используется довольно давно. Взаимодейст-
вуя с аминокислотами тирозиназы, он подавляет ее активность. По-
мимо этого, гидрохинон обладает выраженным цитотоксическим
действием на меланоциты, отчего он крайне ядовит для кожи. Он
также может вызывать раздражение, покраснение и ожоги. Еще бо-
лее важно, что гидрохинон, как было показано, вызывает экзогенный
охроноз, из-за чего он был запрещен в ЮАР, Таиланде и многих
других странах.
Косметические изделия специального назначения
509
Несмотря на то, что гидрохинон давно используется и призна-
с । ся как осветляющий агент FDA (Комитетом по контролю за лекар-
с ! венными средствами и пищевыми продуктами США), он все реже
используется в дерматологических и косметических препаратах.
Койевая кислота и ее производные
Койевая кислота также является ингибитором тирозиназы, ко-
пирую она инактивирует, присоединяясь к жизненно важному для
псе иону меди. Этот осветлитель кожи очень хорошо известен и
продается с 1988 г. Однако койевая кислота обладает существенным
недостатком - она нестабильна и окисляется при контакте с возду-
хом. При этом она теряет активность и меняет цвет конечного про-
дукта, портя его внешний вид. Чтобы преодолеть эти трудности, в
последние годы были созданы несколько производных койевой ки-
слоты, ныне доступных для разработчиков осветляющих препаратов.
11аиболее популярный и широко используемый во всем мире - ди-
нальмитат койевой кислоты. Он растворим в жирах, устойчив к на-
। реванию, свету, изменению pH и особенно эффективен в сочетании
с другими осветлителями или средствами, усиливающими его дейст-
вие. Нужно отметить, что аналогичный и также доступный на рынке
продукт - изодипальмитат койевой кислоты - куда менее устойчив,
чем дипальмитат, и поэтому используется реже.
Арбутин
Арбутин, который также является ингибитором тирозиназы,
продается с начала 90-х годов. Структурно арбутин представляет
собой гликозид гидрохинона и может быть источником гидрохинона
in situ. В отличие от гидрохинона арбутин не провоцирует раздраже-
ние и фактически не вызывает сенсибилизации, что позволяет дли-
। е кьно его применять. К недостаткам арбутина относится то, что при
окислении он может изменять цвет препарата и делает продукт не-
ус гойчивым при хранении.
Витамин С и его производные
Считается, что аскорбиновая кислота (витамин С) и ее произ-
водные препятствуют образованию промежуточных продуктов в
реакциях синтеза меланина. Как отбеливатель кожи витамин С был
ншестен давно. Однако он нестоек в растворах и композициях, по-
тому был разработан ряд его более устойчивых производных. Сре-
/н1 них наиболее стабильный - аскорбилфосфат магния (magnesium
.iscorbyl phosphate, МАР), который широко используется в рецепту-
рах как многофункциональный компонент - осветлитель + антиок-
510
Глава 20
сидант + стимулятор синтеза коллагена. Недостатком МАР является
то, что для эффективного отбеливания кожи необходимо использовать
его в высокой концентрации, что существенно поднимает себестои-
мость конечного препарата (стоимость МАР достаточно высока).
В литературе описаны еще и другие осветлители кожи, однако
перечисленные выше относятся к наиболее распространенным и
доступным для коммерческого использования средствам.
20.3. Косметическая антицеллюлитная
программа
В настоящее время механизм образования и появления целлю-
лита до конца не изучен, и во многих вопросах ученые пока не при-
шли к единому мнению.
Также не существует и четкого определения, что же такое цел-
люлит. Из публикаций российских авторов можно дать следующие
определения целлюлита: «Целлюлит - это своеобразная косметиче-
ская особенность кожи, обусловленная ослаблением тонуса, застой-
ными явлениями в циркуляции крови и лимфы и неравномерным
отложением подкожного жира».
Зарубежные исследователи имеют несколько иные представле-
ния о целлюлите. Николь Ронсар, признанный эксперт в области кор-
рекции фигуры в Америке, утверждает следующее: «Целлюлит - это
не только жировые отложения под нашей кожей, это прямое отраже-
ние физиологических процессов в нашем организме» и «Целлюлит -
болезнь разбалансированного организма, организма, в котором уте-
ряна естественная гармония». Французские издания приводит сле-
дующую трактовку термина «целлюлит»: «Сросшиеся друг с другом
обширные агломераты перерожденных жировых клеток, образую-
щихся из нормальных жировых клеток в результате накопления пе-
рекисных жиров, разрушающих эти клетки».
Таким образом, до сих пор среди исследователей данной про-
блемы нет единства в ответе на вопрос: целлюлит - это болезнь или
косметический недостаток.
В научной литературе слово «целлюлит» не жалуют. Однако,
есть устойчивый термин, обозначающий вполне определенный кос-
метический недостаток - неровную, бугристую, дряблую кожу в об-
ласти бедер, ягодиц, предплечий и живота. Патогенез целлюлита
складывается из двух основных процессов - локальной липодистро-
фии (локальной гипертрофии адипоцитов) и нарушения микроцир-
куляции в жировой ткани. Соответственно, все меры по предупреж-
дению и лечению целлюлита направлены на то, чтобы стимулиро-
Косметические изделия специального назначения
511
вать расщепление жиров, снизить интенсивность липогенеза, акти-
визировать крово- и лимфообращение в жировой ткани, устранить
застойные явления, повысить тонус сосудов и укрепить их стенки.
Кроме того, немаловажную роль играет уход за кожей в проблемных
зонах. Повышение ее упругости и эластичности, укрепление мышц,
стимуляция обменных процессов позволяют существенно улучшить
внешний вид областей, пораженных целлюлитом.
Для борьбы с целлюлитом наиболее эффективной является ком-
плексная антицеллюлитная программа - это гимнастический анти-
целлюлитный комплекс с антицеллюлитными кремами + диета + пи-
щевые добавки.
Эффективными в борьбе с целлюлитом оказались препараты рас-
тительного происхождения. Основной используемый сегодня анти-
целлюлитный компонент - это бурые морские водоросли ламинария и
<|>укус в виде скрабов, пилингов, мыла, кремов, бальзамов, лосьонов и
грязей. Наружные препараты наносятся непосредственно на проблем-
ные участки кожи (бедра, ягодицы, живот) и способствуют нормали-
зации обмена веществ на клеточном уровне непосредственно в коже и
подкожной жировой клетчатке. Антицеллюлитные мыла, скрабы и
пилинги, удаляя отмершие клетки, стимулируют процессы обновле-
ния клеток, в результате чего активизируется метаболизм, ослабляют-
ся застойные явления. Полисахариды, витамины и микроэлементы
(селен, бром, железо, марганец и др.), содержащиеся в бурых морских
водорослях, стимулируют микроциркуляцию, липолиз, улучшают то-
нус сосудов и отток тканевой жидкости, выводят токсины и продукты
жизнедеятельности клеток и тоже повышают тонус кожи.
В наружные косметические средства против целлюлита вводят
жстракты плюща, гинкго, конского каштана, гамамелиса, арники,
лимона и других цитрусовых, ананаса, лотоса. Широко используют-
ся в составе кремов растительные масла (жожоба, зародыши пшени-
цы, энотера) и эфирные масла (лимон, горький апельсин, душица,
лаванда, мирт, майоран, кориандр, ромашка, шалфей, бергамот, де-
ревья хвойных пород, сандаловое дерево). Все эти компоненты, дей-
с1вуя сообща, стимулируют периферическое лимфо- и кровообра-
щение, укрепляют стенки сосудов, улучшают водно-солевой обмен и
метаболизм в клетках кожи, смягчают и успокаивают кожу. Актив-
ные соединения плюща улучшают проводимость мембран клеток.
В антицеллюлитные кремы также вводят комплексы витаминов-
антиоксидантов А, С и Е и пантенол (В5), необходимые для защиты
и регенерации клеток кожи. В качестве питательной основы вводят
экстракты зародышей пшеницы или спирулины.
512
Глава 20
Антицеллюлитные кремы и грязи часто используются по мето-
дике холодного и горячего обертывания: на тело наносится препа-
рат, равномерно распределяется по проблемным участкам, после
чего тело оборачивают специальной пленкой. Для обертывания при-
меняют также специальные бинты и бандажи. Через 1-1,5 ч оберты-
вание снимается и остатки крема/грязи убираются.
Составы кремов/грязей для горячего обертывания варьируют,
но в большинстве случаев они включают в себя солевой концентрат
или грязь из морской глины, экстракты бурых водорослей, плюща,
конского каштана и других вышеупомянутых растений, а также
эфирные масла. Эти вещества при температурном воздействии ин-
тенсивно усиливают кровоток, оказывают сосудоукрепляющее и
дренажное действие.
Из методов физического воздействия для лечения целлюлита
используются разнообразные массажи, которые помогают ослабить
застойные явления и обеспечивают лимфодренаж: мануальный и
аппаратные массажи (пневмо- и вакуумный массаж). При массажах
используют кремы с ментолом, камфарой, аминофиллином или тео-
филлином.
20.4. Косметические средства для пилинга кожи
Пилинг в переводе с английского означает очищение, снятие
кожуры, кожицы. Пилинг - это отшелушивание поверхностных сло-
ев кожи.
Назначение пилинга в косметике - активизация естественного
процесса обновления кожи.
Пилинг может осуществляться при помощи специальной аппа-
ратуры в косметических салонах либо при помощи специальных от-
шелушивающих средств, входящих в состав пилинг-кремов и пи-
линг-масок.
В соответствии с анатомией и законами обновления кожи, эту
процедуру можно проводить 1-2 раза в месяц. Разумеется, многое
зависит от типа кожи и от того, с помощью какого средства осуще-
ствляется пилинг.
В качестве отшелушивающих ингредиентов применяют керати-
нолитические вещества (экфолиаты) - резорцин, фенол, салицило-
вую кислоту, фруктовые кислоты, а также молотые ядра персиков,
морской песок или пемзу, мелкие полимерные частицы, добавляя их
к разным кремам-основам, эмульсиям и гелям. На рынок эти средст-
ва поставляются под названием «scrub» или «scrub cleanser» (бук-
вально - «чистка скребком»). Применение пилинга требует опреде-
Косметические изделия специального назначения
513
пенного опыта. Лучше всего нанести средство точечно на кожу лица,
растирая круговыми движениями, а потом легко смыть. В зависимо-
сги от состава средства можно оставить его на коже на некоторое
время и уже после этого смыть. Необходимо руководствоваться ин-
струкцией производителя. Нельзя забывать, что и в момент смыва-
ния абразивный элемент, содержащийся в пилинговом средстве,
продолжает действовать. Пилинг можно проводить и с помощью
миндальных или каких-либо иных отрубей.
К пилинговым средствам относится также и маска с английским
названием «Peel of face mask». Она создает на коже жесткую ман-
1ию, которую можно снять целиком от шеи наверх. По утверждению
производителей, она должна устранить с поверхности кожи вместе с
шгрязнениями и отмершие клетки.
Другим типом пилинговой маски является так называемая
«gumage mask» - стирающая маска. В большинстве случаев речь
идет о французских средствах, которые после нанесения на лицо
растираются круговыми движениями по коже до тех пор, пока в виде
маленьких комочков не будут полностью устранены с кожи. Их за-
дача - аккуратно удалить с поверхности кожи лица все загрязнения,
которые они в себя вбирают.
Весьма эффективны пилинг-маски на основе поливинилового
спирта.
Пилинг-маску, содержащую растительные ингредиенты, можно
приготовить также из полимеров акриловой кислоты.
В пилинг-масках подобного типа наиболее важными состав-
ияющими являются бентонит и растительные ингредиенты, которые
к основном и обеспечивают необходимую консистенцию и отшелу-
шивающие свойства.
Из растительных ингредиентов наиболее употребительны лю-
церна, овсяная мука, отруби, розмарин, шалфей, ромашка, горечавка,
хмель, мать-и-мачеха, мята, тимьян. Некоторые фирмы производят
смеси растительных экстрактов (в сухой или жидкой форме), напри-
мер, экстракты фруктов и целебных растений.
Маску наносят на лицо густым слоем, ее края не должны быть
|онкими, чтобы маску было удобно снять с лица.
В пилинг-маски, помимо растительных экстрактов, можно до-
бавлять витаминные комплексы, серу, тканевые экстракты животно-
ю происхождения и различные медицинские ингредиенты.
Разнообразие возможных добавок безгранично, но всегда следу-
п иметь в виду, что обычно маска удаляется с лица через 15-20 мин
после нанесения, поэтому эффект от введенной добавки должен про-
514
Глава 20
явиться именно в этот промежуток времени. В табл. 20.2 приведены
рецептуры таких масок.
20.2. Рецептуры пилинг-масок
Ингредиент Количество, % (по весу) Ингредиент Количество, % (по весу)
Поливиниловый спирт (15-20%-ный раствор) 70,0 Carboset 515(100%) (по- лимер акриловой кислоты) 9
Этиловый спирт 22,0 Глицерин 5
Метилпарабен 0,2 Травы растительные и фруктовые ингредиенты (в виде порошка) 5
Полиэтиленгликоль 1540 2,0
Глицерин 0,6
Пропиленгликоль 3.0 Диоксид титана 6
Полисорбат 20 (этокси- лированный сорбит) 2,0 Бентонит 5
Консервант, краситель, отдушка сколько требуется
Отдушка 0,2
Carboset 514 (30%) (поли- мер акриловой кислоты) 70
Интерес к пилингу резко возрос в последние годы, когда была
сформирована концепция фотостарения. Согласно этой концепции,
большинство изменений кожи, которые рассматриваются как воз-
растные - морщины, гиперкератоз, пигментные пятна, сосудистые
сеточки и др. - являются симптомами повреждения кожи УФ из-
лучением и в значительной мере могут быть устранены. На сего-
дняшний день существует множество методик химического пилинга,
в которых используются такие вещества, как а- и р-гидроксикислоты
АНА и ВНА, фенол, трихлоруксусная кислота ТСА).
Химический пилинг - это эффективный метод, позволяющий
устранять многие признаки старения и фотостарения: разглаживать
мелкие морщины, устранять кератоз, пигментные пятна, повышать
упругость и влажность кожи, улучшать цвет лица. Даже поверхност-
ный пилинг, ограничивающийся роговым слоем, позволяет заметно
улучшить внешний вид кожи, однако для того, чтобы добиться су-
щественного обновления кожи, воздействие должно быть более глу-
боким. Наиболее впечатляющие результаты дает лазерная шлифовка
и глубокий пилинг фенолом, однако многие считают эти воздейст-
вия слишком агрессивными. Наиболее распространенными средст-
вами обновления кожи в косметических салонах сейчас являются
поверхностные пилинги АНА и средний пилинг ТСА. Особое место
занимает пилинг 50-70% гликолевой кислотой. Поверхностный по
своей природе, он оказывает глубокое воздействие на дерму, благо-
Косметические изделия специального назначения
515
даря способности гликолевой кислоты стимулировать синтез колла-
гена и гликозаминогликанов в коже.
Пилинг ТСА в меньшей степени, чем фенол, повреждает кожу,
по, тем не менее, может вызывать такие осложнения, как гиперпиг-
ментация, стойкая эритема, образование рубцов. Заблаговременная
подготовка кожи к пилингу, точный контроль глубины ее поврежде-
ния и создание оптимальных условий для регенерации позволяют
свести риск осложнений к минимуму. Поэтому наиболее перспек-
1ивным направлением в современной косметологии является созда-
ние комплексных программ обновления кожи, включающих в себя
нредпилинговую подготовку кожи, поверхностные и средние пилин-
। и, а также программы по ускорению регенерации.
Ферментативные очищающие препараты - единственная кате-
। ория косметических средств, присутствие в которых ферментов, по
крайней мере, целесообразно с точки зрения биологии. Протеолити-
ческие ферменты «работают» на поверхности кожи, ослабляя сцеп-
пение корнеоцитов и облегчая отшелушивание роговых чешуек.
Чаще всего в подобные композиции включают протеолитиче-
ские ферменты растительного происхождения, такие, как папаин,
бромелаин и фицин.
В зависимости от силы и глубины воздействия различают фер-
ментативные и очищающие препараты-эксфолианты. Отшелуши-
вающая эффективность ферментов более высокая, воздействие же
жефолиантов ограничивается в основном удалением белковых и
пипидных загрязнений с поверхности кожи.
Дерматологи считают пилинг нефизиологичным методом, по-
скольку при его проведении происходит разрушение рогового слоя,
в результате чего не только повреждается кожа, но и создаются ус-
иовия для проникновения инфекции.
20.5. Косметические маски
В то время как большинство косметических средств предназна-
чены для ежедневного использования, маски для кожи применяются
периодически, с определенными промежутками времени. Они отно-
ся । ся к самым излюбленным способам ухода за кожей в домашних
\словиях и косметических кабинетах. Маски дополняют другие про-
цедуры по уходу за кожей и имеют быстрое действие; они на корот-
кое время освежают кожу и улучшают ее вид.
Маски для кожи - не новое средство; в косметической практике их
использовали с давних времен, о них упоминают уже с третьего тыся-
516
Глава 20
челетия до нашей эры. Для масок использовали разнообразные природ-
ные компоненты. Сегодня чаще всего употребляют комбинацию при-
родных и синтетических веществ. В них используются различные со-
ставляющие, исходя из того, какой результат требуется.
В обычной практике маски различаются в зависимости от ха-
рактера кожи, задач, ради которых они наносятся. Тип основы для
маски и характер действующих в ней компонентов обусловлен со-
стоянием кожи, т. е. не может существовать ни универсальной осно-
вы, ни универсального состава действующих компонентов.
Большинство масок, однако, имеют комбинированное воздейст-
вие, которое также зависит от их основы. По основе маски делятся
на плотные, жирные, эмульсионные (В/М или М/В), гелевые, высы-
хающие пасты, порошковые с растворителем.
Очищающие маски служат для удаления загрязнений и сальных
выделений, очистки пор, удаления ороговевших клеток, механиче-
ского или химического пилинга.
Очищающие маски содержат абсорбирующие и абразивные ве-
щества, резорцин, салициловую, молочную, гликолевую и фрукто-
вые кислоты, моющие вещества, растительные экстракты, эфирные
масла, пивные дрожжи и др.
Очищающее действие могут оказывать и теплые парафиновые
маски, которые усиливают потоотделение и способствуют выведе-
нию токсичных веществ из глубинных слоев кожи.
Основой таких масок может быть пчелиный воск, но чаще ис-
пользуется парафин.
Точка плавления массы, накладываемой на лицо, должна быть
около 50 °C, а лучше - несколько ниже.
Для получения необходимой температуры плавления парафин
можно смешивать с вазелином.
В расплавленный парафин можно добавлять свежие цветы и
травы, после чего расплавленный парафин следует сразу охладить.
Перед употреблением парафин снова разогревается и наносится
на лицо при температуре 42 °C (максимум - 45 °C).
Кроме парафина, ингредиентом таких масок могут быть твер-
дые ацетилированные глицериды. Типовой рецептурой является,
например, смесь, состоящая из равных весовых частей парафина и
ацетилированных глицеридов.
Питательные маски имеют, как правило, кремообразную конси-
стенцию, то есть представляют собой крем-маски, содержащие
большое количество биологически активных веществ.
Косметические изделия специального назначения
517
Такие маски позволяют быстро снять следы усталости и при-
дать коже лица свежий ухоженный вид.
Основу питательных масок составляют вещества, не прони-
кающие глубоко в кожу, а остающиеся на ее поверхности.
Активная часть питательных масок, а именно - биодобавки рас-
штельного, животного либо минерального происхождения, легко и
быстро усваиваются клетками кожи, оказывая эффективное целена-
правленное действие.
Например, витаминная маска на базе целебных трав и растений;
маска с фруктовой мякотью или соком, содержащая аминокислоты и
сахара, улучшающие питание и повышающие тонус кожи; яичная мас-
ка с лецитином, регулирующая водно-липидный баланс кожи; маска с
желе-руаяль, оказывающая стимулирующее и питательное действие;
маска с хлорофиллом, обладающая заживляющими свойствами.
Проблематика масок для кожи лица, их состав и способ исполь-
зования не являются простыми и требуют детального изучения об-
рабатываемой кожи лица и досконального знания компонентов ма-
сок, а также способов их нанесения (табл. 20.3).
20.3. Назначение масок по типу кожи
Состояние ножи Основное требование
11ормальная кожа стареющая Тонизирование + регенерация и регидратация
( ухая кожа стареющая Гидратация и гиперемизация + регенерация и регидратация (улучшение кро- вообращения в коже)
( еборейная (жирная) кожа стареющая Вяжущее и антисеборейное действие, возмож- ность глубокой чистки + регенерация и регидратация
Выраженная себорея с прояв- лениями акне Противовоспалительное и антисеборейное воз- действие, возможность аккуратной глубокой чистки
Чувствительная кожа с расши- ренными сосудами (телеангио- жтазиями) Успокаивающее и противовоспалительное дей- ствие
Кожа с неравномерной пиг- ментацией Отбеливание кожи
Применение масок основывается на ускорении кровообращения,
отшелушивающем воздействии на поверхностные слои эпидермиса
или набухании клеток рогового слоя, повышении тургора и выравни-
вании неровностей кожного покрова. Маски регулируют деятель-
518
Глава 20
ность сальных и потовых желез и стягивают поры, оказывают проти-
вовоспалительное действие, замедляют процесс появления морщин.
Кроме перечисленного, они оказывают психологический эффект.
В настоящее время уровень развития косметологии и техноло-
гии косметических изделий позволяет расширять виды, формы, спе-
цифичность воздействия косметических изделий практически неог-
раниченно. В связи с вышесказанным хотелось бы напомнить как
потребителям, так и разработчикам косметических средств, что кожа
является самым большим органом человека и вмешиваться в ее жиз-
недеятельность надо весьма осторожно.
20.6. Косметика на основе нанотехнологии
Нанокосметика - это то, что уже существует в реальности, она
позволяет добиться результата омоложения на 15 и более лет, не
прибегая к инструментам пластической хирургии и агрессивным
методам аблятивной косметологии, т. к. препараты, содержащие на-
ночастицы, могут затрагивать физиологические процессы, что по-
зволяет отнести их к медицинским препаратам.
Нанокосметология - это новая революционная отрасль эстети-
ческой медицины.
Нанотехнологии - это способ манипулирования наночастицами
для целевого использования. В области создания новых косметиче-
ских средств постоянно появляются новые способы получения ак-
тивных компонентов и их комплексов минимального размера, спо-
собных проникать в глубокие слои кожи. Сначала это были липосо-
мы, потом наносомы, теперь эпоха нанокомплексов.
Ученые прогнозируют рост объема рынка нанотехнологий в те-
чение ближайших 10-15 лет ежегодно на 40%. Предполагается, что
этот рынок составит $ 125 млрд, в 2008 году.
Нанокосметика - это продукт нанотехнологий, относящихся к
таким способам производства, при которых получаются или приме-
няются материалы с размерами частиц от 1 до 100 нанометров
(1 нанометр - это одна миллиардная метра, 10"9).
Традиционно в косметологии существовала только так назы-
ваемая поверхностная косметика, активные компоненты которой не
проникали в глубокие слои кожи. Для этих косметических средств
характерно поверхностное действие, в результате которого все по-
лезные вещества оставались на поверхности кожи, создавая опреде-
ленную защитную пленку. Безусловно, потребность в такой косме-
тике существует, ведь она защищает кожу от вредных воздействий.
Косметические изделия специального назначения
519
заставляя внутренние слои кожи работать самостоятельно. Тем не
менее, возможности такой косметики в решении серьезных проблем
кожи, в том числе и проблем преждевременного старения весьма
ограничены.
Для того, чтобы качественно улучшить состояние кожи, убрать
глубокие морщины, добиться эффективного увлажнения кожи, вер-
нуть зрелой коже красоту и свежесть, необходимо улучшить достав-
ку питательных компонентов в глубокие слои кожи. Ведь известно,
что действие косметического препарата во многом зависит от того,
какое количество активного вещества попадает в «цель», а прежде
чем оно достигнет глубоких слоев кожи, активное вещество должно
преодолеть главное препятствие - роговой слой, о котором мы под-
робно говорили ранее.
Нанокомплексы содержат измельченные до размера нано био-
логически активные вещества, каждое из которых доставляется в
строго определенном количестве в строго определенные слои кожи в
строго определенное время. Зная, в каких питательных веществах
нуждается кожа разных людей в разных состояниях, можно созда-
вать нанокомплексы, содержащие именно те компоненты, в которых
нуждается кожа, и которые отвечают за поддержание обмена ве-
ществ в клетках кожи на должном уровне.
Благодаря измельчению до размера нано активные вещества
легче взаимодействуют с клетками и воспринимаются ими как есте-
ственные, родственные компоненты. Благодаря нанокомплексам ко-
жа запускает естественные процессы регенерации, восстанавливает
собственную структуру и высокий уровень энергии, усиливает свои
защитные способности и повышает жизнеспособность, как следст-
вие - замедляются процессы преждевременного старения.
Таким образом, при помощи нанокомплексов возможно созда-
вать оптимальные, практически идеальные условия для жизнедея-
тельности различных клеток и структур кожи. Косметика, которая
содержит нанокомплексы, получила название нанокосметики.
Разные нанокомплексы осуществляют разные задачи.
1. Нанокомплексы действуют подобно губке, удерживая актив-
ные вещества и витамины, несут их точно к цели и высвобождают
их только там, где надо, по сигналу от клеток, испытывающих по-
требность в этих веществах.
2. Нанокомплексы, имеющие двухмерную структуру вне кожи,
моментально, сразу после наложения косметического средства про-
никают под кожу, тут же превращаются в трехмерные структуры и
образуют структурированную «решетку», что приводит к разглажи-
520
Глава 20
ванию морщин, рубцов, шрамов, кожных «растяжек» и повышению
эластичности кожи, связыванию свободных радикалов и защите ко-
жи. При этом, происходит вытягивание морщин изнутри наружу.
Вытягивание морщин позволяет расправиться капиллярам, восста-
новить кровообращение и поступление в ранее угнетенные морщи-
нами области кожи питательных веществ и кислорода. В результате
там начинаются естественные процессы регенерации.
3. Нанокомплексы выводят токсины из глубинных слоев кожи,
т. е. структурированная решетка располагается как на поверхности
кожи, так и в ее глубине. Осмотическое давление способствует вы-
теснению из глубинных слоев кожи токсинов и прочих загрязнений,
которые в дальнейшем устраняются вместе с избыточными наноча-
стицами.
Таким образом, достигается не только поверхностное, но и глу-
бинное очищение. У современной нанокосметологии есть возмож-
ность заниматься профилактикой и лечением преждевременного
старения кожи путем мягкой, адекватной коррекции процессов, про-
исходящих в клетках кожи, как на самой ранней стадии, так и на
поздних стадиях возрастных изменений.
При использовании нанокомплексов процесс взаимодействия
кожи и косметического средства максимально органичен и прибли-
жен к естественным процессам: активные вещества легче взаимо-
действуют с клетками и воспринимаются ими как естественные,
родственные компоненты, инициируется «запуск» собственных ме-
ханизмов регенерации клетки.
Зная, в каких веществах нуждается кожа разных типов у людей
различного возраста и половой принадлежности, с различным со-
стоянием кожи можно создавать косметические средства, наиболее
эффективные для конкретной ситуации. Косметические средства,
изготовленные на основе нанотехнологий, могут быть и предельно
селективными средствами.
Средства, изготовленные с применением нанотехнологий, как
правило, являются предпочтительными для комбинации с аппарат-
ной косметологией. Особенно, если в производстве косметики ис-
пользуются минеральные составляющие - соль или вода.
Эффективность любых аппаратных методик в сочетании с на-
нотехнологией, будь то ионофорез, микротоки или фототерапия, в
несколько раз повышается. А это положительно влияет на себестои-
мость, популярность и рентабельность как салонных процедур, так и
средств малой аппаратной косметологии для домашнего примене-
ния. Например, нанокосметика Декаролайн Низацелл®, в произвол-
Косметические изделия специального назначения
521
стве которой используется изотонический раствор карловарской
термальной соли и пептидный комплекс на яде храмовой гадюки,
прекрасно подойдет как для микротоковой терапии, ионо- и фоно-
фореза, светотерапии, так и для комбинации с мезотерапией на ос-
нове препаратов анатоксина ботулизма. В обоих случаях комбини-
рованное применение нанокосметики и салонных процедур будет
способствовать более быстрому получению и более продолжитель-
ному сохранению желаемого результата. Кроме того, следует отме-
рить наличие восстановительных свойств нанокосметики, особенно
важных после хирургических коррекций косметических дефектов,
а также после проведения различных видов пилингов и дермабразий.
Сроки реабилитации кожи в подобных случаях составляют от не-
скольких дней до двух-трех недель в зависимости от степени повре-
ждения кожи.
Нанокосметика NewAge позволяет донести активные вещества
не только в эпидермис или в дерму, но и на уровень клетки. Высокая
эффективность разработанных препаратов NewAge позволяет во
многом отказаться от химических компонентов - нанокосметика
запускает естественные процессы регенерации кожи, восстанавли-
вающие ее структуру. Лечебно-профилактическая анти возрастная
нанокосметика NewAge, обладает уникальными потребительскими
качествами - при полной натуральности и гипоаллергенности она
способна выполнять все важнейшие функции: очищение, увлажне-
ние, питание и защиту кожи.
ГЛАВА 21
СРЕДСТВА ПО УХОДУ ЗА ЗУБАМИ
И ПОЛОСТЬЮ РТА
Для ухода за полостью рта и зубами используются зубные по-
рошки, пасты, эликсиры и дезодоранты. Все они могут быть разде-
лены по своему назначению на следующие группы: гигиенические,
лечебно-профилактические и лечебные зубные средства.
Такая классификация относится, в основном, к зубным пастам и
лишь до некоторой степени к эликсирам и дезодорантам. Зубные
порошки обычно не содержат полезных добавок и являются, в ос-
новном, гигиеническими средствами ухода за зубами. Лечебно-
профилактические зубные пасты, эликсиры и дезодоранты наряду с
гигиенической очисткой полости рта благоприятно влияют на мяг-
кие ткани пародонта, слизистую оболочку рта и зубы. Лечебные
средства - это специальные средства, которые выдаются по рецеп-
там врачей в аптеках, они применяются под контролем медицинско-
го персонала.
В целях реализации Законов Российской Федерации «О защите
прав потребителей», «О санитарно-эпидемиологическом благополучии
населения» в части обеспечения безопасности средств гигиены полос-
ти рта для здоровья населения Центром профилактической стоматоло-
гии «Профидент» Центрального научно-исследовательского института
стоматологии разработаны показатели безопасности средств гигиены
полости рта, которые соответствуют международным требованиям,
предъявляемым к аналогичной продукции, и нормативным докумен-
там РФ, действующим на момент опубликования перечня.
Средства по уходу за зубами и полостью рта
523
Виды продукции, которые следует относить к средствам гигие-
ны полости рта (СГПР), в соответствии с приведенным определени-
ем даны в табл. 21.1.
Доэкспериментальная оценка продукции включает в себя ана-
лиз рецептурного состава СГПР с учетом требований «Руководства
по косметической продукции, утвержденного ЕЭС» (Директивы
ЕЭС 76/768).
21.1. Средства гигиены полости рта
№ п/п Название СГПР
1 Зубные пасты, гели (гигиенические, лечебно-профилактические), пасты для обработки зубных протезов
2 Зубные порошки, порошки для обработки зубных протезов, средства для обработки щетины зубных щеток
3 Средства для отбеливания зубов
4 Зубные эликсиры, средства для полоскания, дезодоранты для полости рта
5 Зубные щетки (механические, электрические), щетки для обработки зубных протезов, флоссы, флоссодержатели, ирригаторы, стимуляторы для полости рта, ершики, зубочистки и т. д.
6 Таблетки для обработки зубных протезов, красящие таблетки для выяв- ления зубного налета
7 Жевательная резинка (лечебно-профилактическая), конфеты для дезо- дорирования полости рта и др.
21.1. Зубные порошки
Зубные порошки еще относительно недавно были наиболее
распространенным средством ухода за полостью рта. Однако в тече-
ние последних десятилетий объем потребления их в нашей стране
резко упал. Это объясняется прежде всего резким увеличением вы-
работки зубных паст.
В развитых странах объем производства зубного порошка со-
ставляет 2-3% средств для ухода за зубами и полостью рта, в неко-
торых странах этот продукт вообще не производят.
Основным компонентом зубного порошка является химически
осажденный мел (98-99%), к которому добавлена отдушка (мятное,
анисовое, гвоздичное, эвкалиптовое масла, ментол и др. вещества),
но могут быть введены и другие добавки, например, углекислый
магний для придания порошку пушистости; двууглекислая сода
(NaHCO3) в количестве ~2%, нейтрализующая в полости рта органи-
ческие кислоты (молочную и др.). Количество отдушки в различных
порошках колеблется от 1% до 2%.
524
Глава 21
Рекомендуется добавлять в порошки хлористый аммоний, фто-
риды и некоторые другие препараты, которые рассчитаны на профи-
лактику кариеса зубов и способствуют нейтрализации продуктов
брожения в полости рта. Таким образом, за редким исключением
рецептуры зубных порошков отличаются одна от другой только со-
ставом добавляемой отдушки.
Поскольку зубной порошок находится в полости рта, при чист-
ке зубов в пределах 1-2 мин он не оказывает антисептического дей-
ствия на микрофлору полости рта.
Зубные порошки при ежедневном их употреблении загрязняют-
ся микрофлорой, со временем бактериальное загрязнение увеличи-
вается, т. к. отсутствие антисептических свойств не сдерживает мик-
робный рост и попадание новых микроорганизмов.
Очищающие, абразивные (стирающие) и полирующие свойства
у всех порошков хорошо выражены. Наибольшим абразивным дей-
ствием обладает зубной порошок «Особый», в состав которого кро-
ме основного компонента - мела - введена двууглекислая сода.
Дезодорирующие свойства порошков проявляются лишь в на-
чале их пользования. Это объясняется тем, что после открывания
коробки отдушка быстро улетучивается. При повышенной стирае-
мое™ тканей зубов порошками пользоваться нецелесообразно. Зна-
чительно большая эффективность наблюдается при применении
зубных паст.
Основными физико-химическими показателями зубного по-
рошка являются:
1. внешний вид и цвет - микрокристаллический порошок белого
цвета, нежный на ощупь, без крупинок;
2. запах и вкус - приятный ароматический, соответствующий
отдушке;
3. остаток на сите:
3.1. 1600 отверстий на 1 см2 - должен проходить полностью;
3.2. 2500 отверстий на 1 см2 - должно проходить не более 5%;
4. содержание углекислого кальция и магния в пересчете на уг-
лекислый кальций - не менее 96,5%;
5. общая щелочность в пересчете на окись кальция - не более
0,005%;
6. содержание полуторных окислов железа и алюминия - не бо-
лее 0,05%;
7. содержание летучих веществ и влаги - не более 3,0%.
Технологический процесс производства зубного порошка со-
стоит из следующих операций: подготовка мела; транспортировка
Средства по уходу за зубами и полостью рта
525
мела к смесителю; дозировка мела и отдушки; смешивание мела с
отдушками; фасовка порошка в коробки; упаковка коробок с зубным
порошком в цеховую тару; передача готовой продукции на склад.
21.2. Зубные пасты
Зубные пасты имеют неоспоримые преимущества по сравнению
с зубными порошками. Они обладают очищающим, освежающим
действием. Пастообразная консистенция позволяет вводить в них раз-
личные полезные добавки, обладающие лечебно-профилактическим
действием. Зубные пасты удобнее и гигиеничнее в пользовании.
Древнейшим упоминанием о зубных пастах является папирус
Эберса, относящийся к 1550 г. до н. э., где мы находим медицинские
и стоматологические рецепты, относящиеся к еще более ранним го-
дам, вплоть до 3500 г. до н. э. В нем описываются различные расти-
тельные и минеральные средства - деревянное масло, алоэ, лук,
гмин, медная зелень и другие. Их использовали для приготовления
зубных паст. В качестве основы для зубных паст применяли смолу,
тесто и жир, связывающим компонентом был мед, ароматизаторами -
анис и тмин, для смягчения использовали финики, отвар зеленого
овса и сладкое пиво.
С 1853 года, когда John Harris предложил использовать мел в
виде абразивного наполнителя зубных паст, наступил совершенно
новый этап в их развитии. Вскоре после этого компания S.S. White
выпустила пасту в складной трубке и жесткое зубное мыло, которое
состояло из осажденного мела, масла кокосовых орехов, белого са-
хара, мыла и ароматизатора. Данная пропись была достаточно попу-
лярной и продержалась до конца XIX века.
Первые меловые зубные пасты представляли собой тончайшую
меловую пудру, равномерно распределенную в желеобразной массе.
11ервоначально в качестве желируюшего вещества использовали
крахмальный клейстер, замешанный на водном растворе глицерина.
Впоследствии крахмал заменили производными целлюлозы.
Считается, что регулярное производство зубных паст в мире
началось с конца 70-х годов XIX века.
До недавнего времени зубные пасты разделяли на две группы:
гигиенические и лечебно-профилактические, причем производство
первых составляло 95%, а на вторые приходилось только 5%.
В настоящее время зубные пасты являются наиболее распро-
страненным средством для ухода за полостью рта.
Зарубежные специалисты по косметическим средствам для ухо-
да за зубами и полостью рта выделяют следующие основные группы
526
Глава 21
зубных паст: противокариесные (для детей и взрослых), препятст-
вующие образованию зубного камня, препятствующие образованию
зубного налета, / противогингивитные / для защиты ротовой полости
в целом, десенсибилизирующие; отбеливающие / косметические /.
Обе приведенные классификации перекликаются между собой,
однако за последние 10-20 лет произошел значительный прорыв в
производстве зубных паст, а это, в свою очередь, требует нового ме-
тодологического подхода к данной проблеме, более углубленного
понимания самими разработчиками состава паст, их свойств и осо-
бенностей применения.
В книге С.Б. Улитовского [7] предлагается современная клас-
сификация, которая построена по принципу смены поколений паст,
что обусловлено изменением их свойств, характера действия, ингре-
диентов, возможностей производства и все возрастающих требова-
ний потребителей (рис. 21.1).
В данной классификации сохраняется первичное подразделение
на две основные группы: гигиенические и лечебно-профилактические
зубные пасты. Первая группа относится к первому поколению зуб-
ных паст, которые представляют собой наиболее простые структуры,
обладающие минимальным количеством характеристик, направлен-
ные на очищение зубов от налета и дезодорирование рта, причем по-
следнее свойство достаточно слабо выражено.
