Zastosowanie kawy jako naturalnego
5. Wpływ zmielonych ziaren kawy na wybrane właściwości peelingów do ciała 1. Materiał badawczy
Skład peelingów opracowano na podstawie danych literaturowych [8–11] i badań wła-snych. Nazwy użytych surowców zostały podane według nomenklatury INCI. Otrzymane peelingi różniły się udziałem procentowym zmielonych ziaren kawy jako ścierniwa w recepturze. W tabeli 1 przedstawiono skład oryginalnych kosmetyków.
Skład preparatu rynkowego stanowiącego punkt odniesienia był następujący (według INCI, oznaczony w artykule jako receptura T): Aqua, Juglans Regia (Walnut) Shell Powder, GlycerylStearate SE, Glycerin, Polyethylene, Sodium Laureth Sulfate, Salicylic Acid, Cetyl Alcohol, Cetearyl Alcohol, Ceteareth-20, PEG-100, Stearate, Triethanoloamine, Polysorbate 60, Cocamidopropyl Betaine, Cetyl Acetate, Acetylated Lanolin Alcohol, TitanumDioxide, Prunus Armeniaca (Apricot) Fruit Extract, Salix Alba (Willow) Bark Extract, Sorbitol, Propy-lene Glycol, Carbomer, DMDM Hydantoin, Methylparaben, Propylparaben, Parfum, Benzyl Alcohol, Benzyl Benzoate, Benzyl Salicylate, Citral, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Hexyl Cinnamal, Hydroxycitronellal, Isoeugenol, Limenene, Linalool. Tłustym drukiem zaznaczono substancje ścierne.
Tabela 1. Skład oryginalnych peelingów do ciała Table 1. Composition of original body scrubs
Nazwa składnika
wg INCI Funkcje Receptura
O A B C D E F G H I J
Ceareth – 20 emulgator 5,0
Paraffinum Liquidum
czynnik zmiękcza-jący, reglator konsystencji
8,0
Cearyl Alcohol
stabilizator emulsji, emolient
9,0 Sodium Laureth
Sulfate
działanie
myjące 7,0
Cocamido-propylbetaine
stabilizator
piany 1,5
Glycerin związek
na-wilżający 3,0
Aqua
rozpusz-czalnik do 100
Preservative konserwant 0,5
Abrasive ścierniwo - 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
5.2. Stabilność
Stabilność jest elementarnym warunkiem, jaki powinny spełniać preparaty w postaci emul-sji. Ocena stabilności peelingów polegała na przeprowadzeniu dwóch rodzajów testów: wi-rówkowego i termicznego. Test wirówkowy wykonano z użyciem wirówki typu MPW-2, w warunkach prędkości obrotowej równej 2000 obr./min, czas trwania testu 30 minut. Test termiczny przeprowadzono, poddając preparaty na przemian działaniu niskiej (t = 4oC, chło-dziarka Amica) i wysokiej (t = 40°C, cieplarka CL-65 firmy ELKON) temperatury przez okres 7 dni. Obserwację preparatów prowadzono co 24 godziny.
Po przeprowadzonych testach stabilnościowych (cieplarka, chłodziarka) nie stwierdzono ob-jawów niestabilności preparatów w postaci odparowania wody, powstania kłaczków, rozwar-stwień czy przebarwień. Z kolei ścierniwo pod wpływem działania siły odśrodkowej (test wi-rówkowy) nie uległo nadmiernej sedymentacji, co może świadczyć między innymi o właściwej lepkości preparatów i odpowiednio dobranej granulacji ziaren zmielonej kawy (tabela 2).
Tabela 2. Zdjęcia peelingów poddanych działaniu siły odśrodkowej Table 2. Body scrub’s photoes after acting of centrifugal force (swirling test)
Preparat Przed wirowaniem Po wirowaniu
Preparat rynkowy 0% zmielonych ziaren kawy
0,5% zmielonych ziaren kawy1,0% zmielonych ziaren kawy1,5% zmielonych ziaren kawy
2,0% zmielonych ziaren kawy2,5% zmielonych ziaren kawy3,0% zmielonych ziaren kawy
3,5% zmielonych ziaren kawy4,0% zmielonych ziaren kawy4,5% zmielonych ziaren kawy
5,0% zmielonych ziaren kawy
Zarówno preparat rynkowy, bazowy, jak i oryginalne peelingi bez względu na zawartość procentową zmielonych ziaren kawy były stabilne. Wprowadzone ścierniwo nie wywierało więc negatywnego wpływu na stabilność wykonanych preparatów. Niewielki efekt sedymen-tacji ścierniwa można wyeliminować poprzez wstrząśnięcie preparatu przed użyciem.
