Imparare a formulare una Crema : Gli Emulsionanti

La crema è un’emulsione, come il burro, il latte e la maionese.
Essa è solitamente costituita da un’emulsione olio in acqua (O/A) definita bifasica perché composta da una fase interna dispersa costituita dall’olio e da una fase esterna disperdente costituita dall’acqua. Le due fasi sono immiscibili fra loro. Nulla vieta tuttavia di ottenere creme bifasiche acqua in olio (A/O) o addirittura trifasiche acqua in olio in acqua (A/O/A).
Quando si mescolano vigorosamente le due fasi, esse tendono a mescolarsi a causa dell’energia fornita al sistema perchè stiamo agitando. Appena smettiamo di agitare e quindi di dare energia, le due fasi tendono a separarsi nuovamente.

Emulsionanti:

Per tenere insieme e quindi rendere miscibili le due fasi bisogna usare una sostanza che funga da “collante”, definito in gergo tecnico emulsionante. Molti emulsionanti, non solo hanno il compito di mantenere unite le due fasi, ma hanno delle caratteristiche di vario genere tali da poter dare un valore aggiunto alla crema rendendola ad esempio più o meno morbida o untuosa ecc…

Gli emulsionanti si possono classificare in diversi modi:

  • in base alla loro carica elettrica
  • in base ad un parametro importantissimo o HLB di cui parliamo più avanti
  • in base al tipo di emulsione a cui sono destinati (* H/O- O/H ecc…)
  • in base alla loro origine naturale o sintetica e classe chimica di appartenenza
  • in base alla presenza o meno di etossilazione (chimicamente è la presenza di un gruppo etossi CH3CH2OH)

Quindi se vogliamo fare un’emulsione A/O (acqua in olio, letteralmente l’acqua dentro l’olio, c’è più olio che acqua) usiamo un emulsionante lipofilo; se vogliamo formulare un’emulsione 0/A ( olio in acqua, letteralmente l’olio dentro l’acqua, c’è più acqua che olio) ne usiamo uno idrofilo. Questo sistema di classificazione è il più semplice.

Cosa è HLB:

Griffin nel 1949 ha proposto un altro metodo secondo cui ogni emulsionante ha un suo HLB (hydro-lipidic-balance) così come ogni ogni componente della fase oleosa ha un suo HLB richiesto. Questo è un valore numerico di cui ogni sostanza ha bisogno per formare un’emulsione stabile, più o meno così come ogni tensioattivo ha una sua SAL (ma non sono la stessa cosa mi raccomando ! ) In realtà gli HLB sarebbero due, in base al fatto che il lipide vada a creare emulsioni A/O o O/A.

Se formuliamo un’emulsione usando un sistema emulsionante (costituito cioè da più emulsionanti ) l’HLB utilizzato corrisponde all’HLB richiesto dalla fase lipidica da emulsionare, ed è dato dalla somma quindi la somma degli HLB dei due emulsionanti o più emulsionanti

moltiplicato ciascuno per la quantità da utilizzare:

HLBrichiesto= (HLB A*qA)+ (HLB B*qB)   il prodotto ottenuto sarà molto più stabile.

In termini pratici:

Ad ogni emulsionante è dato un valore che va da 0 a 40. Questi valori sono in tabelle che si possono trovare in vari testi come per esempio sul “Manuale delle preparazioni Erboristiche” alle pagg. 343-344. Le varie classi di sostanze possono essere sommariamente semplificate in base al loro HLB, il quale influenza il loro impiego in cosmetica:

HLB = 0 sostanza solubile nei grassi e insolubile in acqua;

HLB = 1-3 sostanza da usare con la sola fase lipofila;

HLB = 3-6 emulsionanti A/O;

HLB = 6 -10 agenti bagnanti;

HLB = 10- 14 emulsionanti O/A;

HLB = 14- 16 detergenti;

HLB = 16-19 solubilizzanti

HLB = 20 sostanza solubile in acqua e insolubile nei grassi

Secondo la classificazione su base chimica, molte classi chimiche comprendono molecole con attività emulsionante e tensioattivi, la differenza è data dalla catena laterale o alchilica.

In altri termini molecole con meno di C14 (14 atomi di carbonio) sono tensioattivi, con più di C14 sono emulsionanti. Per esempio il lauryl glusoside, cetearyl glucoside è un tensioattivo O/A.