Второе поколение представляют более сложные по своему со-
ставу зубные пасты, по сравнению с гигиеническими, за счет введе-
ния в их состав одного-двух лечебно-профилактических компонен-
тов, но значительно более простые, чем последующие поколения,
поэтому они и объединены под условным названием «Простые зуб-
ные пасты». Их свойства уже значительно расширяются: наряду с
возможностями гигиенических зубных паст, они обладают также
способностью оказывать противокариесное или противовоспали-
тельное, или десенсибилизирующее действие.
Как мы видим, каждое последующее поколение зубных паст
вбирает в себя свойства своих предшественников и за счет усложне-
ния своего состава значительно расширяет свои возможности. Сле-
дующая подгруппа сложносоставных зубных паст объединяет целых
три поколения: 3 и 4 включают комбинированные зубные пасты и
5 поколение - комплексные зубные пасты. К комбинированным зуб-
ным пастам относятся пасты, в состав которых входят два или более
лечебно-профилактических компонентов, направленных на лечение
и профилактику одного и того же вида патологии. Например, соче-
тание монофторофосфата натрия и фторида натрия направлено на
усиление противокариесного действия зубной пасты.
Средства по уходу за зубами и полостью рта
527
-----1 Зубные пасты |
Гигиенические
(1-е поколение)
—| Дезодорирование полости рта |
—| Очищение зубов |
Лечебно-профилактические
Простые
(2-е поколение)
— | Противокариесные |
— | Противовоспалительные "]
— | Против гиперчувствиетльности]
Абразивные “Антитартар” |
Сложносоставные
- Комбинированные
(3 и 4-е поколение)_____
Противокариесные_________
Противовоспалительные
Против гиперчувствиетльности
П ротивогрибковые
Отбеливающие_____________
Против образования налета
Абразивные (для курильщиков
Антимикробные_____________
Комплексные (5-е поколение)
Противокариесные
и противовоспалительные
Противокариесные
и антисенситивные__________
П ротивокариесные
и отбеливающие
Противокариесные
и антиплак_________________
П ротивокариесные
и антитартарные____________
П ротивовоспал ител ьные
и антиплак
Противовоспалительные
и антисенситивные
Противокариесные, противоспа-
лительные, антимикробные
и антиплак
Рис. 21.1. Классификация зубных паст
Гигиенические - без лечебно-профилактических добавок, осве-
жающие полость рта, хорошо очищающие зубы, придающие им
блеск и белизну - представлены такими зубными пастами, как «Се-
528
Глава 21
мейная», «Мятная», «Прополис», «Sorti Dent Bravo». «Vitadent Plus»,
«Vitadent Fresh», «Aquamarine regular», «Omnodent new», «Sanino 2 в 1»,
«Russdent Fresh new», «Russdent Классик», «Megadent Свежее дыхание»,
«Дентикс антиналет», «Дентикс свежее дыхание», «MintFloral» и др.
Самыми распространенными стоматологическими заболева-
ниями зубов являются кариес зубов (разрушение) и пародонтоз (за-
болевание мягких тканей парадонта). При патологических измене-
ниях в полости рта необходимо более строго регламентировать уход
за зубами и применение лечебно-профилактических паст и эликси-
ров при необходимой врачебной помощи.
Для лечебно-профилактических целей и предупреждения образо-
вания кариеса зубов рекомендуется применять фосфорсодержащую
зубную пасту «Жемчуг», а также пасты «Krystal Fresh», «Гелиос ульт-
ра med» противокариесная, «Evening Flash», «Russdent Fluor», «Sorti
Dent Regular», «Oral-В Mint Fluoride/Character», «Blendax Junior»,
«Sanino Junior», «Good morning Junior», «Alena children», «Blendax
blendi», «Hippo», «Colgate Junior sparkling gel» и др., снимающие мяг-
кий зубной налет, который способствует возникновению кариеса зу-
бов, и санирующие полость рта.
При лечении и профилактике парадонтоза лучше пользоваться
зубными пастами с содержанием хлорофилла, витаминов и других
полезных биологических активных добавок (зубные пасты «Лесная»,
серии «Пародонтол» и другие).
21.3. Строение и функция зубов
Зубы выполняют очень важную роль в деятельности организма,
от их состояния во многом зависит нормальная работа внутренних
органов пищеварения. Больные зубы часто являются причиной тя-
желых заболеваний организма.
Гигиена полости рта является одним из важнейших и наиболее
массовых мероприятий, так как предупреждение заболеваний полости
рта в свою очередь способствует профилактике общих болезней, ко-
торые зачастую являются следствием очагов инфекции в полости рта.
Для лучшего понимания проблемы гигиены полости рта приве-
дены краткие сведения о строении зубов (рис. 21.2). Зубы имеют
коронки, шейку и корень и состоят из самых твердых тканей: эмали,
дентина и цемента. В толще зуба имеется полость, заполненная зуб-
ной мякотью, или пульпой, богатой сосудами и нервами. Эмаль (на-
ружный покров зуба до шейки) - самая прочная ткань человеческого
организма. Ее прочность сравнивают с прочностью алмаза. Дентин
(остов зуба) слабее эмали. Стенки его пронизаны огромным количе-
Средства по уходу за зубами и полостью рта
529
ством канальцев, в которых имеются нервные волокна. С их помо-
щью зубы воспринимают раздражение. Цемент - покров корневой
части зуба. Зуб укреплен в луночке челюстной кости с помощью
надкостницы корня, предназначенной для питания зуба. Она одно-
временно смягчает давление при разжевывании пищи.
коронка_____
зубная эмаль
дентин______
десна_______
зубная пульпа
зубной цемент_____
нервы и
кровеносные сосуды
корень____________
кость
Рис. 21.2. Строение здорового зуба
Таким образом, твердую часть зуба составляют эмаль, дентин и
цемент.
Эмаль, покрывающая коронку зуба, - самая твердая ткань в ор-
ганизме, что объясняется высоким содержанием в ней неорганиче-
ских веществ (до 97%), главным образом кристаллов апатитов: гид-
роксиапатита (до 75%), карбонатапатита, фторапатита, хлорапатита
и др. Здоровая эмаль содержит 3,8% свободной воды и 1,2% органи-
ческих веществ, которые состоят из белков, липидов, углеводов. Уг-
леводы эмали представлены глюкозой, маннозой, галактозой и др.
Вода занимает свободное пространство в кристаллической решетке
и органической основе, а также располагается между кристаллами.
Дентин составляет основную массу зуба. Коронковая часть
дентина покрыта эмалью, корневая - цементом. В дентине содер-
жится до 72% неорганических веществ и около 28% органических
веществ и воды. Неорганические вещества представлены главным
образом фосфатом, карбонатом и фторидом кальция, органические -
коллагеном.
530
Глава 21
Цемент зуба состоит из 68% неорганических и 32% органиче-
ских веществ. Из неорганических веществ преобладают соли фосфа-
та и карбоната кальция, органические вещества представлены глав-
ным образом коллагеном.
Согласно современным представлениям о причинах возникно-
вения и развития кариозного процесса, в его основе лежит демине-
рализация эмали:
Саю (РО4)6 (ОН)2 + кислоты налета —► Са + Р
При этом наряду с выделением минеральных компонентов из
очага поражения отмечается их поступление из слюны. Установлено
также, что выход минеральных веществ (деминерализация) и их по-
ступление в эмаль (реминерализация) способствуют поддержанию
постоянства состава эмали. В связи с этим большое внимание уделя-
ется изучению постоянства эмали на основании определения ее хи-
мического состава и структуры.
Важное практическое значение имеет реакция изоморфного за-
мещения, которая часто происходит в гидроксиапатитах эмали. Со-
став «идеального» гидроксиапатита соответствует формуле Саю
(РО4)6(ОН)2.
Са10 (РО4)6 (ОН)2 + F" -+ Са10 (РО4)6 F (ОН) + (ОН)’.
В результате этой реакции из гидроксиапатита получается гид-
роксифторапатит. Это соединение обладает значительно большей
резистентностью к растворению, чем гидроксиапатит. Именно с этой
способностью гидроксиапатита связывают профилактическое дейст-
вие фтора. В специальных исследованиях было установлено, что при
замещении фтором даже одной из 50 гидроксильных групп раство-
римость эмали резко понижается. Таким образом, механизм фтори-
рования эмали при местном применении фтора заключается в
приведенной выше реакции.
Однако при воздействии высоких концентраций фтора на гид-
роксиапатит реакция идет по другому типу:
Са10 (РО4)6 (ОН)2 + 20F’ -> 10 CaF2 + 6 РО4 3’ + 2 ОН’.
В результате этой реакции образуется фторид кальция - прак-
тически нерастворимое соединение, которое быстро исчезает с по-
верхности зубов в результате выщелачивания. Эта реакция при фто-
рировании является нежелательной, в связи с чем не следует приме-
нять высокие концентрации фторидов.
Эти указания важны при разработке рецептур зубных паст, со-
держащих фтор, особенно это важно для детских зубных паст.
Средства по уходу за зубами и полостью рта
531
21.4. Основные компоненты средств гигиены
полости рта
Абразивное вещество. Оно может составлять 20-40% от обще-
го состава пасты, предназначено для удаления налета и остатков
пиши, образующихся колоний бактерий с поверхности зубов и по-
лировки после этого. Степень абразивности определяется величиной
и формой частиц, составляющих полирующую компоненту пасты -
чем они крупнее, тем сильнее будут проявляться абразивные свойст-
ва, и наоборот, чем они мельче, тем эти свойства будут мягче.
К абразивным веществам относятся: карбонат кальция (мел),
бикарбонат натрия, дигидрат дикальцийфосфата, моногидрат ди-
кальцийфосфата, безводный дикальцийфосфат, трикальцийфосфат,
пирофосфат кальция, нерастворимый метафосфат натрия, гидро-
окись алюминия, бентониты (натриевая форма), двуокись кремния,
силикат циркония, полимерные соединения метилметакрилата. Час-
ю используют не один, а сразу несколько абразивных компонентов,
например, мел и дикальций фосфат, мел и гидроокись алюминия,
дигидрат и безводный дикальцийфосфат, мел и окись кремния и др.
Разнообразие абразивных веществ, используемых в пастах, оп-
ределяется их физико-химическими свойствами, такими как степень
дисперсности, твердость, pH, которые, в свою очередь, влияют на
истирающую способность и щелочность паст, в состав которых они
входят. Немаловажную роль играет их индифферентность к другим
компонентам паст, способность реагировать с твердыми тканями
чубов и адсорбировать отдушку, а также смачиваться водно-
i лицериновым раствором гелеобразующего вещества. Чем более
дегидратировано полирующее вещество, тем агрессивней проявля-
ются его абразивные свойства.
Химически осажденный мел (СаСО3) является абразивным на-
полнителем зубных паст. В зависимости от степени дисперсности
его разделяют на следующие группы со средним размером частиц:
I. сверхтонкий - меньше 0,1 мкм;
2. тонкий - от 0,1 до 1,0 мкм;
3. средний - от 1,0 до 5,0 мкм;
4. грубый - свыше 5,0 мкм.
В зубных пастах используется мел со средним размером частиц,
о । носящийся к 3 группе, так как он имеет оптимальную абразивную
п истирающую способность. По мере увеличения размера частиц
абразивность мела и его истирающая способность возрастают.
Химически осажденный мел может иметь три модификации:
532
Глава 21
- кальцит - прозрачные бесцветные кристаллы в форме ромбо-
эдров с гексагональной решеткой, плотностью 2,7 г/см3;
- арагонит - прозрачные бесцветные кристаллы игольчатой
формы, плотностью 2,93 г/см3;
- ватерит - в форме сферолитов, не образует кристаллы с пра-
вильными гранулами.
В зубных пастах предпочтительнее использовать мел в виде
чистого арагонита или с небольшой примесью кальцита. Такой мел
способствует получению зубных паст кремообразной консистенции,
стабильной при хранении. Качество мела во многом также зависит
от его химической чистоты. Химически осажденный мел содержит
примеси свободной щелочи, полуторных окислов железа и алюми-
ния, песка.
Наличие в меле свободной щелочи влияет на величину pH всей
зубной пасты. Величина pH не должна превышать 9,5. В водной среде
свободные ионы кальция вступают в реакцию с другими компонента-
ми зубной пасты, такими как мыло, альгинат натрия, натрий-
карбоксиметилцеллюлоза и другие, образуя при этом кальциевые соли
указанных соединений, что приводит к снижению пенообразуюших
свойств пасты и разрушению ее структуры. Наличие в пасте полутор-
ных окислов алюминия и песка увеличивает абразивное действие ме-
ла. Содержание полуторных окислов железа ухудшает внешний вид
пасты, придавая ей кремоватый оттенок. При производстве зубных
паст содержание примесей в меле должно быть минимальным.
В подавляющем большинстве прописей зубных паст встречается
такое название, как silica, которое можно интерпретировать по-
разному: как окись кремния, или двуокись кремния, или кремниевая
кислота, или любое соединение, в состав которого входит кремний,
представляющий собой абразивный компонент зубной пасты. Основ-
ным свойством силикатных абразивов, которое выгодно отличает их от
карбоната кальция, является низкая абразивность на фоне высоких по-
лирующих качеств, что значительно снижает вероятность нежелатель-
ной травмы как твердых тканей зуба, так и мягких тканей пародонта.
Современные силикатные абразивы сочетают в себе высокую
очищающую способность наряду с низкими показателями RDA
(единицы измерения истирающей способности). Силикаты выпус-
каются различных марок, которые определяют их свойства.
Так, силикаты используются для получения определенной рео-
логии составов зубных паст (загустительные силикаты) и для содей-
ствия удалению с поверхности зубов в процессе их очищения от зуб-
ного налета и остатков пиши (абразивные силикаты). Их аморфная
Средства по уходу за зубами и полостью рта
533
структура, инертные поверхностные свойства - все это сделало со-
единения кремния идеальными для использования в зубных пастах.
()ни имеют высокую степень совместимости с другими компонента-
ми паст, в особенности с их активными ингредиентами, и могут быть
невидимы в прозрачных составах.
Основной же причиной введения аморфных силикатов в состав
зубных паст является стремление обеспечить эффективную чистку
р/бов при минимальном их повреждении. Для определения степени
абразивности зубной пасты проводят изучение ее воздействия на
дентин и эмаль, два основных структурных компонента зуба.
В середине семидесятых годов был разработан метод определе-
ния абразивности зубных паст, признанный промышленностью и
используемый по сей день для сертификации данного вида продук-
ции в ряде европейских стран и США. Данный радиоактивный Me-
юд позволяет определить степень абразивности по отношению к
дентину (radioactive dentine abrasion - RDA) и к эмали (radioactive
enamel abrasion - REA*). На основании этого разработана шкала аб-
разивности на 100 единиц для средств оральной гигиены, содержа-
щих стандартный кальций пирофосфат. Аналогичные исследования
могут проводиться и на водянистом кремнеземе с последующим пе-
ресчетом на существующий стандарт.
Принято считать, что наиболее используемые силикаты имеют
RDA в пределах чуть выше 100, но ниже 150, и классифицируются
как продукты со средней степенью абразивности, тогда как силика-
1ы с RDA в пределах от 70 до 100 относятся к средствам с низкой
сзеленью абразивности.
Сочетание силикатных абразивов с различной степенью абра-
швности позволяет создать целевую зубную пасту с требуемыми
свойствами, как, например, паста «Сенситив». В современных зуб-
ных пастах для взрослого контингента производители стремятся со-
хранять значение RDA в пределах от 70 до 100, тогда как в детских
RI )А должна быть около 50.
Связывающие вещества (гидроколлоиды)
Важным компонентом зубной пасты является гелеобразующее
соединение, или гидроколлоид. В настоящее время используются
натрий карбоксиметил целлюлоза, метиловый и этиловый эфиры цел-
люлозы, гидрооксиэтилцеллюлоза, альгинат и каррагинат - продук-
1ы. получаемые из морских водорослей. Консистенция зубной пасты
‘ Метод определения абразивности приведен в ГОСТ 7983-99 «Зубные пасты»
534
Глава 21
зависит от концентрации, химической природы и физико-хими-
ческих свойств гидроколлоида.
Натрийкарбоксиметилцеллюлоза (Na КМЦ)
Эфиры целлюлозы - это соединения, получаемые методом эте-
рификации клетчатки из хлопка, древесины, вискозного волокна,
льна и др. ЫаКМЦ - натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы -
простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты. ЫаКМЦ - химиче-
ски устойчивое вещество без запаха, способное к образованию вяз-
ких растворов при малых его концентрациях, хорошо растворяется в
холодной и горячей воде. Стабилизирующие, эмульгирующие и же-
лируюшие свойства NaKMIJ, используются в производстве зубных
паст. NaKMIJ, вводят в виде водных или водно-глицериновых рас-
творов. NaKMIJ относится к синтетическим гидроколлоидам. В за-
висимости от режима приготовления и степени очистки вырабаты-
вают разные марки NaKMIJ,, имеющие различные степени замеще-
ния и полимеризации.
Вязкость растворов NaKMIJ, скорость ее растворения находятся
в прямой зависимости от степени замещения и полимеризации. Для
получения стабильной зубной пасты используется очищенная NaKMIJ
со степенью замещения 65-75 и степенью полимеризации 450-550.
Оксиэтилцеллюлоза относится к синтетическим гидроколлои-
дам. Введение небольшого количества окиси этилена в макромоле-
кулы эфира целлюлозы уменьшает прочность связей между гидро-
ксильными группами и способствует увеличению растворимости и
реакционной способности эфира целлюлозы. При наличии одной
оксиэтильной группы на 4-5 элементарных звеньев макромолекулы
эфир целлюлозы со степенью полимеризации 50-100 растворим в
холодной воде и образует высоковязкие структурированные раство-
ры, стабильные при хранении. Оксиэтилированные эфиры целлюло-
зы совместимы с электролитами и рекомендуются для фторсодер-
жаших зубных паст.
Метиловый эфир целлюлозы (МЦ) относится к синтетиче-
ским гидроколлоидам. Его характерным свойством является способ-
ность образовывать растворы только в холодной воде. При повыше-
нии температуры воды метилцеллюлоза коагулирует и выпадает н
осадок. Вязкость растворов МЦ увеличивается в зависимости от сте-
пени этерификации. Наибольшую вязкость имеют растворы МЦ со
степенью этерификации 100. Метиловый эфир целлюлозы может
быть использован только для изготовления зубных паст, не содер-
жащих глицерин. При производстве МЦ-содержащих зубных паст
следует строго контролировать температурный режим, так как при
Средства по уходу за зубами и полостью рта
535
повышении температуры свыше 40 °C происходит нарушение одно-
родности структуры пасты. Из-за малой гигроскопичности МЦ га-
рантийный срок хранения таких паст составляет не более 6 мес.
Альгинат натрия (натриевая соль альгиновой кислоты) полу-
чается из бурых водорослей семейства ламинария. Обладает высо-
кими гелеобразующими свойствами в качестве гидроколлоида. Вяз-
кость раствора альгината в 10-22 раза выше вязкости растворов
крахмала той же концентрации. Введение альгината натрия в состав
зубных паст позволяет улучшить их структуру и консистенцию.
Альгинат натрия хорошо совместим со всеми основными компонен-
1ами зубной пасты - мелом, дикальцийфосфатом, глицерином, сор-
битолом и др.
Альгинат натрия безводный - продукт, который растворяется в
воде с образованием вязких растворов. Чем выше молекулярная мас-
са альгината, тем ниже концентрация, при которой образуется
структурированный раствор.
Альгинат натрия в присутствии свободных ионов кальция пере-
ходит в альгинат кальция, который может вызвать затвердение пас-
ма. Для предотвращения образования альгината кальция в состав
зубных паст вводят комплексообразующие вещества: лимоннокис-
лый натрий, фтористый натрий, триполифосфат и др. В состав паст с
альгинатом добавляются консервирующие вещества - бензоат на-
। рия, метиловый эфир параоксибензойной кислоты. Альгинат обла-
гает дефлокулирующим действием, за счет чего повышается ста-
бильность паст и их структура.
Каррагенат получается из красных водорослей. Каррагенат
представляет собой смесь сульфатированных галактанов. В состав
каррагената входят пять фракций, представляющих собой различные
НП1Ы полисахаридов. Каррагенат совместим со всеми основными
компонентами зубных паст. Для производства зубных паст исполь-
зуют каррагенат, содержащий фракции ламбда (калиевые или на-
|риевые соли) и каппа (натриевую соль). Он легко растворяется в
холодной воде, образуя при этом гелеобразные растворы, которые
наиболее стабильны при pH в пределах от 4 до 10. При pH = 7, т. е. в
нейтральных условиях, они остаются стабильными даже при кипя-
чении в течение нескольких часов. Прочность гелей каррагената в
присутствии солей одновалентных и поливалентных металлов уве-
шчивается. Гели отличаются большой эластичностью. При гелеоб-
разовании происходит изменение структуры в цепях полисахаридов -
молекулы образуют вначале спирали и затем линейные структуры.
536
Глава 21
Зубные пасты, содержащие каррагенат, отличаются красивым
внешним видом, стабильны при хранении, хорошо совместимы с
биологически активными соединениями, в том числе с ферментными
препаратами (амилазой, протеазой, декстраназой).
Камеди представляют собой смолы, полученные из стволов и
ветвей растений. Это кальциевые, магниевые соли полисахаридов.
Раньше в производстве зубных паст чаще использовался трагакант,
полученный из смолы ветвей кустарника рода астрагал. Гели трага-
канта нетиксотропны, имеют наибольшую вязкость. В последнее
время его используют реже.
Декстран - образуется из сахарозы под действием ряда микро-
организмов. В производстве зубных паст применяется декстран с
молекулярной массой около 5000. Гели, полученные при использо-
вании декстрана, сохраняют свою стабильность даже при добавле-
нии 10-15% электролитов, они являются хорошим стабилизатором
для зубных паст на основе фосфорнокислых солей кальция. В лите-
ратуре встречаются данные, указывающие на то, что гели декстрана
уменьшают абразивное действие наполнителя.
Полимеры акриловой кислоты (карбополы и т. д.) широко
используются как загустители и структурообразователи зубных паст.
Подробно об этих полимерах можно прочитать в главе 18.
Увлажняющие вещества
В настоящее время в состав зубных паст включают следующие
увлажняющие вещества: глицерин, сорбитол, ксилит, пропиленгли-
коль, полиэтиленгликоль и др.
Глицерин относится к группе многоатомных спиртов. Способ-
ствует:
- получению пластичной, тиксотропной массы, легко выдавли-
вающейся из тубы;
- сохранению влаги в пасте при ее хранении;
- повышению температуры ее замерзания;
- увеличению стабильности пенообразования;
- улучшению вкусовых свойств паст.
В последние годы в ряде стран глицерин стали заменять или со-
четать с сорбитом и полиэтиленгликолем с молекулярной массой
порядка 400 (ПЭГ-400).
Сорбит (сорбитол) - шестиатомный спирт. В производстве зуб-
ных паст используется в виде 70% водного раствора. Обладает
меньшей пластифицирующей способностью, чем глицерин. Влаго-
удерживающие свойства сорбита в 1,5 раза ниже, чем у глицерина.
Средства по уходу за зубами и полостью рта
537
Зубные пасты, содержащие только сорбит, в процессе хранения мо-
i vt затвердевать. Именно поэтому при производстве предпочтение
оз дается пастам, в составе которых используют смеси сорбита и
। пицерина в равных количествах.
Полиэтиленгликоль относится к многоатомным спиртам. Ча-
ще всего в производстве зубных паст используют полиэтиленгли-
коль с молекулярной массой 400. Это бесцветная прозрачная жид-
кость с характерным запахом и вкусом, нетоксичная. Ценным каче-
c ibom ПЭГ-400 является способность препятствовать процессу бро-
жения и образованию плесени. Полиэтиленгликоли гигроскопичны,
с повышением молекулярной массы гигроскопичность падает. Если
условно гигроскопичность глицерина принять за 100%, то гигроско-
пичность ПЭГ-200, 400, 1500 составит 75, 50 и 30%, соответственно.
НЭГ-400 обладает меньшей пластифицирующей способностью, чем
ишцерин. Основным недостатком этого полимера, не позволяющим
использовать его для полной замены глицерина в составе зубных
наст, являются его вкусовые качества. ПЭГ используется вместе с
। пиперином или сорбитом в количестве до 10%.
Поверхностно-активные вещества - в составе зубных паст
используются лаурилсульфат натрия, лауроилсаркозинат, натриевые
соли алкилсульфатов.
Натриевые соли алкилсульфатов получили широкое приме-
нение в последнее время. От длины цепи, степени разветвления, ме-
сюположения полярной группы зависят поверхностно-активные
свойства и пенообразуюшая способность алкилсульфатов. Начиная с
соединений с 10-12 атомами углерода и прямой углеводородной
пенью ал кил сульфатов, проявляется моющая способность. Пенооб-
разующие свойства усиливаются по мере уменьшения цепи, но сма-
чивающая способность снижается. Алкилсульфаты с числом угле-
родных атомов 12-14 при обычной температуре обладают опти-
мальными пенообразующими и смачивающими свойствами. Приме-
i н в виде неорганических солей и несульфированных продуктов
в зияют на консистенцию зубных паст, их стабильность и вкусовые
< войства. Поэтому большое внимание уделяется чистоте алкилсуль-
фатов при их выборе.
Лаурилсульфат натрия при сравнительной простоте получе-
ния имеет высокую степень чистоты, что выгодно отличает его от
других ПАВ. В продукте содержание активного вещества достига-
ем 86%. Обладает высокой пенообразующей способностью. Исполь-
зуется в зубных пастах на основе мела и дикальцийфосфата. При
538
Глава 21
производстве зубных паст обеспечивает минимальное пыление, так
как выпускается в виде тонких палочек. Горьковатый вкус является
его основным недостатком. Лаурилсульфат натрия способствует по-
нижению вязкости зубной пасты. Выпускается под торговыми на-
званиями «Эмпикол LZV», «Hoes-2627» и др.
Для сокращения времени варки зубной пасты в технологии ис-
пользуют 28%-ный раствор лаурилсульфата натрия.
Натрийлауролсаркозинат - натриевая соль таурида жирной ки-
слоты. Для производства зубных паст используется наряду с лаурил-
сульфатом натрия. Является продуктом конденсации хлорангидрида
лауриновой кислоты с саркозином. Представляет собой прозрачную
жидкость со слабым специфическим запахом, содержащую 30% ак-
тивного вещества и способствующую получению пасты кремообраз-
ной консистенции. Обладает пенообразующими и очищающими свой-
ствами. Пена наиболее устойчива в водном растворе при pH 5,5-6,0.
Сохраняет пенообразующую и очищающую способность при содер-
жании солей жесткости в растворе до 0,025%. Растворим в воде, гли-
церине, силиконах, углеводородах. Незначительно гидролизуется в
воде, имеет слабощелочную реакцию. Устойчив в щелочной среде.
Имеются сведения, что натрийлауролсаркозинат обладает анти-
кариесным действием, так как в концентрации 0,3% он подавляет
рост бактерий, способствующих образованию молочной кислоты в
полости рта, а при концентрации 0,5% уменьшает их количество на
90%. Действие лауроилсаркозината в полости рта сохраняется поч-
ти 12 ч после чистки зубов, что делает обоснованными рекламные
заявления производителей зубных паст, содержащих лауроилсарко-
зинат, что они защищают зубы от кариеса и между чистками. В воде
или слюне зубная паста с лауроилсаркозинатом быстро диспергиру-
ется, что особенно важно для лечебно-профилактических паст, так
как действие фтористых соединений или биологически активных
веществ, блокированных зубной пастой, менее эффективно. В ре-
цептуре зубных паст может встречаться под торговыми названиями
«Медиалан LD», «Хампсил LD-ЗО» и др.
Натриевая соль таурила жирной кислоты представляет со-
бой белый тонкодисперсный порошок практически без запаха. По-
рошок содержит 50% основного вещества, обладает пенообразую-
щими, очищающими и смачивающими свойствами, пена тонкодис-
персная, устойчивая, сохраняет пенообразующие свойства в присут-
ствии электролитов. 1% водный раствор имеет pH 7-8. Незначитель-
но влияет на вкусовые свойства зубных паст. Способствует повыше-
нию вязкости зубной пасты, что крайне важно при производстве
Средства по уходу за зубами и полостью рта
539
наст на основе минеральных солей. Основным недостатком в про-
цессе производства зубных паст является сильное пыление продукта
при его загрузке. Может встречаться под торговым названием «Хос-
1апон KTW-New» и др.
К основным компонентам средств гигиены полости рта. в част-
ности зубных паст, можно отнести вещества, придающие последним
соответствующие вкусоароматические свойства, например, смеси
)(])ирных масел, экстракты растений, сахарин, сахаринат натрия,
синтетические отдушки и т.д.
Вкусовые наполнители, отдушки используются в зубных пас-
iax для маскировки неприятного вкуса отдельных компонентов. Для
них целей используют ментол, мяту перечную, мяту колосовую,
ванилин, анис, эвкалипт и т. д. Следует добавить, что многие компо-
ненты паст могут быть и подсластителями, и придавать определен-
ные лечебно-профилактические свойства продукту и т. д.
Необходимым компонентом зубных паст являются и консерван-
1ы, обеспечивающие сохранность качества данных изделий в про-
цессе использования и хранения.
Вода является одним из основных компонентов, который связы-
вает в единое целое все другие ингредиенты. Она составляет обычно
20-30%. Для паст используют дистиллированную, деминерализован-
ную (подробно о технологии ее подготовки см. раздел 9.2). деиони-
зированную воду, воду после нескольких видов очистки и т. п.
21.5. Зубные пасты и их роль в гигиене
полости рта
Основной причиной чистки зубов является необходимость
очищения зубов и всей полости рта от налета, слизи, остатков пищи.
На наш взгляд, наиболее удачная схема степеней абразивности
зубных паст и их распределение по абразивному компоненту дана в [7].
')ту схему мы и приведем ниже.
Абразивность зубной пасты зависит от величины частиц абра-
зивного компонента и определяется назначением пасты (для ку-
рильщиков, чувствительных зубов и т. п.).
Зубные пасты с очень низкой и низкой степенью абразивности,
как правило, относятся к типу sensitive, или детским и подростковым
(рис. 21.3).
Зубные пасты со средней степенью абразивности составляют
подавляющее большинство паст, производимых в мире.
К типу smokers (для курильщиков) относятся зубные пасты с
высокой и очень высокой степенями абразивности.
540
Глава 21
[Абразивность зубной пасты!
| Очень низкая | Низкая | | Умеренная [ | Высокая | Очень высокая)
RDA*
| до 40 | | 50 | | 70-120 | | 130-150 | | 250 |
Соответствие типу зубной пасты
Рис. 21.3. Степень абразивности зубной пасты [7]:
* RDA - степень абразивности, определяемая по дентину
Достаточно часто мы можем встретить в пасте как полирующее,
так и абразивное вещество. Причем под абразивным веществом мо-
жет подразумеваться как соединения, повышающие или усиливаю-
щие абразивность, так и понижающие ее. Например, силикат натрия -
средство, используемое в зубных пастах для снижения абразивности.
В качестве полирующего вещества в очень многих пастах использу-
ется диоксид титана.
Из рис. 21.4 видно, что используемые в зубной пасте абразивы
подразделяются на основные абразивные наполнители и дополнитель-
ные. В последнее время наиболее распространенными абразивами яв-
ляются соединения кремния, которые легче вводить в состав зубной
пасты, проще обрабатывать, и они сами более нейтральны в отноше-
нии других компонентов. Так, мел затрудняет введение в состав зуб-
ной пасты многих активных компонентов и лечебно-профилакти-
ческих добавок, например, соединений фтора. В последнее время ме-
ловые пасты производятся в основном в Болгарии, Индии, Пакистане,
а также в России. В российских и болгарских пастах сочетают два вида
абразива: карбонат кальция и одно из соединений кремния.
Соединения алюминия являются высокоабразивными компо-
нентами, которые чаще всего используются в зубных пастах типа
smokers.
В детских зубных пастах обычно используют в качестве поли-
рующего вещества порошкообразный силикатный абразив - диоксид
кремния, который представляет собой химически инертную измель-
ченную субстанцию, способную удалять поверхностный зубной налет.
За последние годы появились новые виды силикатных абрази-
вов с низким показателем RDA, хорошей очищающей способностью.
Средства по уходу за зубами и полостью рта
541
содержание которых в зубной пасте может не превышать 15%. Те-
перь может быть создана эффективная зубная паста с высокой очи-
щающей способностью, но с уровнем абразивности ниже, чем у тра-
диционных детских паст.
Рис. 21.4. Распределение зубных паст
Композиция зубной пасты может расцениваться как гомогенно-
жидкая дисперсия с индексом рефракции (преломления) в пределах от
1,40 до 1,47, что зависит от уровня и типа присутствующего в ней ув-
лажняющего компонента (сорбитол, глицерин, полиэтиленгликоль
и др.). Для получения так называемой гелевой (прозрачной) формы
зубной пасты необходимо подобрать абразивный компонент и жидкий
компонентный состав с равным рефракционным индексом плотности.
Гелевые пасты были изначально представлены как новые разра-
ботки ополаскивателей, причем аморфные силикаты были единст-
венными материалами соответствующими необходимым чистящим
и плотностным свойствам состава данного типа. Аморфные силика-
ты являются продуктами, изначально способными разнообразить
наименование продукции с рефракционным индексом, равным при-
близительно 1,46. Осажденные силикаты изначально имеют более
низкий цифровой показатель рефракционного индекса, порядка 1,44.
В последние годы были получены новые виды осажденных абразив-
542
Глава 21
ных силикатов, способных образовывать прозрачные гели как при
высокой, так и при низкой степенях рефракции, что позволило зна-
чительно расширить многообразие зубных паст с высоким или низ-
ким содержанием воды в их составе (от 5 до 20%). Со средним абра-
зивом типа осажденного Сорбосила (Sorbosil) АС 77 можно добиться
хорошей прозрачности геля при низком индексе рефракции, что, в
свою очередь, позволяет создать более экономичную пасту с более
высоким содержанием воды и низкой концентрацией силиката.
Для того, чтобы разработать и создать зубную пасту, необходи-
мо учитывать очень много различных параметров совместимости
ингредиентов, их взаимовлияние при различных условиях.
В России зубные пасты вырабатываются в соответствии с тре-
бованиями ГОСТ 7983-99.
Зубные пасты не должны содержать сахарозу и другие легко-
ферментируемые углеводы. По органолептическим, физико-хими-
ческим, микробиологическим показателям зубные пасты должны
соответствовать требованиям, указанным в табл. 21.2.
21.2. Требования к зубной пасте
Наименование показателя Характеристика и норма
1 2
1. Внешний вид и консистенция Однородная масса, удерживающаяся на поверхности зубной щетки, без проник- новения внутрь щетины (за исключени- ем случаев, когда неоднородность массы и иная консистенция обусловлены ре- цептурой или заявлены изготовителем)
2. Цвет Свойственный цвету пасты данного на- именования
3. Запах Свойственный запаху пасты данного наименования
4. Вкус Свойственный вкусу пасты данного на- именования
5. Микробиологическая чистота:
общее количество мезофильных аэробных и факультативно- анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г, не более МО2
сем. Enterobacteriaceae, КОЕ/г Отсутствие
Pseudomonas aeruginosa, КОЕ/г Отсутствие
Staphylococcus aureus, КОЕ/г Отсутствие
плесневые грибы и дрожжи, КОЕ/г Отсутствие
Средства по уходу за зубами и полостью рта
543
Продолжение таблицы 21.2
1 2
6. Водородный показатель (pH) 5,5-10,5
7. Массовая доля суммы тяжелых металлов, %, не более 0.002
8. Массовая доля фторида (в расчете на молярную массу фтора), % 0.05-0.15
9. Масса фторида (в расчете на ед. молярной массы фтора) в единице упаковки, мг, не более 300
10. Абразивность Выдерживает испытание
11римечание. Массовую долю фторида определяют во фтор ид содержащей зуб-
ной пасте.
Допускается по согласованию с Министерством здравоохране-
ния выпускать лечебно-профилактические зубные пасты специаль-
ного назначения с pH 4,5-5,5 после испытаний на деминерализацию
эмали, а для зубных паст, предназначенных для детей в возрасте от
I до 6 лет, рекомендуется уменьшение массовой доли фторида до
0.02-0,05%.
21.6. Технология производства зубных паст
Свойства и характеристики зубных паст значительно измени-
лись за последние двадцать лет, что нашло свое отражение и в тех-
нологии. Однако основные этапы технологического процесса оста-
лись неизмененными.
Если рассматривать зубную пасту как многокомпонентную
дисперсную систему, то технология ее производства будет представ-
лять собой ряд последовательных этапов:
I. приготовление геля натрийкарбоксиметилцеллюлозы;
2. внесение абразива в гель натрийкарбоксиметилцеллюлозы и
их перемешивание до получения однородной пастообразной массы;
3. введение лаурилсульфата натрия в стабилизированную сус-
пензию образца;
4. внесение отдушки;
5. гомогенизация пасты;
6. фасовка;
7. упаковка;
8. отгрузка на склад.
Каждый из этих этапов технологического процесса влияет на
потребительские свойства производимого продукта, т. е. на качество
зубной пасты.
544
Глава 21
Так, вязкость натрийкарбоксиметилцеллюлозного геля является
одним из ведущих свойств, определяющих структурно-механи-
ческие качества и агрегативную устойчивость зубных паст. Диспер-
сионная среда композиций зубных паст содержит глицерин, который
является основным наиболее эффективным влагоудерживающим ее
компонентом. Оптимизация соотношения воды и глицерина в ком-
позиции зубной пасты определяет удлинение сроков хранения и по-
вышение ее стабильности.
В композициях зубных паст особенности структурообразования
определяются высокой молекулярной массой NaKMLJ. С ростом от-
носительного содержания глицерина вязкость полимерного раствора
увеличивается, а степень набухания полимера уменьшается. Дис-
персностью и количеством порошкообразного наполнителя, свойст-
вами геля NaKM14 определяются реологические свойства компози-
ций зубных паст.
Технологические схемы производства зубных паст и аппара-
турное их оформление на различных предприятиях отличаются. Ни-
же приведено описание наиболее прогрессивной схемы производст-
ва, применяющейся на фабрике «Свобода».
Технологический процесс состоит в основном из трех стадий:
приемки и бестарного хранения сыпучего сырья, приготовления зуб-
ной пасты и ее фасовки (рис. 21.5). Отделение хранения сыпучего
сырья оснащено мешкоразрывными машинами 9, предназначенными
для опорожнения мешков с сыпучими материалами с их последую-
щим транспртированием, бункерами 7, снабженными устройствами
для аэрации и двумя системами пневмотранспорта и компрессорами 8,
Одна система пневмотранспорта предназначена для подачи сырья в
бункера 7 для его бестарного хранения, вторая система - для подачи
сыпучего сырья в емкости 7 отделения приготовления зубной пасты.
