Изучение возможности использования конопляного масла в технологии косметических кремов



Использование «зелёных» компонентов в составе косметических средства на сегодняшний момент не утратило своей значимости и актуальности. Синтетические ингредиенты продолжают активно заменять натуральными аналогами и крупнейшие производители с мировым именем, и предприятия средней и малой мощности. Помимо этого, продолжается поиск новых косметических ингредиентов, позволяющих расширять ассортимент выпускаемой продукции, а также создавать линейки косметических изделий. Исходя из этого, данная статья посвящена актуальному направлению современной парфюмерно-косметической индустрии, а именно разработке и созданию эмульсионного косметического крема на основе натурального растительного компонента — конопляного масла. В ходе работы был проведён тщательный подбор рецептурных компонентов и их концентраций ввода в указанное средство. В результате был получен косметический крем, обладающий видимым косметическим эффектом, требуемыми качественными характеристиками и показателями безопасности, согласно нормативно-технической документации, которые сохранялись в течение 12 месяцев. При разработке нового косметического средства также были учтены и предпочтения потенциальных покупателей при помощи анализа потребительских свойств крема.

Ключевые слова: косметика, крем, эмульсия, незаменимые жирные кислоты, масло конопли, исследование качества и безопасности, потребительские свойства.

Современной косметике для того, чтобы найти свою нишу на рынке, пользоваться спросом, получать приятные отзывы потребителей, необходимо действовать быстро, обладать явным видимым эффектом, иметь приятные внешние характеристики, а также содержать вещества, обладающие биологической активностью (БАВ). БАВ способны стимулировать регенеративный механизм кожи, благотворно действовать на обменные процессы в тканях и клетках, а также придавать косметике лечебные и лечебно-профилактические свойства. В комплексе с биологически активными веществами на кожу оказывают влияние и вещества, составляющие основу косметического средства. В связи с этим свойствам основных, или базовых ингредиентов также уделяют большое внимание, как и биологически активным добавкам. Разнообразие используемого сырья, его качество и свойства во многом определяет величину комплексного эффекта косметического изделия.

Всё чаще для производства косметических средств используются ингредиенты, имеющие статус «натуральные», которые получены из традиционных и нетрадиционных растительных источников. На появление этой тенденции повлияло не только ужесточение требований к использованию синтетических ингредиентов, но и желание производителей позиционировать свой продукт как «натуральный». Потребитель воспринимает слово «натуральный» как синоним слову «высшего качества», что приводит к постоянному увеличению спроса на так называемую «Зеленую продукцию».

Исходя из всего вышеперечисленного, разработка эмульсионного косметического крема с добавлением конопляного масла является актуальным и перспективным направлением в индустрии красоты. Поэтому целью настоящей работы является разработка рецептуры косметического эмульсионного крема, содержащего масло конопли. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. анализ научно-технической литературы по данной тематике;
2. определение показателей качества и безопасности конопляного масла;
3. разработка рецептуры косметического крема;
4. анализ качественных характеристик и показателей безопасности лабораторных образцов кремов.

Предполагалось, что опытный образец косметического крема, изготовленный с использованием масла конопли, будет обладать требуемыми органолептическими, физико-химическими, микробиологическими и токсиколого-гигиеническими показателями, согласно нормативам, а также иметь высокую эффективность и желаемые потребительские свойства.

Основная часть

Большинство косметических средств представляют собой сложные эмульсионные системы различных форм и направленности действия. Эмульсионные косметические средства обладают высокой смачивающей способностью и обеспечивают лучший контакт компонентов средства с липидами кожи.

Особое значение в составе косметического средства имеют липиды. Ценность липидов заключается в способности заменить кожный жир при нарушенном салоотделении и обогатить его состав эссенциальными веществами. Липиды защищают кожу от вредных внешних воздействий, перепадов температуры, поддерживают нормальный водный баланс кожи и способствуют нормальному функционированию кожи.

Довольно часто кожа испытывает нехватку незаменимых жирных кислот: линолевой и γ-линоленовой, относящихся к классу ω-6, и α-линоленовой — ω-3. Эти непредельные жирные кислоты являются основой для построения липидных пластов рогового слоя. Они играют важную роль в синтезе церамидов — основных компонентов липидного барьера кожи [1].

В связи с этим производство косметических средств, содержащих в своем составе незаменимые жирные кислоты, является одном из наиболее востребованных направлений. Поиск нового сырья, содержащего компоненты, замедляющие старение кожи и улучшающие её внешний вид, является одним из приоритетов современной косметической промышленности.

Природным источником незаменимых жирных кислот является масло семян конопли посевной, получаемое при помощи холодного прессования. По литературным данным, масло содержит 80–90 % ненасыщенных жирных кислот. Богатый состав данного масла позволяет рассматривать его как компонент эмульсионных косметических средств, обладающий высокой биологической активностью. Основные высшие кислоты конопляного масла представлены в таблице 1.

