譚曉延 楊曉珊

(1.廣州市嬌蘭化妝品有限公司，廣東廣州，510080)

氨基酸皂是近年來興起的一種新型香皂，其最大的特點是利用氨基酸表面活性劑代替脂肪酸鹽作為主要表面活性劑。氨基酸皂的pH為弱酸性，且氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)，所以，氨基酸皂具有溫和、對皮膚親和性好、生物降解性良好、干后皮膚柔軟不緊繃等諸多優(yōu)點，長期使用也不會對皮膚造成傷害，對環(huán)境和生物體的安全性高[2]。氨基酸皂符合當(dāng)今洗護用品的流行趨勢，迎合了消費者群體對健康自然的追求，被越來越多地應(yīng)用于中高端洗護用品中。

傳統(tǒng)的冷制皂和熱制皂都是以脂肪酸鹽為主要表面活性劑的脂肪酸皂。脂肪酸皂的pH為堿性，脫脂力強，洗后肌膚緊繃感強烈，長期使用會使角質(zhì)層變薄，對皮膚有較大的刺激性和傷害，并且在硬水中使用時會與鈣離子反應(yīng)產(chǎn)生不溶性的鈣皂[3]。

谷氨酸系表面活性劑是一款性能優(yōu)良、性質(zhì)溫和的氨基酸陰離子表面活性劑，不僅具有良好的洗凈力和發(fā)泡力，而且具有良好的生物降解性和安全性，谷氨酸系表面活性劑也具有抑菌效果，常用于兒童洗滌制品和皮膚病患者，也可與其他表面活性劑復(fù)配，具有協(xié)同增效作用。谷氨酸皂pH為弱酸性，約為5.5，接近人體皮膚的pH值，使用后皮膚感覺光滑、柔軟；對皮膚刺激性低, 特別適用于濕疹皮炎患者及嬰兒；適用于在硬水中洗滌且不在浴缸壁殘留皂垢[4]。

為了制備性能溫和的谷氨酸皂，擬以月桂酰谷氨酸及其鈉鹽為主表面活性劑，復(fù)配適量的山梨（糖）醇和1,3-丙二醇作為保濕劑、香精作為芳香劑、甲基椰油?；；撬徕c為助表面活性劑，通過改變中和劑、谷氨酸鈉表面活性劑、增稠劑的種類和用量，采用單因素輪換法，篩選出最佳配方，對其感官和理化指標(biāo)、洗凈力及油脂清除率等進行測試，并對多名受試者進行問卷調(diào)查。

1 實驗部分

1.1 儀器及設(shè)備

ML1602/02電子天平，梅特勒-托利多（上海）有限公司；RW20 D S025攪拌機，德國IKA公司；SEVEN EASY型pH計，梅特勒-托利多（上海）有限公司；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州澳華儀器有限公司；CS501型羅氏泡沫儀，廣州博納儀器有限公司；SPX-250BX生化培養(yǎng)箱，天津市泰斯特儀器有限公司；DW-40L348醫(yī)用低溫保存箱，青島海爾特種電器有限公司；JSCC三聯(lián)攪拌攪拌機，日光化學(xué)貿(mào)易（上海）有限公司；圓形香皂硅膠模，方形香皂硅膠模，市售。

1.2 化學(xué)試劑

AG01，月桂酰谷氨酸粉末（含量為100%），長沙普濟生物集團；LG95U，月桂酰谷氨酸鈉粉末（含量為100%），廣州天賜高新材料股份有限公司；1,3-丙二醇，美國杜邦；山梨（糖）醇，法國羅蓋特；PUREACT WS CONC，甲基椰油?；；撬徕c膏體（含量為30%），科萊恩化工；氫氧化鈉，分析純，含量為96%，廣州西隴化工；氯化鈉，分析純，廣州西隴化工；DM638，化學(xué)名稱PEG-150二硬脂酸酯，廣州道明；DOE-120，化學(xué)名稱PEG-120甲基葡糖二油酸酯，路博潤特種化工；三乙醇胺，陶氏化學(xué)；氫氧化鉀，含量為90%，天津優(yōu)利德公司；TCW50042快樂（香水香型），麗華（廣州）香精香料股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 中和劑種類和用量的篩選（表1，表2）