Загрузка емкостей сыпучими материалами полностью автома-
тизирована с помощью следящей системы, непрерывно контроли-
рующей массу материала в емкости. Отделение приготовления зуб-
ной пасты имеет несколько независимых линий, на которых можно
вырабатывать одновременно различные виды зубной пасты.
Каждая линия приготовления состоит из следующего оборудова-
ния: расходных емкостей для сыпучего сырья 7, установленных на
тензометрических весах, реактора 3 для зубной пасты, автоматиче-
ской системы загрузки жидких компонентов, насоса 6 для выгрузки
зубной пасты из реактора, вакуум-насоса 5, бункеров для готовой пас-
ты 4, снабженных насосами 6 для подачи зубной пасты на фасовку.
Средства по уходу за зубами и полостью рта
545
Рис. 21.5. Технологическая схема получения зубных паст
Реактор снабжен системой мешалок, обеспечивающих переме-
шивание во всем объеме и получение зубной пасты с высокой одно-
родностью дисперсности и стабильной при длительном хранении.
Каждая линия зубной пасты имеет свой щит с программным
управлением. Загрузка основного жидкого сырья (воды, глицерина,
сорбитола) и сыпучих компонентов (мела и связующего вещества),
включение вакуума, обогрева и охлаждения производится по про-
грамме, заданной со щитов управления, которые установлены непо-
средственно на технологических площадках.
В течение всего процесса приготовления в реакторе поддержи-
вается глубокий вакуум, что значительно улучшает качество зубной
пасты и сокращает процесс производства.
После загрузки жидкого сырья в реактор под уровень жидкости
засасываются сыпучие компоненты. Такая загрузка сыпучего сырья
обеспечивает хорошее смешивание и резко снижает запыленность
цеха. Небольшие добавки засасываются в реактор из передвижных
емкостей 2 с помощью вакуума. Схема дозировки жидкого и порош-
кообразного сырья и применяемая аппаратура упрощают техноло-
гию подачи сырья, его загрузки в аппарат, позволяют механизиро-
вать этот процесс.
Современное производство косметических продуктов требует
обязательной водоподготовки (рис. 21.6), особенно это стало необ-
ходимым при использовании в производстве зубных паст такого аб-
IX -4905
546
Глава 21
разивного компонента, как диоксид кремния («силику») или другие
силикаты. Меняющийся в достаточно широких пределах химиче-
ский перечень сопутствующих солей в составе осажденного мела
позволял использовать питьевую воду в производстве паст (подроб-
нее в разделе 9.2).
Рис. 21.6. Установка водоподготовки на косметическом
производстве
Использование силикатов в рецептурах зубных паст позволило
исключить емкости бестарного хранения абразива, поскольку в ми-
ровой практике используется крупнотоннажная упаковка данного
сырья (по 1 т), что обеспечивает его хранение в товарной упаковке
фирмы-изготовителя. Устройство для подачи силикатов в реактор
включает в себя разгрузочный узел с встряхивателем, воронкой и
шнековым транспортером, который обеспечивает подачу продукта в
емкость отделения приготовления зубных паст, при помощи насоса
из этой емкости силикаты подаются в реактор.
Технология процесса приготовления зубных паст непрерывным
способом (рис. 21.7) мало отличается от периодического способа.
При непрерывном способе вначале приготавливается раствор
NaKMIJ, затем он смешивается с абразивом, и полученная смесь ин-
тенсивно обрабатывается в непрерывном потоке. Непрерывность
процесса определяется электронно-весовой системой, выполняющей
функции регулирования, дозирования и контроля за соблюдением
заданной рецептуры зубной пасты и ее качественных показателей.
Средства по уходу за зубами и полостью рта
547
Рис. 21.7. Непрерывная схема производства зубной пасты
Технологический процесс осуществляется следующим образом.
По пневмопроводу В с помощью аэрозоль-транспорта в цеховую
емкость 1 подается NaKMIJ в порошке или гранулах. Для исключе-
ния слеживания и обеспечения более равномерной подачи сырья на
автоматические весы емкость оборудована тихоходной винтовой
мешалкой.
Глицерин и другие компоненты в зависимости от рецептуры
подаются по трубопроводу Б в цеховую емкость 4. Емкость обору-
дована змеевиком для подогрева глицерина до определенной темпе-
ратуры и поддержания ее постоянной в течение всего технологиче-
ского цикла.
NaKMIJ из емкости 1 поступает на автоматические ленточные
весы 2 и после взвешивания винтовым насосом направляется в гомо-
генизатор непрерывного действия 3. Сюда же насосом-дозатором 5
подается глицерин. Смесь гомогенизируется и направляется в реак-
тор 8. По мере продвижения массы к реактору насосом-дозатором 7
в нее подается деминерализованная вода, которая поступает по тру-
бопроводу А в цеховую емкость 6. В нее по трубопроводу Е направ-
ляются различные компоненты и добавки. Для растворения их ем-
548
Глава 21
кость оборудована пропеллерной мешалкой. В реакторе 8 смесь ин-
тенсивно перемешивается сложной системой мешалок, после чего
непрерывно удаляется из него насосом 10 в мешалку 12. С помощью
вакуум-насоса 9 в реакторе создается вакуум. Регулирующим при-
бором 77 во время прокачки в приготовленном растворе NaKMLJ
контролируется вязкость. Из мешалки 12 гелеобразующий раствор
винтовым насосом 13 подается в непрерывный смеситель 77. По
пневмопроводу Г абразив аэрозоль-транспортом направляется в це-
ховое хранилище 14.
Емкость 14 оборудована такой же мешалкой и для тех же целей,
что и емкость 7. Абразивные вещества из хранилища 14 непрерывно
взвешиваются на ленточных весах 75, винтовым насосом-дозатором 16
подаются в непрерывный смеситель 77. Отсюда смесь непрерывно
поступает в реактор 18. Зубная паста готовится под вакуумом, соз-
даваемым вакуумом-насосом 19. Приготовленная зубная паста насо-
сом-дозатором 20 подается на деаэратор непрерывного действия 21.
С помощью вакуума, создаваемого вакуум-насосом 25, паста де-
аэрируется и насосом 22 направляется в непрерывный смеситель 28,
куда насосами-дозаторами 25 и 27 подаются соответственно жидкий
детергент (лаурилсульфат натрия) и отдушка. Существует прямая и
непосредственная связь между составом зубных паст и их пенообра-
зующей способностью. В результате процессов солюбилизации и
адсорбции пенообразующая способность зубных паст в значитель-
ной степени определяется перераспределением лаурилсульфата на-
трия в системе.
Детергент в систему поступает по трубопроводу Д и хранится в
резервуаре 24. Отдушка по трубопроводу 5 поступает в мешалку 26
и расходуется по мере необходимости с помощью насоса-дозатора 27.
Все компоненты непрерывно смешиваются в смесителе 28, и готовая
зубная паста передается на фасовку по трубопроводу Ж.
Зубные пасты относятся к парфюмерно-косметической продук-
ции, предназначенной для осуществления индивидуальных гигиени-
ческих мероприятий в полости рта и подлежащей обязательной сер-
тификации. Для этого необходимо получение четырех протоколов
испытаний (1.1-1.4) и на их основе - санитарно-гигиенического за-
ключения, а затем и сертификата соответствия, что должно гаранти-
ровать потребителю безопасность для его здоровья и окружающей
среды используемого продукта, в данном случае - зубной пасты.
Однако наличие сертификата не является гарантией качества, он га-
рантирует безопасность товара, а вернее сказать, тех образцов това-
ра, которые были представлены для испытаний. Если проведена сер-
Средства по уходу за зубами и полостью рта
549
тификация производства, то тут больше шансов, что весь товар бу-
дет соответствовать тем же критериям, что и опытные образцы. Су-
ществующая в настоящее время в России система сертификации
достаточно проста и включает следующие этапы:
1. Клинико-лабораторные, которые подразумевают определение
микробной чистоты зубной пасты и получение первого протокола об
испытаниях (1.1); затем проводится определение токсичности зуб-
ной пасты, а вернее сказать, ее отсутствия, и получение второго про-
токола об испытаниях (1.2); оценка органолептических свойств, на-
личие тяжелых металлов и т. п. и получение третьего протокола об
испытаниях (1.3); после положительных заключений трех предшест-
вующих видов испытаний переходят к клиническим испытаниям
зубных паст на добровольцах, которые дали письменное согласие на
участие. На основании проведенных клинических испытаний выда-
ется четвертый протокол (1.4). Все испытания проводятся в испыта-
тельных лабораториях (ИЛ) и центрах (ИЦ), аккредитованных одной
из систем или обеими, в соответствии с Соглашением между Госсан-
эпиднадзором и Госстандартом РФ о взаимопризнании как аккреди-
тации, так и протоколов испытаний.
2. На основании положительных заключений о проведенных
испытаниях, которые отражены в четырех протоколах испытаний
или в одном объединенном, аккредитованный орган по сертифика-
ции Госсанэпиднадзора выдает «Санитарно-эпидемиологическое
заключение» (2).
3. На заключительном этапе на основании протоколов испыта-
ний (1) и санитарно-эпидемиологического заключения (2) орган по
сертификации Госстандарта РФ, аккредитованный в системе ГОСТ-Р,
выдает «Сертификат Соответствия» (3), из названия которого явст-
вует, что товар соответствует нормам, требованиям и стандартам,
принятым на территории Российской Федерации.
ГЛАВА 22
СРЕДСТВА ПО УХОДУ ЗА ВОЛОСАМИ
Красивые волосы во все времена были лучшим украшением че-
ловека. Но волосы не только украшают, они выполняют и защитные
функции, предохраняя голову от воздействия солнечных лучей, вет-
ра, пыли, холода. От вредных воздействий окружающей среды, по-
стоянных стрессов, плохого самочувствия, волосы человека теряют
свою жизненную силу, блеск, эластичность. Постоянное применение
красок, осветлителей, средств для химической завивки, частое за-
кручивание на бигуди и сушка феном - все это также небезвредно
для волос. Они делаются тусклыми, ломкими, плохо укладываются.
При нарушении работы сальных желез волосы становятся жирными
или сухими, появляется перхоть и неприятный зуд.
Большинство выпускаемых в настоящее время шампуней, баль-
замов, средств, предназначенных для укрепления волос и предупре-
ждения перхоти, в качестве полезных добавок содержат настои и
экстракты лекарственных растений. Эффективность их применения
обусловлена содержанием в каждом из растений комплекса биоло-
гически активных веществ. В них могут находиться эфирные масла,
органические кислоты, полисахариды, витамины, дубильные веще-
ства, антибиотики, микроэлементы, бактерицидные, тонизирующие
и другие полезные вещества.
В зависимости от состава, а также от характера полезных доба-
вок выпускаемые российской промышленностью средства по уходу
за волосами оказывают смягчающее, антисептическое, тонизирую-
щее действие на кожу головы, усиливают ее кровоснабжение и тем
самым питают волосы, регулируют работу сальных желез.
Средства по уходу за волосами
551
Ассортимент средств для ухода за волосами по функциональ-
ному назначению можно подразделить на следующие группы:
- средства для мытья волос;
- средства для укрепления и роста волос и от перхоти;
- средства для укладки, завивки и сохранения прически;
- краски для волос.
К средствам для мытья волос относятся шампуни для мытья,
бальзамы, ополаскиватели и кондиционеры, шампуни комплексного
действия.
Средствами для укрепления и роста волос и от перхоти являют-
ся: кремы, лосьоны, тоники, растительные масла, лечебные маски.
Для укладки, завивки волос и сохранения прически применяют-
ся: лаки для волос; гели, пены, муссы, лосьоны для укладки; средст-
ва для химической завивки.
Краски для волос подразделяются на растительные (хна, басма)
и искусственные (химические).
Искусственные краски делятся на оттеночные средства, крася-
щие (краски окислительные, прямые антрахиноновые, на основе со-
лей); осветляющие средства.
22.1. Морфология и физиология волоса
Волосы образуются в эпидермиальном слое кожи (рис. 16.1).
Корень волоса (фолликула) находится в волосяной сумке. Основание
корня утолщено и имеет вид луковицы 6, в нижней части которой
находится соединительно-тканный сосочек 5, содержащий крове-
носный сосуд и нервы. Через него в луковицу поступают питатель-
ные вещества, необходимые для формирования волос.
Наружная часть волоса - стержень 2 - является результатом
быстрого размножения клеток, находящихся в луковице. В месте
выхода волоса на поверхность ясно различимо небольшое углубле-
ние - волосяная воронка. К ней подходят выводные протоки пото-
вых 4 и сальных желез 7. К верхней части волосяной сумки подходят
мышцы волоса 5. Они определяют направление роста (чаще всего
под углом к поверхности кожи). Волосяные мышцы регулируют
также деятельность потовых и сальных желез.
Волосы, как и кожа, роговыми производными которой они яв-
ляются, имеют довольно сложное строение.
Под микроскопом в поперечном сечении волоса различают три
ярко выраженных слоя (рис. 22.1).
552
Глава 22
Рис. 22.1. Поперечное
сечение волоса:
1 - кутикула (наружная
оболочка); 2 - корковый
слой (кортекс); 3 - серд-
цевина (медулла, мозговое
вещество)
Наружный слой (кутикула) - обо-
лочка волоса - имеет строение наподобие
рыбной чешуи. Направление чешуек от
корня волоса к концу - это клетки кути-
кулы. Чешуйчатый слой предохраняет
внутреннюю часть волоса от непосредст-
венного воздействия внешней среды. Ес-
ли чешуйки плотно прилегают к корково-
му слою, волос выглядит гладким и бле-
стящим. Но если по каким-либо причинам
эти клетки начинают «топорщиться», во-
лосы становятся тусклыми, ломкими, на-
чинают сечься, прическа теряет объем.
Корковое вещество (кортекс) -
главная часть волоса. Клетки этого слоя
в основном определяют его рост. В кор-
ковом веществе содержатся также пиг-
ментные клетки - меланоциты, отве-
чающие за цвет и оттенок волос.
Роговое вещество, находящееся под
кутикулой состоит из крупных орого-
вевших веретенообразных клеток и обра-
зует основную массу волоса - до 90%.
Оно имеет довольно сложное строение и представляет собой разно-
видность белковых соединений, получивших название кератина во-
лос, ориентированных параллельно оси волоса.
Сердцевина, или мозговая часть волоса - наиболее мягкая. Она
занимает около 6% объема волоса и в основном состоит из белковых
соединений, получивших название протеина волос. Особенно много
мозгового вещества в седых и очень светлых волосах. Многочислен-
ные пустоты в мозговом веществе обеспечивают теплозащиту.
В основном слое содержатся пузырьки воздуха. Толщина волос колеб-
лется от 0,05 до 0,1 мм.
Фолликул (корень волоса) может находиться в трех различных
фазах жизненного цикла - анаген, катаген и телоген (рис. 22.2). Ана-
ген - это время, когда волосяной фолликул производит волос. В ста-
дии анагена, которая длится несколько лет, обычно находится 85%
волосяных фолликулов. Катаген - время деградации фолликулов.
Рост волоса останавливается, и корень волоса приобретает характер-
ную форму луковицы. Эта фаза продолжается несколько недель. В
телогенной фазе волос отделяется от корня и медленно продвигается
Средства по уходу за волосами
553
к поверхности кожи. В стадии телогена находится примерно 15%
волос. Именно эти волосы выпадают при расчесывании и мытье го-
ловы. Нормальная потеря волос составляет 70-80 штук в день.
Анаген
Ката ген
Телоген Анаген
Анаген Анаген
Рис. 22.2. Фазы роста волоса:
А - заключительная фаза роста; В - переходная фаза роста: внутрен-
ний сегмент отделяется от сосочка; С - луковица волоса подтягива-
ется до уровня мускула-эректора; D - рост волоса останавливается;
Е - формируется новый волос; F - растущий волос «выталкивает» лу-
ковицу старого волоса
Дегидротестостерон (ДГТ) - мужской половой гормон - вызыва-
ет в некоторых фолликулах сокращение фазы роста. Эти фолликулы
не достигают максимальной величины и поэтому начинают произво-
дить тонкий и слабый волос. Так как соотношение между фолликула-
ми в стадиях анагена и телогена смещается в сторону покоящихся
фолликулов, на голове появляется много фолликулов, которые одно-
временно отбрасывают волосяное волокно. В результате истончение и
ослабление волос приводит к их прогрессирующему выпадению.
Безусловно, в таких интенсивно обновляющихся органах, как
кожа, в ее железах и волосяных фолликулах, ключевую роль играют
стволовые клетки.
Основными свойствами стволовых клеток являются:
- способность к самообновлению;
- способность к множественным дифференцировкам
554
Глава 22
Стержень
волоса
Рис. 22.3. Локализация эпи-
дермальных стволовых клеток
у человека
Потовая
железа
Стволовая
клетка
Область bedge
Матрикс
Базальная
меморана
Дермальный
сосочек
- клоногенность (способность легко образовывать колонии -
клоны из одной-единственной клетки).
В недавней работе швейцар-
ских ученых под руководством
Yann Barrandon показано, что в
волосяных фолликулах действи-
тельно присутствует популяция
стволовых клеток, способных да-
вать начало многочисленным ти-
пам клеток, отвечающим за нор-
мальное формирование, рост и об-
новление волос (рис. 22.3).
Именно они обеспечивают
циклический рост волос, обновле-
ние эпидермиса и других тканей.
Исследования показали, что ство-
ловые клетки распределяются по
всей нижней части волосяного
фолликула, причем они дают поко-
ления не только собственных фол-
ликулярных клеток, но и постоянно мигрируют из фолликула, по-
ставляя исходные клетки для кератиноцитов.
Осенью выпадение волос усиливается, но это, как правило, про-
блемы сезонного характера. Через два - три месяца статус-кво вос-
становится.
Волосы - это кератиновые мультифибриллы, завернутые в не-
сколько слоев прозрачных кератиновых чешуек. Кератин, из которо-
го построены мультифибриллы, более мягкий, чем тот, из которого
сделаны чешуйки. В сердцевине волоса может присутствовать еще
более мягкая губчатая структура - медулла. По ней в волос прони-
кают различные вещества и вода. Однако далеко не все волосяные
нити имеют медуллу.
Мультифибрилла состоит из множества фибрилл. Если предста-
вить, что мы расплетаем мультифибриллу на отдельные фибриллы,
то в конце концов мы получим спирально закрученную аминокис-
лотную цепочку - это и есть молекула кератина. Белковые молеку-
лы, первичной структурой которых является спираль, стабилизиро-
ванная водородными связями, называются а-белками. Поэтому кера-
тин волос называется а-кератином.
Кератины, как и другие белки, являются поликонденсатами
а-аминокислот и относятся к классу фибриллярных белков. Амино-
Средства по уходу за волосами
555
кислоты соединены друг с другом пептидными связями -CO-NH- и
образуют длинные полипептидные цепи, где R1, R2, R3 - боковые
группы или цепи отдельных аминокислотных остатков:
О О О О
II II II II
-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-
11 1 2 1 3
R R R
Молекула а-кератина построена из повторяющихся блоков. Ка-
ждый блок состоит из семи аминокислот и укладывается в два витка
спирали. Гидрофобные и гидрофильные аминокислоты чередуются
таким образом, что одна сторона получается гидрофобной, а другая -
гидрофильной. Две-три белковые спирали прислоняются друг к дру-
гу гидрофобными сторонами и образуют протофибриллу, гидро-
фильную снаружи и гидрофобную внутри. Протофибриллы обвива-
ют друг друга и сплетаются во все более и более плотные шнуры.
Так образуется кортекс волоса.
Молекула кератина в нативном состоянии обладает характерной
для нее пространственной структурой (конформацией). Каждая по-
липептидная цепь состоит из сотен аминокислотных звеньев, распо-
ложенных в специфической последовательности. Размер, форма,
полярность R-групп аминокислотных остатков и их последователь-
ность автоматически определяют стремление пептидной цепи кера-
тина к образованию спиральной структуры. Молекула кератина
представляет собой суперспираль, состоящую из 3 или 7 скрученных
вместе спиралей.
Помимо пептидной, существует еще один важ- ----।----
ный тип ковалентной связи между аминокислотами S
в белке - дисульфидный мостик, или поперечная §
связь между двумя остатками цистеина в двух пеп- __I____
тидных цепях (межцепочечная - S-S-связь):
Значение S-S-связей для структуры кератина велико. Чем боль-
ше цистеина в белке, тем более прочные конструкции получаются из
белковых молекул. Правда, сама по себе дисульфидная связь до-
вольно слабая. В водном растворе дисульфидные мостики могут
разъединяться и соединяться в новом положении. Например, если
волос намочить и накрутить на бигуди, то перегруппировка дисуль-
фидных связей приведет к тому, что высохший волос на какое-то
время будет сохранять форму бигуди - образуется завиток. Полный
разрыв этих связей приводит к утрате белком его уникальной кон-
формации и биологической активности. Частичный разрыв при
556
Глава 22
окислении или восстановлении S-S-связей вызывает существенные
изменения в структуре и свойствах кератиновых волокон.
Так как прочность кортекса определяют в основном дисуль-
фидные связи, необходима их защита. От воды и механических по-
вреждений кортекс защищен кутикулой, которая также состоит из
кератина, только гораздо более прочного. В кератине кутикулы
очень много цистеина. Так же, как и в кортексе, он формирует ди-
сульфидные мостики между отдельными молекулами кератина, ко-
торые здесь образуют плоские чешуйки. Метилэйкозаноевая и дру-
гие жирные кислоты покрывают чешуйки кутикулы сплошным сло-
ем. Пространство между чешуйками кутикулы и между кутикулой и
кортексом заполнено липидными пластами, напоминающими ли-
пидные пласты рогового слоя.
В кератине волос существуют и другие виды связей (рис. 22.4),
например, водородные. Они образуются между кислородом С=О-груп-
пы каждой пептидной связи и группой NH четвертого по счету ами-
нокислотного остатка и стабилизируют спиралевидную структуру
пептидной цепи. Водородные связи могут образовываться между
соседними цепями кератина.
Водородная Водородная Ионная Неполярная
связь между связь между связь илигидро-
пептидными боковыми фобная связь
группами цепями
Рис. 22.4. Внутримолекулярные нековалентные связи,
ответственные за поддержание структуры кератина
Тенденция углеводородов и других неполярных молекул к ас-
социации в водных растворах обусловлена образованием неполяр-
ных (или гидрофобных) связей. Неполярные связи - очень важный, а
может быть, и важнейший фактор, обеспечивающий образование и
поддержание компактной структуры белковой молекулы.
В результате химического воздействия, которое может возник-
нуть в процессе применения некоторых косметических средств, про-
Средства по уходу за волосами
557
исходит частичный разрыв или перегруппировка одного или несколь-
ких видов связей, то есть нарушение трехмерной структуры кератина.
Это приводит к изменению основных свойств волокон волос.
Человеческий волос, так же как и эпидермис, имеет свою барь-
ерную систему, которая защищает его от неблагоприятных внешних
воздействий. Барьерные структуры эпидермиса и волоса сходны.
Главное сходство заключается в том, что основную функциональ-
ную нагрузку в них выполняют липиды.
Помимо липидов секрета сальных желез, которые образуют на
поверхности волоса защитную пленку и удаляются при мытье, внут-
ри волоса имеются так называемые интегральные, или структурные,
липиды. Ковалентно связываясь с протеиновым матриксом, они
формируют комплекс клеточных мембран, который не только обес-
печивает сцепление кутикулярных и кортикальных клеток, но и
служит барьером для диффузии различных веществ внутрь волоса.
В стержне волоса выделяют, как уже говорилось ранее, два ос-
новных слоя - кутикулу (снаружи) и кортекс (в центре). Кутикула
состоит из 6-10 слоев черепицеобразных клеток. Толщина каждой
клетки - 0,2-0,4 мкм. Таким образом, толщина кутикулярного слоя
составляет 1-4 мкм. Основу кортекса составляют веретенообразные
кортикальные клетки длиной 50-100 мкм и шириной 3-6 мкм, ори-
ентированные вдоль основной оси волоса.
Волосы состоят на 3% из жидкой части и на 97% из белковых
компонентов, поэтому так важно рациональное питание с достаточ-
ным количеством белка. Срок жизни волоса в среднем - от 2 до 6 лет.
Скорость роста зависит от времени года - летом быстрее, чем зимой, а
днем быстрее, чем ночью. Рост колеблется от 0,15 до 0,35 мм в сутки.
Цвет волос зависит от пигмента, находящегося в корковом слое
(кортексе).
Различают следующие типы волос: жирные, сухие, нормальные.
Необходимо также знать, что волосы могут быть тонкими (не держат
объем) и поврежденными (после частых окрасок, химических зави-
вок и в результате неправильного ухода).
Жирные волосы. Как правило, обладатели жирной кожи име-
ют и жирные волосы. Гиперактивность сальных желез, вырабаты-
вающих слишком много естественной смазки для волос, становится
причиной сальных неопрятных волос. Такие волосы нужно часто
мыть (ежедневно или по мере необходимости).
Сухие волосы. Активность сальных желез низка, и естествен-
ной смазки не хватает. Причиной могут быть индивидуальные осо-
бенности человека, возраст, химическая завивка, окраска волос, дли-
тельное пребывание на солнце с непокрытой головой. Сухие волосы -
558
Глава 22
тонкие, ломкие, на концах секутся. Они не нуждаются в частом мы-
тье. Полезными для сухих волос являются массаж кожи головы, ре-
гулярное употребление бальзамов-ополаскивателей.
Нормальные волосы. Упругие, мягкие, блестящие и здоровые
волосы - это результат сбалансированной работы всего организма и
хорошего ухода за ними. Такие волосы нуждаются в регулярном
мытье хорошими шампунями (с полезными добавками) при их за-
грязнении, не требуют специального ухода.
22.2. Основные проблемы волос
Андрогенная алопеция - это выпадение волос, вызванное одной
из следующих причин:
1. избыточное содержание мужского полового гормона дигид-
ротестостерона (ДГТ);
2. повышенная чувствительность волосяных фолликулов к ДГТ;
3. повышенная активность фермента 5-альфа-редуктазы, кото-
рая превращает тестостерон в ДГТ.
По некоторым оценкам, андрогенная алопеция составляет до 95%
всех случаев облысения у мужчин и женщин.
Еще Гиппократ обратил внимание, что евнухи не лысеют. Поз-
же это же обстоятельство отмечал Аристотель. В 40-х годах XX века
доктор Джеймс Гамильтон писал, что причиной облысения может
быть избыток мужских половых гормонов в сочетании с генетиче-
ской предрасположенностью.
Нельзя сказать, что половые гормоны подавляют или усилива-
ют рост волос вообще. Результат действия андрогенов или эстроге-
нов на волосы будет определяться наличием специального рецепто-
ра на поверхности клеток волосяного фолликула.
Андрогены, связываясь с рецепторами и активируя их, вызыва-
ют облысение. Эстрогены, напротив, стимулируют рост волос на
голове. Однако рекомендовать использовать синтетические эстроге-
ны не стоит, так как они обладают побочным действием. Тем не ме-
нее, есть вещества, которые проявляют эстрогеноподобное действие,
но не проявляют побочных эффектов. Это - фитоэстрогены, которые
по химической структуре сходны с эстрогенами человека.
Эстрогенным действием обладает экстракт хмеля, семян и ко-
журы винограда (Пикногенол), вербены, дикого ямса, листьев да-
мианы, зверобоя, красного клевера, сарсапариллы, сои, люцерны,
шалфея. В экстракте шалфея, кроме всего прочего, содержится мно-
го цинка, который обладает антиандрогенным действием. Фитосте-
Средства по уходу за волосами
559
ролы, обладающие эстрогенной активностью, содержатся в масле
зародышей пшеницы, оливковом, кунжутном, пальмовом и кокосо-
вом масле. Фитоэстрогенные экстракты можно применять внутрь,
либо готовить на их основе составы для ополаскивания волос, ис-
пользовать в косметических кремах для волос, шампунях в пр.
Другой проблемой, связанной с волосами, является перхоть.
Перхотью называют серовато-белые чешуйки, которые появля-
ются на коже волосистой части головы. Процесс может сопровож-
даться довольно сильным воспалением или протекать без четко вы-
раженной воспалительной реакции. Помимо банальной перхоти
(pityriasis simplex capitis), непосредственно не связанной с патологи-
ческими изменениями кожи, перхоть неизменно сопутствует таким
кожным заболеваниям, как себорейный дерматит (dermatitis sebor-
rhoicus), фолликулит (pityriasis follicylitis) и некоторым другим. Как
видим, перхоть далеко не столь безобидна, и вопрос ее устранения
часто требует серьезного вмешательства медиков.
Современные противоперхотные косметические средства (так
называемые «medicated» шампуни, кремы, гели и т.п.), помимо ук-
репляющих волосы косметических добавок, как правило, содержат
фармакологические препараты, воздействующие на различные зве-
нья патогенеза перхоти.
Таблица 22.1
_______Род Malassezia_____________
_______Липиднезависимый вид_______
Malassezia pachydermatis
________Липидзависимые виды_______
Malassezia furfur (Pityrosporum ovale)
Malassezia sympodialis
Malassezia globosa
Malassezia obtusa
Malassezia resticta
Malassezia sloojfia
Одним из новых направ-
лений в изучении перхоти яв-
ляется исследование дрожже-
подобного грибка Pityrosporum
ovale (он же Malassezia furfur).
Род Malassezia состоит из семи
видов, среди которых один
является липиднезависимым.
Остальные шесть видов, в чис-
ле которых и Р. ovale, зависят
от присутствия в среде липи-
дов (табл. 22.1).
Кожа, которая отличается высоким содержанием липидов, пред-
ставляет собой богатую среду для развития липидозависимых видов
Malassezia. Однако на состав кожной флоры человека оказывают
влияние и другие факторы, например, индивидуальные особенности
иммунного ответа, воспалительной реакции, местных барьерных
свойств кожи. Эти факторы ограничивают заселение кожи микроор-
ганизмами. Только те из них, которые оказываются устойчивыми к
560
Глава 22
местному иммунитету, имеют шанс прижиться на коже. Из всего ро-
да Malassezia такой устойчивостью обладает лишь Р. ovale. Предпо-
лагают, что повреждающее действие Р. ovale связано с его фермента-
тивной активностью (в частности, фосфолипазной, липооксигеназ-
ной, а также гидроксилазной). Повреждение кожи часто сопровожда-
ется воспалительными изменениями.
Р. ovale является одной из составляющих нормальной физиоло-
гической кожной флоры человека. Однако в определенных условиях
(высокая температура, большая относительная влажность окружаю-
щей среды, особенности иммунного статуса и наследственности че-
ловека, особенности биохимии поверхностных кожных липидов,
режим функционирования сальных желез и др.) Р. ovale трансфор-
мируется в патогенный микроорганизм. Особенности иммунного
профиля организма влияют на вероятность перерождения Р. ovale в
патогенный микроорганизм, а возникающие при этом в коже патоло-
гические процессы связаны со сбоями в защитных механизмах.
Другим не менее важным обстоятельством является специфика
организации липидов эпидермиса, а также характер секреции саль-
ных желез. С одной стороны, кожные липиды представляют собой
субстрат для развития Р. ovale, с другой - определяют барьерные
функции кожи. При ослаблении этих функций грибок получает воз-
можность проникнуть вглубь кожи, в результате риск возникновения
и развития заболевания повышается.
В состав противоперхотных средств, как медицинских, так и
косметических, обязательно входят вещества, обладающие анти-
грибковой активностью. Эти вещества делятся на две большие груп-
пы (табл. 22.2). Первую группу представляют синтетические анти-
грибковые препараты. Они относятся к медикаментозным средствам
и подлежат обязательному тестированию фармакокинетики и фар-
макодинамики. Ко второй группе относятся вещества природного
происхождения, которые содержат компоненты, обладающие фун-
гицидными свойствами.
22.3. Средства для мытья волос
Среди моющих средств косметико-гигиенического назначения
шампуни представляют обширную и разнообразную по ассортимен-
ту категорию товаров народного потребления.
Основная цель очищающих средств для волос - удаление жира,
загрязнений и пыли с волос и кожи головы, а также отмирающих
клеток с ее поверхности.
Средства по уходу за волосами
561
22.2. Некоторые синтетические и природные соединения,
обладающие активностью и применяемые при лечении
перхоти
Синтетические соединения Производные имида- зола и триазола Миконазол (Myconazole) Клотримазол (Clotrimazole) Эконазол (Econazole) Кетоконазол (Ketoconazole) Триазол (Triazole) Итраконазол (Itraconazole) Тиоконазол (Tioconazole) Бифоназол (Bifonazole) Терконазол (Terconazole) Изоконазол (Isoconazole) Сульфаконазол (Sulfaconazole) Сертаконазол (Sertaconazole)
Производные гидро- пиридона Циклопирокс (Ciclopirox) Рилопирокс (Rilopirox)
Пиритион цинка ZPT (ZnPT, ZnPTO)
Продукты природного происхожде- ния Некоторые растения, компоненты которых обладают фугицид- ными свойствами Аир тростниковый (Acorus calamus) Белая пихта (Abies alba Mill.) Береза (Betura alba L.) Гардения Таити (Gardenia tahitensis D.S.) Чеснок (Allium sativum L.) Девясил (Inula helenium L.) Иланг-иланг (Cananga odorata Lam.) Исландский мох (Cetraria islandica L.) Лемонграсс (Cymborogo citrates starf.) Мирт (Mirtus communis L.) Розмарин (Rosmarinus officinalis L.) Хна (Lawsonia nermis L.) Чайное дерево (Malaleuca alternifolia) Перец черный (Piper nigrum) Тополь черный (Populus nigra L.) Эвкалипт (Eucaliptus globules labile)
Природные продукты Угольная смола Сланцевый деготь
Шампуни - сложные смеси веществ, обладающие разными
свойствами. Они могут быть на мыльной основе и на основе высоко-
качественных синтетических поверхностно-активных веществ.
Шампуни на мыльной основе. В качестве средства для мытья
волос жидкие, обычно калиевые и триэтаноламиновые мыла полу-
чили распространение еще в начале века. Как основа шампуней сей-
час они утратили свое значение. Главные недостатки мыл - неустой-
562
Глава 22
чивость в жесткой воде и высокая щелочность (pH 9-9,5). Шампунь
на мыльной основе варили по следующей технологии (в настоящее
время доля таких шампуней на рынке очень мала, но технология
варки их осталась неизменной).
В варочный котел 4 (рис. 22.5) загружают заранее приготовлен-
ный и отфильтрованный раствор едкого кали и предусмотренное
рецептурой количество касторового масла. Приготовление касторо-
вого мыла (омыление) ведут при перемешивании и нагревании мас-
сы до кипения.
Рис. 22.5. Универсальная технологическая схема производства
шампуней на мыльной основе
Масло омыляется до получения прозрачной клееобразной мас-
сы. После приготовления касторового мыла в котел 4 из емкости 17
через мерник 10 загружают олеиновую кислоту. После ее загрузки
необходимо продуть трубопровод во избежание образования в нем
триэтанололеинового мыла.
Средства по уходу за волосами
563
Триэтаноламин из емкости 16 (цеховое хранение) насосами 13
подается в вакуум-мерник 9, взвешивается на весах 11 в емкости 12
и насосом подается в котел 4. Трубопровод также продувается па-
ром. Масса омыляется в течение 30 мин при нагревании до темпера-
туры кипения и периодическом перемешивании.
Полученное триэтаноламиновое мыло охлаждают до темпера-
туры 80-85 °C путем подачи холодной воды в рубашку варочного
котла с тем, чтобы при последующей загрузке подогретой воды из
емкости 1 через мерник 2 в котле не было бы вскипания и обильного
пенообразования. Воду загружают порциями при постоянном пере-
мешивании. Охлаждают шампунь до температуры 4СМ15 °C. В охла-
жденную массу добавляют спирт, отдушку из мерника 3 и спиртовой
настой хны (для шампуня «Особый»), который готовят заранее, и
загружают ее в котел через мерник 6. Шампунь перемешивается в
течение 5 мин, после чего лабораторией отбирается проба на анализ.
После заключения лаборатории о соответствии готового продукта
требованиям НТД шампунь самотеком сливают в аппарат 75, где он
отстаивается в течение времени, предусмотренного регламентом,
или необходимого для получения результата микробиологических
исследований. После отстаивания шампунь насосом 13 подается в
мерник S, взвешивается на весах 7, а оттуда самотеком поступает на
фасовку. Обратный холодильник 5 предназначен для концентрации
паров спирта (если он входит в рецептуру), выделяемых при повы-
шенной температуре приготовления шампуня.
Недостатки шампуней на мыльной основе пытались компенси-
ровать добавками синтетических ПАВ, комплексообразователей,
обеспечивающих должный уровень пенообразования и моющего
действия в жесткой воде. Множество примеров таких рецептур мож-
но найти в патентной и научной литературе, особенно прошлых лет.
Приведем лишь в качестве иллюстрации рецептуру шампуня с
триэтаноламиновым мылом:
Олеиновая кислота 9,3
Алифатические кислоты кокосового масла 6,7
Триэтаноламин (ТЭА) 9,0
Додецил бензо л сульфонат ТЭА (35%) 25,0
Отдушка 1,5
Вода До 100
Трудности, сопровождающие введение мыла в современные ре-
цепты шампуней, обусловлены: необходимостью подбора компо-
нентов - диспергаторов кальциевого мыла; растущими требования-
564
Глава 22
ми в отношении эстетического состояния волос после мытья; общей
тенденцией к большей дерматологической мягкости, которая, на-
пример, проявляется в использовании подкисленных рецептур, при-
ближающихся по pH к изоэлектрической точке кератина и человече-
ского эпидермиса (5,5-6,5).
Примером современной щелочной мыльной рецептуры может
служить шампунь для окислительного крашения волос («Henkel
KGaA» - Заявка 3500877 (ФРГ), 1984/1986):
Ингредиенты Количество, %
Олеат аммония (85%) 7,5
Лаурилэтоксисульфат натрия (28%) 3,5
Оксиэтилированный нонилфенол 12,0
Лауриловый спирт 6,5
Раствор стабилизатора 8,0
Раствор красителя 3,0
Алкилдиметиламиноксид 10,0
Окислитель (Westvaco Diacid-1550) 5,0
Аммиачный раствор 8,0
1,2-Пропанол 10,0
Отдушка 0,2
Вода До 100
Здесь оксиэтилированный нонилфенол выполняет роль основного
солюбилизатора красителя. Алкилдиметиламиноксид (Миранол-А 15)
играет роль стабилизатора пены и загустителя. Кроме того, он совме-
стно с алифатическим спиртом защищает кожу от неблагоприятного
влияния щелочи, красящих и отбеливающих компонентов.
Рецептуры на основе алкилбензолсульфонатов (обычно в виде
триэтаноламиновой соли) и алкилсульфатов в Европе не столь рас-
пространены по причине чрезмерного обезжиривания кожи, волос,
сравнительно высокого уровня раздражения кожи и слизистой обо-
лочки глаз. Несмотря на это, рецептуры шампуней с алкилсульфата-
ми по-прежнему преобладают на рынке США. Дерматологическая
«мягкость» алкилсульфатов в значительной мере определяется при-
родой противоиона, наилучший показатель в этом отношении - у
три- и моноэтаноламиновых солей.