Таблица 1

Жирнокислотный состав конопляного масла [2]

Наименование жирной кислоты	Массовая доля, C%
Линолевая кислота	54,3–55,8 %
α- линоленовая кислоты	18,1–19,0
Олеиновая кислота	11,7–12,8
Пальмитиновая кислота	5,1–5,5
γ- линоленовая кислота	3,3–3,8
Стеариновая кислота	2,5–2,8

Для нормального функционирования кожи необходимо, чтобы ω-6 и ω-3 поступали в правильном соотношении. По литературным данным, этот диапазон составляет от 4:1 до 1:1 для растительных масел, применяемых в качестве ингредиентов косметических средств. [3] У льняного масла это соотношение составляет 1:4, у рапсового — 2:1, а у соевого — 7:1. Конопляное масло обладает наилучшим соотношением «омега-6» и «омега-3» жирных кислот и составляет 3:1, что является наиболее благоприятным для человека. Высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот и их соотношение в масле конопли выгодно выделяет его на фоне других растительных масел, используемых в косметических целях.

На первом этапе исследования были определены кислотное и перекисное число конопляного масла, так как это важные числовые характеристики, характеризующие доброкачественность масла. По результатам этих определений было установлено, что конопляное масло используется соответствующего качества, так как и кислотное, и перекисное число находились в пределах нормы, представленной в ГОСТ 8989 [4]. Также было получено значение плотности масла, так как оно оказывает непосредственное влияние на структурно-механические свойства готового продукта. Числовой показатель плотности конопляного масла составил 0,927 г/см³, что также соответствует требованиям ГОСТ 8989.

Следующим шагом в работе стал подбор косметических компонентов крема, исходя из их безопасности, технологический свойств, доступности, цены и физиологического воздействия на кожу. В результате установлено, что в состав эмульсионного косметического крема входят следующие компоненты: вода деминерализованная, масло льняное, масло конопляное, глицерин, аллантоин, карбомер, ланол 99, липодерм «Био», витамин А, витамин Е, консервант «Нипагин», Д-пантенол, СО₂-экстракт ромашки, гель Алоэ вера, отдушка.

Далее происходила отработка рецептуры косметического крема путём подбора оптимальных концентраций рецептурных компонентов, влияющих на показатели качества и безопасности крема. В таблице 2 отражена рецептура крема и условия подбора компонентов, входящих в его состав.

Таблица 2

Рецептуры косметических кремов сдобавлением конопляного масла

№	Компонент,%	Стандарт	1	2	3	4	5
1	Вода	78,2	78,2	73,2	71,2	65,2	61,2
2	Масло льняное	5,0	2,5	5,0	4,0	4,0	6,0
3	Масло конопляное	-	2,5	5,0	8,0	14,0	16,0
4	Глицерин	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
5	Аллантоин	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
6	Карбомер	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
7	Ланол 99	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
8	Липодерм Био	6,0	6,0	6,0	6,0	6,0	6,0
9	Витамин А	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
10	Витамин Е	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1
11	Консервант «Нипагард»	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
12	Д-пантенол	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
13	СО2-экстракт ромашки	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
14	Алоэ вера гель	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
15	Отдушка	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2

Для установления наилучшего образца крема проводились органолептические и физико-химические испытания средств в соответствии с ГОСТ 31460 [5]. Результаты экспериментов отражает таблица 3.

Таблица 3

Качественные показатели лабораторных образцов кремов

Наименование показателя	Стандарт	1	2	3	4	5
Внешний вид	Однородная масса, не содержащая посторонних примесей
Цвет	белый	белый	белый	кремовый	кремовый	жёлтый
Запах	Свойственный запаху данного крема
Термостабильность	стабилен	стабилен	стабилен	стабилен	стабилен	стабилен
Коллоидная стабильность	стабилен	стабилен	стабилен	стабилен	стабилен	стабилен
Водородный показатель pH	5,9	5,9	6,0	5,9	5,8	5,8

Исходя из полученных данных, установлено, что все испытуемые образцы соответствуют требованиям ГОСТ 31460. Следовательно, использование конопляного масла не влияет на органолептические и физико-химические показатели готового крема. Поскольку все крема соответствуют требуемым условиям, однозначно выбрать наилучший образец по таким показателям не представляется возможным.

С целью выявления лучшего образца крема проводилась потребительская оценка и оценка эффективности косметического действия нового крема. Для тестирования крема была составлена фокус-группа из 25: 14 девушек и 11 юношей в возрасте от 19 до 26 лет. У каждого участника имелись легкие кожные раздражения и воспаления на коже рук. Крем наносили на повреждённые участки кожи в течение 1 недели ежедневно один раз в сутки. Первоначально образцы оценивались по следующим показателям: внешний вид, консистенция, цвет, запах, распределяемость, впитываемость, ощущение на коже. Оценка осуществлялась по пятибалльной шкале с учетом коэффициентов значимости. Результаты анкетирования позволили выявить, что наилучшими характеристиками обладают образцы кремов № 1 и № 5.