1.3.2 氨基酸表面活性劑用量的篩選（表3）

1.3.3 增稠劑種類和用量的篩選（表4）

1.3.4 配方工藝

（1）把B相中的物料混合，攪拌到完全溶解，降至室溫備用；

（2）把A相中的物料加入到潔凈的燒杯中，放置于85℃的水浴鍋中，靜置溶解；

（3）待完全溶解后開啟攪拌，轉(zhuǎn)速為105r/min，加入預(yù)處理好的B相，85℃水浴鍋保溫攪拌25min；

（4）加入C相，85℃水浴鍋保溫攪拌25min，然后攪拌降溫；

（5）溫度降至70℃加入D相，繼續(xù)攪拌降溫；

（6）觀察變渾濁溫度點，在渾濁點溫度時調(diào)整攪拌速度至145r/min，繼續(xù)攪拌降溫1℃入模；

（7）放置一夜后脫模。

表1 中和劑種類對谷氨酸皂影響的配方

表2 中和劑的用量對谷氨酸皂影響的配方

1.4 性能測試

1.4.1 感官性能評價

取樣品在室溫和非陽光直射下目測外觀是否細膩，皂塊表面是否有晶體析出；用嗅覺鑒別是否有異味。

1.4.1 感官性能評價

將樣品與去離子水按照1:9比例稀釋后測量。具體方法：準(zhǔn)確稱取2.0g樣品于小燒杯中，加入經(jīng)煮沸冷卻后的去離子水至20.0g，并不斷攪拌至均勻，冷卻至室溫用校正后的pH計測量[5]。

表3 氨基酸表面活性劑的用量對谷氨酸皂影響的配方

表4 增稠劑種類和用量對谷氨酸皂影響的配方

1.4.3 硬度測試

用手掰香皂的邊緣部位，如果香皂破裂或散開，則香皂太軟。如果香皂略有凹陷或下沉，則香皂硬度合適。如果香皂沒有外形變化，則香皂太硬。

1.4.4 耐熱及耐寒測試

將樣品裝入密封塑料盒中，分別置于42 ℃、50℃的生化培養(yǎng)箱及-10℃的醫(yī)用低溫保存箱中，30天后取出，觀察是否有變軟、析出晶體等現(xiàn)象或其他明顯性狀差異。

1.4.5 泡沫高度測試

稱取實驗樣品2.5克，加蒸餾水900ml溶解，再加入1500mg/kg硬水100mL，將溶液置于（40±0.5）℃恒溫水浴鍋中陳化，從把水溶液陳化開始總時間30分鐘內(nèi)，采用羅氏泡沫儀進行發(fā)泡力測試并記錄讀數(shù)[6]。

1.4.6 防腐挑戰(zhàn)測試

對谷氨酸皂的防腐挑戰(zhàn)測試采用德國舒美koko挑戰(zhàn)測試方法。菌譜：銅綠假單胞菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、黑曲霉、藤黃微球菌、日溝維腸桿菌、熒光假單胞菌、惡臭假單胞菌、肺炎克雷伯氏菌、繩狀青霉。三至五代的單獨培養(yǎng)的8種細菌3種真菌混合，1%接種至25g樣品中，每周一次，重復(fù)六周接種，細菌105-106；真菌104-105；混合均勻25℃放置一周后檢測，TSA和SDA平板劃線，半定量檢測，同樣重復(fù)6次。

判斷標(biāo)準(zhǔn)：綜合6輪結(jié)果，6次均不生長則通過挑戰(zhàn)A標(biāo)準(zhǔn)；出現(xiàn)一個+菌的生長通過B標(biāo)準(zhǔn)；兩個+菌及以上，防腐挑戰(zhàn)失敗。A、B標(biāo)準(zhǔn)都代表著通過防腐挑戰(zhàn)。

1.4.7 使用效果評價

挑選20名敏感肌膚的志愿者連續(xù)用谷氨酸皂洗臉一周，并分別對洗時的皮膚刺激性，洗后的清潔度、油膩感、順滑度、舒適感、緊繃感等6方面打分，最后結(jié)果取其算術(shù)平均值[1]。