Шампуни на основе поверхностно-активных веществ. За по-
следние 10-15 лет шампуни претерпели существенную эволюцию и
в качественном, и в функциональном плане. Повышение требований
к дерматологической мягкости, к эстетическому оформлению и к
косметическим аспектам повлекло определенные изменения в по-
Средства по уходу за волосами
565
верхностно-активной основе, расширило набор кондиционирующих
и биологически активных компонентов. В настоящее время шампуни
выпускают, главным образом, на основе синтетических поверхност-
но-активных веществ.
Шампуни могут быть жидкие, кремообразные и гелеобразные.
В состав шампуней входят следующие группы веществ: ПАВ
(основа); стабилизирующие, пережиривающие, смягчающие вещест-
ва; биологически активные вещества (витамины, хвойно-кароти-
новая паста, провитаминный концентрат из хвои, яичное масло, ле-
цитин и фосфатиды, белковый гидролизат, апилак, настои хмеля,
ромашки, крапивы и др.); отдушки, растворители, пластификаторы и
другие вещества.
Шампуни на основе высококачественных синтетических ПАВ
хорошо промывают голову не только в мягкой, но и в жесткой и да-
же морской воде; не образуют, подобно мылам, нерастворимых со-
лей кальция и магния, которые оседают в виде белого налета и плохо
удаляются при ополаскивании водой. Волосы после мытья этими
шампунями приобретают блеск, хорошо расчесываются, становятся
мягкими и эластичными, легко укладываются в прическу. Благодаря
последним достижениям науки шампуни стали иметь более мягкую
основу, что позволяет применять их каждый день. Лечебно-профи-
лактический эффект шампуней различного назначения достигается
за счет специальных полезных добавок, как растительных, так и син-
тетических.
Основой безмыльных шампуней являются синтетические мою-
щие вещества, а также определенный набор вспомогательных кон-
диционирующих компонентов, которые обеспечивают необходимую
рецептурную форму, товарный вид, потребительские свойства.
К таким компонентам относятся загустители, антистатики, консер-
ванты; вещества, улучшающие гриф волос, противовоспалительные,
лечебные, тонизирующие компоненты, регуляторы pH, парфюмер-
ные добавки, комплексообразователи, красящие вещества, «перла-
мутровые добавки».
Важнейшую группу сырья для производства шампуней состав-
ляют анионоактивные ПАВ (см. раздел 18.6.1). Наиболее часто при-
меняют лаурил-производные, содержащие в углеводородной цепи
С]2, широко используется лаурилсаркозин натрия. Эти вещества хо-
рошо пенятся и переносятся организмом, не раздражают глаза.
Катионоактивные ПАВ обладают бактерицидными и антистати-
стическими свойствами, входят, в основном, в ополаскиватели для
566
Глава 22
волос. Амфотерные ПАВ служат хорошими добавками к другим
ПАВ в шампунях.
Неионогенные ПАВ хорошо моют в жесткой и даже в морской
воде, но обладают низкой пенообразующей способностью. В смеси с
другими ПАВ улучшают свойства шампуней.
В качественном шампуне ПАВ должно быть не менее 10-16%, в
дешевых шампунях содержится 2-4% ПАВ и, естественно, такие
шампуни с трудом промывают волосы.
Содержание ПАВ в жидких шампунях отечественного производст-
ва - от 5 до 20%, в гелеобразных - 5-24%, а в кремообразных - 10-20%.
Приведем распространенный вариант основы шампуня для нор-
мальных волос, который, вследствие присутствия карбоксибетаина и
диэтаноламидов. обладает некоторым кондиционирующим эффектом:
Лаурилсульфат натрия, % 10
Лаурилсульфат ТЭА. % 5
Лаурилкарбоксибетаин, % 3
Диэтанолам иды жирных кислот кокосового масла, % 4
Вода До 100
Дополнительным введением в рецептуру 1-5% N-оксида тре-
тичного амина и / или неионогенного солюбилизатора из числа Тви-
нов солюби-лизируют 1,5% 1-имидазолил-1-(4-хлорфенокси)-3,3-ди-
метилбутанона-2, чем достигается антимикробный, антисеборейный
эффект.
Основу кондиционирующего шампуня фирмы «Жилетт» со-
ставляют: лаурилсульфат аммония, алкиламидопропилдиметилами-
ноксид, 3,6-диметил-октил-4-диол-3,6 («Сурфинол-82») и катионное
производное гидроксиэтил-целлюлозы (поликвотерниум-10).
Небольшое предварительное оксиэтилирование спиртов лаури-
ловой фракции позитивно сказывается на свойствах (в частности,
дерматологических) солей сульфоэфиров. Алкилэтоксисульфаты
натрия, аммония, магния, реже - моно- и триэтаноламина являются
ныне основным типом анионных ПАВ в составе шампуней. Обиль-
ная пена вне зависимости от жесткости воды, сравнительно низкий
уровень раздражающего действия, хорошее смывание привнесенных
и антропогенных загрязнений, легкость регулирования консистен-
ции солями, алкилоламидами, оксиэтилированными глицеридами
алифатических кислот, оксидами аминов и прочими добавками, со-
вместимость со многими другими типами ПАВ и кондиционирую-
щими компонентами, отличная биоразлагаемость - все дает основа-
Средства по уходу за волосами
567
ние полагать, что в дальнейшем эти ПАВ будут доминирующей ос-
новой шампуней.
Ингредиенты % .
Лаурилэтоксисульфат натрия 15,0
Алкиламидопропилкарбоксибетаин* 1,0
Моноэтано ламиды алифатических кислот кокосового масла 3,0
Г идроксиэтилцеллюлоза 0,5
ЭДТА три натриевая соль 0,1
Консервант, отдушка, краситель, регулятор pH. вода До 100
* Алкил - гидрированных кислот талового масла
Введение в рецептуры шампуней и других моющих средств, ги-
гиенических косметических изделий неионогенных сурфактантов
положительно влияет на структуру волоса, не раздражает кожу и
слизистую оболочку глаза.
Алкилполигликозиды (АПГ) - неионогенные сурфактанты -
были впервые описаны более 100 лет назад Эмилем Фишером. Дол-
гое время АПГ не использовались в промышленном масштабе. Од-
нако, с 1992 года концерн Хенкель начал выпуск АПГ под торговой
маркой Plantacare®, и с этого момента АПГ становятся все более по-
пулярными у разработчиков и производителей косметической про-
дукции. Будучи неионогенными сурфактантами, АПГ все же не-
сколько отличаются от классических неионогенных сурфактантов -
этоксилированных жирных спиртов.
Отличие заключается в том, что АПГ является продуктом ката-
литической реакции между глюкозой и жирными спиртами расти-
тельного происхождения. Глюкозу получают из крахмала, а жирные
спирты получают из кокосового или пальмового масла, что обеспе-
чивает натуральность сырья для шампуня.
Исследование дерматологических характеристик АПГ позволи-
ло дать сравнительную характеристику по степени раздражающего
действия на кожу различных сурфактантов, использующихся в кос-
метических рецептурах (рис. 22.6). Наибольшим раздражающим
действием обладает лаурилсульфат натрия. Остальные сурфактанты
вызывают относительно небольшое раздражение и составляют груп-
пу веществ с высоким пенообразованием.
Метод исследования: Duhring-Kammer-Те st
Стандартным тест-методом, который используется для прогноза
действия сурфактантов на слизистую оболочку глаза, является метод
НЕТ-САМ.
568
Глава 22
Sodium Lauryl Sulfate
Sodium Laureth Sulfate
Disodium Laureth Sulfate
Disodium Laurethsulfosuccinate
Fatty Alcohol Ether Sulfate
Sodium Myreth Sulfate
Potassium Cocoyl Hydrolyzed Collagen
Coco-Betaine
Cocamidopropyl Bttaine
Cocamphodiacetate
Рис. 22.6. Дерматологические характеристики некоторых
сурфактантов
На рис. 22.7 показаны результаты тестирования некоторых сур-
фактантов в концентрации 3%. Оказалось, что раздражающее дейст-
вие сульфоэтоксилата и кокамидопропилбетаина сравнимы. Наибо-
лее сильным раздражающим агентом является кокамидопропилбета-
ин, а самым слабым - лаурилгликозид.
1 2 3 4 5 6
1 - Cocamidopropylbetaine; 2 - Sodium Laureth Sulfate; 3 - Desyl Gly-
coside; 4 - Cocamhodiacetate; 5 - Potassium Cocoyl Hydrolyzed Colla-
gen; 6 - Layryl Glycoside
Рис. 22.7. Действие сурфактантов на слизистую оболочку глаза
Комбинация сульфоэтоксилата и вторичных сурфактантов, та-
ких, как кокамидопропилбетаин или лаурилгликозид, позволяет сни-
зить степень раздражения. Оптимальными же дерматологическими
свойствами обладает сочетание трех сурфактантов - сульфоэтокси-
лата, кокамидопропилбетаина и АПГ. Кроме того, эта тройная ком-
бинация характеризуется и наилучшим пенообразованием.
Средства по уходу за волосами
569
Метод исследования: НЕТ-СAM
Несомненным преимуществом АПГ, помимо уже описанных
дерматологических характеристик, является их положительное
влияние на структуру волоса, что можно с успехом использовать в
рецептурах «щадящих» шампуней, например, для тонких волос
или детских.
Тонкие и поврежденные волосы плохо расчесываются, ломают-
ся, плохо укладываются, прическа имеет небольшой объем и недол-
го держит форму. Все это необходимо учитывать при создании шам-
пуней для тонких волос.
Принцип создания рецептуры шампуня для тонких волос сле-
дующий:
Основа - мягкий сурфактант;
pH - нейтральный или слегка закисленный.
Кондиционирующие добавки: катионные гидролизаты белков;
катионные сурфактанты; псевдокатионные соединения; добавки,
улучшающие фактуру волоса; гидролизаты белков; полимеры / PVP;
глюкоза; АПГ.
В таблице 22.3 приведен пример рецептуры шампуня для тонких
волос. Для предотвращения быстрого засаливания волос дополни-
тельно рекомендуется ввести специальную добавку, полученную в
результате конденсации гидролизата белка (коллагена) и жирной ки-
слоты (абиетиновой). Для оценки эффективности действия шампуня
на структуру волос, промытая шампунем по указанной рецептуре
прядь волос, пропускалась через специальные механизмы, имити-
рующие движения расчесок. Было показано, что расчесываемость
влажной пряди ухудшилась, а сухих волос - заметно улучшилась.
22.3. Пример рецептуры шампуня для тонких и жирных волос
Компонент % Функция
Sodium Laureth Sulfate 28% TEXAPON® NSO 14,3 Основной сурфактант
Decyl Glycoside PLANTACARE® 2000 10,0 Вторичный сурфактант
Cocamidopropylbetaine DEHYTON® К 10,0 Вторичный сурфактант
Potassium Abietoyl Hydrolyzed Collagen LAMEPON® PA-K 3,1 Активный компонент
Polyquatemium-10 POLYMER JR 400 0,2 Кондиционер
Laureth-2 ARLYPON® F 1,0 Регулятор вязкости
NaCl 1,0
Water, preservative До 100
pH 5,5
570
Глава 22
Изменение объема прически после мытья шампунем оценивает-
ся следующим способом. Пряди волос до и после мытья помещают-
ся рядом и освещаются. Затем сравниваются площади отбрасывае-
мых теней.
В настоящее время во всем мире разработка рецептур космети-
ческих средств ведется в направлении их большей натуральности,
гипоаллергенности и полифункциональности.
Имеется обширный выбор мягких полифункциональных ПАВ.
полученных из растительного сырья. Среди ПАВ, производимых из
возобновляемых источников, находящих широкое применение на
быстрорастущем рынке натуральной косметики, можно выделить:
ацилсаркозинаты, ацилглутаматы, ациллактилаты, сложные эфиры
сорбита и сахарозы, алкилполиглюкозиды, глюкозамиды, амдопро-
пиламины, четвертичные аммониевые соединения со сложноэфир-
ной связью, амидопропилбетаины, продукты конденсации жирных
кислот и гидролизатов белка и др.
В качестве загустителей шампуней используют водораствори-
мые синтетические, природные вещества (трагакант) и модифициро-
ванные природные полимеры (карбоксиметилцеллюлоза), хлори-
стый натрий. Они регулируют вязкость шампуней.
Консерванты вводят в шампуни с целью ингибирования роста
микроорганизмов или их уничтожения, так как многие шампуни явля-
ются подходящей питательной средой для развития микро-организмов.
Состав консервантов различный в зависимости от вида шампуня.
Наиболее распространенные продукты фирм Room & Haas,
Bayer AG, Bang & Bonsomer, ISP и др. - такие, как катон, бронол,
фенилпропиловый спирт и др.
Широкое применение в составе средств для мытья нашли нату-
ральные экстракты и лечебные компоненты. К числу стимулирую-
щих средств относят экстракты чабреца, шалфея, душицы, розмари-
на, женьшеня, перечной мяты; к успокаивающим компонентам -
экстракты морских водорослей, луговой ромашки, валерианы, хмеля,
пустырника. Противовоспалительным, заживляющим и слабым бак-
терицидным действием обладают экстракты календулы, зверобоя,
ромашки, алоэ, череды, тысячелистника и др. В современные сред-
ства для мытья волос стали вводить витамины А, С, Е, F, пантенол,
аллантоин, мед и многие другие полезные добавки (табл. 22.4).
Для ароматизации средств для ухода за волосами используют на-
туральные эфирные масла: кедровое, лавандовое, мятное, пихтовое,
розовое, эвкалиптовое, лимонное и др. В последнее время в качестве
отдушек применяют синтетические душистые вещества. Состав от-
Средства по уходу за волосами
571
душек претерпевает качественные изменения. Отдушки становятся
все более многокомпонентными с большим разнообразием ароматов.
22.4. Пример ассортимента средств для мытья волос
Наименование, изготовитель Назначение Особенности состава Действие
1 2 3 4
Шампунь «Особый на травах» (фирма «Свобода», г. Мо- сква) Для нормаль- ных волос Вытяжка листьев и цветов липы, экс- тракты мелиссы и мать-и-мачехи, ви- тамины А, С, мед, пантенол Очищает волосы и кожу без применения агрессивных моющих средств, придает эла- стичность, блеск, стимулирует рост
Шампунь «Горь- кий орех» (фирма «Гармония плюс», г. Москва) Для нормаль- ных и жирных волос Экстракты календу- лы. корень бадана и лопуха Оказывает укреп- ляющее действие на волосы и усиливает их рост, улучшает кровообращение и питание кожи головы, обладает антисепти- ческим и антисебо- рейным действием
Шампунь-конди- ционер от перхоти «Чистая линия» (парфюмерно- косметическая фабрика концерн «Калина», г. Ека- теринбург) От перхоти для всех ти- пов волос Лечебный компонент Octopirox (Октопи- рокс) Удаляет перхоть, а при регулярном при- менении предупреж- дает ее образование
Шампунь «Кари- на» (фирма «Сво- бода», г. Москва) Для сухих и нормальных волос Витамины Е и груп- пы В, каротиноиды, дубильные вещества Предохраняет от пе- ресушивания, придает эластичность и блеск
Шампунь «Дет- ский» (фирма «Свобода», г. Мо- сква) Для детей, моет без слез Мягкая субстанция на основе бетаинов, экстракт ромашки, глицериды жирных кислот кокосового масла, витамин В5 Оказывает щадящее действие на волосы, кожу головы, не вы- зывая сухости и лом- кости волос и не раз- дражает кожу
Шампунь «Лесная малина» (фирма «Гармония плюс». I. Москва) Для детей, моет без слез Экстракты листьев малины и череды Обладает противо- воспалительным и слабым бактерицид- ным действием
Бальзам «Балет» (фирма «Свобода», I. Москва) Для любых волос Растительные экс- тракты хмеля, аира, череды Дает антисептический эффект, защищает волосы
572
Глава 22
Продолжение таблицы 22.4
1 2 3 4
Бальзам-ополаски- ватель «Особый на травах» (фирма «Свобода», г. Мо- сква) Для тонких и чувствитель- ных волос Экстракт крапивы, ромашки и корня солодки Улучшает структуру волос, они меньше путаются и легко расчесываются, при- обретают блеск и шелковистость
Тоник-кондицио- нер «Чистая ли- ния» (концерн «Калина», г. Ека- теринбург) Для сухих и нормальных волос Экстракт цветов липы, богатый ду- бильными вещест- вами, витаминами группы В Питает волосы, обра- зует защитную плен- ку, препятствующую потере влаги, предо- храняет от поврежде- ний при укладке. При- дает волосам блеск, пышность и силу
Для регулирования pH средств для мытья волос используют до-
бавки «мягких кислот» - лимонной, уксусной, винной, молочной,
аскорбиновой - или щелочей.
Красители вводят с целью достижения гармонии его внешнего
вида, упаковкой, ароматом, для маскировки нежелательных оттенков
шампуней, для привлечения потребителя. Красители должны быть
стойкими к выцветанию, химическим превращениям, не способство-
вать протеканию окислительных процессов. Перламутровый или
опаловый вид шампуням придают соли высших алифатических ки-
слот: пальмитаты, стеараты магния, цинка.
Технологическая схема приготовления жидких шампуней при-
ведена на рис. 22.8.
Концентрированный натрийлаурилсульфат или другой оксиэти-
лированный ПАВ разогревают в аппарате 7. Иногда в этот же аппа-
рат подводят воду для уменьшения его концентрации. В приведен-
ной схеме вода подведена непосредственно к реактору 7.
Диалкиламиды из бочек или из другой тары с помощью вакуума
загружаются в вакуум-мерник 3. Вода, а также ПАВ согласно рецеп-
туре поступают в реактор 7 с паровой рубашкой. Котел загружают с
помощью сжатого воздуха при работающей мешалке. При переме-
шивании массу нагревают до 40 °C с помощью пара, подаваемого в
рубашку котла, и варят основу 2 ч. При получении массы однород-
ной консистенции подогрев прекращают и массу охлаждают до
25-30 °C. Затем в котел при перемешивании загружают спирт и от-
душку из мерника 6.
Средства по уходу за волосами
573
Вакуум транспортный
Рис. 22.8. Технологическая схема производства жидких шампуней:
/ - аппарат для подогрева ПАВ; 2, 13, 15 - платформенные весы; 3 -
вакуум-мерник; 4 - аппарат для растворения лимонной кислоты; 5, 6 -
мерники; 7 - реактор; 8, 9, 12, 14 - сборники; 10 - насос; 11 - фильтр
После ввода всех компонентов и тщательного их перемешива-
ния отбирают пробу шампуня для определения pH. При pH более 7,5
в шампунь отдельными порциями из мерника 5 вводят раствор ли-
монной кислоты, который готовят отдельно в эмалированном реак-
торе 4. После подачи в котел очередной порции раствора кислоты
определяется величина pH. Шампунь считается пригодным к выпус-
ку при pH 6-7,5. Затем отбирают пробу на полный анализ и по полу-
чении положительного результата готовый шампунь сливают из ре-
актора 7 в сборники 8 и 9 для готового шампуня.
Готовый шампунь насосом 10 перекачивают в сборники 12 и 14
на весах 13 и 15 и после взвешивания передают на расфасовку. Жид-
кие шампуни расфасовывают в соответствующую тару на автомати-
ческих линиях.
Шампуни, приготовленные на основе ПАВ по описанной выше
технологической схеме, должны легко растворяться в воде любой
жесткости; иметь высокую устойчивость к элементам жесткости во-
ды, обладать хорошей пенообразующей способностью и достаточ-
ным моющим действием; быть стабильными при хранении при тем-
пературе не ниже 5 °C; хорошо смываться и не оставлять на волосах
574
Глава 22
и коже налета, делать волосы мягкими и придавать им блеск; не
обезжиривать кожу и волосы и не раздражать кожу.
Технологическая схема приготовления кремообразного шампуня
на основе ПАВ аналогична схеме выработки жидких шампуней. Одна-
ко в нее входит другое оборудование для расфасовки. Режимы приго-
товления и рецептуры кремообразных шампуней отличаются от режи-
мов выработки и рецептур жидких. Ниже приведена примерная рецеп-
тура концентрированного шампуня кремообразной консистенции.
Составные части %
Олеин мети лтаурид натрия 20
Оксиэтилированные алкилфенолы 10
Триэтаноламиновая соль лаури л сульфата 5
Предприятия выпускают кремообразные и желеобразные шам-
пуни. Они экономичны, позволяют увеличить выпуск продукта в
пересчете на активное вещество на том же оборудовании, т. е. зна-
чительно увеличить мощность, производительность труда, снизить
себестоимость за счет экономии транспортных расходов, упаковоч-
ных материалов и других факторов.
Технологическая схема приготовления сложного по составу
кремообразного шампуня непрерывным способом (рис. 22.9) заклю-
чается в следующем.
Олеилметилтаурид натрия, оксиэтилированный алкилфенол,
триэтаноламиновую соль лаурилсульфата, а также ализариновое
масло, пропиленгликоль и хлорофилло-каротиновую пасту по тру-
бопроводу А с помощью многокомпонентного насоса-дозатора 1 в
соответствующих рецептуре количествах прокачивают через непре-
рывно действующий нагреватель 3.
В период прокачки компоненты нагреваются с помощью горя-
чей воды до температуры 50-60 °C. Подогретая смесь поступает в
реакторы 6, работающие попеременно. Сюда же по трубопроводу Б
дозировочным насосом 2 через подогреватель 4 закачивают моно-
этаноламид синтетических жирных кислот C10-Ci6, хлористый на-
трий и мочевину, нагретую до 70-75 °C. По трубопроводу В закачи-
вают теплую дистиллированную воду (40-45 °C). Смесь перемеши-
вается при малых оборотах мешалки в течение часа. Затем массу
охлаждают до 40 °C и вводят отдушку (на схеме не показана). С по-
мощью переключателя 8 реакторы работают попеременно. Приго-
товленный шампунь насосом 7 прокачивается через холодильник 1()%
где масса охлаждается до 18-20 °C, в деаэратор 11. Реакторы и де-
Средства по уходу за волосами
575
аэратор работают под вакуумом, создаваемым насосом 9. Далее кре-
мообразная масса поступает в отстойные баки 12 и, после положи-
тельного анализа на качество продукта, с помощью насоса 14 через
переключатель 13 подается на тубонаполнительную машину для фа-
совки ее в тубы.
Рис. 22.9. Технологическая схема производства кремообразного
шампуня непрерывным способом
По данной схеме непрерывный процесс дозирования осуществ-
ляется с помощью специальных многокомпонентных дозирующих
насосов 1 и 2. Эти насосы имеют несколько пар цилиндров, число
которых соответствует числу рецептурных компонентов. Поршни
приводятся в движение от одного вала и двигателя (особенность
конструкции), этим достигается большая точность объемного дози-
рования, чем при установке нескольких одноплунжерных дозаторов.
Ход поршня плавно регулируется с помощью специального приспо-
собления с подачей продукта от нуля до заданного количества.
Управление всем процессом осуществляется с пульта управления 5.
В России действует стандарт, который распространяется на
моющие гигиенические косметические изделия - шампуни, жидкое
мыло, моющие гели (для душа, для ванн, для интимной гигиены),
средства очищающие (пенки, гели, муссы), пену для ванн (далее -
моющие изделия) для гигиенического ухода за волосами и кожей*.
ГОСТ Р 52345-2005 «Изделия косметические гигиенические
моющие» объединяет моющие изделия, представляющие собой рас-
* Стандарт не распространяется на твердое туалетное мыло и космети-
ческие жидкости (прим, авторов)
576
Глава 22
творы, гели, эмульсии на основе поверхностно-активных веществ. В
них могут входить отдушки, красители и специальные добавки,
улучшающие потребительские свойства изделий, которые должны
быть разрешены к применению.
Перечисленные выше изделия должны вырабатываться в соот-
ветствии с рецептурами, техническими требованиями и технологи-
ческими регламентами (инструкциями) при соблюдении санитарных
норм и правил, утвержденных в установленном порядке.
По органолептическим и физико-химическим показателям
моющие изделия должны соответствовать требованиям и нормам,
указанным в табл. 22.5.
22.5. Показатели моющих изделий по ГОСТ Р 52345-2005
Наименование показателя Характеристика и норма
шампунь пена для ванн, гель моющий, мыло жидкое средства очи- щения
Внешний вид Однородная жидкость или однородная жидкая или густая геле- или кремообразная масса без посторонних примесей
Цвет Свойственный цвету данного изделия
Запах Свойственный запаху данного изделия
Водородный показатель pH 5,0-8,5 5,0-8,5 5,0-8,5
Пенообразующая способность: пенное число, мм, не менее 100 145
устойчивость пены, не менее 0,8 0,8 —
Массовая доля суммы тяжелых металлов, % (мг/кг), не более 0,0020 (20,0)
Примечания:
1. В моющих изделиях специального назначения допускаются специфические
вкрапления абразива и добавок в соответствии с рецептурой изготовителя.
2. Норма водородного показателя pH для шампуней и жидкого мыла на жиро-
вой основе допускается не более 10,0; для шампуней, гелей, моющих специаль-
ного назначения и средств очищающих - в пределах 3,5-8,5.
Микробиологические показатели моющих изделий должны соот-
ветствовать требованиями к парфюмерно-косметической продукции
СанПиН 1.2.681-97 «Гигиенические требования к производству и
безопасности парфюмерно-косметической продукции», где смывае-
мая косметика относится к группе «остальная косметика», а показате-
ли: МАФАиМ - не более 103 КОЕ/г (см3); дрожжи, грибы - не более
102 КОЕ/г (см3); патогенные микроорганизмы должны отсутствовать.
Средства по уходу за волосами
577
22.4. Косметические средства для ухода
за волосами после мытья
Если волосы в результате недостаточной секреции сальных
желез или из-за плохого ухода становятся сухими и поврежденны-
ми, то возникают следующие проблемы: утрачивается блеск волос;
расхождение чешуек ведет к расщеплению волоса; прогрессирует
пористость волос (это ведет к значительному увеличению времени
их высыхания); снижается прочность волос: они становятся более
ломкими из-за разрушения множества поперечных связей в струк-
туре кератина.
Для решения этих проблем применяются косметические препа-
раты для ухода за волосами после мытья, оказывающие следующее
действие: возвращение волосам блеска; облегчение расчесывания
волос; укрепление волос, повышение их упругости; снятие статиче-
ского электричества; облегчение укладки волос.
В целом существует две группы средств для ухода за волосами
после мытья: традиционные продукты, которые надо смывать (опо-
ласкиватели), и другие, сравнительно недавно появившиеся на рын-
ке - средства, которые наносятся на волосы и не смываются.
Смываемые средства для ухода за волосами после мытья голо-
вы - эта группа косметических продуктов охватывает все виды опо-
ласкивателей или кондиционеров, начиная с жидкого молочка, баль-
замов-ополаскивателей, кремов с различной консистенцией для рас-
чесывания волос, и заканчивая упакованными в тюбики или пакети-
ки жидкими гелями и масками в баночках.
Перечисленные средства - результат различных композиций
основы и действующих начал.
Прежде всего, речь идет о возможности компенсировать небла-
гоприятные воздействия на волосы и придать им такие свойства, как
легкость при расчесывании, упругость, блеск и мягкость. Эти основ-
ные качества четко определяют ожидания потребителей косметиче-
ских продуктов описываемой группы.
Волосы не блестят. У неповрежденных волос чешуйки кути-
кулы плотно прилегают друг к другу. Поэтому луч света, падающий
на волос, отражается от его поверхности - волос блестит. Внешние
воздействия, разрушающие липидный слой либо деорганизирующие
дисульфидные связи (щелочи, ПАВ, средства для химической завив-
ки, УФ излучение и т. д.), нарушают сцепление между чешуйками
кутикулы. Теперь достаточно слегка потянуть за волос (расчесыва-
ние расческой или щеткой) для того, чтобы чешуйки кутикулы под-
19— 4905
578
Глава 22
нялись вверх и пришли в беспорядок. Лучи света, падающие на та-
кой волос, будут отражаться хаотично. В результате блеск волос
пропадет (рис. 22.10).
Здоровые волосы
Поврежденные волосы
Молекулы кондицио-
нера на поверхности
поврежденного волоса
Рис. 22.10. Кондиционирование волос
Волосы запутываются. Поднятые чешуйки становятся уязви-
мыми. Каждое применение расчески, порывы ветра и даже чесание в
затылке могут вызвать их дальнейшее повреждение, в результате
чего чешуйки становятся неровными и зазубренными. Трение между
волосами увеличивается, они запутываются и их труднее расчесы-
вать. Все это, в свою очередь, создает условия для дальнейшего по-
вреждения чешуек.
Старение волос. Многие люди замечают, что с возрастом их
непослушные волосы начинают легче поддаваться укладке и завив-
ке. Это происходит из-за того, что кортекс частично обнажается и на
его дисульфидные связи легче воздействовать. В неповрежденных
волосах для того, чтобы разрушить дисульфидные связи кортекса,
вода должна преодолеть кутикулу. Чем надежнее кутикула прикры-
вает кортекс, тем меньшее количество дисульфидных связей удается
разрушить, а значит, тем слабее держится завиток. Обнаженный кор-
текс создает для завивки более благоприятные условия.
Волосы секутся. Продолжающиеся химические и механические
воздействия в конце концов вызывают пилинг чешуек. В результате,
особенно на концах волоса, кортекс полностью обнажается, вода
проникает в межфибриллярное пространство и разрывает дисуль-
фидные связи, волос начинает расслаиваться и легко ломается.
Поврежденные волосы нельзя «починить», можно лишь улуч-
шить их внешний вид и предохранить их от дальнейшего поврежде-
ния. Это достигается кондиционирующими добавками. В состав
кондиционеров входят макромолекулы, которые «липнут» к кортек-
су и застревают между чешуйками кутикулы. В результате чешуйки
временно приклеиваются друг к другу, а скольжение волос восста-
навливается. Волосы перестают травмироваться при расчесывании,
Средства по уходу за волосами
579
и процесс разрушения кутикулы приостанавливается. Если при сис-
тематическом использовании кондиционеров регулярно обрезать
концы поврежденных волос, то есть надежда, что отрастающие во-
лосы окажутся в лучших условиях и будут медленнее разрушаться.
В качестве кондиционирующих добавок используются белки (кера-
тин растительного и животного происхождения), липиды (церами-
ды), полисахариды (хитозан, гиалуроновая кислота), а также любые
макромолекулы, которые могут образовывать комплексы с белками
и, следовательно, «приклеиваться» к волосам.
Смываемые средства для ухода за волосами после мытья пред-
ставляют собой эмульсии типа «масло в воде», которые имеют сле-
дующий состав: базовая основа, загуститель, кондиционирующие
добавки: поверхностно-активные катионные агенты, косметические
добавки, специальные компоненты, консерванты, отдушка.
Для российского производителя наиболее часто встречающими-
ся средствами по уходу за волосами после мытья являются бальзамы.
При составлении базовой рецептуры (табл. 22.6) в качестве
эмульгатора служит неноногенный ПАВ, а в качестве структурооб-
разователя - высокомолекулярные спирты.
22.6. Рецептура бальзамов-ополаскивателей
№ п/п Наименование компонентов С, %
1. Катионоакгивный ПАВ - генамин (дистеаринаммоний хлорид) 3,5-4,0
2. Неноногенный ПАВ - эфир полиглицерина и жирных кислот кокосового масла - GSB 2,5-3,0
3. Высокомолекулярные спирты 3,0-3,5
4. Полезные добавки 0,3-0,5
5. Лимонная кислота 0,1-0,15
6. Красители 0,001-0,002
7. Отдушка 0,3-0,35
8. Консерванты 0,3-0,5
9. Вода До 100%
Алкилполигликозиды (АПГ), о которых говорилось ранее, ши-
роко используются в ополаскивателях.
Несмотря на свойства неионогенного сурфактанта, АПГ может
сочетаться с катионными сурфактантами, например, с кондициони-
рующими компонентами. АПГ с длинными и умеренно длинными
углеводородродными цепочками обладают свойствами со-
эмульгатора и позволяют получить ополаскиватель, не содержащий
этоксилированных продуктов.
580
Глава 22
В таблице 22.7 представлена базовая рецептура ополаскивателя
для волос на основе лаурилгликозида, смеси цетилового и стеарино-
вого спиртов и хлорида цетилтриметиламмония. В рецептуру вводи-
ли различные масляные компоненты и исследовали действие препа-
рата на волосы, а также его конечную вязкость.
Эффективность препарата оценивалась по степени расчесывае-
мости влажных прядей. Показано, что добавление масляных компо-
нентов улучшает расчесываемость волос. В противоположность
этому, обработка волос составом, не содержащим масляных компо-
нентов, приводит к ухудшению расчесываемости влажных волос
примерно на 10%. На свойство волос спутываться добавление масел
в рецептуру не оказывает какого-либо влияния.
Физико-химические свойства ополаскивателей, рецептура кото-
рых включает жирные спирты, улучшаются при добавлении масел.
Так, масляные компоненты способствуют стабилизации вязкости
при хранении.
22.7. Рецептура ополаскивателя для волос с лаурилгликозидом
Компоненты % Функция
Lauryl Glycoside Plantacare® 1,0 Эмульгатор
Cetearyl Alcohol Lanette® 0 2,5 Регулятор вязкости
Масляный компонент 2,0 Эмолент
Cetrimonium Chloride Dehyquart® A 1,0 Кондиционер
Water, preservative До 100
4,5
В табл. 22.8 приведен пример рецептуры ополаскивателя с лау-
рилгликозидом и катионной эмульсионной основой, в состав кото-
рого включена масляная фракция.
22.8. Рецептура ополаскивателя для волос с АПГ
Компоненты % Функция
Di stearoyl
Hydroxyethylamonium
Methosulfate & Cetearyl
Alcohol Dehyquart® F75 14,0 Катионная эмульсионная основа
Cetearyl Alcohol Lanette® 0 2,1 Регулятор вязкости
Clyceryl Stearate Cutina® MD 0,5 Регулятор вязкости
Lauryl Glycocide Plantacare® 1200 2,0 Эмульгатор м/в
Dicapryl Ether Cetiol® OE 1,0 Эмолент
Water, preservative 83,0
pH 7
Средства по уходу за волосами
581
Силиконы, начиная с 80-х годов, стали незаменимыми компо-
нентами большинства средств по уходу за волосами.
Главной задачей силиконов в рецептурах является обеспечение
хорошо кондиционирующего эффекта и блеска волос. Традиционно
они используются в шампунях «2 в 1», где соединяются свойства
косметического изделия: мыть волосы и их кондиционировать*.
Первые шампуни «2 в 1», произведенные в конце 70-х годов, бы-
ли представлены двухфазными продуктами. Они состояли из водного
раствора ПАВ, на котором плавал слой минерального масла. В качест-
ве дестабилизатора эмульсии в рецептуру добавляли жирные спирты.
Второе поколение шампуней «2 в 1» представляет комбинацию
водорастворимых катионных полимеров (в качестве кондициони-
рующей добавки) и анионных ПАВ. В такой системе при разбавле-
нии водой происходило разделение комплексов «полимер / ПАВ», в
результате чего полимеры осаждались на волосах. Удобство в ис-
пользовании и неплохие потребительские характеристики сделали
эти шампуни довольно популярными.
Третье поколение кондиционирующих шампуней отличается
тем, что гидрофобные вещества, например, силиконы, после ополас-
кивания остаются на волосах и закрепляют прическу. В рецептуре
силиконы могут быть единственной кондиционирующей добавкой
или сочетаться с катионными полимерами.
Полидиметилсилоксаны - это гомополимеры, имеющие очень гиб-
кий скелет, к которому присоединены метильные группы (рис. 22.11).
Гидрофобные
Рис. 22.11. Связывание силикона на поверхности волоса
В настоящее время наблюдается тенденция выпуска косметических изделий
для ухода за волосами с индивидуальными свойствами, т. е.. если шампунь - то
моет, если кондиционер - то кондиционирует (прим, авторов)
->0—4905
582
Глава 22
Для силиконов характерны низкое поверхностное натяжение
(19-21 мН/м) и высокий коэффициент распределения. На поверхно-
сти волоса силиконы ведут себя как смазка, формируя равномерную
пленку, которая делает волосы шелковистыми и блестящими. В от-
личие от силиконов, масла и катионные полимеры на поверхности
волоса ведут себя довольно непредсказуемо. Пленка, которую они
образуют, неоднородная и не придает волосам яркого блеска. Воло-
сы часто становятся маслянистыми или восковыми на ощупь.
Силиконовое покрытие по всей длине волоса обеспечивает со-
хранение влаги внутри волосяного стержня и увеличивает его эла-
стичность. Кроме того, уменьшается трение между соседними во-
лосками и улучшается их расчесываемость, в результате чего волосы
меньше травмируются. Силиконы с высокой молекулярной массой -
это в большинстве случаев единственное решение, позволяющее
создавать многофункциональные рецептуры, способные одновре-
менно придавать волосам блеск, улучшать их расчесывание, фикси-
ровать прическу, делать волосы шелковистыми и пышными.
В течение многих лет наблюдается общая тенденция к расшире-
нию использования высокомолекулярных силиконовых производных.
Выраженность кондиционирующего эффекта прямо зависит от
молекулярной массы - чем выше молекулярная масса силикона, тем
сильнее его кондиционирующее действие.
Технология производства бальзамов проста и конспективно
может быть изложена следующим образом.
Рецептурные количества компонентов - катионоактивных ПАВ,
неионогенных ПАВ и высокомолекулярных спиртов помещают в
одну емкость и нагревают при бережном перемешивании до темпе-
ратуры 75 °C. В другую емкость помещают рецептурное количество
воды, которая нагревается до 70-80 °C.
В нагретую воду при перемешивании вносят нагретую до той же
температуры смесь ПАВ, перемешивание продолжается в течение 10-
15 мин, при этом желательно, чтобы образовалось как можно меньше
пены. В полученную смесь, охлажденную до 40 °C вносят при пере-
мешивании полезные добавки, лимонную кислоту, отдушку, в по-
следнюю очередь вносят красители. Перемешивание продолжается до
равномерного окрашивания готового косметического изделия.
По органолептическим и физико-химическим показателям опо-
ласкиватели и бальзамы для волос должны соответствовать, напри-
мер, требованиям и нормам, указанным в табл. 22.9.
