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尊 發達公司副總
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來源:財經刊物
發佈於 2013-06-13 08:16
乳化(Emulsification)
本帖最後由 尊 於 16-12-09 13:51 編輯
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乳化(Emulsification)
是兩種不相溶的液體,如油與水,在容器中分成兩層,密度小的油在上層,密度大的水在下層。若加入適當的表面活性劑在強烈的攪拌下,油被分散在水中,形成乳狀液,該過程叫乳化。
技術:
乳狀液是由水相和油相所組成的,乳液的製備一般是先分別製備出水相和油相,然後再將它們混合而得到乳狀液。
〈水相〉的製備按照配方,將水溶性物質如甘油、膠質原料等儘可能溶於水中。製備水相的溫度,在很大程度上取決於油相中各成分的物理性質,水相的溫度應接近油相的溫度,如低於油相的溫度。不宜超過10℃。在製備乳狀液時,乳化劑的加入方式由多種,將乳化劑加入水中構成水相,然後在激烈攪拌下加入油相,形成乳液的方法,常叫做劑在水中法的乳化方法。
〈油相〉的製備根據配方,將全部油相成分起溶解於一容器內,如油相成分中有高熔點的蠟、脂肪酸、醇等,則這時需要加熱,融化油性成分,使其保持液體狀態。另若油相溶液在冷卻時,趨於凝固或凍結,則這時應使油相的溫度保持在凝固溫度以上至少10℃,以使油相保持液體狀態,便於與水相進行乳化。當乳化劑使用非離子型表面活性劑時,常是將親水性或親油性乳化劑溶於油相中。用這種方法製備乳狀液,常叫做劑在油中法。
若能乳狀液配方中有使用脂肪酸,則將脂肪酸溶於油相中,而將鹼溶於水中,兩相混合,即在界面形成皂。而得到穩定的乳狀液。這種製備乳狀液的方法叫做初生皂法,是一種較傳統的製備乳狀液的方法。
影響因素:
〈乳化設備〉製備乳狀液的機械設備主要是乳化機,它是一種使油、水兩相混合均勻的乳化設備,目前乳化機的類型主要有三種:乳化攪拌機、膠體磨和均質器。乳化機的類型及結構、性能等與乳狀液微粒的大小(分散性)及乳狀液的質量(穩定性)有很大的關係。
一般如現在還在化妝品廠廣泛使用的攪拌式乳化機,所製得的乳狀液其分散性差。微粒大且粗糙,穩定性也較差,也較易產生污染。但其製造簡單,價格便宜,只要注意選擇機器的合理結構,使用得當,也是能生產出一般複合質量要求的大眾化的化妝品的。
膠體磨和均質器是比較好的乳化設備。近年來乳化機械有很大進步,如真空乳化機其製備出的乳狀液的分散性和穩定性極佳。格里芬(Griffin)曾對不同類型乳化機與乳狀液粒徑大小分布關係進行過試驗研究,其結果如下表。乳化設備與微粒粒徑分布關係乳化機類型 微粒大小範圍(微米) 1%乳化劑 5%乳化劑 10%乳化劑推進式攪拌渦輪式攪拌器膠體磨均質器 不乳化2-96-91-3 3-82-44-71-3 2-52-43-51-3
〈溫度〉乳化溫度對乳化好壞有很大的影響,但對溫度並無嚴格的限制,如若油、水皆為液體時,就可在室溫下依借攪拌達到乳化。一般乳化溫度取決於二相中所含有高熔點物質的熔點,還要考慮乳化劑種類及油相與水相的溶解度等因素。
此外,二相之溫度需保持近相同,尤其是對含有較高熔點(70℃以上)的蠟、脂油相成分,進行乳化時,不能將低溫之水相加入,以防止在乳化前將蠟、脂結晶析出,造成塊狀或粗糙不均勻乳狀液。
一般來說在進行乳化時,油、水兩相的溫度皆可控制在75℃-85℃之間,如油相有高熔點的蠟等成分,則此時乳化溫度就要高一些。另外在乳化過程中如粘度增加很大,所謂太稠而影響攪拌,則可適當提高一些乳化溫度。若使用的乳化劑具有一定的轉相溫度,則乳化溫度也最好選在轉相溫度左右。
乳化溫度對乳狀液微粒大小有時亦有影響。如一般用脂肪酸皂陰離子乳化劑,用初生皂法進行乳化時,乳化溫度控制在80℃時,乳狀液微粒大小約1.8-2.0μm,如若在60℃進行乳化,這時微粒大小約為6μm。而用非離子乳化劑進行乳化時,乳化溫度對微粒大小影響較弱。
〈乳化時間〉顯然對乳狀液的質量有影響,而乳化時間的確定,是要根據油相水相的容積比,兩相的粘度及生成乳狀液的粘度,乳化劑的類型及用量,還有乳化溫度,但乳化時間的多少,是為使體系進行充分的乳化,是與乳化設備的效率緊密相連的,可根據經驗和實驗來確定乳化時間。如用均質器(3000轉/分鐘)進行乳化,僅需用3-10分鐘。