5.3. Lepkość
Lepkość (η) kosmetyków warunkuje ich właściwości użytkowe, np.: rozprowadzenie na powierzchni ciała i łatwość dozowania z opakowania. Lepkość stanowi więc istotny aspekt oceny jakości preparatów. Pomiary lepkości przeprowadzono na wiskozymetrze Brookfield DV-I+. Oznaczenia wartości η dokonano przy prędkości obrotowej 50 rpm w temperaturze 22oC. Wartości η odczytywano po 3 sekundach od uruchomienia przyrządu.
Rys. 1. Lepkość dynamiczna oryginalnych preparatów z dodatkiem zmielonych ziaren kawy Fig. 1. Dynamic viscosity of original body scrub’s containing milled coffee grains
Rysunek 1 ilustruje wartości lepkości dynamicznej preparatu rynkowego (T), bazowego (O) oraz peelingów zawierających zmielone ziarna kawy (A-J). Z przeprowadzonych pomia-rów wynika, iż najwyższą lepkość wykazał preparat rynkowy (η = 17950 mPa·s). Spośród preparatów autorskich najwyższa wartość η charakteryzuje preparat bazowy (η = 14750 mPa·s). Lepkość pozostałych peelingów plasowała się na poziomie od 9450 do 10500 mPa·s.
Można sformułować uogólnienie, iż wprowadzenie zielonych ziaren kawy do bazowej recep-tury skutkuje obniżeniem mierzonej wielkości.
5.4. Wartość pH
Wartość pH kosmetyków jest bardzo istotna z punktu widzenia jakości. Produkty kosme-tyczne powinny wykazywać wartości pH zbliżone do naturalnego odczynu skóry (pH = 5,5–6,5). Zbyt niskie lub wysokie pH skutkować może wysuszeniem i podrażnieniem skóry. Badanie pH oryginalnych preparatów przeprowadzono w celu określenia wpływu zmie-lonych ziaren kawy na mierzoną wielkość. Oznaczenie wykonano przy użyciu pH-metru typu CPC-401 firmy ELMETRON. Wyniki przedstawiono na wykresie (rys. 2).
Rys. 2. Wartość pH oryginalnych preparatów z dodatkiem zmielonych ziaren kawy Fig. 2. pH values of original preparations containing milled coffee grains
Emulsję bez dodatku ścierniwa (c = 0%) charakteryzowało pH na poziomie 6,3. Stwier-dzono, że już niewielki dodatek zmielonych ziaren kawy (c = 0,5%) powodował obniżenie mierzonej wielkości do wartości 5,8. Dalszy wzrost stężenia ścierniwa skutkował kolejnymi spadkami wartości pH. Najmniejsze pH = 5,3 otrzymano dla preparatów z kawą o c = 4,5 i 5%. Preparat rynkowy wykazywał wartość pH = 6,1 najbardziej zbliżoną do wyniku otrzy-manego dla preparatu bazowego (bez zmielonych ziaren kawy).
5.5. Właściwości nawilżające
Pożądanym efektem działania kosmetyków emulsyjnych jest ich efekt pielęgnacyjny, m.in.
zdolność do nawilżania skóry. Właściwy poziom nawilżenia skóry skutkuje jej dobrą kondy-cją: odpowiednim wygładzeniem, sprężystością i elastycznością.
Pomiary stopnia nawilżenia skóry przeprowadzono z zastosowaniem Borneometru CM 825. Na powierzchnię skóry przedramienia (2 cm x 2 cm) aplikowano 0,5 g preparatu
i wcierano peeling przez 15 sekund. Skórę przedramienia osuszano ręcznikiem papierowym i dokonywano pomiarów bezpośrednio po osuszeniu (czas = 0 minut na rys. 3) oraz po: 15, 30, 45, 60 i 120 minutach od osuszenia. Dodatkowo przeprowadzono pomiar stopnia nawilżenia skóry niepoddanej działaniu kosmetyku (pole kontrolne). Wszystkie pomiary wykonywano w temperaturze 22oC, a wyniki badań zamieszczono na rys. 3.
Rysunek 3 przedstawia zależność stopnia nawilżenia skóry od stężenia ziaren kawy w ory-ginalnych peelingach do ciała. Najwyższą wartość nawilżenia skóry bezpośrednio po aplikacji produktu (0 min) wykazał preparat rynkowy (80 a.u.). Spośród wykonanych preparatów naj-wyższy stopień nawilżenia skóry uzyskano dla peelingu bazowego (76 a.u.). Najniższą war-tość nawilżenia (57 a.u.) wykazał peeling zawierający w swoim składzie 4,5% ziaren kawy.
Po 15 minutach od momentu aplikacji badanych preparatów tendencja zmian była inna.