Косметические бальзамы-ополаскиватели, кондиционеры произ-
водятся в соответствии с техническими условиями, которые распро-
Средства по уходу за волосами
583
22.9. Органолептические и физико-химические показатели
бальзамов-ополаскивателей
Наименование показателей Характеристика и норма
Внешний вид Однородная блестящая масса без посто- ронних включений
Цвет Соответствующий данному наименованию
Запах Приятный
Коллоидная стабильность Стабильны
Водородный показатель (pH) 2,0-7,0
Массовая доля воды и летучих веществ. % 76-93
страняются на средства по уходу за волосами после мытья, представ-
ленные эмульсиями системы «масло - вода» на базе катионоактивных
ПАВ. эмульгаторов, добавок специального назначения, предназна-
ченные для восстановления структуры и улучшения внешнего вида
волос, снятия статического электричества, лучшего расчесывания.
ГЛАВА 23
КОСМЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
ДЛЯ ОКРАШИВАНИЯ ВОЛОС
Окрашивание человеческих волос подчас представляет разного
рода трудности для разработчиков рецептур красок для волос. В ча-
стности, проблему представляют:
- субстантивность краски к волосам;
- способность краски закрыть естественный цвет волос (в осо-
бенности седых);
- жесткие требования в отношении «натуральности» цвета.
Существует несколько разновидностей систем красителей, спо-
собных решить некоторые или все из перечисленных выше проблем.
В первом приближении краски для волос могут быть подразде-
лены на натуральные и химические. Красителей, имеющих нату-
ральное происхождение, на рынке представлено всего два - хна и
басма, поскольку только они выпускаются в промышленном мас-
штабе и сертифицированы в Европе и СИТА как красители для во-
лос. Хна представляет собой желто-зеленый порошок измельченных
высушенных листьев растения хна, произрастающего в Иране и
Средней Азии. Она содержит красящий порошок алканин. Басма -
серовато-зеленый порошок высушенных листьев растения, произра-
стающего в тех же районах, что и хна.
Для окраски волос чаще используют смесь хны и басмы. На
предприятиях косметической промышленности в основном расфасо-
вывают и упаковывают хну и басму в тару, защищающую от влия-
ния света и влаги, удобную в потреблении.
Косметические средства для окрашивания волос
585
Однако с их помощью можно получить оттенки только от ры-
жего до каштанового и черного. Остальные продукты либо являются
смесью хны с басмой, либо содержат еще и химические красители.
Часто краски, выпускаемые под названием хны. имеют чисто хими-
ческое происхождение (например, белая хна). В некоторых случаях
речь идет о сознательном обмане покупателя.
Доля натуральных красок на рынке невелика - ввиду неудобст-
ва их применения, невысокой стойкости и ограниченности в выборе
оттенков. Наибольшее распространение получили краски, имеющие
химическое происхождение.
Основное подразделение химических красок основано на их
стойкости. Не существует единой системы классификации стойкости
красок, признанной всеми производителями (равно как и не сущест-
вует единой нумерации тонов). Все красители можно условно под-
разделить на три категории: перманентные, полуперманентные и
временные краски. Наиболее точно подразделить краски по стойко-
сти можно исходя из используемых красителей:
1. Смываемые (поверхностные) краски. Окраска создается за
счет пигментов - нерастворимых в воде красителей, не обладающих
сродством к кератину волоса, которые входят в состав краски вместе
с пленкообразующими компонентами. После применения на по-
верхности волоса образуется окрашенная пленка (красители не
взаимодействуют с волосами).
Эти краски смываются при первом же мытье головы (могут уда-
ляться даже при расчесывании). Выпускаются в виде красящих ла-
ков (спреев) и туши для волос («маскара»). На отечественном рынке
данная категория продукции практически не представлена.
2. Нестойкие краски. В их составе используются кислотные
красители (красители анионного типа), обладающие низким сродст-
вом к кератину волос. Образуют очень слабые окраски, которые
смываются за 1-2 процедуры мытья головы. Выпускаются в виде
оттеночных шампуней. Ввиду низких потребительских качеств мало
представлены на рынке.
3. Полустойкие (демиперманентные) краски. Окрашивание
волос производится основными (катионными) красителями и нитро-
красителями, обладающими хорошим сродством к кератину волос.
Образуют интенсивные яркие окраски, смывающиеся за 4-8 проце-
дур мытья головы (получаемый оттенок, интенсивность и стойкость
окраски сильно зависят от типа волос). Выпускаются в виде отте-
ночных бальзамов, муссов, гелей, пенок.
21—4905
586
Глава 23
Нестойкие и полустойкие краски часто объединяют в одну
группу под общим названием «оттеночные средства». На их долю
приходится от 5 до 40% рынка красящих средств в европейских
странах и США (в среднем 15%; по России данных нет).
4. Стойкие (окислительные) краски. Красящие пигменты об-
разуются внутри волоса при окрашивании из бесцветных цветоком-
понентов и окислителя и удерживаются в нем механически. Смыва-
ются более чем через 12 раз (постепенно происходит вымывание
пигмента с поверхности волоса и его разрушение под действием све-
та; за месяц интенсивность окраски уменьшается наполовину). Вы-
пускаются в виде жидких, кремообразных и порошковых красок.
Жидкие и кремообразные краски - двухкомпонентные, состоя-
щие из собственно краски и окислителя, которые смешиваются меж-
ду собой перед применением. В жидких красках красящий состав,
получающийся при смешении, соответственно - жидкий, эти краски
неудобны в применении, поэтому в настоящее время практически не
выпускаются. В кремообразных красках в качестве основы исполь-
зуется крем или гель, которые при смешивании с окислителем обра-
зуют густую массу, легко наносящуюся на волосы. В качестве окис-
лителя используется раствор перекиси водорода или окислительный
крем, содержащий перекись водорода, которые непосредственно
смешиваются с краской, или гидроперит, который перед использо-
ванием должен быть растворен в воде.
Порошковые краски - однокомпонентные, представляют собой
смесь бесцветных цветокомпонентов и сухого окислителя. Перед
использованием порошок разводится в воде.
В последнее время на рынке (в Японии) появилась стойкая
краска принципиально нового типа, в которой краска и окислитель
помещены в двух отдельных резервуарах в спрее. Смешивание про-
исходит в распылителе. Такая краска наиболее удобна в примене-
нии, поскольку не требует предварительной подготовки и может
быть использована в течение длительного времени по мере необхо-
димости. Имеющиеся сейчас на рынке краски предполагают предва-
рительное смешивание компонентов и единовременное использова-
ние всей упаковки.
5. Осветляющие (обесцвечивающие) средства. Не содержат
красителей. Изменение цвета волос (осветление) происходит за счет
химического разрушения меланина (красителя, обусловливающего
естественный цвет волос) под действием перекиси водорода. Стой-
кость окраски обусловливается отсутствием красителей.
Косметические средства для окрашивания волос
587
Часто в осветляющие (обесцвечивающие) средства вводят си-
ние оттеночные красители, которые оттеняют оранжевый оттенок
волос, образующийся при осветлении (по типу «синьки»). Этот кра-
ситель может в дальнейшем вымываться, при этом проявляется
апельсиновый оттенок (поэтому может возникнуть мнение, что эти
краски «смываются»).
Осветляющие (обесцвечивающие) средства могут выпускаться
в различной комплектации. Чаще всего это порошок сухого окисли-
теля, разводимый перед использованием в жидком окислителе или
окислительном креме.
Осветляющие средства часто относят к стойким краскам; на их
долю в общей сложности приходится 50-90% оборота красящих
средств в Европе и США.
Некоторые производители (1’Oreal, Schwarzkopf) придержива-
ются классификации по уровням стойкости, в которой стойкие крас-
ки разделяются на менее (2-й уровень - смываются через 12-24 раза)
и более стойкие (3-й уровень - более чем через 24 раза). Менее
стойкие окислительные краски отличаются пониженным содержани-
ем перекиси водорода и аммиака, они в меньшей степени закраши-
вают седину. На самом деле такое деление условно и актуально при
ежедневном мытье головы, поскольку необходимость последующего
окрашивания отросших корней возникает 1 раз в месяц (за это время
корни отрастают примерно на 1-2 см). Несмываемая краска привела
бы к наложению цвета при повторном окрашивании и его неравно-
мерному распределению по длине волос.
В действительности несмываемых красок не существует. Про-
веденные исследования стойких красок показали примерно одинако-
вую их стойкость- независимо от марки и производителя все тесто-
вые образцы обнаружили снижение интенсивности окраски в сред-
нем на 50% за период, соответствующий месячному мытью головы
(12 процедур мытья).
По своему назначению краски для волос являются декоратив-
ной косметикой и относятся к группе средств по уходу за волосами.
В этой группе краски занимают лидирующее положение, опережая
остальные средства для волос (шампуни, бальзамы, лаки и т. д.) по
объемам продаж (в денежном эквиваленте). Доля объема продаж
красок колеблется в широких пределах для различных регионов.
Как видно из табл. 23.1, особенно велико потребление красок
для волос в странах со «среднеевропейским» цветом волос (Герма-
ния, Франция, Великобритания), в то время как в регионах с преоб-
ладающим черноволосым населением (Испания, Италия) продажи
красок несколько ниже.
588
Г лава 23
23.1. Объемы продаж косметических средств для волос
Страна Объем продаж в 2005 г., млн. € Доля красок на рынке средств для волос, % Доля стойких красок в общем ассортименте, %
всего средств для волос краски
Франция 1646 655 39,8 52
Германия 685 476 69,5 59,5
Великобритания 740 268 36,2 63
Италия 1055 232 22,0
Испания 734 113 15,4 80
По типу красок можно сделать вывод, что больше половины
рынка приходится на стойкие краски (окислительного типа). Именно
в этом сегменте рынка наблюдается самый высокий спрос и наибо-
лее острая конкуренция.
В России широкомасштабных исследований рынка красок для
волос не проводилось. Тем не менее емкость российского рынка
оценивается в 20 млн.шт./мес.
23.1. Окрашивание волос
Природная окраска волос весьма разнообразна - волосы бывают
очень черные и совсем белые. Между этими двумя крайними цвета-
ми существует много промежуточных цветов и их оттенков. Обычно
различают следующие основные цвета волос: черный, темный ша-
тен, шатен, светлый шатен, темно-русый, русый, светло-русый, тем-
ный блондин, блондин, светлый блондин. Но это далеко не полный
перечень естественных цветов и, тем более, всевозможных оттенков,
искусственно получаемых при окраске. Существует несколько мне-
ний по вопросу о большом количестве оттенков волос. Согласно од-
ному из них, разное количество пигментов вызывает в наших глазах
разный цвет. Волос с большим или меньшим количеством пигмен-
тов выглядит темным или светлым, основной же цвет при этом оста-
ется неизменным. Выразители другого мнения хотя и согласны с
тем, что речь идет об одном и том же цвете, утверждают при этом,
что на цвет волос влияют происходящие в организме человека про-
цессы окисления.
В то же время нужно помнить, что естественная передача цвета
волос возможна лишь при дневном свете, содержащем все цвета
спектра. Поэтому для определения цвета волос - это самый подхо-
дящий источник света.
Косметические средства для окрашивания волос
589
Любой искусственный источник света, спектр которого в чем-то
отличен от солнечного, передает нашему глазу не совсем правильное
представление о цвете волос. Так, например, любой цвет волос при
лампах люминесцентного света, бедных красными и желтыми луча-
ми, кажется более темным и матовым, чем при естественном днев-
ном свете. С другой стороны, источник света, в котором недостает
голубых лучей, например, желтоватый свет лампочки накаливания,
придает волосам желто-красные оттенки. Особенно меняется от ос-
вещения оттенок у светлых волос.
По сравнению с чистыми и яркими красками спектра, каждая крас-
ка для волос выглядит темнее, она кажется более сероватой, тусклой.
При недостаточном поглощении света, когда в волосах мало
красящего вещества, они выглядят светлыми, желтоватыми или бе-
локурыми. При более сильном поглощении лучей света в результате
большей интенсивности красителей возникают коричневые тона, ко-
торые могут приближаться к черным. Во всяком случае максималь-
ная степень поглощения лежит в коротковолновой области спектра.
Соответственно этому, не может возникнуть натурального фио-
летового, голубого или зеленого тона, ибо и волосы отражают лишь
те цвета, которые за вычетом поглощенных цветовых лучей оказы-
ваются излишними.
Когда волосы окрашены, происходит дальнейшее изъятие, вы-
читание световых лучей. В противоположность смешиванию красок,
являющемуся суммой слагаемых, когда отдельные цвета спектра,
объединяясь, дают белый цвет, в практике окрашивания волос мы
имеем дело с явлением противоположным - смешиванием, основан-
ном не на сложении, а на вычитании цветов, при котором объедине-
ние соответствующих цветов дает в итоге черный цвет.
В средствах для окраски волос используют натуральные и син-
тетические красители различных классов, предназначенные специ-
ально для косметических целей. Такие красители должны обладать:
1) хорошей растворимостью в воде;
2) стабильностью в растворе при хранении;
3) сродством к волосам;
4) устойчивостью к свету;
5) быстрой и равномерной адсорбцией на волосах при комнат-
ной температуре;
6) отсутствием токсического действия;
7) отсутствием аллергизирующего действия;
8) отсутствием раздражающего действия;
590
Глава 23
9) стойкостью против потовых выделений;
10) стойкостью против химикатов для завивки;
11) стойкостью против моющих средств;
12) хорошей кроющей способностью;
13) слабой (безвредной) щелочностью;
14) мягким действием;
15) не ухудшать состояние волос;
16) консистенцией, удобной для работы;
17) совместимостью с другими компонентами красящего состава.
Наряду с этим краситель должен обеспечивать сохранение на-
турального оттенка волос.
Предусмотрено, кроме того, наличие на всех средствах, посту-
пающих в продажу, не только обычных инструкций, разъясняющих
способ употребления, но и указаний, предостерегающих от приме-
нения вещества в случае особой чувствительности (идиосинкразии).
Основным принципом окислительного крашения является то,
что легко растворимые в воде, небольшие по размеру молекулы цве-
токомпонентов проникают в волос, где образуются большие нерас-
творимые в воде молекулы красителей (пигментов), которые «за-
стревают» в волосе. Поэтому, чем глубже проникнут в роговой слой
цветокомпоненты до начала конденсации (образования первичного
промежуточного продукта конденсации - лейкосоединения красите-
ля), тем прочнее и интенсивнее будет окраска.
Окраска волос будет прочной только в случае проникновения
красящих веществ внутрь волоса. Механизм окраски волос окисляе-
мыми красителями носит специфический характер, так как процесс
окрашивания должен произойти внутри волос. У окисляемых краси-
телей он начинается лишь тогда, когда в реакцию вступает кислород.
Происходит это при добавлении дозированного количества порошка
или водного раствора перекиси водорода.
К началу доступа кислорода молекулы красящего вещества от-
носительно невелики и поэтому без особых затруднений проникают
в поры чешуйчатого слоя. Благодаря щелочным свойствам и специ-
фичности составных частей красящего субстрата этот процесс про-
текает благоприятно. По истечении времени, необходимого для ре-
акции, соответствующего примерно времени воздействия на волосы,
из маленьких бесцветных молекул красящего вещества образуются
высокомолекулярные цветные соединения, которые задерживаются
в волокнистом слое волос благодаря тому, что волосы во влажном
щелочном состоянии несколько набухают. В этих условиях оказыва-
ется возможной успешная окраска волос (рис. 23.1, а).
Косметические средства для окрашивания волос
591
А: Начало действия краски на воло-
сах, не прошедших предваритель-
ной подготовки: 7 - краска для во-
лос; 2 - чешуйчатый слой; 3 - про-
межуточная перегородка; 4 - ячей-
ки волокнистого слоя; 5 - канал
Б: Щелочное состояние основы
красителя разрыхляет чешую, от-
крывает поры, способствует их
разбуханию; красящим частичкам
открыт доступ
В: Окончание процесса окраши-
вания; частички красящего веще-
ства, значительно увеличиваю-
щиеся в процессе окисления,
просочиться больше не могут;
краска, уже проникшая в волосы,
прочно там закрепилась
Г: Часть волос после удаления остат-
ков краски и кислотного промыва-
ния; краска прочно зафиксирована
Д: Волос в окрашенном состоя-
нии (поперечный разрез); крася-
щее вещество располагается во
внешней области волоса
Е: Естественно окрашенные воло-
сы (поперечный разрез); красящее
вещество располагается преиму-
щественно в области канала
Рис. 23.1. Окрашивание волос
592
Глава 23
Однако не всякое качество волос обеспечивает желаемые ре-
зультаты. При особо жесткой и прочной структуре волос необходи-
ма предварительная их обработка, назначение которой - разрыхлить
чешуйчатый слой, открыть поры и облегчить проникновение крася-
щего вещества. В противном случае такие волосы окажут сильное
сопротивление проникновению красителя. Краска будет недостаточ-
но «кроющей», так как замедленная, заторможенная диффузия непо-
средственно перед проникновением в волосы будет способствовать
образованию окрашенных молекул слишком большого размера. Это
же может произойти при волосах, нормально воспринимающих ок-
рашивание, в том случае, если нанесение краски происходит столь
медленно, что на участке волос, смачиваемых в последнюю очередь,
попадает уже значительно окисленная красящая масса.
По истечении времени, положенного для процесса окрашива-
ния, волосы требуется очистить от остатков красящего вещества и
подвергнуть их кислотной обработке, в результате которой задер-
жавшиеся на поверхности и внутри волос остатки щелочи нейтрали-
зуются и их действие прекращается. Окрашенные волосы вновь воз-
вращаются в свое естественное слегка кислотное состояние. При
этом набухание волос уменьшается, чешуйчатый слой закрывается,
вновь появляется прозрачность, блеск и шероховатость волос.
Таким образом, механизм проникновения красителя в волосы
можно подразделить на три этапа:
1. набухание и как бы открывание волос в щелочной среде, что
облегчает доступ в волосы красящего вещества (рис. 23.1, б);
2. размещение в волосах вещества, из которого под действием ак-
тивного кислорода в течение короткого времени образуются красящие
вещества, физико-химическим путем не устранимые (рис. 23.1, в);
3. ликвидация набухания и закрытие волос с помощью кислот
(рис. 23.1, г).
Исходя из представленного механизма, могут быть сформули-
рованы условия наибольшего благоприятствования формированию
красителя:
- достижение максимального раскрытия кутикулы и набухания
волоса при окрашивании, чтобы обеспечить диффузию цветокомпо-
нентов в пространство между волокнами рогового слоя;
- предотвращение конденсации продуктов в массе краски: обра-
зование первичного промежуточного продукта реакции должно про-
исходить уже внутри волоса, поскольку из-за крупного размера об-
разующееся соединение красителя не способно к диффузии вглубь
рогового слоя.
Косметические средства для окрашивания волос
593
23.2. Компоненты красок для волос
Наиболее важными факторами, определяющими процесс диффу-
зии красителя из раствора на поверхность и вглубь волос, являются:
- концентрация красителя в растворе, которая тем выше, чем
выше его растворимость (в водной среде можно говорить о большей
гидрофильности молекул красителя);
- дисперсность красителя (если речь идет о нерастворимых или
трудно растворимых красителях); добавление к раствору дисперги-
рующих или солюбилизирующих веществ увеличивает скорость
диффузии;
- вязкость раствора красителя;
- температура.
Процесс диффузии красителей с поверхности внутрь волос оп-
ределяется:
- размером частиц красителя;
- зарядом молекулы красителя;
- температурой;
- применением смягчающих средств.
При составлении рецептур средств для окраски волос очень
важным является правильный подбор основы для введения красите-
лей. Современные основы для красителей представляют собой тща-
тельно сбалансированный комплекс веществ, каждое из которых
имеет свое назначение.
Структурообразователи
В качестве структурообразователей - веществ, придающих
краске кремообразную консистенцию, - чаще всего используют:
- Высшие жирные спирты; наиболее употребим т.н. цетеарило-
вый спирт - смесь цетилового (С]6) и стеаринового (С18) спиртов.
- Оксиэтилированные жирные спирты - продукты взаимодей-
ствия спиртов с окисью этилена, в результате которого к молекуле
спирта присоединяется цепочка полиэтиленгликоля, среднее число
этиленгликолевых остатков в которой соответствует числу молей
этиленоксида на один моль спирта, участвующих в реакции; окси-
этилированный 10 молями этиленоксида лауриловый спирт имеет
согласно номенклатуре INCI название лаурет-10 и формулу:
СНз(СН2)]оСН2 - (О - СН2СН2)10 - ОН.
В производстве красок для волос наиболее часто используют
производные лаурилового и цетеарилового спиртов, например: лау-
рет-3, лаурет-10, цетеарет-7, цетеарет-12 и т. д.
594
Глава 23
В отличие от жирных спиртов, их оксиэтилированные про-
изводные обладают большей гидрофильностью, возрастающей
пропорционально количеству присоединенных фрагментов окиси
этилена.
- Полимерные продукты, например ПЭГи (полиэтиленглико-
ли), - продукты полимеризации окиси этилена, общей формулой
Н - (- О - СН2СН2 -)п - ОН ,
где п - число фрагментов окиси этилена - может достигать
160 000 (молекулярный вес до ~10 млн.), а также карбомеры - водо-
растворимые резины - кроссполимеры акриловой кислоты общей
структуры
молекулярный вес которых может достигать 4 000 000.
Поверхностно-активные вещества
Синтетические ПАВ входят в состав современных шампуней в
качестве моющих и пенообразующих веществ и стабилизаторов пе-
ны. Большинство из них имеет ряд преимуществ перед мылом, так
как они хорошо растворяются и пенятся даже в холодной воде. Кро-
ме того, при добавлении в композицию ПАВ происходит дисперги-
рование красителей, повышается скорость движения их молекул и,
следовательно, увеличивается возможность адсорбции на волосах.
Как правило, содержание ПАВ в красящих средствах меньше, чем в
обычных моющих составах. При определенной концентрации ПАВ
десорбция красителей начинает превалировать над адсорбцией, что
приводит к ухудшению качества окраски.
В рецептурах красок используются ПАВ всех типов:
- Анионактивные, в частности жирные сульфокислоты, - на-
пример:
лаурилсулъфат натрия
О
II
СН3(СН2)юСН2 - О - S - O"Na+
II
О
Косметические средства для окрашивания волос
595
лауретсулъфат натрия
О
II
CH,(CH2)I0CH2 -(-О - СН2СН2-)п- О - S -O"Na+,
II
О
где п - число фрагментов окиси этилена - от 1 до 4.
К анионактивным ПАВ относятся также и мыла - соли жирных
карбоновых кислот, например лауриловой:
СН3(СН2)10- С - O~Na+
II
о
- Катионоактивные, в частности жирные четвертичные аммо-
нийные соли, - например, цетилтриметиламмония хлорид (или, по
INCI, Цетримония хлорид)
СН3
СН3(СН2)]4СН2 - N+ - СН3 ’ С1
СНз
(использование катионоактивных ПАВ в красках для волос ог-
раничено нестабильностью этих ПАВ в щелочной среде).
- Амфотерные, - например, амидопропилбетаин жирных кислот
кокосового масла (или, по INCI, Кокамидопропил бетаин)
СН3
I
R-C-NH-(CH2)3-N+-CH2-C-O,
II I II
о сн3 о
где R - остаток жирных кислот кокосового масла.
- Неионогенные, - например, диэтаноламид жирных кислот ко-
косового масла (или, по INCI, КокамидДЭА)
СН2-СН2-ОН
R-C-N
Д 'сн2-сн2-он
где R - остаток жирных кислот кокосового масла.
ПАВ в составе красок выполняют функцию эмульгатора (спо-
собствуют эмульгированию жирового сырья в воде и стабилизируют
образовавшуюся эмульсию), солюбилизатора (способствуют раство-
596
Глава 23
рению красителей при изготовлении краски и их транспортировке
вглубь волоса при окрашивании), а также способствуют удалению
краски с волос при мытье после окрашивания.
Эмульгаторы
В качестве эмульгаторов в составе красок помимо ПАВ исполь-
зуются также различные сложные эфиры жирных кислот и глицери-
на, гликолей и полигликолей, например, моностеарат глицерина:
СН3(СН2)16 - С - О - СН2 - СН - СНо - ОН
II II
о он
или ПЭГ-4 полиглицерин-2 стеарат (Hostacerin DGSB):
О ОН
II I
СНз(СН2)16 - С - (ОСН2СН2)4 - о - сн2 - сн - сн2
о
СНз(СН2)16 - С - (ОСН2СН2)4- о - сн2 - сн - сн2
II I
о он
Растворители
Растворители используются для растворения или солюбилиза-
ции нерастворимых или трудно растворимых красителей, а также
для предотвращения их выделения из раствора при хранении. По-
вышая растворимость красителей, они увеличивают скорость их
диффузии в красящем растворе. В качестве растворителей наиболее
часто используются этиловый и изопропиловый спирты, 1,2-про-
пиленгликоль и глицерин.
Подщелачивающие агенты
Подщелачивающие агенты в составе красок для волос выпол-
няют три важнейшие функции:
1) Способствуют раскрытию кутикулы волос, обеспечивая та-
ким образом доступ красителя вглубь волоса, от чего напрямую за-
висит качество окраски. Количество щелочи должно быть оптималь-
но подобрано: при ее недостатке кутикула не раскроется, окраска
будет поверхностной и быстро смоется, а при избытке кутикула
окажется необратимо поврежденной, не сможет закрыться, что при-
ведет не только к быстрому вымыванию красителей, но и к разруше-
нию волоса.
Косметические средства для окрашивания волос
597
2) Взаимодействуя с перекисью водорода, щелочь способствует
высвобождению атомарного кислорода, под действием которого
происходит разрушение меланина - красящего вещества натураль-
ного волоса. Это приводит к осветлению волос - процессу, происхо-
дящему одновременно с окраской и непосредственно влияющему на
конечный результат. Именно это дает возможность окрашивать во-
лосы не только в более темные, но и в более светлые оттенки по
сравнению с исходным цветом волос.
Было отмечено, что концентрация щелочи в значительно большей
степени влияет на степень осветления волос, чем концентрация пере-
киси водорода (поскольку скорость разложения перекиси, а значит, и
количество атомарного кислорода определяется именно pH среды).
3) Высвобождая атомарный кислород, щелочь значительно ус-
коряет процесс синтеза окислительного красителя на волосе. Кроме
того, есть основания полагать, что щелочной агент сам непосредст-
венно участвует в формировании красителей (строение которых до
сих пор досконально не изучено), встраиваясь в их структуру. Заме-
на одного щелочного агента на другой при прочих равных условиях
приводит порой к совершенно непредсказуемому изменению ре-
зультата окрашивания.
Помимо этих определяющих функций, щелочные агенты могут
участвовать в следующих процессах, происходящих при производ-
стве краски:
- образование мыла из высших жирных кислот, если последние
вводятся в состав краски в чистом виде;
- высвобождение красителей из их солей и перевод их, таким
образом, в активную форму (часто окислительные красители вводят-
ся в состав краски в виде солей - сульфатов или хлоридов аромати-
ческих аминов, неактивных в таком виде в окислительных реакциях;
кроме того, некоторые соли хуже растворимы в воде, чем свободные
основания красителей);
- повышают растворимость красителей, являющихся аромати-
ческими гидроксисоединениями, переводя их в растворимые произ-
водные - феноляты, нафтоляты и т. д.
В качестве подщелачивающих агентов используются следую-
щие продукты:
Аммиак - наиболее часто используемая щелочь, имеющая сле-
дующие преимущества:
- образует наиболее яркие оттенки;
- окраски отличаются высокой стойкостью;
- аммиак - относительно мягкая щелочь, которая не оказывает
на волосы сильного негативного воздействия;
598
Глава 23
- аммиак - легко летучий продукт (газ), который полностью
удаляется из волос при мытье головы и сушке.
Однако, наряду с этим, аммиак имеет и ряд недостатков:
- аммиак обладает резким неприятным запахом, который не
может быть перекрыт отдушкой; при окрашивании в закрытом по-
мещении может раздражать глаза;
- аммиак способен оказывать раздражающее действие на кожу
головы;
- из-за летучести аммиака трудно контролировать его содержа-
ние в краске при производстве, - оно постоянно снижается за счет
испарения;
- концентрация аммиака в красящем составе, наносимом на во-
лосы, постоянно снижается во время применения - к концу окраши-
вания она близка к нулю. Это приводит к тому, что краска уже пере-
стает осветлять волосы; к тому же (поскольку процесс нанесения
краски на волосы растянут во времени) краска, нанесенная на волосы
позже, обладает меньшей красящей способностью.
Моноэтаноламин - второй по частоте использования подщела-
чивающий агент, имеющий следующие преимущества:
- не имеет запаха, не раздражает слизистые оболочки;
- не обладает летучестью; краска сохраняет свои свойства при
производстве, хранении и в течение всего времени окрашивания;
- являясь более мягкой щелочью, чем аммиак, оказывает мень-
шее раздражающее воздействие на кожу головы;
- способен к образованию ярких окрасок (несколько уступает
аммиаку).
Мононэтаноламин имеет следующие недостатки:
- окраски обладают меньшей стойкостью, чем при использова-
нии аммиака;
- меньше степень осветления волос по сравнению с аммиаком;
- не удаляется полностью из волос при простом мытье головы и
сушке волос, продолжая оказывать негативное воздействие на воло-
сы после окрашивания; для полного удаления необходимо более
тщательное мытье и использование кислого бальзама для волос (для
нейтрализации остатков).
Моноэтаноламин наибольшее применение находит в т. н. крас-
ках 2-го уровня, или полуперманентных, а также красках «тон-в-
тон» (не окрашивают волосы в более светлые оттенки, смываются
менее чем через месяц, но при этом практически не повреждают во-
лосы). Для более стойких красок используют моноэтаноламин в
комбинации с аммиаком.
Косметические средства для окрашивания волос
599
Триэтаноламин - в последнее время находит применение только
в оттеночных средствах (с использованием готовых форм красителей),
поскольку не образует ярких оттенков, не позволяет осветлять волосы.
Едкие щелочи (КОН, NaOH) - не позволяют получать ярких
окрасок, в красках для волос используются как правило только в
смеси с аммиаком или моноэтаноламином в качестве вспомогатель-
ного подщелачивающего агента:
- для омыления высших жирных кислот;
- для выделения красителей в активной форме из их солей.
Карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов
(К2СО3, Na2CO3, СаСОз) - так же, как и едкие щелочи, не позволяют
получать ярких окрасок на волосах; используются, как правило, в
средствах для окрашивания бровей и ресниц, где не разрешается ис-
пользование аммиака (брови и ресницы красят в черный или корич-
невый цвета, которые могут быть получены при подщелачивании
карбонатами).
Антиоксиданты
Антиоксиданты в составе краски выполняют следующие функции:
- связывают кислород воздуха, диффундирующий в массу крас-
ки в процессе производства и при хранении; это обеспечивает со-
хранность краски и стабильность ее свойств до применения;
- связывают активный кислород, образующийся при взаимо-
действии щелочи с перекисью водорода, предотвращая синтез кра-
сителя из компонентов еще на начальной стадии; это дает возмож-
ность красителям проникнуть вглубь волоса до того, как они будут
окислены.
В качестве антиоксидантов используются следующие вещества,
обладающие способностью легко окисляться под действием кисло-
рода воздуха:
- аскорбиновая кислота (I) и ее стереоизомер - эриторбовая
(изоаскорбиновая) кислота (II), а также их производные - соли и
эфиры
(I)
(Н)
600
Глава 23
- тиогликолевая кислота:
HS-CH2-COOH
- трет-бут ил гидрохинон:
- гидросульфит (дитионит) натрия №28204:
NaO О
vs-s'
// X
О ONa
В качестве антиоксиданта в состав красок обычно вводят также
сульфит натрия (или другие соли сернистой кислоты), однако в от-
личие от аскорбиновой кислоты и других продуктов, перечисленных
выше, он не связывает кислород, а восстанавливает образующиеся в
результате окисления хиноидные соединения (II). Причем механизм
реакции таков, что в результате происходит присоединение сульфо-
группы к ароматическому ядру молекулы-компоненты проявителя с
образованием ароматической сульфокислоты (IV);
гдеХ, Y = NH,O
Очевидно, что в данном процессе конечный продукт (IV ) отли-
чается от исходного (I), что приводит не только к изменению резуль-
татов окрашивания, но и к снижению стойкости окраски.
Использование сульфита натрия в составе красящих средств для
волос окислительного типа в качестве единственнрго антиоксиданта,
таким образом, нецелесообразно. В то же время он эффективно пре-
пятствует окрашиванию массы краски при хранении.
Косметические средства для окрашивания волос
601
Комплексоны
Помимо очевидной функции - умягчения воды, комплексоны
необходимы в красках для связывания ионов тяжелых металлов
(прежде всего железа), которые вызывают автокаталитическое раз-
ложение перекиси водорода. Случайное попадание следов железа в
массу краски при окрашивании может спровоцировать быстрое раз-
ложение перекиси, что сопровождается вспениванием и разогревом,
в результате чего краска теряет способность к окрашиванию.
В качестве комплексонов наиболее часто используются:
- трилон Б - динатриевая соль ЭДТА (этилендиамин-КТ\Ы',]\Г-
тетрауксусной кислоты):
NaOOCHzC СН2СООН
)ч-СН2--СН2-ъ/
HOOCH// XCH2COONa
- пентанатрия пептетат - пентанатриевая соль диэтилентриами-
нопентауксусной кислоты:
NaOOCH/^ CH2COONa CH2COONa
4N-CH2-€H2-N-CH2-CH2-t/
NaOOCH// CH2COONa
- этидроновая кислота - дифосфоновая кислота, соответствую-
щая формуле:
ОН СНзОН
I I I
НО-Р - С - Р-ОН
II I II
о он о
Кондиционирующие добавки
Для кондиционирования волос во время окрашивания и их за-
щиты от разрушения под действием перекиси водорода и щелочи
используют высокомолекулярные вещества (полимеры), обладаю-
щие субстантивностью (сродством) к кератину и способные образо-
вывать на поверхности волоса защитную пленку. При этом пленка,
образующаяся на волосе и скрепляющая чешуйки кутикулы, не
должна препятствовать проникновению красителей вглубь волоса.
В качестве кондиционеров используют:
- нейтральные силиконы, - например, диметикон:
602
Глава 23
- силиконы, имеющие в своем составе включенную аминогруп-
пу, например, амодиметпикон'.
/СН3
И-Гф
/ W
х Сн/
CH2-NHCH2CH2NH2
- кватернии - полимеры, имеющие в своем составе четвертич-
ную аммонийную группу, - например, кватерний-80\
сн3
I
R—N -
I
сн3
сн
сн3
сн2-сн-о-
(СН2)3
--Si—О
СН
СН,
Si-CH3
сн2
сн
2СН3СОО
сн
сн.
он
+ I
R—N -СН2-СН-СН2-0
СН3
где R - остаток жирных кислот кокосового масла;
- поликватернии - полимеры, имеющие в своем составе вклю-
ченную в цикл четвертичную аммонийную группу, например, поли-
кватерний-16'.
Косметические средства для окрашивания волос
603
23.3. Технология производства краски
и окислительного крема
Технологический процесс производства краски состоит из двух
принципиально разных процессов: процесс приготовления краски и
крема-окислителя.
Первый процесс приготовления краски представлен на рис. 23.2.
Рис. 23.2. Производство краски для волос
604
Глава 23
Взвешенную порцию красителей (каждый из красителей взве-
шивается отдельно от других) снабжают документом (бланком), ко-
торый должен содержать: наименование продукта; наименование
тона краски, для которого произведена навеска; массу навески; дату
взвешивания; подпись ответственного исполнителя.
В основной реактор сухие красители засыпаются через люк или
засасываются вакуумом под слой жидкости.
Взвешивание сыпучего сырья производится в специально обору-
дованном помещении. Допускается проведение взвешивания в произ-
водственных помещениях по месту загрузки не пылящих и не вред-
ных продуктов с соблюдением требований техники безопасности.
Вода деминерализованная дозируется через счетчик.
Аммиак подается из емкости через счетчик посредством цен-
тробежного насоса.
Натрия лауретсульфат может поступать на производство как в
виде пасты 70% (Texapon® N70\ так и в виде 28% раствора
(Texapon® NSO).
Подача жидких компонентов в аппараты может осуществляться
вакуумом или погружным насосом непосредственно из транспорт-
ной тары (бочек) - по разнице массы транспортной тары, установ-
ленной на весы (при подаче погружным насосом).
В аппарат для расплавления жиров R1 загружают цетеариловый
спирт цетеарет-20, моностеарат глицерина; натрия цетеарилсульфат;
натрия лауретсульфат 70%. Открывают вентиль на линии подачи
пара в рубашку аппарата и все загруженные компоненты начинают
расплавлять. После расплавления приблизительно 1/3 всего загру-
женного количества сырья включают мешалку и расплавляют при
перемешивании все компоненты.
Во время расплавления поддерживают температуру массы в
диапазоне 80 °C, не допуская перегрева сырья. В конце расплавле-
ния выключают обогрев во избежание перегрева массы. Перемеши-
вают расплавленную массу в течение 5-10 мин до получения одно-
родного расплава.
Параллельно в аппарат R2 для приготовления раствора красите-
лей загружают воду деминерализованную.
Включают рамную мешалку (10-15 об/мин) и лопастную ме-
шалку (40-60 об/мин).
Загружают в аппарат R2 кислоту аскорбиновую, динатриевую
соль ЭДТА, натрия сульфит и рецептурное количество красителей.
После загрузки всех компонентов открывают вентиль на паро-
вом трубопроводе и нагревают воду до температуры 85-90 °C, затем
выключают обогрев.
Косметические средства для окрашивания волос
605
Массу в реакторе перемешивают 5-10 мин, после чего прове-
ряют полноту растворения сырья (визуально). Перемешивание про-
должают до полного растворения компонентов.
После этого насосом из реактора R1 расплав жировой фракции
перекачивают в основной реактор R2.
Когда вся масса будет перекачана в основной реактор R2, от-
крывают вентиль на линии воды и промывают котел R1 и трубопро-
вод горячей водой до тех пор, пока в основной реактор R2 не будет
поступать из трубопровода чистая вода.
Тщательно перемешивают содержимое реактора R2 двумя ме-
шалками в течение 5-7 мин, после чего включают охлаждение.
При достижении температуры в реакторе R2 30-35 °C, содер-
жимое перекачивают в реактор РЗ и загружают отдушку.
Затем содержимое реактора перемешивают в течение 10 мин до
получения однородной массы (контроль проводят визуально).
После получения в основном реакторе РЗ однородной массы
начинают подачу рассчитанного количества аммиака водного. Ам-
миак загружают при температуре в реакторе РЗ не выше 35 °C, при
включенной местной приточно-вытяжной вентиляции.
После окончания загрузки всех компонентов проводят процесс
гомогенизации в основном реакторе РЗ.
Процесс гомогенизации продолжают в течение 15-20 мин. За-
тем отбирают пробу для анализа, выключают гомогенизатор, обе
мешалки и охлаждение в основном реакторе РЗ.