На завершающем этапе исследования были праведны испытания на безопасность образцов. В ходе микробиологического испытания в образцах № 1 и № 5 определялось количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов по методике, представленной в ГОСТ ISO 21149 [6]. А также устанавливалось наличие или отсутствие C. albicans по ГОСТ ISO 18416 [7], P. aeruginosa по ГОСТ ISO 22717 [8], S. aureus по ГОСТ ISO 22718 [9]. Результаты микробиологического контроля демонстрирует таблица 4.

Таблица 4

Микробиологические показатели косметических кремов

№образца	Определяемый показатель	Единица измерения	Результат	Величина допустимого уровня
1	Общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов	КОЕ/ г (мл)	Менее 1,0 ×102	Не более 1000
	C. albicans	г (мл)	Не обнаружены в 0,1 г (мл)	Не допускается в 0,1 г (мл)
	P. aeruginosa
	S. aureus
	E.coli
5	Общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов	КОЕ/ г (мл)	Менее 1,0 ×102	Не более 1000
	C. albicans	г (мл)	Не обнаружены в 0,1 г (мл)	Не допускается в 0,1 г (мл)
	P. aeruginosa
	S. aureus
	E.coli

Таблица 5 содержит результаты токсиколого-гигиенических исследований, проводимых согласно ГОСТ 32893.

Таблица 5

Токсиколого-гигиенические показатели

№ образца	Определяемый показатель	Результат	Величина допустимого уровня
1	Общее токсическое действие, определяемое альтернативными методами in vitro	Отсутствие (индекс токсичности (Т) — 16,5 ±1,1)	Отсутствие (индекс токсичности (Т) — не более 20)
5

Полученные данные микробиологического и токсиколого-гигиенического исследования говорят о том, что применение косметического крема по назначению не несёт риска для здоровья потребителей.

Выводы

Проведённые исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Ввод конопляного масла в состав крема не ухудшает качественные характеристики эмульсионного косметического крема.
2. Независимо от концентрации конопляного масла, все образцы косметических кремов по органолептическим и физико-химическим свойствам полностью соответствуют требованиям нормативно-технической документации.
3. Потребительская оценка кремов позволила выявить, что одна группа потребителей предпочитают легкие, увлажняющие крема — опытный образец крема № 1 с добавлением конопляного масла 2,5 % от массы всех рецептурных компонентов; другая группа предпочитает крема с плотной жирной консистенций — образец № 5 с добавлением масла 16,0 %.
4. Проведенные исследования позволяют утвердить конопляное масло как натуральный компонент, используемый в качестве источника биологически активных веществ при производстве косметических изделий.

Литература:

1. Липидный барьер кожи и косметические средства: [Монография] / Е. Эрнандес, А. Марголина, А. Петрухина. — 2. изд. — М.: Кафедра, 2003. — 339 с.
2. Шеленга, Т. В. Биохимическая характеристика семян конопли (Csannabis Cativa L.) из различных регионов России/ Т. В. Шеленга, С. В. Григорьев, В. С. Батурин, Ю. В. Сарана// Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2010. № 4. С. 22–23.
3. Марголина А. А., Эрнандес Е. И. Новая косметология. Косметические средства: ингредиенты, рецептуры, применение. — М.: Издательский дом «Косметика и медицина». — 2015. — 572 с.
4. ГОСТ 8989–73. Библиографическая ссылка. Масло конопляное. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2011. 6 с.
5. ГОСТ 31460–2012. Библиографическая ссылка. Кремы косметические. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2013. 11 с.
6. ГОСТ ISO 21149–2013. Библиографическая ссылка. Продукция парфюмерно-косметическая. Микробиология. Подсчет и обнаружение мезофильных аэробных микроорганизмов. М.: Стандартинформ, 2016. 19 с.
7. ГОСТ ISO 18416–2013. Библиографическая ссылка. Продукция парфюмерно-косметическая. Микробиология. Обнаружение Candida albicans. М.: Стандартинформ, 2016. 12 с.
8. ГОСТ ISO 22717–2013. Библиографическая ссылка. Продукция парфюмерно-косметическая. Микробиология. Обнаружение Pseudomonas aeruginosa. Госстандарт Минск, 2013. 12 с.
9. ГОСТ ISO 22718–2013 Библиографическая ссылка. Продукция парфюмерно-косметическая. Микробиология. Обнаружение Staphylococcus aureus. Госстандарт Минск, 2013. 13 с.