Rys. 3. Wyniki oceny stopnia nawilżenia skóry dla badanych peelingów Rys. 3. Moisture values after using original body scrubs
Najkorzystniejsze nawilżenie skóry odnotowano po użyciu preparatu o zawartości 1,5%
oraz 3% kawy (59 a.u.), natomiast najmniej korzystne dla produktu rynkowego (46 a.u.). 30 minut po aplikacji produktów poziom nawilżenia skóry dla oryginalnych kosmetyków znaj-dował się w przedziale 48–55 a.u., a dla preparatu skomponowanego według receptury T wynosił 48 a.u. Po trzech kwadransach od aplikacji peelingów nawilżenie skóry oscylowało dla wszystkich preparatów na poziomie 47–50 jednostek miary, a po czterech kwadransach na poziomie 47–52 a.u. Po dwóch godzinach od aplikacji peelingów najwyższe nawilżenie skóry odczytano dla receptury E (54 a.u.), a najniższy dla receptury C (48 a.u.).
Na podstawie przeprowadzonego badania stwierdzono, iż obecność kawy ma największe znaczenie dla nawilżenia skóry bezpośrednio po aplikacji kosmetyku. Dla danego przypadku zaobserwowano, że im większe stężenie kawy, tym stopień nawilżenia skóry jest niższy.
5.6. Ocena starzenia peelingów
Badanie to umożliwia dokonanie ogólnej oceny sporządzonych preparatów zaraz po ich wykonaniu oraz na przestrzeni czasu. Pozwala to na zaobserwowanie ewentualnych zmian w konsystencji, wyglądzie i zapachu kosmetyków oraz pojawienie się pleśni lub innych obja-wów zanieczyszczeń mikrobiologicznych obecnych w produkcie. Ocenę starzenia się prepara-tów przeprowadzono pod kątem weryfikacji czy obecność zmielonych ziaren kawy w receptu-rze peelingów wpływa na jakość produktów podczas preceptu-rzechowywania.
Oryginalne kosmetyki bezpośrednio po wykonaniu poddano ocenie: wyglądu, barwy, kon-systencji, jednorodności, stabilności oraz zapachu. Następnie umieszczono je w szczelnie zamkniętych szklanych pojemnikach i pozostawiono na okres 6 miesięcy w szafce laborato-ryjnej, bez dostępu światła, w temperaturze około 22°C. Po upływie tego czasu dokonano oceny preparatów pod względem wymienionych parametrów. Analogicznej oceny dokonano dla kosmetyku handlowego. Wyniki obserwacji zamieszczono w tabelach 3 i 4.
Z przeprowadzonej oceny starzenia się preparatów na przestrzeni 6 miesięcy wy-wnioskowano, iż wszystkie były stabilne i jednorodne niezależnie od upływu czasu (tabela 3 i 4). Zaobserwowano także, że zmielone ziarna kawy mają duży wpływ na barwę oraz zapach oryginalnych preparatów. Po upływie 6 miesięcy zabarwienie kosmetyków było bardziej in-tensywne niż bezpośrednio po ich wykonaniu. Analogiczne zmiany intensywności zaobser-wowano w przypadku zapachu próbek. Nie odnotowano pojawienia się pleśni lub innych objawów zanieczyszczeń mikrobiologicznych produktów.
Tabela 3. Wyniki oceny badanych preparatów bezpośrednio po ich wykonaniu Table 3. Results of the body scrubs observation after the preparation
Badany preparat
Parametr
Jednorodność Stabilność Barwa Zapach
Preparat rynkowy
jednorodny stabilny
jasnopo-marańczowy morelowy
Peeling
0% zmielonych ziaren
kawy biały brak
0,5% zmielonych ziaren
kawy jasny brąz delikatny
1,0% zmielonych ziaren kawy 1,5% zmielonych ziaren
kawy 2,0% zmielonych ziaren
kawy
brąz wyczuwalny
2,5% zmielonych ziaren kawy 3,0% zmielonych ziaren
kawy 3,5% zmielonych ziaren
kawy 4,0% zmielonych ziaren
kawy 4,5% zmielonych ziaren
kawy 5,0% zmielonych ziaren
kawy
Tabela 4. Wyniki oceny badanych preparatów po 6 miesiącach od wykonania Table 4. Results of the body scrubs observation six months after the preparation
Badany preparat
Parametr
Jednorodność Stabilność Barwa Zapach
Preparat rynkowy
jednorodny stabilny
jasnopo-marańczowy morelowy
Peeling
0% zmielonych ziaren
kawy biały brak
0,5% zmielonych ziaren kawy
jasny brąz delikatny 1,0% zmielonych ziaren
kawy 1,5% zmielonych ziaren
kawy 2,0% zmielonych ziaren
kawy brąz wyczuwalny
2,5% zmielonych ziaren kawy 3,0% zmielonych ziaren
kawy 3,5% zmielonych ziaren
kawy intensywny brąz intensywny
4,0% zmielonych ziaren kawy 4,5% zmielonych ziaren
kawy 5,0% zmielonych ziaren
kawy