〈攪拌速度〉乳化設備對乳化有很大影響,其中之一是攪拌速度對乳化的影響。攪拌速度適中是為使油相與水相充分的混合,攪拌速度過低,顯然達不到充分混合的目的,但攪拌速度過高,會將氣泡帶入體系,使之成為三相體系,而使乳狀液不穩定。因此攪拌中必須避免空氣的進入,真空乳化機具有很優越的性能。
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乳濁液(Emulsion)
也稱為「乳液」、「乳劑」、「乳狀液」或「乳化液」,是指一相液體以微小液滴狀態分散於另一相液體中形成的非均相液體分散體系。由油和水混合組成的乳濁液根據連續相和分散相不同,分成油包水型乳劑和水包油型乳劑,前者連續相為油脂,分散相為水溶液,後者連續相為水溶液,分散相為油脂;除了上述這兩類乳劑之外,還有複合乳劑。
分類:
乳化劑從來源上可分為天然物和人工合成品兩大類。
而按其在兩相中所形成乳化體系性質又可分為水包油(O/W)型和油包水(W/O)型兩類。
衡量乳化性能最常用的指標是親水親油平衡值(HLB值)。
HLB值“低表示親油”性強,易形成油包水(W/O)型體系。
HLB值“高顯示親水”性強,易形成水包油(O/W)型體系。
因此HLB值有一定的加和性,利用這一特性,可製備出不同HLB值系列的乳液。
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只要有自己手做完成一些保養品,甚至簡單到唇膏的水水們就一定不會對乳化劑的功能感到陌生。通常油和水是無法相溶的2種物質,而柔滑乳霜,乳液等都含有大量的油和水,乳化劑就是將各種成分混合的媒介。
乳化劑可以單獨使用,也可以加入多種乳化劑混合使用,成功乳化的關鍵就是:充分的攪拌均勻(不需要添加乳化劑,拼命搖晃水和油也可以成功乳化,不過這種狀態不能持續,每次使用前都要搖晃)
分爲2類:
油在水(O / W),也叫水包油,也就是油在水中散開,油分子是解散的狀態。
水在油(W / O),也叫油包水,也就是水在油中散開,水分子是解散的狀態,這種狀態的持續就需要不同種類的乳化劑來完成。
水分含量越高,乳化劑的質感越薄,也就形成乳液,油脂成分越高,乳化劑的質感越厚,也就形成乳霜。
乳化劑有人工合成的,也稱作化學乳化劑,石化乳化劑,市面很多產品都是使用合成乳化劑來降低成本和保持水油融合的穩定性。
在我們的diy過程中,天然,對肌膚的損害最低放在第一位,所以我們只討論天然的乳化劑。
1,洋槐膠(Acacia Gum),也叫阿拉伯膠,最古老的天然樹膠,添加到水相裏面,形成一種凝膠狀物質,穩定,改善成品的質感。
2,蜜蠟(Beeswax),即是乳化劑也是增稠劑,難以控制,穩定性差,可添加少許硼砂來增加它的乳化力,不同的比例配合可以獲得不同的質感。蜜蠟分漂 白和未漂白2種,天然的未漂白的蜜蠟除了含有天然蜂蜜味道,還可以適當增加成品的抗菌功能。蜜蠟通常添加到油相。
3,燭木蠟(Candelilla Wax),也叫小燭樹蠟或堪地里拉臘,可以完全代替蜜蠟,添加到油相。
4,硼砂(Borax),也叫硼酸納,鹼性,晶狀粉末,乳化特性輕微,與蜜蠟配合改善成品質地,令其更輕盈及容易推開。有些地區的水質比較硬,製作手工皂的時候也會適量添加硼砂,溶解在水相。
5,巴西棕櫚樹蠟(Carnauba Wax),沸點83度,溶於油項,多用於製作蠟燭和家具,地板的打蠟劑。如果想diy地板蠟,可以試試。曾經看過一個配方,那天diy拍點圖片,講點心得給大家。
6,鹿角澡膠(Carrageenan)取自海藻的增稠劑,也叫卡拉膠,溶於水相,製成品容易變質,不推薦使用。
7,凝香體(Concretes),製作原精的原料。從美國的供應商買來一些樣品,看起來像蠟,第一感覺就是很香。溶於油相促進成品香氣和柔軟質感。曾經 看到一個臺灣賣家銷售這種原料做的乳霜,貴森森,另外一個芳療學校教授學生用這個原料代替蜂蠟作護唇膏,以突顯成品的高貴。我這裡有大,小茉莉,玫瑰,晚 香玉等凝香體,改天做成品再來評價。
8,植物乳化蠟(Vegetable Emulsifying Wax),也叫植物乳霜乳化蠟,來源於蔬菜,小麥等植物,添加到油相的乳化蠟,熱制蠟,製成品質地柔滑,容易製作成功,被宣傳成diy高檔保養品的原料。 順帶一提,使用率:乳液1%~3%,面霜4%~8%,需要質地不同,自己掌握,按照ND網的介紹,添加比例是配方的4%~5%。
9,花蠟(Floral Waxex),以溶劑萃取法來萃取植物原料,代替蜜蠟添加到油相,有天然的怡人香味,還要尋找供應商,有知道的水水可以告訴我嗎?