При получении положительного результата анализа готовую крас-
ку перекачивают в приемные коробки, куда подается азота для предот-
вращения окисления краски. Готовый продукт подают на фасовку.
Окислительная краска комплектуется окислительным кремом
или же таблетками гидроперита, в комплектацию товарной упаковки
входят обычно и одноразовые перчатки.
Доза окислительного крема рассчитывается на объем краски и
необходимый тон выкраски.
Производство окислительного крема представлено на рис. 23.3.
Взвешивание сыпучего сырья производится в специально обору-
дованном помещении. Допускается проведение взвешивания в произ-
водственных помещениях по месту загрузки не пылящих и не вред-
ных продуктов с соблюдением требований техники безопасности.
Взвешивание вспомогательного сырья проводят на весах, обес-
печивающих точность взвешивания ± 1,0%.
22—4905
606
Глава 23
Рис. 23.3. Технологическая схема производства окислительного крема
Вода дистиллированная или деминерализованная подается из
емкости через счетчик посредством центробежного насоса. Перекись
Косметические средства для окрашивания волос
607
водорода 35% (пергидроль) поступает на производство в пластико-
вых емкостях, расфасованной по 10, 20, или 50 дм3. Из емкостей пе-
рекись водорода 35% засасывается вакуумом в мерник, откуда по
мере необходимости дозируется в аппарат. Подача перекиси водоро-
да 35% может осуществляться вакуумом непосредственно из транс-
портной тары в аппараты - по разнице массы транспортной тары,
установленной на весы. Фосфорная кислота отвешивается в специ-
ально подготовленную тару на весах.
В аппарат для расплавления жиров R3 загружают оксиэтилиро-
ванный жирный спирт (цетеарет-7). Открывают вентиль на линии
подачи пара в рубашку аппарата и все загруженные компоненты на-
чинают расплавлять. После расплавления приблизительно 1/3 всего
загруженного количества сырья включают мешалку и расплавляют
при перемешивании все компоненты. Во время расплавления под-
держивают температуру массы в диапазоне 70-80 °C, не допуская
перегрева сырья. В конце расплавления выключают обогрев и пере-
мешивают расплавленную массу в течение 5-10 мин.
Параллельно в аппарат R4 для приготовления раствора красите-
лей загружают воду дистиллированную. Включают рамную мешалку
(10-15 об/мин).
Загружают в аппарат R4 натрия станнат, открываю! вентиль на
паровом трубопроводе рубашки и нагревают воду до температуры
70-80 °C, после чего выключают обогрев.
В основной реактор - аппарат R4 с раствором станната натрия
при температуре 70-80 °C сливают из подготовительного котла - ап-
парата R3 - расплав оксиэтилированного жирного спирта (цетеарета-7).
Тщательно перемешивают содержимое реактора R4 в течение 5 мин,
после чего включают охлаждение.
При достижении температуры в реакторе R4 35-40 °C, не пре-
кращая перемешивание и охлаждение, загружают расчетное количе-
ство перекиси водорода (пергидроля).
После загрузки перекиси водорода содержимое реактора пере-
мешивают в течение 10 мин, до получения однородной массы (кон-
троль проводят визуально).
В аппарат вносят фосфорную кислоту до достижения массой
крема pH 2,0-3,0.
После окончания загрузки всех компонентов проводят процесс
гомогенизации в основном реакторе R4. для чего, не прекращая пе-
ремешивания, включают обе турбины.
608
Глава 23
Процесс гомогенизации и охлаждение продолжают в течение
15-20 мин. После достижения температуры в реакторе 25-30 °C вы-
ключают мешалку и турбины. Затем отбирают пробу для анализа.
Выключают охлаждение в основном реакторе R4.
При получении положительного результата анализа готовый
окислительный крем сливают самотеком в приемные коробки - ем-
кости Е4 и Е5. Далее продукт идет через промежуточные бункеры
В1 и В2 на фасовочные машины F1 и F2 (упаковка в виде герметич-
ных пакетиков 15-20 г - саше).
Краску в тубах упаковывают в красочно оформленные футляры
из картона хром-эрзац. В футляр вкладывают также инструкцию о
способе применения краски для волос и два саше с окислительным
кремом, вспомогательными материалами. На инструкции ставят дату
выпуска данной партии краски. Футляры с содержимым укладывают
в сшивные картонные коробки по 10 шт. и оклеивают бандеролями.
Запечатанные коробки с краской сдают на склад.
23.4. Технология оттеночных шампуней
и бальзамов
Оттеночные бальзамы
Естественные волосы человека имеют множество различных
оттенков. Но все они относятся к одной из двух главных по цвету
групп - желто-красной или серо-коричневой.
Цвет волос зависит от наличия в них пигмента меланина. При
внимательном рассмотрении волос можно легко убедиться, что не
все они одинакового цвета, некоторые имеют более темную или бо-
лее светлую окраску, серый или рыжий оттенок. Так же неодинаков
оттенок различных частей волос: ближе к корням волосы обычно
темнее. Различные оттенки волос зависят от физиологических при-
чин и в значительной степени от воздействия внешней среды: возду-
ха, солнца, влажности.
К временным средствам относятся оттеночные лосьоны, ополас-
киватели, лаки для волос, действующие кратковременно. Используе-
мые в этих средствах красители не обладают или обладают в незначи-
тельной степени сродством к кератину волос. При этом считают, что
испытаний таких средств на аллергическую реакцию не требуется.
Среди временных средств чаще всего встречаются кислотные
красители. Но наряду с этим в специальных кислотных ополаскивате-
лях для волос используют хну (2-гидрокси-1,4-нафтохинон), которая в
кислом растворе является субстантивным красителем для кератина
Косметические средства для окрашивания волос
609
волос. Например, в смеси с индиго хна придает волосам сине-черный
оттенок, с сульфатом меди - от светло-коричневого до черного.
Кислотные красители представляют собой растворимые в воде
соли органических кислот, обладающие сродством к белковым или
синтетическим полиамидным волокнам и окрашивающие их в вод-
ном растворе в присутствии кислот. Это сродство выражается в спо-
собности красителя переходить на волокно из раствора. В этом слу-
чае краситель закрепляется в результате химического взаимодейст-
вия с образованием ковалентных или ионных связей, водородных
связей, межмолекулярного взаимодействия или вследствие перехода
в нерастворимое состояние.
Фиксация красителя волокном является последней стадией про-
цесса крашения. Доля участия физических и химических сил раз-
лична для разных классов красителей, используемых во временных
красящих средствах.
Обладая большой молекулярной массой, кислотные красители
осаждаются на поверхности волоса, не проникая вглубь ствола. В
этом случае окрашивание волос проводят в слабокислой среде, что-
бы повысить устойчивость красителя на волосах. Но даже при этом
поглощение красителя очень низкое, он закрепляется на поверхно-
сти волос и может быть легко удален сразу после мытья шампунем.
Основные красители также используются для временного ок-
рашивания волос. Они представляют собой растворимые в воде соли
органических кислот, обладающие сродством к кератину волос и
окрашивающие их из водного раствора, вступая в реакцию с кислот-
ными группами кератина волос.
Основный краситель фиксируется на волокне так же, как и ки-
слотный, за счет солеобразования, только в нейтральной или слабо-
щелочной среде.
В состав красящих средств могут входить прямые и активные
красители. Прямые красители - растворимые в воде натриевые соли
сульфокислот различных органических соединений, окрашивающих
волосы непосредственно из раствора в кислой среде. В этих услови-
ях кератин волос приобретает положительный заряд, и прямой кра-
ситель фиксируется так же как и кислотный.
Группа полупостоянных средств для крашения волос представ-
лена в основном оттеночными бальзамами. Окраски, полученные в
результате применения этих средств, устойчивы к воздействию мы-
тья и света. Оттеночные бальзамы, окрашивающие волосы в мато-
вые (сапфировый, пепельный, платиновый) и яркие (медный, крас-
ного дерева) тона чаще всего используют для устранения желтизны
седых и осветленных волос.
610
Глава 23
Оттеночные бальзамы получили широкое применение, благода-
ря простоте их использования (в домашних условиях) и комплекс-
ному действию. Оттенок, придаваемый волосам, обычно сохраняет-
ся при 4-5-кратном мытье головы. Следовательно, применяя отте-
ночные бальзамы, можно изменять цвет волос через небольшие про-
межутки времени.
При изготовлении оттеночных средств для окрашивания волос
применяют красители различных классов, обладающие непосредст-
венным действием, т. е. не требующие введения окислителей. Как пра-
вило, эти красители существуют в окрашенных формах и, вследствие
своей большой молекулярной массы, плохо проникают в ткань волоса.
Для достижения желаемого эффекта смешиваются несколько
красителей или используют один вид торгового продукта, в состав
которого входят несколько индивидуальных красителей. Чаще всего
применяют нитрокрасители - нитрофенилендиамины, например, 2-нит-
ро-парафенилендиамин (темно-красный), нитро-орто-фенилендиамин
(ярко-желтый), нитроаминофенолы, динитроаминофенолы и динит-
роаминобензолы, которые дают слабые оттенки золотистого и рыже-
го цветов, а N-замещенные производные характеризуются большим
ассортиментом прочных окрасок при комнатной температуре. Нит-
рокрасители применяются как интермедиаты при окислительном
крашении.
В качестве оттеночных красителей могут использоваться и со-
единения, применяемые в процессе окислительного крашения, но без
специального добавления окисляющих агентов, например, 2,4,6-триа-
минофенол и его производные. Эти вещества накладываются на во-
лосы в виде 3%-ного водного раствора, pH которого предварительно
доводится точно до 8, а окисление их в окрашенные формы проис-
ходит при 15-минутном контакте с воздухом. По другому методу
метилированные по азоту или кислороду 1,2,4-тризамещенные бен-
золы, такие как 2-метоксикатехол, наносятся на волосы в виде
1%-ного раствора при pH 7.
В оттеночном окрашивании волос могут использоваться кислот-
ные красители, разработанные для текстильной промышленности.
Сюда можно отнести азокрасители, антрахиноновые, азиновые, ксан-
теновые и трифенилметановые красители. Кислотные красители
обыкновенно наносятся в виде водных растворов при pH от 2,5 до 4,0.
Основные красители, используемые в оттеночном окрашивании
волос, должны тщательно отбираться для достижения удовлетвори-
тельных прочностных свойств и минимального потускнения волос.
Описан метод применения трифенилметановых, азиновых, оксази-
Косметические средства для окрашивания волос
611
новых и тиазиновых основных красителей при pH 7-8 в присутствии
масла, катионных ПАВ и загустителя.
Дисперсные красители, состоящие из смеси растворимых в рас-
творителях красителей и диспергирующих агентов, также использу-
ются в оттеночном окрашивании. Эти красители накладываются на
волосы в виде 1-2%-ной водной дисперсии при pH 5,0-9,5.
Нафтохиноновые красители, например, 5,8-дигидрокси-1,4-наф-
тохинон, наносятся на волосы в виде 0,25%-ной водной дисперсии,
содержащей этанол, диэтилентриамин, ПАВ и загущающий агент
при pH 9,9, что дает сильное пурпурное окрашивание.
В оттеночном окрашивании применяются красители, реаги-
рующие с кератином волос. Эти красители фиксируются на волосах,
благодаря реакционноспособным группам в их молекуле. При нало-
жении этих красителей на волосы происходит восстановление неко-
торых дисульфидных связей цистина в сульфгидрильные группы и
связывание их с водорастворимым красителем.
Оттеночные бальзамы выпускаются в виде желеобразных пре-
паратов, кремов, гелей. Пастообразные препараты имеют ряд пре-
имуществ: паста не стекает на шею, в нее можно ввести различные
питательные для кожи и волос компоненты, выпускаемая в тубах
паста не подвергается при хранении вредному воздействию кисло-
рода воздуха.
Широко используются прямые красители Arianor, окрашиваю-
щие волосы в бледно-желтый, рыжий, бронзово-рыжий, каштановый
оттенок. Красители Arianor представляют собой нейтральные соли
азосоединений и хинонимина, содержащие четвертичную аммоние-
вую группу. Они имеют катионный характер и могут использоваться
в красящих составах для прямого крашения. Эти красители в инди-
видуальном виде или в виде их смесей обеспечивают достаточно
устойчивую оттеночную окраску волос. При этом устойчивость по-
лученной окраски к мытью зависит от характера ПАВ, входящих в
состав краски. Так, применение неионогенных и амфотерных ПАВ
дает хорошую устойчивость к мытью, а с анионоактивными она ока-
зывается более слабой.
Оттенок цвета волос при этом мало зависит от pH, поскольку
красители Arianor могут применяться в широком интервале pH (от
3,0 до 9,5), не вызывая аллергических реакций и раздражающего
действия на слизистую оболочку глаз. Кроме того, данные красители
обладают сродством к волосам и равномерно окрашивают обесцве-
ченные волосы.
Технология оттеночных бальзамов представлена на рис. 23.4.
612
Глава 23
Жировые компоненты Водорастворимые красители Трилон Б
компоненты
Выгрузка бальзама в емкости хранения готового продукта
Фасование оттеночного бальзама
Рис. 23.4. Схема материального потока при производстве
оттеночных бальзамов
В табл. 23.2 приведены примеры рецептур оттеночных бальзамов,
основа которых представлена ПАВ различной химической природы.
Оттеночные шампуни
В последнее время полуперманентные системы стали наиболее
динамично развивающейся категорией красок. Полуперманентные
красители могут выдерживать до десяти процедур мытья волос, что
позволяет потребителю экспериментировать с большим спектром
натуральных и модных цветов в течение сравнительно небольшого
отрезка времени. При таком способе окрашивания не происходит
прочного связывания красителя с волосом, как в случае перманент-
ных систем на основе антрахинона, азобензола или нитрофенилена,
при окрашивании которыми краситель проникает в волосы. Резуль-
Косметические средства для окрашивания волос
613
таты окрашивания могут отличаться в зависимости от состояния во-
лос и/или их этнического происхождения. Азиатские волосы во мно-
гом отличаются от волос европеоидного типа, например, в их струк-
туре больше кристалличности, меньше пористости и больше пиг-
ментов. Чем более пористый и старый волос, тем лучше он адсорби-
рует краситель. Степень адсорбции красителя меняется по длине
волос, так как их концы более поврежденные и пористые, чем воло-
сы у основания.
23.2. Примеры рецептур оттеночных бальзамов
Анионоактивные ПАВ Амфотерные ПАВ Катионоактивные ПАВ
наименова- ние сырья % наименование сырья % наименование сырья %
Спирты высокомо- лекулярные 13-14 Цетеариловый спирт Лаурет-3 Цетеарет-3 15,0-16,0 7,0-8,0 4,0-5,0 Спирты высоко- молекулярные Лаурет-3 ПЭГ - 4-пол и- глицерил - 2 - стеарат 4,5-5,0 1,0-1,5 1,0-1,5
Натрий лау- рилсульфат 1,0-1,5 ПЭГ - 4 полигли- церил - 2 - стеарат 1.5-2,0 Моностеарат глицерина 1.0-1.5
Натрий лау- рил-сульфат 28% 9,0-10.0 Кокамидопропил- бетаин 30% Динатриевая соль ЭДТА 10,0-11.0 0,1-0,2 Пропиленгли- коль Карбамид 4,5-5,0 1,5-2,0
Трилон Б 0,2-0,25 Пропиленгликоль 10,0-11,0 Трилон Б Цетримония хлорид 0,2-0,25 4.0-4.5
Красители 0.25-0,3 Красители 0,25-0.3 Красители Триэтаноламин 0,3-0,25 0,4
Вода деми- нерализо- ванная до 100 Лимонная кислота Вода деминерали- зованная 0,2-0,1 до 100 Лимонная кислота Вода деминера- лизованная 0,1-0,2 до 100
На рынке косметического сырья в настоящее время предлагает-
ся целая палитра полу перманентных красителей. Наиболее интерес-
ны катионные красители, представляющие собой хромофоры, моди-
фицированные четвертичными аммонийными группами. Предпола-
гается, что высокая степень сродства между красителем и волосом
обусловлена взаимодействием анионных функциональных групп
волоса с катионными центрами молекул красителя.
614
Глава 23
Есть несколько основных правил, которые должны приниматься
во внимание при создании рецептур красящих средств для волос на
основе красителей катионной природы.
1. При создании рецептуры необходимо избегать использования
анионных ПАВ. Катионные красители образуют комплексы с анион-
ными ПАВ, в результате чего адсорбция красителя на поверхности во-
лоса резко снижается и, в худшем случае, краситель выпадает в осадок.
2. Кондиционеры из числа низкомолекулярных кватернизован-
ных соединений связываются с анионными группами волоса и ме-
шают тем самым адсорбции красителя катионной природы на по-
верхности волоса. И хотя волосы после использования такого сред-
ства могут выглядеть окрашенными, на самом деле краситель плохо
адсорбируется на волосах и быстро смывается.
3. Использование в рецептуре значительного количества элек-
тролитов может мешать электростатическому взаимодействию кра-
сителя с поверхностью волоса, что, в свою очередь, приводит к сни-
жению его адсорбции на волосах.
Предпочтительным направлением в создании рецептур отте-
ночных шампуней является использование амфотерных ПАВ, благо-
даря нейтральному суммарному заряду которых не происходит об-
разования анионно-катионных комплексов ПАВ с красителями.
Важным требованием к такого рода ПАВ является минимальное ко-
личество неорганических примесей.
Алкиламидопропилбетаин («кокамидопропилбетаин», КАПБ)
является одним из наиболее популярных амфотерных ПАВ из числа
используемых в рецептурах косметических продуктов сейчас и в
течение последних двух десятилетий. КАПБ является очень важным
со-ПАВ в рецептурах шампуней, поскольку он существенно улуч-
шает качество пены (делая ее более кремообразной и густой) и при-
дает мягкость рецептуре в целом, снижая раздражение, вызываемое
базовыми анионными ПАВ. КАПБ также повышает вязкость систе-
мы и улучшает сенсорное ощущение волос после мытья. В конди-
ционирующих шампунях КАПБ повышает эффективность кватерни-
зованных полимеров, облегчая укладку волос.
Примеры рецептур оттеночных шампуней
Простой полуперманентный оттеночный шампунь
Растворить гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ) в 80% деионизиро-
ванной воды (для ускорения процесса растворения воду можно по-
догреть до 70 °C). Количество ГЭЦ можно варьировать для получе-
ния желаемой вязкости. Введение 1% ГЭЦ обеспечивает вязкость
Косметические средства для окрашивания волос
615
рецептуры ~ 5000 сПз при комнатной температуре. После растворе-
ния ГЭЦ добавить в раствор «Empigen Total Active ТС/U» и «Empi-
gen OS/А». В случае повышения температуры раствора охладить его
до 40 °C. В остальном количестве деионизированной воды растворить
краситель. Количество красителя можно менять в пределах 0,1-1,0%,
в зависимости от степени адсорбции, требуемой интенсивности окра-
ски и типа волос. Добавить раствор красителя, отдушку, консервант и
довести показатель pH шампуня до 6-8 лимонной кислотой или три-
этаноламином для улучшения адсорбции красителя.
Ингредиенты Содержание, % масс.
Empigen Total Active ТС/U 13,5
Empigen OS/А 6.0
Г идроксиэтилцеллюлоза (Cellosize* HEQ-100 MN) 1,0
Краситель 0,5
Консервант по мере необходимости
Отдушка по мере необходимости
Деминерализованная вода до 100
* «Cellosize^» является зарегистрированной торговой маркой компании Union
Carbide (Dow Group)
Полуперманентный оттеночный мусс для укладки волос
Для получения мусса можно использовать ручной вспениватель-
диспенсер, например, поставляемый компанией Airspray International
BV, не требующий использования газа-носителя. При использовании
этого вспенивателя необходима рецептура с невысокой вязкостью.
Такую рецептуру можно получить, исключив из последующей рецеп-
туры ПЭГ-150 дистеарат и лаурилполиглюкозид и увеличив вводи-
мое количество «Empigen Total Active ТС/U» до 38,6%. При исклю-
чении из рецептуры загустителя ПЭГ-150 дистеарата отпадает необ-
ходимость в нагревании шампуня в процессе приготовления.
Полуперманентный оттеночный шампунь-кондиционер
Растворить «Empigen Total Active ТС/U», «Empigen OS/А», лау-
рилполиглюкоэид, PEG-150 дистеарат и поликватерниум-39 в 80%
воды. Смесь нагреть до 65 °C и диспергировать в ней 2,5% ПЭГ-150
дистеарата для доведения вязкости продукта до 2000 сПз при ком-
натной температуре. Охладить шампунь до 40 °C, добавить краси-
тель, растворенный в остальном количестве дистиллированной во-
ды, после чего ввести ПЭГ-7 глицерилкокоат, отдушку и консервант.
Для улучшения адсорбции красителя довести pH шампуня до 6-8
лимонной кислотой или триэтаноламином.
616
Глава 23
Ингредиенты Содержание, % масс.
Empigen Total Active TC/U 26,6
Empigen OS/A 5,8
Лаурилполиглюкозид 6,5
ПЭГ -150 дистеарат 2,5
ПЭГ-7 глицерилкокоат 1
Поликватерниум-39 0,5
Краситель 1
Консервант по мере необходимости
Отдушка по мере необходимости
Деминерализованная вода до 100
Стандартные рецептуры оттеночных шампуней представлены в
табл. 23.3.
Технология приготовления оттеночного шампуня (рис. 23.5) за-
ключается в предварительном смешивании различных красителей и
оксиэтилированного натрийлаурилсульфата с деминерализованной
водой в емкостях 7, 3 и 7 с последующим перекачиванием компо-
нентов передвижными насосами (на схеме не показаны) в реактор S,
который оборудован тремя мешалками для тщательного перемеши-
вания при приготовлении геля, шампуня.
Рис. 23.5. Технологическая схема приготовления
оттеночного шампуня
Косметические средства для окрашивания волос
617
23.3. Рецептуры оттеночных шампуней (% масс)
Ингредиенты Р1 Р2 РЗ
Стандартный КАЛБ (30%) 43.0
Кокоамфодипропионат динатриевая соль (40%) 32,3
Empigen Total Active TC/U (35%) 36,9
Empigen OS/A* (30%) 5,83
ПЭГ-7 глицерилкокоат 2,5
ПЭГ* 18 глицерилолеат/кокоат 2,0
Пропиленгликоль 1,25
Краситель «Аналог» 0,5
Деминерализованная вода до 100%
Триэтаноламин/лимонная кислота до pH 7.0-7,5
* Алкиламидпропилдиметиламиноксид
В приготовленный шампунь с помощью передвижного насоса
подается щелочь (NaOH) до требуемого значения pH, после чего
продукт с помощью насоса 9 перекачивается в герметичный резер-
вуар 10 для хранения и последующей фасовки. Компоненты взвеши-
ваются на весах 2.
ГЛАВА 24
МОЮЩИЕ СРЕДСТВА ГИГИЕНИЧЕСКОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
24.1. Гели для душа и жидкие мыла
Препараты для душа как самостоятельное направление в мою-
щих средствах косметико-гигиенического назначения появились в
конце 70-х годов прошлого века. В сравнении с пенными препарата-
ми для принятия ванн они характеризуются сравнительно низким
содержанием активного вещества, но более высоким содержанием
всевозможных кондиционирующих добавок. В большинстве своем
пенные препараты для душа базируются на дерматологически мяг-
ких комбинациях ПАВ, включающих сульфоэтоксилаты, сульфосук-
цинаты, ациламинокислоты и/или амфолиты.
Часто в них вводят биологически активные вещества (БАВ) рас-
тительного и животного происхождения. Среди фитоматериалов
наибольшей популярностью пользуются препараты ромашки, алоэ
вера, пантенол, фитостерины и др.
В настоящее время в косметических продуктах очень часто ис-
пользуют бисаболол - БАВ, которое выделяют из ромашки либо по-
лучают синтетическим путем в виде рацемата. При введении в ком-
позиции бисаболол проявляет противовоспалительное действие, он
способствует заживлению ран и, очевидно, оказывает антибактери-
альное действие. По этой причине бисаболол пригоден для космети-
ки, предназначенной для чувствительной кожи.
Еще один классический пример сырьевого компонента, выде-
ляемого из растений, который не теряет своей перспективности для
смываемой косметики, - D-пантенол (провитамин В5).
Моющие средства гигиенического назначения
619
Активность D-пантенола проявляется в том, что он проникает в
волос или в кожу, где превращается в пантотеновую кислоту. Панто-
теновая кислота (витамин В5) проявляет свою активность, приводя к
увлажнению кожи, а также способствуя ее регенерации. Даже в срав-
нительно небольшой концентрации пантенол вызывает эпителизацию.
Алоэ вера {Aloe barbadensis) в современной косметике отводится
важная роль. Главное предназначение алоэ в косметических продук-
тах состоит в том, чтобы образовывать пленку и тем самым способ-
ствовать гидратации кожи. Его эффективность обусловлена наличием
полисахаридов, главным среди которых является ацеманнан. Уста-
новлено, что это вещество способно взаимодействовать с клеточны-
ми мембранами кожных иммуноцитов (клеток Лангерганса), что спо-
собствует повышению их активности и усилению защитной функции.
В препаратах для душа популярны вязкие, жидкие, гелеобраз-
ные прозрачные либо перламутровые композиции с pH 5-8. Ниже
приводится состав геля для душа, содержащий коллаген и мукопо-
лисахариды.
Часть 1 %
Смесь глицерида каприловой кислоты с октаэтиленгликолевым эфиром каприновой и каприловой кислот (Лавразол) 5,0
Пчелиный воск и ПЭГ-400 1,5
ПЭГ-6000-дистеарат 0,5
Диэтанол амиды кислот кокосового масла 3,0
Часть 2
Лаурилэтоксисульфат натрии (28%) 35,0
Консервант 0,1
Лимонная кислота (50 %-й водный раствор) 0,2
Часть 3
Коллаген и мукополисахариды 2,0
Алкилкарбоксибетаин (кокос) 5,0
Хлорид натрия 0,5
Деионизированная вода 51,1
Часть 4
Отдушка 0,3
Краситель (0,5 %-й водный раствор) 0,3
Технология производства средств для душа очень проста и мо-
жет быть продемонстрирована на рецептуре, приведенной выше.
Жирорастворимая фракция (часть 1) нагревается до плавления
полиэтиленгликольдистеарата (ПЭГ-6000-дистеарат), т. е. до темпе-
ратуры 60-70 °C, затем при перемешивании готовится водораство-
620
Глава 24
римая фракция, при этом используются примерно 1/2 рецептурного
количества деионизированной воды, нагревая ее до температуры
60-70 °C, после растворения компонентов (часть 2) две фракции,
жировую и водную, соединяют при перемешивании. Компоненты
3 части вводятся в реакционную смесь в приведенной последова-
тельности при перемешивании.
Полупродукт охлаждают до 30-40 °C и при перемешивании
вносят часть 4, перемешивание заканчивается, когда окраска изделия
становится однородной.
Существуют рецептуры моющих средств для принятия душа
для чувствительной кожи, базирующиеся на смесях алкилсульфатов
или сульфоэтоксилатов с карбоксибетаином.
Введенные оксиэтилированные глицериды алифатических кислот
кокосового масла играют роль солюбилизатора и пережиривающей
добавки. Сочетание сульфоэтоксилатов с ПАВ бетаинового типа и с
алкилоламидами является стандартной основой многих современных
моющих средств для принятия душа, тогда как набор всех остальных
компонентов весьма разнообразен. Так, они могут включать катион-
ные полимеры, белковые гидролизаты, силиконовые блок-сополимер-
ные ПАВ, или этиленгликольмоностеарат и гель алоэ и др.
Жидкие мыла для рук по компонентному составу аналогичны
моющим средствам для принятия душа. Различия сводятся к внеш-
нему оформлению и конструкции упаковки, а также к градации в
качестве и стоимости компонентов, особенно отдушек, экстрактов и
ароматических масел. Мягкость, шелковистость кожи обеспечивает-
ся белковыми компонентами и полимерами с высокой субстантив-
ностью моющих средств к человеческой коже. Полимеры одновре-
менно служат для загущения моющих средств, что придает им це-
нимый потребителем «материальный» вид.
Некоторые жидкие мыла для тела и рук содержат натриевые,
калиевые или триэтаноламиновые мыла. Так, фирма «Сисэйдо» па-
тентует мягкое мыло с хорошей смываемостью и пеной, оно содер-
жит кокосовое и олеиновое мыло с добавкой катионного полимера -
производного гидроксиэтилцеллюлозы или сополимера диаллилди-
метиламмонийхлорида с акриламидом (рецептура, %):
Мыло 25
Диэтанолам ид лауриновой кислоты 5
Глицерин 20
Мерквот-500 0,1
Вода до 100
Моющие средства гигиенического назначения
621
Заметным спросом пользуются моющие средства интимного на-
значения, обладающие мягким моющим и дезодорирующим дейст-
вием. Одна такая композиция приводится ниже, в %.
Алкиламидопропилкарбоксибетаин (Тего-бетаин-Ь-7) (40%) 10,0
Алкилам идопропилдимети л аминоксид (Аминоксид- WS-35) (35%) (Аминоксид- 5.0 5,0
Молочная кислота 0,5
Глюкоза 0,5
Хлоргексидинглюконат (20% раствор) 0,3
Парфюмерная отдушка 0,1
Дистиллированная вода до 100
Бактерицидным, дезодорирующим действием обладают, как из-
вестно, катионные, многие амфотерные ПАВ и оксиды третичных
аминов. Катионные бактерициды в дерматологическом плане не
вполне безопасны и сильно раздражают слизистые и конъюнктиву.
Поэтому их в сочетании с защитными и снимающими воспаление
компонентами используют преимущественно в моющих средствах
специального назначения (например, в средствах предоперационной
очистки рук хирургов), часто с предостерегающими надписями на
этикетках. Бетаины, N-алкиламинопропионаты, N-алкилолиго-этиле-
ниминглицинаты (типа «Тего») менее токсичны и с успехом исполь-
зуются для дезинфицирующей очистки тела и рук.
Пасты и гели для очистки сильно загрязненной кожи часто со-
держат абразивные мелкодисперсные наполнители. В качестве на-
полнителей применяют алюмосиликаты, фосфаты, мел, древесную
муку, кремнезем, тонкоизмельченную пемзу и др. Примером может
служить паста для очистки сильно загрязненных рук, разработанная
«Лойна Верке», %:
Олеоилметилтаурат натрия 30,0
Алкансульфонат натрия 5,0
Алкилэтоксисульфат натрия 5,0
Пентанатрийполифосфат 12,0
Динатрийгидрофосфат 4,8
Карбоксиметил целлюлоза 2,0
Хлорид натрия 2,5
Отдушка, вода до 100
Основу ее составляют тауриды, сочетающие мягкость действия
на кожу с высоким очищающим эффектом. Для повышения эффек-
тивности удаления масел и красок в моющие средства могут вво-
622
Глава 24
диться органические растворители: дезодорированный керосин,
уайт-спирит или ксилол, а также хлорсодержащие углеводороды.
Моющие средства, предназначенные для детей, базируются на
дерматологически мягких сочетаниях анионных, амфотерных и
цвиттер-ионных ПАВ. Как и в шампунях, «амфокарбоксиглицина-
ты», бетаины, N-алкил-р-иминодипропионаты являются почти не-
пременными компонентами мягких препаратов для ванн и душа.
Некоторые западные фирмы специализируются на производстве
утонченных, не раздражающих глаза моющих средствах, предназна-
ченных для малышей и лиц с чувствительной кожей. Они синтези-
руют для своих препаратов особо мягкие в дерматологическом от-
ношении ПАВ, скажем, такие как фосфобетаины.
Пенные препараты для душа находятся еще в стадии становле-
ния и характеризуются большим разнообразием в отношении соста-
ва и ассортимента. В функциональном плане они мало отличаются
от жидкого мыла, которое из-за эстетических минусов и неудобства
товарной формы никогда не составляло серьезной конкуренции кус-
ковому туалетному мылу.
Смешение компонентов моющих средств проводится в услови-
ях, обеспечивающих гомогенизацию и исключающих обильное це-
нообразование. Концентраты анионных ПАВ с содержанием основ-
ного вещества более 50% во избежание гелеобразования, как прави-
ло, не разводятся водой, а интенсивно размешиваются в расчетном
количестве воды.
В процессе «варки» пенных препаратов для принятия ванн и
душа необходимо учитывать химическую стойкость и летучесть от-
дельных компонентов.
24.2. Косметические средства для принятия ванн
Исторически пенные препараты для ванн (пеномоющие средст-
ва) появились на основе ароматических экстрактов и масел для при-
нятия ванн.
Требование обильного пенообразования при значительном раз-
ведении, достигающем 0,002-0,02% по ПАВ, диктует необходимость
в высокой концентрации поверхностно-активных компонентов в пе-
номоющем средстве, что сказывается на дерматологических показа-
телях концентрата в случае его непосредственного попадания на те-
ло. Именно из соображений дерматологической мягкости шампуни
редко содержат более 18-20% ПАВ. В современные же типовые ре-
Моющие средства гигиенического назначения
623
цептуры пеномоющих средств для принятия ванн вводят ПАВ до
40% и более. Мировая тенденция, однако, такова, что содержание
сухого вещества в пеномоющих средствах постепенно снижается.
Это обусловлено успехами в области стабилизации пен и их загуще-
ния, а также экономическими соображениями. Многообразие рецеп-
тур 90-х годов, стимулированное благоприятной конъюнктурой,
сменилось простыми рецептурными решениями, характерными для
периода становления пеномоющих средств. Но в настоящее время
стали больше вводить натуральных экстрактов и масел, повысилось
качество оформления препаратов и удобство упаковки.
Активную основу подавляющего большинства пеномоющих
средств составляют алкилэтоксисульфаты натрия, аммония, магния
и алкилоламинов. Стандартной комбинацией ПАВ является сочета-
ние сульфоэтоксилатов с алкилоламидами алифатических кислот.
Введение алкилоламидов снижает растворимость пережирива-
теля, парфюмерной отдушки и может вызывать помутнение. Чтобы
избежать этого и сохранить высокий уровень пенообразования, в
сочетании с анионными ПАВ дополнительно вводят неионогенные
солюбилизаторы или используют оксиэтилированные алкилоламиды
жирных кислот. В смеси с алкилэтоксисульфатами обычно приме-
няют алкилсульфаты, олефинсульфонаты, сульфосукцинаты, ацил-
саркозинаты и ацилтаураты, амфолиты карбоксибетаинового и ими-
дазолинового рядов. Источниками сырья для них являются живот-
ные жиры и растительные масла. Ниже приводится пример рецепту-
ры «мягкого» гелеобразного пеномоющего средства, %:
Лаурилэтоксисульфат натрия (60%) 30,0
Динатрийлаурилэтоксисульфосукцинат (30%) (Маканейт EL) 35,0
Алкилам идоэтилдиэтоксисульфосукцината динатриевая соль (40%) (Маканейт WGD) 5,0
Диэтанолам ид лауриновой кислоты 3,0
Хлорид натрия 2,5
Вода, краситель, консервант, отдушка до 100
Производство средств для принятия ванн осуществляется на
оборудовании, которое традиционно используется для варки шампу-
ней, гелей для душа (рис. 24.1).
Материальный поток процесса варки пен для ванн можно пред-
ставить на примере рецептуры, приведенной выше:
624
Г лава 24
- к лаурилэтоксисульфату натрия добавляется хлорид натрия
- производят перемешивание при нагревании до 50 °C
I
- в гомогенную смесь вносят диэтаноламид и сульфосукцинаты
1
- производят перемешивание
1
- корректируют pH до 6,5-7,0 добавлением лимонной кислоты
I
- производят перемешивание
I
- при перемешивании вносят остальные компоненты, кроме от-
душки
I
- охлаждают гомогенную смесь до 30 °C
I
- вносят отдушку
1
- перемешивают продукт до полного «входа» отдушки.
Рис. 24.1. Основное оборудование для варки косметических изделий
Моющие средства гигиенического назначения
625
Мягкое пеномоющее средство «Молочное» приобретает опало-
вый вид благодаря латексу; добавка порошкового молока несет дер-
мофильную и защитную функцию:
Лаурилэтоксисульфат натрия (60%) 8,0%
Олеамидоэтилсульфосукцината динатрнсвая соль (40%) (Маканейт-ОМ) 15,0%
Алкиламидоэтилсульфосукцината динатриевая соль (40%) (Маканейт-СМ) 8,0%
Алкиламидопропилкарбоксибетаин (35%) (Макам-35) 6,0%
Молоко порошковое 0,5%
Полистирол-акрилатный латекс (Мортон-Е-295) 0,5%
Вода, краситель, консервант, отдушка до 100%
Метод приготовления: добавляют к воде все активные компо-
ненты, за исключением латекса; при осторожном перемешивании
постепенно вводят латекс. Регулируют вязкость хлоридом натрия, а
pH - до 6,0 - лимонной кислотой. Последними добавляют краситель,
консервант и отдушку.
Для придания товарного вида пеномоющим косметическим
средствам часто используют перламутр и вещества, позволяющие
придать этой продукции внешний вид крема, такие добавки широко
представлены в фирме Room and Haas.
ГЛАВА 25
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОСМЕТИЧЕСКИХ МАСС
Плавильные и варочные котлы являются основным и неотъ-
емлемым оборудованием косметического производства, изготавли-
вают их сварными из стали, покрытой эмалью.
Котел (рис. 25.1) состоит из корпуса 1 со сферическим днищем
и водяной рубашкой 2. Внутри котла на валу 9 подвешена якорная
мешалка 10. Сверху котел закрыт сферической крышкой 8, на кото-
рой установлен электродвигатель 5 для вращения мешалки через
червячный редуктор 6. Подача пара в рубашку котла осуществляется
через патрубок 3, а отвод конденсата - через патрубок 11. Для за-
грузки котла используется штуцер 4 и люк 14, закрытый крышкой 13.
В крышке имеется штуцер 7, в который устанавливается термометр.
Котел имеет четыре опорных лапы 75, которыми опирается на ме-
таллическую этажерку 16.
Готовая масса из котла выпускается через специальный штуцер 72.
Обычно плавильные и варочные котлы работают при давлении
пара не выше 0,15 МПа, что вызвано условиями технологического
процесса (при перегреве отдельные компоненты косметических из-
делий темнеют). Для обеспечения заданного давления на подводя-
щем паропроводе установлен редукционный вентиль. На паровой
линии установлены манометр и предохранительный клапан, не до-
пускающий сверхнормативного повышения давления в паровой ру-
башке котла.
Основное оборудование для производства косметических масс
627
Рис. 25.1. Варочный котел:
1 - корпус; 2 - рубашка; 3, 11 - патрубки; 4, 7, 12 - штуцера; 5 - элек-
тродвигатель, 6 - редуктор; 8, 13 - крышки; 9 - вал; 10 - мешалка;
14 -люк; 15 - опорные лапы; 16- этажерка
Перед загрузкой котла необходимо проверить исправность тру-
бопроводов, вентилей и манометра, чистоту котла и состояние его
поверхности, работу мешалки.