Lo stesso principio è applicabile agli emulsionanti da soli.

Per esempio le catene oleilica, isostearilica, ricinoleica, o idrossistearica li troviamo nelle emulsioni A/O.

Ma dopo tutta questa teoria, proviamo a calcolare la HLB richiesta per una miscela nella fase Oleosa.

Supponiamo di avere la fase Oleosa al 10% nella mia formulazione.

Su una quantità di 100 g di crema avrò 10 g di fase oleosa.

Questo 10% (10 g) sarà composto da :

4% Burro di Karitè  HLB r 8  dove r= richiesto

3% Olio di Jojoba   HLB r 6,5

3% Olio di Girasole HLB r 7

Per il Calcolo dell’HLB totale avrò:

4/10= 0,4   0,4*8 = 3,20

3/10=0,3    0,3*6,5 = 1,95

3/10= 0,3   0,3*7 = 2,10

HLB Richiesto totale = 7,25.

Il sistema dell’HLB però ha alcune limitazioni come ad esempio il fatto che non si considera la fase acquosa e le sostanze o attivi che essa può contenere in quanto questi potrebbero influire sulla stabilità dell’emulsione stessa.

Cercherò di parlarvi di ogni emulsionante che uso in maniera tale da capire come si comporta a diverse percentuali nelle varie emulsioni.

Per le informazioni di utilizzo di ogni emulsionante è molto utile guardare la scheda tecnica dove sono presenti le diverse percentuali di utilizzo in base alla consistenza (texture) della crema che vogliamo ottenere.

Partirò dal Glyceryl Stearate e potassio sorbato che è quello che utilizzo maggiormente.

(Glyceryl stearate, Potassium stearate)

Non ci sono regole in termini di % di acqua e olio da mettere in una crema!

I rapporti tra la fase acquosa e la fase olio non sono fissi e possono essere modificati.

In questo modo, è possibile aumentare la ricchezza delle nostre creme (maggiore quantità di fase grassa) o rendere più leggere (maggiore quantità di fase acquosa) e di conseguenza la loro texture ovvero la consistenza del mio prodotto.

Dobbiamo stare molto attenti quando decidiamo di cambiare le % (rispetto ad una ricettaLa ricetta è l'autorizzazione del medico, in forma scritta... Leggi standard già testata per esempio).

Questo processo dev’ essere fatto con grande cura perché modificandolo si può portare all’instabilità dell’emulsione e quindi alla separazione delle due fasi, in altre parole la  crema si smonterebbe.

In linea del tutto generica, (ma non è legge!) possiamo dire che una maggiore quantità di acqua rende la crema più fluida e più bianca, mentre una maggiore quantità di olio rispetto all’acqua genera un prodotto con una texture più grassa ed una crema molto più corposa.

Va da sè che a questo punto l’emulsionante deve essere scelto in relazione al tipo di crema che vogliamo ottenere, se per il corpo o per il viso e se per pelli normali e miste o secche!

Avendo la pelle mista, il mio emulsionante di elezione è la  Cera emulsionante n°3.

Nelle schede tecniche fornite in francese dal sito possiamo leggere le proprietà dell’emulsionante che vi elenco qua sotto:

Se ne usa dal 3-8%

Ti serve una crema densa?

Allora usa 10-30% di olio e 5-8% di cera , il resto acqua fino a 100.

Ti serve un latte o una crema leggera?

Allora usa 10-20% di olio e il 3-5% di cera emuls. 3, acqua fino a 100.

Riporto qualche esempio: Crema Mani

 

5% di emulsionante
5% di emulsionante

5% di Cera emulsionante

10% Olio di Sesamo

85% H2O

fragranza muschio bianco 20 gtt

La crema è più fluida, soffice e di facilissimo assorbimento.

 

 

 

8% di emulsionante
8% di emulsionante

8% di Cera emulsionante

30% Olio di Sesamo

62% H2O

fragranza muschio bianco 20 gtt

crema consistente, morbida, un pochino più corposa e ricca rispetto alla seconda che impiega un attimo di massaggio prima di essere assorbita.

 

 

 

 

Riferimenti:

Manuale del Cosmetologo

Manuale delle preparazioni Galeniche

Manuale delle preparazioni Erboristiche

Aromazone

Principi di tecnologie farmaceutiche Colombo.

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