10,卵磷脂(Lecithin)提煉至蛋黃或者莢果,有保濕的效果,可以帶給成品金黃色調,過量使用會太粘稠,乳化性也不是太明顯,建議配合其他乳化劑使用,溶於油相。
11, 棕櫚硬脂酸(Palm Stearic Acid)促進成品奶油般質感和珍珠光澤,過量使用會太粘稠,建議配合其他乳化劑,溶於油相。
12, 膠黃(Tragacanth Gum),添加少量便會使水膨脹成凝膠,建議配合洋槐膠使用,提升乳霜及乳液質感,溶於水相。
13, 手工香皂(Soap),選擇曾經使用過並無不良反應的天然手工皂,添加到水相,可乳化乳液和乳霜。
14, 三仙膠(Xanthan Gum)也叫黃原膠,添加於水相,在和油相混合前須充分混合均勻,使成品更易推開。
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質量單位:克(符號 g),相等於千分之一公斤。
1 噸= 1,000,000 克(兆克)
1 公斤 = 1,000 克(千克)
1 毫克 = 0.001 克
1 微克 = 0.000 001 克
1 奈克 = 0.000 000 001 克
計量單位:立方厘米或稱立方公分,為(體積符號cm3) 或(容積符號c.c)。
1公升=1000立方厘米=1立方分米
1毫升=1立方厘米(cc)=0.001立方分米=0.000001立方米
1微升=0.001立方厘米=1立方毫米
單位換算:
1公斤(Kg) =1000克(g)=2.2磅(lb),1磅(lb) =16盎司(oz)=454克(g),1盎司(oz) =28.37克(g)。
1台斤=16兩=600克(g),1兩=37.5克(g)。
精油濃度計算:
每5(cc或ml)的基底油,加入1滴的精油濃度為 1%,加入2滴的精油濃度為 2%.
每10(cc或ml)的基底油,加入2滴的精油濃度為 1%,加入4滴的精油濃度為 2%.
精油20滴(d)=1立方厘米(cc)=1毫升(ml),1滴(d)=50毫克(mg)。
1/4茶匙(tsp)=15滴(d),1茶匙(tsp)=5立方厘米(cc)。
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植物油脂(Vegetable Oils Fats)抗氧化排列:
01.椰子油 (Coconut Oil)
02.荷荷巴油 (Jojoba Oil)
03.棕櫚仁核油(Palm Kernel Oil)
04.蓖麻油 (Caster Oil)
05.可可脂 (Cocoa Butter)
05.澳洲胡桃油 (Macadamia Oil)
06.乳油木果脂 (Shea Butter)
07.棕櫚油 (Palm Oil)
08.榛果油 (Hazelnut Oil)
09.葵花油(Sunflower oil)
10.橄欖油 (Olive Oil)
11.苦茶油 (Oiltea Camellia Oil)
12.酪梨油 (Avocado Oil)
13.甜杏仁油 (Sweet Almond Oil)
14.米糠油 (Rice Bran Oil)
15.芝麻油 (Sesame Oil)
16.葡萄籽油 (Grapeseed Oil)
17.小麥胚芽油 (Wheat Germ Oil)
18.月見草油 (Evening Primrose Oil)
19.夏威夷核果
20.玫瑰果油 (Rosehip Oil)
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