Пар в паровую рубашку котла впускают медленно, чтобы не
вызвать гидравлических ударов, нарушающих соединения трубо-
проводов. Необходимо следить за правильной работой конденсато-
отводчика, чтобы с конденсатом не уходил острый пар (вентили во
время работы на обводных линиях должны быть плотно закрыты).
Также необходимо контролировать давление пара.
В момент выгрузки продукта из котла мешалка должна быть ос-
тановлена и доступ пара в паровую рубашку прекращен. По оконча-
нии работы, а также при переходе на выработку другого вида крема
варочный котел промывают и дезинфицируют.
Котлы-холодильники (рис. 25.2) служат для охлаждения кос-
метической массы после варки. Это стальные (внутри эмалирован-
ные) двухстенные котлы 5 открытого типа, цилиндрической формы,
с полусферическим днищем, емкостью от 0,2 до 1,5 м3. Котел снаб-
жен водяной рубашкой 9, в которую непрерывно для охлаждения
подается холодная вода, и лопастной мешалкой 6 рамного типа,
снабженной скребками для систематического удаления косметиче-
ской массы с внутренней стенки котла.
628
Глава 25
Рис. 25.2. Котел-холодильник:
7, 8, 12 - штуцера; 2 - вал; 3 - ре-
дуктор; 4 - электродвигатель;
5 - котел; 6 - мешалка; 7 - стер-
жень; 9 - рубашка; 10 - этажер-
ка; 11 - сошники
Скребки представляют собой массивный стальной стержень 7,
изогнутый по внутреннему профилю стенки и дна котла, на который
свободно насажено 10-15 сошников 11 (деревянных брусков). Под
действием центробежной силы сошники вплотную прижимаются к
стенке котла и при своем движении вокруг оси вала мешалки увле-
кают за собой более охлажденный слой кремовой массы, располо-
женный вблизи стенки и поэтому более вязкий. Непрерывное удале-
ние охлажденного слоя косметической массы со стенки котла повы-
шает коэффициент теплопередачи от горячей массы к охлаждающе-
му агенту. Охлаждающий агент подается через штуцер 8 и отводится
через штуцер 7. Мешалка подвешена на валу 2. Привод мешалки
осуществляется от электродвигателя 4 через редуктор 3.
Разгружают котлы шестеренным насосом через нижний штуцер 12
или через верх (при помощи гибкого шланга). При разгрузке котла
через верх мешалка должна быть остановлена и охлаждающая вода
выключена. При разгрузке через нижний штуцер мешалка должна
работать. По окончании работы, а также при переходе на выпуск
другого вида крема котел-холодильник тщательно очищают и про-
мывают горячей водой.
Оборудование для изготовления эмульсий представлено
эмульсорами, гомогенизаторами.
Для получения эмульсий с более высокой дисперсностью жира
и однородностью структуры и консистенции, чем в исходных про-
дуктах используют эмульсоры.
Основным рабочим органом эмульсора является быстровра-
щающийся ротор, в котором обрабатываемой жидкости сообщается
Основное оборудование для производства косметических масс
629
вращательное движение для дробления жировых шариков. Корпус
ротора в виде открытого цилиндра надевается на конец веретена. На
корпус укладываются распылительные диски. Нижний диск имеет
резиновое уплотнительное кольцо.
Корпус и диски закрепляются на веретене гайкой. Конец вере-
тена сделан в виде трубки, в которую поступает обрабатываемая
жидкость из регуляторной поплавковой камеры по трубке. В дисках
имеются отверстия, образующие вертикальный канал; проточки, об-
разующие кольцевые каналы на периферии дисков, и широкие ради-
альные каналы, по которым жидкость поступает из вертикальных
каналов в кольцевые пазы. Толщина периферийной части дисков (за
кольцевыми каналами) несколько уменьшена, так что при плотном
сжатии дисков здесь образуются узкие кольцевые щели распыления,
через которые и выбрасывается жидкость. Обрабатываемая смесь из
трубки проходит через отверстия в корпус ротора, где происходит
очистка, и по каналам подается в пакет дисков, работающих парал-
лельно. При выбрасывании из узких щелей с большой скоростью
смесь распыляется: распыленные частицы собираются в приемнике
и отводятся через патрубок.
Рис. 25.3. Эмульсор:
1 - диски; 2 - корпус; 3, 4, 5 -
кольца с отверстиями; 6 -
крышка
На рис. 25.3 показан трехступен-
чатый эмульсор. Ротор его помещен
непосредственно на валу электродви-
гателя и представляет собой диск 1 с
тремя концентрично расположенными
на нем кольцами 3, 4 и 5 с бортами,
обращенными к оси, и с мелкими от-
верстиями в боковых стенках. Ротор
заключен в кожух с выходным пат-
рубком. На внутренней стороне
крышки 6 эмульсора, прикрепляемой
к его корпусу 2 зажимами, находятся
три концентрично расположенных
кольцевых выступа, которые при ус-
тановке крышки на место располага-
ются между кольцами ротора.
Во время работы смесь поступает
через патрубок в центре крышки и
сливается в первую ступень эмульсора
(малое вращающее кольцо). Жид-
кость, выходя из отверстий, ударяется
630
Глава 25
о стенки неподвижного кольца крышки и стекает из него во вторую
ступень (среднее кольцо). Таким же образом жидкость проходит и в
третью ступень.
В гомогенизаторах обрабатываемый продукт подвергается бо-
лее сильному механическому воздействию, чем в эмульсорах, по-
этому достигается более высокая дисперсность жировой фазы, одно-
родность структуры и консистенции продукта.
Давление жидкости в гомогенизаторе создается несколькими
параллельно работающими плунжерами. Гомогенизатор приводится
в действие от электродвигателя. Возвратно-поступательное движе-
ние плунжеров осуществляется кривошипно-шатунным механизмом.
Кривошипы сдвинуты между собой при трех плунжерах на 120°.
На рис. 25.4 изображена схема гомогенизатора. При ходе плун-
жера 12 влево в цилиндре создается разрежение, и жидкость из вса-
сывающей трубы 10 через клапан 9 поступает в цилиндр 11. При
обратном ходе плунжера клапан 9 закрывается, давление в цилиндре
возрастает выше давления в нагнетательной камере 7, и жидкость из
цилиндра через клапан 8 переходит в нагнетательную камеру. При
этом такое же количество жидкости из нагнетательной камеры вы-
теснится через клапан 6 гомогенизирующей головки в нагнетатель-
ную трубу 15. Нагнетательная камера соединяет все три цилиндра
гомогенизатора. Давление в нагнетательной камере регулируется
винтовым регулятором 1.
Рис. 25.4. Гомогенизатор:
1 - регулятор; 2 - пружина; 3 - шток;
4, 13 - сальники; 5, 6, 8, 9 - клапаны;
7 - нагнетательная камера; 10 - вса-
сывающая труба; 11 - цилиндр;
12 - плунжер; 14 - предохранитель;
15 - нагнетательная труба
При завинчивании винта массивная спиральная пружина 2
сжимается, увеличивая через шток 3 давление на клапан гомогени-
зирующей головки.
Основное оборудование для производства косметических масс
631
Конструкции клапанов гомогенизирующих головок бывают раз-
личны по профилю рабочей поверхности. Чтобы пройти через клапан
гомогенизирующей головки из нагнетательной камеры, жидкость
должна преодолеть давление пружины 2 и приподнять клапан 5. Ма-
нометр показывает давление в нагнетательной камере. У нагнетатель-
ной камеры гомогенизатора имеется предохранительный клапан 14.
При возрастании давления выше допускаемого предохранитель,
сжимая пружину, срабатывает, и жидкость выливается из камеры
через отверстие. Уплотнения обеспечиваются сальниками 4 и 13.
При пуске гомогенизатора пружина гомогенизирующей головки
должна быть ослаблена. В начале работы жидкость из гомогенизато-
ра трехходовым краном направляется во всасывающую линию для
циркуляции. Поворачивая регулятор головки, постепенно поднима-
ют давление до требуемой величины. Когда давление установлено,
трехходовой кран переключают на нагнетательную линию и откры-
вают приток жидкости в воронку всасывающей линии. По оконча-
нии работы пружину головки ослабляют и гомогенизатор тщательно
промывают.
На выходе жидкости из гомогенизатора устанавливают треххо-
довой кран, посредством которого жидкость может быть направлена
или в нагнетательную линию, или обратно во всасывающую линию.
Оборудование для смешивания материалов
Сухие порошкообразные, густые, вязкие и пастообразные мате-
риалы, а также жидкости смешивают в смесителях разнообразных
конструкций. При непрерывных способах производства применяют
смесители непрерывного действия, одновременно выполняющие
роль транспортирующего элемента. В периодических процессах
применяют смесители периодического действия. Основное требова-
ние к смесителям - обеспечение получения однородной смеси.
Реакторы
В современных цехах, выпускающих косметические изделия
для производства жировых кремов, применена технологическая схе-
ма, в которой в качестве основного вида оборудования, позволяю-
щего получать однородную гомогенную массу крема, применен ре-
актор. Он имеет рубашку, к которой подводится горячая вода темпе-
ратурой 95 °C и холодная температурой 12 °C. Такой широкий диа-
пазон температур позволяет вести технологический процесс посте-
пенно, осуществляя все процессы от варки до кристаллизации.
Для интенсивного перемешивания загруженных компонентов
реактор оборудован двумя планетарными мешалками, вращающи-
632
Глава 25
мися вокруг центральной оси и вокруг собственной оси. Привод ме-
шалок производится электродвигателем и гидродвигателем, приво-
димым в движение жидкостью, нагнетаемой насосом. Вращение
мешалки вокруг центральной оси осуществляется тихоходным гид-
родвигателем. Для интенсивной теплопередачи от стенки реактора к
массе крема рама планетарной мешалки снабжена скребком. Крыш-
ка реактора с приводом мешалок может подниматься вверх специ-
альными гидроцилиндрами.
Трубопроводы для загрузки компонентов в реактор подсоеди-
нены к крышке с помощью гибких шлангов. Управление всеми гид-
роприводами и гидромеханизмами осуществляется со специального
пульта управления.
Примером такого реактора может служить реактор для зубной
пасты (рис. 25.5), который осуществляет обработку и гомогениза-
цию густых продуктов вязкостью до 200 Н-с/м2. Это реактор перио-
дического действия, оборудованный тремя мешалками. Вращение
мешалок осуществляется тремя соосными валами, приводимыми во
вращение двумя независимыми приводами, один из которых являет-
ся гидравлическим.
Реактор состоит из корпуса 5 с полусферическим днищем и вер-
тикальной цилиндрической частью. Верхняя часть корпуса заканчи-
вается фланцем 7, имеющим паз с уплотняющей прокладкой 18. На
фланец 7 корпуса опирается фланец 8 с выпуклой крышкой 17.
Фланцы между собой стягиваются барашковыми гайками, надетыми
на восемь откидных болтов. Корпус снабжен рубашкой 3, охваты-
вающей полусферическое днище и часть цилиндрического верти-
кального участка, для нагрева и охлаждения.
Крышка реактора соединена с траверсой 9, опирающейся на две
гидравлические опоры 6, служащие для подъема крышки. Сверху на
крышке установлен переходный патрубок 12, внутри которого рас-
положены приводные конические шестерни 13 и 14 для привода ва-
лов 10 и 11, мешалок 4 и 21. Мешалки вращаются в разные стороны
с одинаковой частотой вращения. Мешалка 4 якорного типа снабже-
на лопатками, подогнанными по профилю корпуса, охватывающими
всю полезную поверхность с целью перемешивания и повышения
теплопередачи. Она вращается против часовой стрелки.
Мешалка 21 вращается по часовой стрелке, что препятствует
вращению продукта в аппарате. Она имеет отводящие лопасти, спо-
собствующие лучшему перемешиванию и перетиранию компонен-
тов, загруженных в аппарат. Обе вращающиеся в разные стороны
мешалки приводятся во вращение при помощи одного гидродвига-
теля 16 с редуктором.
Основное оборудование для производства косметических масс
633
Рис. 25.5. Реактор-смеситель:
1 - поршень; 2 - гидроцилиндры; 3 - рубашка; 4, 21, 22 - мешалки;
5 - корпус; 6 - гидравлические опоры; 7, 8 - фланцы; 9 - траверса; 10,
11, 20 - валы; 12 - патрубок; 13, 14 - конические шестерни; 15 - элек-
тродвигатель; 16 - гидродвигатель с редуктором; 17 - крышка;
18 - уплотняющая прокладка; 19 - опорные лапы; 23 - шаровой клапан;
24 - предохранительный клапан; 25, 32 - штуцера; 26, 33 - клапаны;
27 - электролампа; 28 - смотровое окно; 29 - загрузочная воронка;
30- патрубок; 31 - люк
Электродвигатель 15 мощностью 28 кВт через вал 20 приводит
во вращение турбинную мешалку 22. Три соосных вала 10, И и 20
634
Глава 25
снабжены специальными уплотнительными устройствами, исклю-
чающими попадание обрабатываемого продукта в пространство ме-
жду валами.
Крышка аппарата поднимается при помощи гидравлического
привода, создающего необходимое давление в гидроцилиндрах 2,
внутри которых перемещаются поршни /, соединенные с опорами 6.
Для предотвращения опускания крышки реактора в случае отключе-
ния электроэнергии или каких-либо неполадок гидросистема обору-
дована специальными клапанами.
Для наблюдения за работой мешалок реактора, на его крышке
расположен люк 31, крышка которого закреплена откидными болта-
ми с барашковыми гайками и имеет смотровое окно с двойным ос-
теклением. Для подсвета на противоположной стороне крышки на-
ходится смотровое окно 28, оборудованное электролампой 27.
Для загрузки добавок в аппарат на крышке расположен штуцер,
оборудованный кранами и загрузочной воронкой 29.
Шаровые клапаны 26 и 33 диаметром, соответственно, 80 и 100 мм
служат для введения в аппарат сыпучих материалов.
Аппарат разгружается через шаровой клапан 23 диаметром 150 мм,
управляемый пневмопоршнем. Рубашка корпуса оборудована пре-
дохранительным клапаном 24. Для подвода пара и отвода конденса-
та служат штуцера 25 и 32. Реактор оборудован мановакуумметром
и термометром для замера давления или разрежения, а также темпе-
ратуры продукта внутри аппарата.
Опорными лапами 19 аппарат опирается на раму. Вакуум в ап-
парате создается через патрубок 30. Возможность создания вакуума
в аппарате в процессе диспергирования и гомогенизации позволяет
получать деаэрированный продукт.
Реактор обслуживается гидравлической станцией, состоящей из
резервуара для масла, двух насосов высокого давления, арматуры, и
контрольно-измерительных приборов.
ГЛАВА 26
ТАРА ДЛЯ ФАСОВКИ КОСМЕТИЧЕСКИХ
ИЗДЕЛИЙ
Дизайн и разработка упаковки косметических изделий относят-
ся как к сфере производства, так и к маркетингу.
Некоторое представление о доле упаковочной индустрии в со-
временной экономике дает тот факт, что затраты на упаковочные
материалы, тару, фасование и полиграфическое оформление упако-
вочных материалов превышают в США 3,8 млрд, долларов, и еще
столько же тратится на упаковочное оборудование (табл. 26.1). По
некоторым оценкам, подобные ежегодные затраты во всем мире со-
ставляют более 238 млрд, долларов США.
26.1. Затраты на поставку упаковочных материалов
CUIA (данные 2005 г.)
Упаковочные материалы Затраты в млрд, долларов США
Крафт-бумага и картон 31,2
Гибкие материалы 14,2
Жесть 13,8
Пластики 11,6
Прочие* 7,4
Стекло 5,1
ВСЕГО 83,3
* Источник: Paine Webber, U.S. Dept. Of Commerce. Ranch Associates, Packaging
Strategies newsletter, February 15, 2005. Copyright © 2005
636
Глава 26
В некоторых случаях упаковка становится функциональной ча-
стью изделия и в этом смысле способна расширять его возможности,
увеличивать применимость продукта. Тара и особые контейнеры с
возможностью смешивать, измерять или разделять продукты в неко-
тором смысле могут рассматриваться как неотъемлемая часть собст-
венно изделия. Примером тому могут служить баллончики с лаком
для волос, без которых сам лак был бы далеко не так популярен.
Некое радикальное решение в дизайне само по себе способно
принести больший успех, чем традиционное.
Успешный дизайнер упаковки должен постоянно задавать себе
вопросы - когда и как именно работает каждая деталь в том или
ином проекте, исследовать все возможности для поиска новых идей.
Конструкция упаковки существует не сама по себе, а как часть
общих усилий по доведению продукта до конечного потребителя и
его использованию наилучшим образом. В этом смысле упаковка
должна удовлетворять требованиям системы производство - фасо-
вание/упаковка - хранение - сбыт, способствуя эффективной работе
на каждой из указанных стадий.
При определении вида тары для фасовки парфюмерных изделий
вопрос решается однозначно. Практика нашей страны и зарубежных
стран показывает, что для фасовки используются, в основном, стек-
лянные флаконы. На их долю приходится около 95% от всей потреб-
ности в таре для парфюмерных товаров. Тара для фасовки различ-
ных косметических изделий весьма разнообразна и зависит от их
свойств и структуры. В группу изделий, имеющих структуру крема
или пасты, входят зубные пасты, разнообразные кремы для ухода за
кожей лица, рук и тела, вазелины, мыльные кремы для бритья, пас-
тообразные шампуни и краски для волос. Зубные пасты и мыльные
кремы для бритья могут выпускаться только в тубах, обеспечиваю-
щих герметичность укупорки, так как при потере влаги в процессе
хранения эти продукты затвердевают, теряют текучесть и становятся
непригодными к употреблению. По этой же причине фасуют в тубы
кремообразные краски для волос, подвергающиеся окислению под
действием кислорода воздуха.
Для фасовки разнообразных косметических кремов могут при-
меняться тубы и стеклянные или пластмассовые банки и другие ма-
териалы.
На долю туб приходится более 42% потребности от общего коли-
чества тары, необходимой для укупоривания косметических изделий.
Тара для фасовки косметических изделий
637
26.1. Тубы для косметических изделий
Новые возможности в области упаковки появились в 1840 г. с
изобретением одного американского художника, создавшего для хра-
нения своих красок тубы (тюбики) из оловянных трубок. Несколько
десятилетий краски для художников были единственным содержи-
мым туб, пока в 1892 г. доктору Уортингтону Шеффилду не пришла в
голову мысль использовать их для упаковывания зубной пасты. Он
оставил свою прежнюю работу и начал выпускать тубы с зубной пас-
той. Через несколько дней Колгейт, почтенный нью-йоркский апте-
карь, перенял эту практику для упаковывания всевозможных мазей и
кремов. И вскоре тубы получили в Америке и Европе всеобщее при-
знание и способствовали огромному успеху зубной пасты.
Тубой называется разовая потребительская тара с корпусом,
обеспечивающим выдавливание ее содержимого, с узкой горловиной,
укупориваемой бушоном*, и дном, закрываемым после наполнения
продукцией. По производственным затратам этот вид тары является,
пожалуй, одним из самых дешевых. Но главное достоинство туб за-
ключается в том, что они обеспечивают многократно повторяющееся
извлечение содержимого в любом легко дозируемом количестве.
Следовательно, тубы являются не только удобной и экономичной
одноразовой потребительской тарой, но одновременно и самым про-
стым дозировочным устройством. Ни в одном другом виде упаковки
пока не удалось совместить эти функции проще и эффективнее.
В тубы упаковываются в большом ассортименте пастообразная
пищевая, косметическая и фармацевтическая продукция, товары бы-
товой химии, а также краски, смазочные материалы и многие другие
товары. Пожалуй, нет такого пастообразного продукта, который не-
возможно было бы упаковать в тубы для продажи потребителям.
Широко применяются тубы металлические, пластмассовые и
изготовленные из комбинированных многослойных материалов (ла-
минатов) с объемом наполнения от 4 до 500 см3, наружным диамет-
ром корпуса от 10 до 60 мм и длиной от 35 до 300 мм. Материал
корпуса тубы должен обладать хорошими барьерными свойствами,
быть инертным к упакованной продукции, обеспечивать требуемую
прочность и герметичность корпуса, хорошо обрабатываться, на-
дежно удерживать покрытия и декоративное полиграфическое оформ-
По стандартной терминологии укупорочное средство для туб называется
французским словом «бутон».
Бутон - крышка, навинчиваемая на горловину тубы (ОСТ 17527-86) (прим, авт.)
23—4905
638
Глава 26
ление и, главное, легко деформироваться от малого усилия, созда-
ваемого без значительного напряжения пальцами человека.
Туба (рис. 26.1) состоит из головки, узкая горловина которой
переходит в плечо в форме усеченного конуса, и корпуса в виде тон-
костенной трубки, один конец которой соединяется по периметру с
плечом головки, а второй открыт. Горловина туб выполняется с ци-
линдрической или конической наружной поверхностью, содержащей
стандартную метрическую резьбу или резьбу с мелким шагом. Осо-
бенностью конической горловины является то, что колпачок (бушон)
закручивается на нее вполоборота. Отверстие в горловине обычно
имеет круглую форму. Однако, чтобы придать выдавливаемому про-
дукту другую форму, выполняются и фигурные отверстия в виде
овала, эллипса, щели, звездочки и так далее. Отверстие горловины
при необходимости герметично закрывается тонкой мембраной,
приклеенной к ее торцу или выполненной при изготовлении тубы.
Такая мембрана защищает упакованную продукцию в процессе то-
варообращения и хранения от контакта с окружающей средой (воз-
духом), а также от проникновения и незаметного использования со-
держимого. Вскрывается мембрана прокалыванием при первом ис-
пользовании содержимого упаковки.
Наиболее распространена металлическая труба, изготавливае-
мая из алюминия.
Алюминиевые тубы экономичны при их изготовлении и ис-
пользовании. Их производство легко поддается механизации на всех
участках. Характерной особенностью является незначительная масса
туб, составляющая лишь 9% от массы фасованной продукции. Еще
одним преимуществом алюминиевых туб является возможность их
изготовления с различным оформлением на одной и той же линии
оборудования. Для этого следует сменить печатное клише на много-
красочной офсетной машине. Хорошо разработанный рисунок, ак-
куратная работа, доброкачественные эмали для подкладки и краски
для печати позволяют получать красивые тубы. Для защиты алюми-
ния от коррозии продуктами, фасованными в тубы, внутреннюю по-
верхность их покрывают лаками, обладающими после полимериза-
ции хорошей химической стойкостью, а также достаточной эластич-
ностью. Слой защитного лака при напряжении туб в момент укупо-
ривания или опорожнения и при воздействии больших разностей
температуры не должен разрываться и отделяться от металлической
поверхности тубы. Для туб, используемых в косметических произ-
водствах, покрытие осуществляется лаком, марки которого разреше-
но использовать в пищевой промышленности.
Тара для фасовки косметических изделий
639
Рис. 26.1. Общий вид тубы и колпачков для туб, а также
герметизация хвостовой части трубы:
а - со сферой для герметизации; б, в - с конусом для герметизации;
г - плоская герметизация с помощью мембраны в носике тубы или про-
кладки в колпачке
640
Глава 26
Виды защитного лака согласовывают с заказчиком в зависимо-
сти от состава продукта, предназначенного для фасовки. Для защиты
наружной поверхности туб от коррозии, а также для придания им
художественно оформленного, красивого товарного вида их покры-
вают эмалевыми красками. Они служат грунтовым покрытием, на
которое наносится печать литографскими красками. В особых слу-
чаях отлитографированные тубы покрывают специальными лаками
для придания им повышенного блеска и прочности. Тубы должны
иметь четкую ясную печать, расплывчатость букв допускается не
более 0,1-0,2 мм.
На нижней части тубы должны быть нанесены две диаметраль-
но противоположные полосы для их центровки при наполнении и
закрывании.
Тубы поставляют с навернутыми пластмассовыми колпачками
(бутонами), которые предназначены для герметизации заполненных
туб. Выбор формы, расцветки и размеров колпачков зависит главным
образом от художественного оформления туб с учетом способа их
укупоривания, степени автоматизации производства и размеров туб.
Заполняют тубы через открытую нижнюю часть, которую затем
закрывают замком (фальцем).
Герметизация алюминиевых туб по типу 1 - «двойной замок»
применяется для препаратов, не требующих особой герметичности
упаковки. При этом длина тубы уменьшается минимально на 14 мм.
«Тройной замок» 2, 4 - нижняя часть тубы свернута и сжата в
3,5 раза. «Гребневый замок» 3 герметичнее других видов замков, но
при этом полезная длина туб уменьшается на 5-10 мм по сравнению
с тубами, имеющими «двойные» и «тройные» замки. В зависимости
от требований, предъявляемых к продукции, использование фальца
бывает гладким, А и рифленым, Б (рис. 26.2).
Пластиковые тубы появились на рынке упаковки в 1980-х гг. и
к настоящему времени получили достаточно широкое распростране-
ние. Они дешевле алюминиевых, обладают исключительными воз-
можностями для привлекательного декоративного оформления. Их
упругий корпус после сжатия всегда восстанавливает свою первона-
чальную форму, сохраняя тем самым на всем протяжении использо-
вания содержимого привлекательный внешний вид. Изготовляются
пластмассовые тубы в основном из полиэтилена высокой и низкой
плотности, а также из смеси этих материалов с толщиной стенки
корпуса 0,4-0,5 мм. Полиэтилен хорошо окрашивается в массе и
предоставляет широкие возможности для декоративного многокра-
сочного оформления туб сухим офсетным способом, тиснением
Тара для фасовки косметических изделий
641
фольгой, трафаретной печатью и другими методами. Для улучшения
сцепления красочного слоя поверхность заготовок туб подвергается
предварительной обработке электрическими коронными разрядами
или пламенем газовой горелки. После сушки печатных красок поли-
этиленовые тубы покрываются бесцветным лаком, который защища-
ет красочное оформление и делает поверхность блестящей и еще
более привлекательной. Ввиду того, что полиэтилен не обладает вы-
сокой диффузионной плотностью, печатные краски и лаки, исполь-
зуемые для оформления туб, должны быть устойчивы не только к
свету и другим факторам внешней среды, но и к содержимому туб.
Полиэтиленовые тубы непригодны для упаковывания продукции,
чувствительной к кислороду и воздуху, так как, во-первых, сам этот
материал проницаем для кислорода, углекислого газа, ароматных и
душистых веществ, а во-вторых, вследствие упругости корпуса сво-
бодный объем тубы при очередном использовании содержимого за-
полняется каждый раз новой порцией всасываемого через горловину
воздуха. При этом содержимое тубы подвергается не только непо-
средственному воздействию воздуха, но и загрязняется содержащи-
мися в нем частицами, например, пылью. Применяются пластмассо-
вые тубы в основном для упаковывания косметической продукции,
не содержащей окисляющихся веществ и быстро улетучивающихся
ароматических масел.
По имеющимся данным, для понижения паропроницаемости и
повышения стойкости туб к жировым веществам, входящим в состав
кремов, их покрывают изнутри и снаружи лаками, что усложняет
оборудование для изготовления туб и удорожает их производство.
Тем не менее, полиэтиленовые тубы могут использоваться в парфю-
мерно-косметической промышленности для фасовки желеобразных
кремов и шампуней на синтетической основе и ряда других изделий
и быть оптимальной упаковкой при использовании многослойных
полиэтиленовых материалов, которые обладают повышенными
барьерными свойствами, способствующими предотвращению поте-
ри аромата, изменения косметической массы.
Дальнейшее совершенствование этого вида тары привело к соз-
данию и широкому применению ламинатных туб.
Ламинаты - гибкие многослойные материалы, получаемые в ре-
зультате соединения исходных материалов в многослойные ламини-
рованием и кашированием. Они состоят из барьерного слоя (нахо-
дится в середине), внешнего и внутреннего полиэтиленовых слоев, а
также двух адгезионных слоев, связывающих вместе три основных.
Изготавливают тубы из ламинатов, содержащих в основе барьерного
642
Глава 26
слоя как алюминиевую фольгу толщиной 30-40 мкм, так и специ-
альную полимерную пленку с высокой диффузионной плотностью.
Барьерный слой не позволяет покинуть тубу тому, что должно в
ней остаться (например, ароматические вещества, входящие в состав
упакованной продукции), и препятствует проникновению в тубу то-
го, что туда попадать не должно (в первую очередь, кислород, вода,
бактерии и свет).
Ламинат на основе алюминиевой фольги называется ABL-ла-
минат (англ, aluminium barrier layer - алюминиевый барьерный
слой), ламинат с барьерным слоем, изготовленным из пластика, по
аналогии называется PBL-ламинатом.
Алюминий в качестве барьера обеспечивает наилучшую защиту
содержимого (ABL-ламинат пропускает в десятки и сотни раз мень-
ше воды и кислорода, чем любой другой вид ламината). Таким обра-
зом, предотвращаются такие процессы как окисление, изменение
химического и физического состава упакованной продукции. ABL-ла-
минат не пропускает свет.
Наиболее широко применяются, например, пятислойные ламинаты
толщиной 0,3-0,4 мм, у которых средний слой из алюминиевой фольги
или специального полимера соединяется с наружными слоями из поли-
этилена через промежуточные слои из соответствующего сополимера,
например, такого, как нукрел, созданного фирмой «Du Pont» (США).
Нукрел - это кислотная сополимерная смола, применяется в ла-
минатах в качестве связующего слоя благодаря отличной сцепляемо-
сти с фольгой, полиэтиленом и другими самыми разнообразными ма-
териалами, обеспечивающими экономическую выгоду такой упаковки.
Внешний слой полиэтилена делает возможным нанесение каче-
ственного полноцветного изображения с высоким разрешением,
кроме того, благодаря этому слою туба приятна на ощупь. Полиэти-
лен можно окрашивать в любой цвет или делать прозрачным. При
сочетании алюминиевого барьерного слоя с прозрачным внешним
тюбик приобретает эффектный серебристый цвет, а используя тех-
нологию тиснения на внутреннем барьерном слое, можно добиться
уникальных дизайнерских решений.
Внутренний слой полиэтилена гарантирует герметичное запечаты-
вание тубы и препятствует контакту ее содержимого с барьерным слоем.
Таким образом, ламинатные тубы сочетают в себе прочность,
эластичность и высокую диффузионную плотность, присущую алю-
миниевым тубам, с привлекательным внешним видом и другими
достоинствами пластмассовых туб.
Тара для фасовки косметических изделий
643
Технология пластиковых и ламинатных туб
Пластмассовые тубы изготавливаются: бесшовными, экструзи-
ей с раздувкой, собранными из отдельно изготовленных составных
частей (сборными).
В сборных тубах присоединение корпуса к головке может осу-
ществляться как в процессе непосредственного изготовления голов-
ки (например, методами литья под давлением или термоформова-
ния), так и на последующей сварочной операции. Производство
бесшовных пластмассовых туб характеризуется низкой производи-
тельностью, и они применяются относительно редко. В то же время
постоянно увеличиваются объемы производства пластмассовых и
особенно ламинатных сборных туб. Головки для этих туб изготавли-
вают в основном из полиэтилена методом литья под давлением и
тремоформования. Корпуса сборных туб бывают бесшовными и с
продольным сварочным швом. Бесшовные цилиндрические корпуса
получают путем разрезки на куски требуемой длины соответствую-
щей пластмассовой бесшовной длинномерной трубки, изготавли-
ваемой методом экструзии. Декоративное красочное оформление
полученных заготовок выполняется при последующих операциях
производственного процесса. Корпуса с продольным сварным швом
изготавливают из предварительно декорированного ленточного ма-
териала, свернутого в рулон. В процессе изготовления корпусов эта
лента разматывается с рулона и сворачивается в трубку с точным
совмещением сваркой внахлест ее краев. Затем полученная трубка
разрезается на заготовки заданной длины. Точная обрезка обеспечи-
вается при этом фотоэлементом, воспринимающим специальные
метки на декорированной поверхности ленты. Полученная из ленты
трубка перед разрезкой на мерные заготовки может дополнительно
покрываться слоем полиэтилена путем переэкструзии. При этом по-
вышается прочность корпуса, и продольный сварочный шов на по-
верхности трубки становится едва заметным.
Бесшовные цилиндрические корпуса изготавливаются в основ-
ном из однородной пластмассы, в то время как корпуса с продоль-
ным сварным швом делаются обычно из многослойных рулонных
материалов (ламинатов). Ламинатные корпуса с дополнительным
внешним полиэтиленовым покрытием стоят дороже обычных и по-
этому применяются только для особой продукции.
Герметичное соединение корпуса с плечом головки в сборных
тубах обычно выполняется сваркой. В ламинатных тубах на головку
в область плеча дополнительно приваривают штампованные из того
же ламината внешние или внутренние кольцевые вставки, которые
644
Глава 26
повышают диффузионную плотность тубы в этой зоне. Для образо-
вания сварных соединений может применяться термоконтактная,
лучевая или ультразвуковая сварка, а также сварка горячим возду-
хом или токами высокой частоты. Сборка туб завершается накручи-
ванием на горловину головки колпачков, и после этого готовые из-
делия подаются на тубонаполнительные автоматы. При необходимо-
сти внутреннюю поверхность пластмассовых и ламинатных туб по-
крывают защитным слоем лака, оставляя без покрытия на открытом
конце корпуса полоску шириной 5-6 мм, по которой сварным швом
наполненные тубы закрываются.
Диаметр произво- димых туб (мм) 25 28 35 40 50
Тип ламината ABL ABL ABL/PBL ABL PBL
Емкость туб (мл) 20-75 30-75 50-125 100-200 100-250
Длина туб (мм) 83-145 83-168 83-175 119-185 128-185
Вид бутонов кониче- ский реб- ристый (рис. 1) кониче- ский реб- ристый (рис. 1) цилиндри- ческий гладкий (рис. 2) цилиндри- ческий гладкий (рис. 2) цилиндри- ческий гладкий (рис. 2)
цилиндри- ческий гладкий (рис. 2) цилиндри- ческий гладкий (рис. 2) цилиндри- ческий ребристый (рис. 3 и 4) цилиндри- ческий ребристый (рис. 3) флип-топ (рис. 9)
флип-топ (рис. 5) цилиндри- ческий ребристый (рис. 3) кониче- ский реб- ристый (рис. 1) кониче- ский реб- ристый (рис. 1)
флип-топ (рис. 5) флип-топ (рис. 5 и 6) флип-топ (рис. 6)
Диаметр отверстий плеча (мм) 3; 7,7 3; 7,7 3; 4: 7,7 7,7 3; 4; 5; 9,4; 10
Тубы укупориваются колпачками, содержащими конструктив-
ные элементы для закрепления на горловине, закрытия и герметиза-
ции отверстия, облегчения откупоривания тары, декоративного
оформления упаковки, а также способствующими полному и эффек-
тивному использованию содержимого. Изготавливаются колпачки
из полиэтилена высокой плотности, полипропилена или полистирола
методом литья под давлением с разнообразной цветовой окраской
(рис. 26.2).
Тара для фасовки косметических изделий
645
рис. 1
рис. 2
рис. 3
рис. 4
рис. 5 рис. 6
Рис. 26.2. Характеристики туб
Выполняются, например, колпачки с прозрачным экраном, по-
зволяющим визуально определить цвет содержимого тубы, а также
носиками и многими другими функциональными приспособления-
ми, способствующими более эффективному использованию содер-
жимого. Функциональные приспособления, например, такие как ин-
серт, могут встраиваться и непосредственно в тубу.
Рис. 26.3. Функцио-
нальное приспособление
туб - инсерт
Инсерт - специальная пластмассовая
вставка, помещаемая в переднюю часть
тубы и обеспечивающая выдавливание из
нее содержимого с цветными полосками.
Инсерт (рис. 26.3) представляет собой
полимерную трубку 7, встроенную в гор-
ловину 2 тубы. Внутри этой трубки со-
держатся продольные канавки 3, соеди-
няющиеся наклонными отверстиями 4 с
полостью тубы в зоне сопряжения ее гор-
ловины с плечом. В процессе упаковыва-
ния такая туба вначале заполняется цвет-
ной пастой 5 до уровня нижнего торца
трубки 7, а затем - основной пастой 6 rq
полного объема и закрывается. При вы-
давливании содержимого из тубы основ-
ная паста 6 поступает в горловину 2 по
осевому отверстию трубки 7, а цветная паста 5 при этом подается в
трубку 7 через наклонные боковые отверстия 4 и наносится в канав-
ках 3 продольными цветными полосами на поверхность основной
пасты, придавая ей привлекательный внешний вид.
Пасты возможно получать разноцветными не только за счет
конструкции туб, но и используя несмешивающиеся компоненты
смеси разного цвета.
Тубы в настоящее время продолжают активно совершенство-
ваться как по конструктивному исполнению, так и по технологии
производства. Объемы их производства неуклонно возрастают, и этот
646
Глава 26
вид дешевой, привлекательной и удобной потребительской упаковки
продолжает пользоваться неизменной популярностью у населения.
Фасовка косметических изделий в тубы осуществляется в ос-
новном на оборудовании фирм «ИВК» (ФРГ), «Норденматик» (Шве-
ция), «Танацца» (Италия).
Принципиальной разницы в выполнении технологических опе-
раций машинами различных конструкций нет, однако состав опера-
ций, их многообразие и степень автоматизации различны, особенно
это касается заключительного этапа закрытия тубы, наполненной
продукцией.
На рис. 26.4 показан общий вид тубонаполнительной машины
типа TF-50. Это машина двойного действия, у которой рабочий цикл
периодически повторяется. Машина состоит из корпуса 7, на кото-
ром монтируются все механизмы автомата, устройств 2 и 4 для по-
дачи пустых туб и устройства 6 для отвода наполненных, поворот-
ного стола 5, обеспыливающего устройства 1 и бункера 3 для запаса
фасуемой массы.
Рис. 26.4. Общий вид тубонаполнительной машины TF-50
Тара для фасовки косметических изделий
647
Закрытая конструкция корпуса автомата не допускает загрязне-
ния приводных органов, которые смонтированы в нем и закрыты об-
лицовкой. Тем не менее легкий доступ к ним обеспечивается створка-
ми в корпусе машины. Скорость вращения поворотного стола, а сле-
довательно, и производительность регулируются бесступенчато, что
обеспечивает возможность агрегирования машины в линию с другими
автоматами. Переналадка с одного формата на другой производится в
течение нескольких минут и зависит в основном от разницы форматов
и степени агрегирования машины с другими автоматами.
Машина автоматически выполняет следующие операции: обес-
пыливание туб, ввод пустых туб в гнезда роторного стола, подтяжку
колпачков на тубах; ориентацию тубы по этикетке; наполнение ту-
бы; герметизацию хвостовой части тубы: выброс туб или передачу
их на машину для укладки в футляры.