2 結(jié)果與討論

2.1 谷氨酸皂中和劑種類及其用量的選擇

從表6及圖2可以得出：當(dāng)氫氧化鈉用量為4.46%（即谷氨酸中和率約26.2%）時，制得的氨基酸皂硬度合適，中和率低(約22.6%)則料體偏軟，中和率高(約29.6%)，則膏體太硬。料體的硬度主要取決于皂塊，即谷氨酸鈉的含量，即谷氨酸鈉結(jié)晶析出后形成皂塊的硬度。如果配方中谷氨酸鈉含量低，則形成的皂塊少，料體表現(xiàn)為不夠硬。如果配方中谷氨酸鈉含量高，相應(yīng)形成的皂塊多，則料體表現(xiàn)為太硬。所以配方中氫氧化鈉的含量以4.46%(中和率約26.2%)合適。

表5 中和劑的測試結(jié)果

圖1 不同中和劑制得的谷氨酸皂

2.2 氨基酸表面活性劑用量的選擇

從表7及圖3可以得出：氨基酸表面活性劑的增加對泡沫影響并不大，但對膏體的硬度影響很明顯。由于氨基酸皂中谷氨酸及其鈉鹽含量較高，遠遠超過了臨界膠束濃度，大量的氨基酸表面活性劑形成膠束并沒有散開，所以對泡沫高度的影響并不大。但是，如果氨基酸表面活性劑含量偏低，形成的谷氨酸鈉皂團少，則谷氨酸皂會偏軟。相反，如果氨基酸表面活性劑含量高，形成的谷氨酸鈉皂團多，則谷氨酸皂會偏硬。所以，谷氨酸含量為30.15%、谷氨酸鈉含量為4.5%時，則谷氨酸皂的硬度合適。

2.3 增稠劑的選擇

從表8及圖4可以得出：分別使用1%增稠劑DM638、DOE-120制得的谷氨酸皂太硬，這是因為DM638、DOE-120能加速和增強谷氨酸皂的固化而變硬。使用1%增稠劑氯化鈉制得的谷氨酸皂略硬，這是因為氯化鈉能促進氨基酸皂團的析出，表現(xiàn)為硬度有所增加。而在配方中不添加增稠劑DM638、DOE-120，則制得的谷氨酸皂硬度較合適，且又能有效地降低生產(chǎn)成本。

表6 中和劑氫氧化鈉不同用量的測試結(jié)果

圖2 不同氫氧化鈉用量制得的谷氨酸皂

表7 氨基酸表面活性劑用量的測試結(jié)果

圖3 不同用量氨基酸表面活性劑制得的谷氨酸皂

表8 不同增稠劑的測試結(jié)果

我們增加50℃的耐熱測試，主要是模擬南方夏天高溫天氣及出口海上運輸面臨連續(xù)高溫的情況。從圖4可發(fā)現(xiàn)：配方1制得的樣品明顯變軟。而配方8、配方9、配方10的樣品沒有明顯變化。因此，我們認為配方10的樣品能滿足穩(wěn)定性及硬度的要求。

2.4 試用問卷調(diào)查反饋情況

試驗配方10制得的谷氨酸皂發(fā)放給20位試驗者試用，調(diào)查問卷20 份，其評價指標(biāo)包括產(chǎn)品清潔度、刺激性、舒適感、緊繃感、油膩感、順滑度等，最終評價結(jié)果采用算術(shù)平均值統(tǒng)計，結(jié)果列入表9。

由表9可知：配方10制得的谷氨酸皂使用情況良好，平均分均在4.5以上，大部分受試者認為該氨基酸皂泡沫豐富、細膩，潔面后感覺清潔、滑爽、舒適，無刺激、不油膩、無緊繃感。

表9 使用效果評價統(tǒng)計表

3 結(jié)論

針對氨基酸皂硬度低、消耗快、不耐用、易變色的缺點，以月桂酰谷氨酸和月桂酰谷氨酸鈉為表面活性劑，制備了一款不需添加防腐劑的新型谷氨酸皂。研究表明：當(dāng)添加AG01含量為30.15%、LG95U含量為4.5%、山梨（糖）醇含量為23.4%、1,3-丙二醇含量為16.2%、氫氧化鈉含量為4.46%、氯化鈉含量為1%、PUREACTWS CONC含量為5.4%、TCW50042快樂（香水香型）含量為0.1%、水含量為14.79%時制得的純氨基酸皂硬度適宜、泡沫豐富綿密、清潔力適中，溫和不刺激且不需添加防腐劑，特別適合孕婦、嬰幼兒、敏感肌膚和痘痘肌膚使用，具有較強的市場競爭力。