Основным рабочим узлом машины является циклично вра-
щающийся по часовой стрелке поворотный стол (рис. 26.5). Все ра-
бочие органы машины - спаренного расположения. В столе установ-
лены 24 тубодержателя (12 спаренных станций). Тубодержатели 10
выполнены из двух полуцилиндров, нижние края которых соедине-
ны общим пружинным кольцом. Внешний полуцилиндр закреплен в
столе при помощи стопорного винта, а внутренний - подвижный.
В свободном состоянии тубодержатели разжаты и тубы свободно
вставляются и вынимаются.
Рис. 26.5. Поворотный стол тубонаполнительной машины TF-50
648
Глава 26
На наполнение тубы 1 поступают по двум металлическим лот-
кам - левому 4 и правому 13. Подающим механизмом 3 тубы уста-
навливаются в разжатые тубодержатели 10 станции приема туб (поз. 7).
После перемещения поворотного стола 77 на заданный угол тубо-
держатели прижимаются кольцевой пружиной и закрываются, удер-
живая тубы.
Перед тем, как тубы попадают на подающий механизм 3, они
обеспыливаются. Процесс обеспыливания складывается из операций
продувки туб и вакуумирования их с целью удаления пыли или ос-
татков упаковочного материала. Обеспыливающее устройство 2 ра-
ботает синхронно с поворотным столом, что исключает помехи в
транспортировании туб. Продувочные и отсасывающие патрубки
обеспыливающего устройства соединены шлангами с вакуум-
компрессором машины.
В поз. 77 производится подтяжка (довинчивание) колпачков на
тубах и их рихтовка при помощи центрирующих колокольчиков 5.
Рихтовка заключается в том, что колокольчики опускаются на верх-
ний край туб и вдавливают их в тубодержатели до отказа.
Под поворотным столом находится довинчивающее устройство,
оно смещено от оси тубодержателей и подводится к колпачкам для
довинчивания. Довинчивающее устройство имеет форму, соответст-
вующую профилю колпачка тубы. При изменении формы колпачка
рабочий инструмент довинчивающего устройства меняют.
При следующем шаге поворотного стола тубы попадают на экс-
педиционную станцию (поз. 777), на которой они при помощи фото-
электрического устройства 6 поворачиваются в нужное положение
относительно рисунка на тубе. Поворачивание тубы с напечатанной
этикеткой необходимо для того, чтобы ее рисунок совпадал с фаль-
цем тубы. Кроме того, экспедиционная станция выполняет и кон-
трольно-блокирующую функцию, работающую по принципу «нет
тубы - нет наполнения».
На следующей станции (поз. IV) тубы наполняются фасуемой
массой через подводящие шланги 7 и наполнительные сопла 8. На-
полнение туб осуществляется с помощью сопла, входящего в тубу
перед началом процесса наполнения и поднимающегося по мере на-
полнения. В конце наполнения тубы происходит возвратное отсасы-
вание массы, благодаря чему устраняется образование капель массы,
вытекающей из сопла. После наполнения сопло поднимается в ис-
ходное положение, выходит из корпуса тубы. Стол с тубами повора-
чивается и, если в этот момент на следующем держателе нет тубы,
наполнительное устройство автоматически выключается, т. е. подача
Тара для фасовки косметических изделий
649
массы не включается. После следующего шага поворотного стола
тубы попадают на участок закрывающих и фальцующих щипцов для
алюминиевых туб. На закрывающем участке (поз. V) края туб сплю-
щиваются при помощи закрывающих щипцов на необходимую для
закатки фальца длину. При этом вытесняется оставшийся там воздух
и края туб фальцуются при помощи шарнира один раз на 180°. При
следующем цикле на второй закрывающей станции (поз. VI) произ-
водится второй фальц. На прессующей станции (поз. VII) сжимается
сформированный фальц. Сдавливание фальца обеспечивает прочную
и герметичную укупорку заполненной тубы.
В случае упаковки пластиковых или ламинатных туб, при за-
крытии конец наполненной тубы вначале нагревается до стадии раз-
мягчения материала, например, горячим воздухом, а затем сжимает-
ся холодными плоскими губками прессового механизма. Материал
при этом охлаждается, и на конце тубы образуется герметичное
сварное соединение шириной 6-8 мм. Одновременно на поверхности
сварного шва отпечатывается маркировка одной из губок клише.
Обычно пластмассовые (полиэтиленовые) тубы имеют на поверхно-
сти сварного шва рифления, а ламинатные закрываются гладким
сварным швом. Следует учитывать, что при закрывании ламинатных
туб сваривается только внутренний полиэтиленовый слой корпуса и
для получения прочного соединения этот слой должен быть не очень
тонким. Для придания таре эстетичного вида на заключительном
этапе на тубах подрезается неровный край закрывающего сварного
шва, и готовые упаковочные единицы выводятся из тубонаполни-
тельного автомата.
Хвостовым частям ламинатных или пластиковых туб можно
придавать разные формы (например, делать их округлыми или обре-
зать в форме крючка). Поэтому данный вид туб значительно опере-
жает металлические по внешней привлекательности, что является
большим плюсом в борьбе за внимание покупателей.
26.2. Аэрозольная упаковка косметических
изделий
Аэрозольной называется упаковка с внутренним давлением, со-
стоящая из металлического или стеклянного контейнера, оборудо-
ванного клапаном. Эта форма упаковки позволяет извлекать опреде-
ленное количество жидких или мелкодисперсных веществ в виде
распыленной жидкости, геля, пены, газа. Внутреннее давление в аэ-
розольной упаковке обеспечивается каким-либо сжатым газом.
650
Глава 26
В последние годы помимо традиционной аэрозольной тары на-
чали выпускать ее новые разновидности, в которых:
- давление создается только при помощи эластичного рукава;
- чувствительная к воздействиям других веществ продукция
отделяется от газа-вытеснителя с помощью жесткого порш-
ня, свободно двигающегося внутри емкости;
- содержимое извлекается из контейнера порциями за счет ме-
ханического воздействия на кнопку или курок, обеспечи-
вающих перемещение поршенька пульверизатора насосного
типа, которым снабжен контейнер.
Существует возможность выбора самой разнообразной тары,
объем которой находится в промежутке между карманным и макси-
мальным (например, сборных жестяных контейнеров из двух или
трех деталей, цельных баллонов из алюминия или нержавеющей
стали, а также стеклянных аэрозольных емкостей). Были попытки
выпуска аэрозольной тары из пластмассы, но возможности ее ис-
пользования для упаковки с применением газа-вытеснителя до сих
пор не найдены.
Сведения о ежегодных поставках потребительской аэрозольной
продукции приведены в табл. 26.2.
26.2. Продажи аэрозолей в 2006 году
Категории продукции Количество, млн. шт.
Средства личной гигиены 1016,6
Бытовая продукция 851,8
Лакокрасочная продукция 453,8
Автомобильная и другие отрасли промышленности 417,0
Средства от насекомых 205.0
Пищевые продукты 227.9
Товары для животных 6,5
Прочие виды продукции 32,3
ВСЕГО 3210.9
Источник: Ассоциация производителей химической продукции (CSMA). г. Ва-
шингтон
Аэрозольная упаковка дает многочисленные преимущества при
упаковывании определенных видов продукции, некоторые из кото-
рых самим своим существованием обязаны аэрозольной упаковке -
например, лаки для волос, кремы для бритья, парфюмерная продук-
ция и т. д.
Форма распыления и размеры микрочастиц могут регулировать-
ся в зависимости от области применения продукта. Аэрозольные упа-
Тара для фасовки косметических изделий
651
ковки гигиеничны, продукт в них защищен от несанкционированного
доступа, они удобны в использовании, экономически оправданны,
безопасны экологически и пригодны для вторичной переработки.
Технологический процесс получения продукции в аэрозольной
упаковке состоит из четырех самостоятельных операций: изготовле-
ния упаковки (баллона и клапана); приготовления активного продук-
та (парфюмерно-косметического средства); подготовки пропеллен-
тов; наполнения упаковок.
Практика организации производства в нашей стране показала
целесообразность создания комплексных производств аэрозолей на
одном предприятии, где изготовляют баллоны, клапаны, подготав-
ливают пропелленты, активные продукты, а также осуществляют
наполнение упаковок. На рис. 26.6 приведена схема такого ком-
плексного производства аэрозолей.
Рис. 26.6. Технология получения продукции в аэрозольной упаковке
Технологические операции, применяемое сырье и оборудование
в этом комплексе совершенно различны.
Аэрозольную посуду, предназначенную для наполнения ее про-
дуктом и пропеллентом, находящимися под давлением, принято на-
зывать баллонами. Они должны быть легкими, изящными, но вместе
с тем иметь достаточную прочность, чтобы выдержать давление
652
Глава 26
0,8-1,0 МПа без видимой деформации, и сопротивление разрыву -
не менее 1,3-1,5 МПа. Баллоны изготавливают из различных мате-
риалов. Они имеют самую разнообразную конструкцию и форму.
В настоящее время алюминий и жесть являются наиболее распро-
страненными материалами для изготовления аэрозольных упаковок.
Линия изготовления аэрозольных баллонов из алюминия пока-
зана на рис. 26.7 Обработанные и подготовленные в соответствии с
регламентом алюминиевые заготовки (рондели) подаются в бункер
горизонтального пресса 1 для ударного выдавливания цилиндриче-
ского корпуса баллона. Отштампованный баллон (полуфабрикат)
поступает на обрезной станок 2, а после обрезки - на конусообра-
зующий автомат 3 для образования конусной части с горловиной и
очком под клапан. Дальнейшая обработка баллона осуществляется
на высокопроизводительном многошпиндельном автомате. Для по-
следующего нанесения внутреннего и внешнего покрытия отформо-
ванный баллон отмывают в слабой кислоте от остатков смазки, про-
мывают водой и высушивают. Это осуществляется на моечно-
сушильной машине 5.
Высушенные баллоны поступают на автомат для внутренней
лакировки 6, где они автоматически покрываются внутри двойным
слоем защитного лака. В сушильной печи 7 защитный лак на внут-
ренних стенках баллонов высыхает и полимеризуется. Далее баллон
поступает на автомат 8 для нанесения эмали на наружную поверх-
ность и затем в печь 9 для просушки. На баллон с высохшей эмалью
Тара для фасовки косметических изделий
653
на офсетном автомате 10 наносится офсетным способом четырех-
цветная печать, которая высушивается в печи 11. Изготовленный
алюминиевый баллон в дальнейшем подается на линию наполнения.
Для парфюмерных жидкостей традиционно используют стек-
лянные баллоны.
Стеклянные баллоны изготовляют из нейтрального спецстекла,
обладающего большой прочностью и минимальным коэффициентом
термического расширения.
Производство аэрозольных флаконов осуществляется по специ-
альной технологии. Готовые баллоны подвергаются двойному отжи-
гу для устранения самых минимальных внутренних напряжений в
стекле. Аэрозольные сосуды из стекла должны удовлетворять сле-
дующие требования: выдерживать внутреннее давление не менее
1,5 МПа, внутри сосуда не должно быть острых углов, стекломасса
должна быть равномерно распределена по всему флакону. До запол-
нения каждый из стеклянных баллонов должен быть подвергнут ви-
зуальной проверке и испытанию на прочность. Для предохранения
разброса осколков стекла в случае разрыва баллона их покрывают
наружной пластмассовой или поливинилхлоридной пленкой толщи-
ной от 1,0 до 1,8 мм.
Наносимое на стеклянный аэрозольный сосуд пластмассовое
покрытие повышает ударную прочность упаковки. Широкое приме-
нение стеклянных аэрозольных баллонов в парфюмерно-косме-
тической промышленности объясняется тем, что для них не требует-
ся внутренняя лакировка, и художественное оформление удачнее
осуществляется на сосудах из стекла, хотя стоимость стеклянных
флаконов на 5-10% выше, чем металлической тары.
Пропеллент, или газ-вытеснитель, применяемый в аэрозольной
упаковке, является сжиженным или сжатым газом. В обычной аэро-
зольной упаковке применяется сжиженный вытеснитель, упакован-
ный жидкий продукт вместе с вытеснителем занимает семь восьмых
объема контейнера и располагается внизу, тогда как вытеснитель,
перешедший в газообразное состояние, заполняет оставшийся верх-
ний объем контейнера. Все содержимое находится под давлением
этого газа. Если жидкий вытеснитель нерастворим в упакованном
продукте, то образующаяся в результате система является трехфаз-
ной. Если жидкий вытеснитель растворяется в упакованном продук-
те или в качестве вытеснителя используется только сжатый газ, то
система будет двухфазной (рис. 26.8).
В трехфазной системе (а) жидкий вытеснитель в продукте не
растворяется и находится в виде отдельного от продукта слоя, а в
654
Глава 26
верхней части емкости находится вытеснитель в газообразном (па-
ровая фаза) состоянии. Система, в которой сжатый газ не переходит
в жидкое состояние (6), или та, в которой газ-вытеснитель лишь
смешивается с упакованным продуктом (в), будет двухфазной. Пока-
заны также разные формы, которые может иметь продукт при выхо-
де из контейнера. На рис. 26.8, а показано распыление продукта с
помощью соответствующей распылительной головки; на рис. 26.8, б
можно увидеть выдавливание пастообразной массы (не происходит
смешивания продукта и вытеснителя); на рис. 26.8, в извлекаемый
продукт имеет форму пены, что обеспечивается за счет смешивания
продукта и газа-вытеснителя.
Рис. 26.8. Виды фаз
Когда клапан прижат внутренним давлением к прокладке, то
это предотвращает утечку смеси концентрированного продукта и
жидкого вытеснителя, уплотняя отверстие стержня клапана, а также
плечики контейнера. При нажатии на кнопку под действием пружи-
ны открывается клапан (справа), прокладка выгибается, открывая
отверстие стержня, позволяя давлению протолкнуть смесь концен-
трированного продукта и жидкого вытеснителя через отверстие в
стержне клапана, а затем и через отверстие кнопки.
В тех аэрозолях, которые используются в вертикальном поло-
жении, от клапана вниз отходит проводящая трубка, погружающаяся
в жидкий продукт. При нажатии на кнопку клапан открывается, газ,
содержащийся в контейнере, оказывает давление, вытесняя жид-
кость вверх по проводящей трубке и затем наружу, через клапан
(рис. 26.9). Если жидкий вытеснитель равномерно диспергирован в
продукте, образуя раствор или эмульсию, то он обратится в газ в
момент распыления продукта, рассеивая жидкость на мельчайшие
капли, из которых и состоит знакомое нам облачко, которое оставля-
Тара для фасовки косметических изделий
655
ет в воздухе аэрозоль. За одну секунду типовой распылитель может
рассеивать более миллиона частиц - в зависимости от скорости рас-
пыления, отверстия кнопки-распылителя, давления, процентного
содержания газа-вытеснителя, поверхностного натяжения и плотно-
сти продукта. Аэрозоли, рассчитанные на использование в перевер-
нутом положении, выпускаются без проводящей трубки.
Прокладка предотвращает
утечку смеси концен
ванного продукта и жидкого
вытеснителя (под давле-
нием), укупоривая
отверстие стержня
клапана, а также
плечики контейнера
Клапан закрыт
Кнопка
Стержень
клапана
Прокладка
Пружина
Гнездо
клапана
Проводящая
трубка
Г аз-вытеснитель
в парообразном
состоянии
Концентрат
и вытеснитель
в жидком
состоянии
Клапан открыт
ш.
При нажатии кнопки прокладка под
давлением пружины выгибается, откры-
вая отверстие стержня для воздействия
внутреннего давления, таким образом
позволяя давлению протолкнуть смесь
концентрированного продукта и жидкого
вытеснителя через отверстие в стрежне
клапана, а затем и через отверстие кнопки
Рис. 26.9. Описание работы баллонов
На рис. 26.10 показана полуавтоматическая линия наполнения
аэрозолей фирмы «Бомбрини» (Италия). Процесс наполнения заклю-
чается в следующем. Баллоны, полученные на линии производства
тары, поступают на вращающийся приемный стол-накопитель 7, ус-
тановленный в начале линии наполнения. Для удаления пыли балло-
ны обдуваются сжатым воздухом на станции продувки 2 и направля-
ются в автомат для наполнения продуктом 3. Правильность дозиро-
вания периодически проверяется на обычных весах. Продукт к авто-
мату подается по трубопроводам из цеха подготовки. Наполненные
продуктом баллоны поступают на автомат для герметизации клапа-
нами 4. Одновременно с этим производится и вакуумирование их.
Баллоны, вакуумированные и герметизированные клапанами,
далее направляются в автомат наполнения пропеллентом 5. где под
давлением через клапан в них нагнетается сжиженный газ, посту-
пающий по специальным коммуникациям с участка подготовки про-
пеллентов. Правильность дозирования периодически проверяется на
весах. Затем баллоны поступают в ванну 6 для испытания на герме-
тичность при температуре 50±5 °C.
656
Глава 26
Рис. 26.10. Полуавтоматическая линия наполнения аэрозольных
баллонов
Аэрозольные упаковки, удерживаемые специальными цанговы-
ми зажимами за головку клапана, проходят через водяную ванну.
Скорость перемещения баллона в ванне определяется вместимостью
упаковок, а также теплоемкостью их содержимого.
За баллонами в термостатической ванне наблюдает оператор.
Если из какого-нибудь баллона выделяются пузырьки хладона (т. е.
он не герметичен), то при выходе из термостата такие баллоны уда-
ляются как брак. После термопроверки оставшиеся аэрозольные
баллоны подаются на автомат 7, где производится осушка их возду-
хом. Затем баллоны из питателя-накопителя 8 поступают на автомат 9
для установки выпускной кнопки.
Следующая операция - станция контроля, где проводится визу-
альная проверка качества распыления, что способствует удалению
остатков воздуха из баллона. Баллоны с аэрозолями, прошедшие кон-
троль массы и проверку качества клапанных устройств, подаются в
автомат 70, где на них надеваются защитные колпачки. Затем автома-
том 77 баллоны укладываются в коробки, автоматом 72 обандероли-
ваются, маркируются и отправляются на склад готовой продукции.
Стеклянная и пластиковая тара (банки и флаконы)
На эти виды материала приходится более 32% общего количе-
ства материалов, используемых при изготовлении тары для фасовки
косметических изделий. При фасовке жидкой косметической про-
дукции - шампуней, лосьонов, жидких красок для волос, эликсиров
и некоторых других изделий - в большинстве случаев возможно
применение как стеклянной, так и пластмассовой тары.
Тара для фасовки косметических изделий
657
Пластмассовая тара весьма перспективна для косметических
препаратов: пластические массы легко формуются в сосуды и изде-
лия различной вместимости и очертания. Окрашенные в светлые и
яркие тона, они позволяют получать красивую и удобную тару для
косметики. Применение современных методов получения пластмас-
совых изделий (экструзия, роздув, прессование, совмещенная экс-
трузия с роздувом и т. д.) позволяет упрочить тонкие стенки флакона
и в то же время обеспечить получение гладкой и прозрачной наруж-
ной его поверхности и одновременно уменьшить проницаемость по
отношению к пару, газам и многим химическим соединениям. Пла-
стмассовая тара имеет ряд преимуществ по сравнению со стеклян-
ной: она в несколько раз легче, не бьется, в ней можно хранить про-
дукцию при низких температурах, что очень важно для поставки
продукции в северные районы страны. Кроме того, одним из важ-
нейших преимуществ является то, что при одних и тех же габарит-
ных размерах в пластмассовых флаконах можно значительно увели-
чить внутренний диаметр горлышка флакона и тем самым исключить
возможность поломки наполнительных машин из-за попадания игл
машин в стенку горлышка флакона. Одним из недостатков пластмас-
совой тары является то. что стоимость ее выше, чем стеклянной.
В последние годы для изготовления тары наибольшее распро-
странение получили следующие виды пластических масс: различные
виды полиэтилена, полистирол, поливинилхлорид, аминопласт, пено-
полистирол. Они применяются в чистом виде, а также с добавками
различных наполнителей. Наиболее распространены следующие тары
из пластических масс: флаконы из полиэтилена для фасовки препара-
тов детской гигиенической косметики, шампуней на синтетической
основе, жидких кремов и лосьонов, отгружаемых в северные районы
страны; банки, коробки и пеналы разнообразной формы для фасовки
кремов, пудры, изделий декоративной косметики, зубного порошка и
других твердых сыпучих и кремообразных препаратов; пластмассо-
вые колпачки, крышки, детали - красивые изделия, форма и размеры
которых хорошо сочетаются с флаконом, тубой, банкой, являются
важным элементом художественного оформления продукции.
Дозирование продукта во флаконы обеспечивается автоматами-
дозаторами, которые выполняют также функции укупоривания фла-
кона крышками. Общий привод обеспечивает синхронную работу на
всех операциях.
ГЛАВА 27
СОВРЕМЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ
И РЕГИСТРАЦИИ ПАРФЮМЕРНО-
КОСМЕТИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ В РОССИИ
Сертификация в переводе с латыни означает «сделано верно».
Для того, чтобы убедиться в том, что продукт «сделан верно», надо
знать, каким требованиям он должен соответствовать и каким обра-
зом возможно получить достоверные доказательства этого соответ-
ствия. Общепризнанным способом такого доказательства служит
сертификат соответствия.
В оценке соответствия достоверными считаются результаты ис-
пытаний, проведенные «третьей стороной». Третья сторона - это
лицо или орган, признанные не зависимыми ни от поставщика (пер-
вая сторона), ни от покупателя (вторая сторона).
Организация, проводящая добровольную сертификацию, долж-
на быть аккредитована на этот вид деятельности и иметь лицензию
на право выдачи сертификатов.
Что касается сертификации парфюмерно-косметической про-
дукции у нас в стране, то на 90% она обязательная. На 2007 год ком-
плексную оценку мог осуществить только Орган по сертификации
АНО «Центр по сертификации парфюмерно-косметической продук-
ции и услуг» (№ РОСС RU.0001.11ПК10), аккредитованный на про-
ведение добровольной сертификации и изучение параметров эффек-
тивности. Заключения по изучению механизма действия косметиче-
ских средств, полученные в других организациях, не имеют юриди-
ческой силы.
Современные требования к испытаниям косметической продукции
659
Основным аспектом обязательной сертификации является безо-
пасность продукции, охрана здоровья людей. Она формируется за-
конодательными актами и патронируется в лице Госсанэпиднадзора
и Госстандарта России. Касательно парфюмерно-косметической
продукции это означает, что нашему потребителю гарантируется не
только ее безопасность, то есть отсутствие токсического, раздра-
жающего и аллергизирующего действия, но и обеспечение всех ка-
тегорий показателей качества продукции. Добровольно сертифика-
ция производится по инициативе заявителя по всем установленным
показателям.
В соответствии с правилами сертификации парфюмерно-
косметической продукции сертификат соответствия выдается при
наличии санитарно-эпидемиологического заключения и протоколов
по 4 видам испытаний: токсикологии, клинике, микробиологии и
физхимии, проведенных в аккредитованных лабораториях.
Испытания парфюмерно-косметической продукции проводятся
в соответствии с Правилами по сертификации парфюмерно-
косметической продукции и СанПиНами, которые вышли в 1998 г.,
разработаны Центральным органом по сертификации парфюмерно-
косметической продукции. В них определены требования к предпри-
ятиям, выпускающим парфюмерно-косметическую продукцию, а в
приложениях даны показатели, в соответствии с которыми прово-
дятся испытания.
В настоящее время только в Монголии и в России проводится
изучение токсикологических показателей на животных, хотя в России
во многих научных институтах альтернативные методы не только
разработаны, но и внедрены. Тем не менее, они не могут быть исполь-
зованы для целей сертификации в России до тех пор, пока не будут
утверждены Минздравом и Минюстом в установленном порядке.
В 1949 в США году законодательно были запрещены испыта-
ния гормонов в косметологии. В последнее время значительно уси-
лилась тенденция использования в косметических средствах препа-
ратов, содержащих гормоны, гормоноподобные вещества и цитоме-
дины, а также получаемых из эмбриональных тканей. В соответст-
вии с Декларацией ЕЭС по косметологии, которая признана в России
в части списка запрещенных препаратов для использования в косме-
тологии, не могут применяться эстрогены, андрогены, антиандроге-
ны, прогестероны и кортикостероиды.
Испытательные лабораторные Центры должны располагать со-
временным оборудованием, аппаратурой, методиками и штатом спе-
циалистов, позволяющими проводить весь комплекс исследований
660
Глава 27
для сертификации косметических средств в рамках как безвредно-
сти, так и эффективности. В соответствии с требованиями ИСО,
а также с международной практикой эффективность готовых косме-
тических средств изучается на волонтерах с помощью методов функ-
циональной диагностики.
При изучении эффективности противоугревых препаратов при-
меняются методики: общеугревая нагрузка для оценки противовос-
палительного эффекта и клинической эффективности; определение
уровня насыщения кожи липидами и темп экскреции сала на прибо-
ре «Себомер».
Для оценки эффективности косметических средств геронтоло-
гического действия применяются следующие методы: влагометрия,
уровень сальности, эластометрия, профиль кожи.
Оценка косметических средств, направленных на улучшение
состояния волос, проводится по показателям, характеризующим ко-
рень волоса, стержень, кутикулу по данным микроскопии, трихо-
граммы и эластометрии волоса.
Кроме того, проводится изучение эффективности и потреби-
тельских свойств моющих средств по параметрам: очищающий эф-
фект, влияние на состояние липидного обмена в коже, на гидратные
свойства кожи, определение pH кожи, определение времени нейтра-
лизации щелочей кожей до и после применения испытуемых
средств, оценка резистентности кожи к воздействию щелочей до и
после применения испытуемых средств. При необходимости исполь-
зуются и другие методы, включая биохимические методы исследо-
ваний в эксперименте на животных.
Список используемой и рекомендуемой
литературы
1. Кваснюк И.И., Михайлова Г.В., Чижова Е.Т. Лечебно-
косметические средства. - М.: Изд. центр «Академия», 2006.
2. Каспаров Г.Н. Основы производства парфюмерии и косметики. -
М.: Агропромиздат, 1988.
3. Герд Кутц при содействии С. Фрисса, С. Хенниг и Н.Люнц.
Косметические кремы и эмульсии: состав, получение, методы
испытаний. - М.: ИД «Косметика и медицина», 2004.
4. Марголина А.А., Эрнандес Е.И. Борьба за волосы. - М.: ООО
«Фирма Клавель».
5. Плетнев М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства. -
М.: Химия, 1990.
6. Войткевич С.А. Парфюмерия и ее секреты. - М.: Пищевая про-
мышленность, 2003.
7. Улитовский С.В. Зубные пасты. - СПб.: изд. «Человек», 2001.
8. Марголина А.А., Эрнандес Е.И. Новая косметология. Том 1. -
М.: Косметика и медицина, 2005.
9. Марголина А.А., Эрнандес Е.И. Новая косметология. Том 2. -
М.: Косметика и медицина, 2005. - 384 с.
10. Кузнецов М.И. Суперприбыльный салон красоты. Как преус-
петь в этом бизнесе. - М.: Вершина, 2006.
11. Коррекция фигуры и косметический уход за телом. Сб. статей.
Общ. ред. Е.И. Эрнандес. -М.: Косметика и медицина, 2004.
12. УФ-излучение и кожа: эффекты, проблемы, решения. Сб.статей
Общ. ред. А. Петрухина. - М.
13. Эрнандес Е.И., Марголина А.А., Петрухина А. Липидный барь-
ер кожи и косметические средства. - М.: Общ. ред., 2005.
14. Косметический пилинг: теоретические и практические аспекты.
Сб. статей. - М.: Общ. ред.
15. Отбеливание кожи: возможности современной косметологии.
Сб. статей. - М.: Общ. ред.
16. Практикум по технологии косметических средств: анализ сырья
и готовой продукции микробиологический контроль / Под ред.
В.М. Кима, Л.Л. Зильберг, Т.В. Пучковой. - М.: Школа косме-
тических химиков, 2003.
17. Самуйлова Л., Пучкова Т. Косметическая химия. Часть 1: Ин-
гредиенты. - М.: Школа косметических химиков, 2005.
662
18. Коллоидная химия поверхностно-активных веществ и полиме-
ров: практикум по технологии косметических средств / Под ред.
В.Е. Кима, А.С. Градского. - М.: Топ книга, 2003.
19. Биологически активные вещества в косметике: практикум по
технологии косметических средств / Под ред. Т.В. Пучковой,
В.Е. Кима. - М.: Школа косметических химиков, 2003.
20. Беликов О. Консерванты в косметике и средствах гигиены. - М.,
Школа косметических химиков, 2003.
21. Яковлева Л.А., Кутакова Г.С. Товароведение парфюмерно-
косметических товаров. - СПб.: 2001.
22. Вилламо X. Косметическая химия. - М.: Мир, 1990.
23. Шулов Л.М., Хейфиц Л.А. Душистые вещества и полупродукты
парфюмерно-косметического производства. - М.: Агропромиз-
дат, 1990.
24. Трескунов К.А. Записки фитотерапевта. - М.: 2003.
25. Шепелев А.Ф., Печенежская И.А.. Ивахненко Т.Е. Товароведе-
ние и экспертиза парфюмерно-косметических товаров. - Рос-
тов-на-Дону: МарТ, 2001.
26. Войткевич С.А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматера-
пии. -М.: Пищевая промышленность, 1999.
27. Журавлев А.М., Непомнящий В.С., Огарев А.Е., Осипов В.В.
Оборудование производства парфюмерно-косметических изде-
лий, синтетических душистых веществ и эфирных масел. - М.:
Пищевая промышленность, 1980.
28. Петрова Л.Н., Зеленецкая А.А., Скворцова А.Б.Анализ синтети-
ческих душистых веществ и эфирных масел. - М.: Пищ. про-
мышленность, 1972.
29. Хейфиц Л.А., Баранов С.В., Алешина Т.Н.. Основы косметики.
Часть 1 и 2. - М.: Синергия, 2001.
30. Войткевич С.А., Хейфиц Л.А. От древних благовоний к совре-
менным парфюмерии и косметике. - М.: Пищ. промышлен-
ность, 1997.
31. Фридман Р.А. Парфюмерия. - М.: Пищепромиздат, 1955.
32. Братус И.Н. Химия душистых веществ. - М.: Пищ. промышлен-
ность, 1979, 2-ое изд.: Агропромиздат, 1992.
33. Войцеховская А.Л., Вольфензон И.И. Косметика сегодня. - М.:
Химия, 1991.
34. Шулов Л.М., Хейфиц Л.А. Душистые вещества и полупродукты
парфюмерно-косметического производства. - М.: Агропромиз-
дат, 1990.
Литература
663
35. Хейфиц Л.А., Дашунин В.М. Душистые вещества и другие про-
дукты для парфюмерии. - М.: Химия, 1994.
36. Войткевич С.А. 865 душистых веществ для парфюмерии и бы-
товой химии. -М.: Пищ. промышленность, 1994.
37. Паронян В.Х., Скрябина Н.М. Аналитический контроль и оцен-
ка качества масложировой продукции. - М.: ДеЛи принт, 2007.
38. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препара-
тов. - М.: Элевар, 2000.
39. «Косметика и медицина» - российский реферируемый научно-
практический журнал, 1997-2008 гг.
40. SOFW-Joumal (русская версия) - отраслевой специализирован-
ный журнал, 2000-2008 гг.
41. «Сырье и упаковка» для парфюмерии, косметики и бытовой
химии, 2000-2008 гг.
42. «Новости в мире косметики» информационный журнал. 2000-
2008 гг.
43. «Косметика и парфюмерия» информационный журнал, 2000-
2008 гг.
Содержание
Введение....................................................3
Часть 1. Парфюмерия.........................................6
Глава 1. Краткий исторический очерк о значении
ароматов в жизни человека...................................8
Глава 2. Современная парфюмерия............................20
2.1. Душистые вещества в XIX-XX веках....................24
2.2. Развитие отечественной парфюмерии...................28
Глава 3. Обоняние..........................................36
3.1. Общая физиология обоняния...........................37
3.2. Свойства и строение клеточной мембраны с рецептором.42
3.3. Химические теории обоняния..........................44
3.4. Восприятие запаха как комбинаторный процесс.........47
Глава 4. Запах и подсознание. Влияние обонятельных
стимулов на эмоциональное восприятие и поведение
человека...................................................49
4.1. Методология исследования восприятия запахов.........52
4.2. Влияние запаха на поведение человека................58
4.3. Различные аспекты практического использования
одорирования.........................................61
Глава 5. Классификация запахов и их комбинаций.............65
5.1. Классификация запахов...............................65
5.2. Классификация парфюмерных товаров...................68
Глава 6. Натуральные душистые вещества.....................81
6.1. Способы получения эфирных масел.....................93
6.2. Основное оборудование, используемое
для получения эфирных масел.......................95
Глава 7. Индивидуальные душистые вещества.................139
Глава 8. Душистые вещества - природные и
полученные посредством тонкого химического синтеза........143
Глава 9. Основные и вспомогательные материалы,
применяемые в парфюмерии..................................200
9.1. Спирт..............................................200
9.2. Вода...............................................204
9.3. Красящие вещества..................................216
665
Глава 10. Гармония природных запахов..................223
10.1. Ведущий запах и гармоническое заполнение......228
Глава 11. Основы построения парфюмерных
композиций............................................234
11.1. Сущность и назначение композиций..............234
11.2. Состав парфюмерных композиций.................236
Глава 12. Отдушки для косметики.......................256
12.1. Отдушки для туалетного мыла...................259
Глава 13. Производство настоев, растворов,
парфюмерных композиций, отдушек и эссенций............277
Глава 14. Производство парфюмерных жидкостей..........290
14.1. Измерение, дозирование, загрузка и смешивание
компонентов.........................................290
14.2. Отстаивание и выстаивание парфюмерных
жидкостей............................................295
14.3. Фильтрация и транспортирование парфюмерных
композиций...........................................298
14.4. Технологическая схема приготовления
парфюмерных жидкостей...............................303
14.5. Факторы, сохраняющие потребительские свойства
парфюмерных товаров.................................309
14.6. Качество парфюмерных товаров..................315
14.7. Экспертиза парфюмерных товаров................319
Часть II. Косметика...................................322
Глава 15. Производство косметических изделий..........322
15.1. Классификация косметических изделий...........324
Глава 16. Косметические средства по уходу за кожей....329
16.1. Понятия о строении и функциях кожи............329
16.2. Основные функции кожи.........................337
16.3. Липидный (эпидермальный) барьер рогового слоя.342
16.4. Липиды кожного сала...........................350
16.5. Потовые железы. Кислотная мантия кожи.........354
Глава 17. Кожа и косметика............................356
17.1. Роговой слой и косметические средства.........356
17.2. Теории старения кожи..........................366
666
Глава 18. Основное и вспомогательное сырье, применяемое
для производства косметических препаратов.................381
18.1. Гидрофильные вещества.............................381
18.1.1. Вода..........................................383
18.1.2. Спирты........................................383
18.1.3. Полиэтиленгликоли.............................386
18.1.4. Кислоты.......................................387
18.2. Гелеобразующие агенты.............................389
18.3. Химические продукты различного происхождения,
обладающие увлажняющим действием.....................395
18.3.1. Гиалуроновая кислота как натуральный
увлажнитель.........................................397
18.4. Липофильные вспомогательные компоненты............401
18.4.1. Негидролизующиеся липиды......................403
18.4.2. Гидролизующиеся липиды........................406
18.5. Кремнийорганические соединения....................412
18.6. Эмульгаторы.......................................414
18.6.1. Физико-химические свойства ПАВ и эмульгаторов.415
18.6.2. Классификация эмульгаторов
по технологическим свойствам........................424
18.7. Биологически активные вещества....................429
18.8. Консерванты.......................................439
18.9. Сырье для солнцезащитных средств..................448
18.9.1. УФ фильтры....................................448
18.9.2. Антиоксиданты.................................460
Глава 19. Технология косметических изделий................470
19.1. Дисперсные системы в косметике....................470
19.1.1. Кремы, основа которых - эмульсия типа «масло
в воде».............................................477
19.1.2. Кремы, основа которых - эмульсия типа «вода в
масле»..............................................478
19.1.3. Дифильные системы в кремах....................480
19.2. Технологические стадии получения кремовых масс....483
19.3. Технологические линии получения кремовых масс.....486
Глава 20. Косметические изделия специального
назначения................................................504
20.1. Влагоудерживающие косметические кремы и гели......504
667
20.2. Косметические изделия, отбеливающие кожу..............507
20.3. Косметическая антицеллюлитная программа...............510
20.4. Косметические средства для пилинга кожи...............512
20.5. Косметические маски...................................515
20.6. Косметика на основе нанотехнологии....................518
Глава 21. Средства по уходу за зубами и полостью рта..........522
21.1. Зубные порошки........................................523
21.2. Зубные пасты..........................................525
21.3. Строение и функция зубов..............................528
21.4. Основные компоненты средств гигиены полости рта.......531
21.5. Зубные пасты и их роль в гигиене полости рта..........539
21.6. Технология производства зубных паст...................543
Глава 22. Средства по уходу за волосами.......................550
22.1. Морфология и физиология волоса........................551
22.2. Основные проблемы волос...............................558
22.3. Средства для мытья волос..............................560
22.4. Косметические средства для ухода за волосами
после мытья.........................................577
Глава 23. Косметические средства для окрашивания волос........584
23.1. Окрашивание волос.....................................588
23.2. Компоненты красок для волос...........................593
23.3. Технология производства краски и окислительного крема.603
23.4. Технология оттеночных шампуней и бальзамов............608
Глава 24. Моющие средства гигиенического назначения...........618
24.1. Гели для душа и жидкие мыла...........................618
24.2. Косметические средства для принятия ванн..............622
Глава 25. Основное оборудование для производства
косметических масс............................................626
Глава 26. Тара для фасовки косметических изделий.......635
26.1. Тубы для косметических изделий........................637
26.2. Аэрозольная упаковка косметических изделий............649
Глава 27. Современные требования к испытаниям
и регистрации парфюмерно-косметической продукции
в России......................................................658
Список используемой и рекомендуемой литературы.........661
Учебное издание
Кривова Анна Юрьевна
Паронян Владимир Хачикович
Технология производства
парфюмерно-косметических
продуктов
Главный редактор О. В. Саламаха
Редактор Г. И. Елагин
Художественный редактор Н. И. Смирнова
Художник Л. Б. Саламаха
Подписано в печать 06.11.08. Формат 60x90 1/16.
Бумага офсет № 1. Гарнитура «Таймс».
Тираж 1000 экз. Усл. печ. л. 41,8. Уч.-изд. л. 32,7. Заказ № 4905.
Издательство «ДеЛи принт», 123181, г. Москва, а/я 42, тел. (495) 234-61-38;
www.deli.ru
Отпечатано в ООО ПФ «Полиграфист», 160001, г. Вологда, ул. Челюскинцев, 3.