章秀芳,奕志英,曹義苗,黃 靜,桑建梅,高宏旗
(上海清軒生物科技有限公司,上海 201612)
化妝品特別是潤(rùn)膚油類易發(fā)生變色或變味[1]。目前,市場(chǎng)上化妝品抗氧化劑主要都是人工合成的抗氧化劑,如BHT、BHA、PG、TBHQ等,抗氧化效果較好,但存在一定的安全性,Waldop等進(jìn)行的安全測(cè)試表明,BHA,BHT,TBHQ會(huì)引起人體肝腫大,BHT會(huì)增加人體肝和肺微粒體酶的活性[2]。而現(xiàn)有天然抗氧化劑如天然VE,β-胡蘿卜素,迷迭香葉提取物,阿魏酸,谷維素等[3-8],由于抗氧化作用不能完全達(dá)到要求,而且價(jià)格高昂,其應(yīng)用受到一定制約。
作者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了山茶提取物作為抗氧化劑的抗氧化效果,并與其他天然和化學(xué)合成抗氧劑進(jìn)行抗氧化效果對(duì)比,為改善化妝品中油脂的氧化穩(wěn)定性提供參考。
山茶提取物(“清軒萃”),安吉林清軒農(nóng)業(yè)科技有限公司;天然VE,荷蘭DSM公司;β-胡蘿卜素,英國(guó)KERFOOT公司;迷迭香葉提取物,美國(guó)KEMIN公司;阿魏酸,谷維素,日本筑野米化學(xué)公司;植物甾醇,西班牙Vitae Naturals公司;植物角鯊?fù)?,西班牙EFP Biotek公司;BHA,BHT,中共信文食品公司。
MS205DU分析天平,METTLER TOLEDO公司;VS450 顏色分光光度儀,愛色麗公司;892型Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀,瑞士萬(wàn)通。
1.2.1 植物潤(rùn)膚油的制備
植物潤(rùn)膚油,包括以下配方的各組分:霍霍巴油29.5%,小麥胚芽油20%,甜杏仁油20%,葡萄籽油10%,鱷梨油10%,橄欖油10%,制備方法為:
1)將上述各植物油組合物在(75±10)℃加入乳化鍋,保溫30 min,至澄清透明;
2)冷卻至(45±5)℃以下,加入所選用的抗氧化劑,攪拌混合均勻(速率50 r/min);
3)用10 μm末端過(guò)濾器過(guò)濾,得到植物潤(rùn)膚油。
1.2.2 油脂穩(wěn)定性測(cè)試
以植物潤(rùn)膚油為空白基礎(chǔ)油,添加0.2%不同的抗氧化劑制成如表1所示的樣品,分別進(jìn)行油脂穩(wěn)定性測(cè)試:油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)試,DPPH自由基清除測(cè)試,色差測(cè)試。
表1 油脂穩(wěn)定性測(cè)試樣品
1.2.2.1 油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)試
將表1中各樣品,采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[9]中的方法,用892型Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)定儀進(jìn)行油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)試。
1.2.2.2 DPPH自由基清除測(cè)試
將表1中的各樣品,進(jìn)行DPPH測(cè)試,具體方法如下:
①取等體積(2 mL)的待測(cè)液與2×10-4mol·L-1的DPPH溶液混勻(A1);②取等體積的(2 mL)無(wú)水乙醇(待測(cè)物溶劑)和2×10-4mol·L-1的DPPH溶液混合均勻(A2);③取等體積(2 mL)無(wú)水乙醇與待測(cè)液混合均勻(A3);④反應(yīng)40 min后,在517 nm下測(cè)A1、A2、A3管吸光度值。
DPPH自由基清除率計(jì)算公式為:清除率(%)=[1-(A1-A3)/A2 ]×100%。
以樣品濃度為橫坐標(biāo),以DPPH自由基清除率為縱坐標(biāo),繪制樣品濃度-DPPH自由基清除率曲線,由曲線讀取或用方程式計(jì)算出DPPH自由基清除率為50%時(shí)所需樣品液的濃度,即IC50值。
1.2.2.3 色差測(cè)試
采用 VS450 顏色分光光度儀測(cè)定潤(rùn)膚油的L*值、a*值和 b*值。其中:L*( (Lightness,亮度),表示顏色的明度值,范圍0~100,0表示黑色,100表示白色,數(shù)字越大,顏色越亮。a值(Redness,紅色度),表示紅綠之間的色澤,且a值越大表示顏色越紅;當(dāng)a>0時(shí),表示顏色屬紅色,a<0時(shí),則表示顏色屬綠色系。b值(Yellowness,黃色度),表示黃藍(lán)之問(wèn)的色澤,且b值越大表示顏色越黃,b>0為黃色系,b<0為系b藍(lán)色系。a*和b*的范圍為-100~+100。
通過(guò)測(cè)試樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間a*、b*和L*的差異:Da*、Db*、DL*,從而根據(jù)公式算出容差DE*.容差DE*代表總色差,從色調(diào)和明度上綜合比較空樣品與標(biāo)樣之間的差異,DE*值越小,代表色差越小,反而越大。如表2。
表2 色度指標(biāo)評(píng)價(jià)
從表1中選取空白基礎(chǔ)油以及抗氧化性較好的天然VE,迷迭香葉提取物,山茶提取物,BHT4組樣品,置于40℃,光照,常溫避光,高低溫循環(huán)中(-18℃~48℃,48 h為一個(gè)循環(huán)),放置0天、一周、4周后測(cè)定樣品的色度值。
表3 油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果
10種測(cè)試樣品的電導(dǎo)率隨時(shí)間變化的曲線圖如圖1,測(cè)試結(jié)果如表3,氧化誘導(dǎo)時(shí)間是評(píng)價(jià)植物油氧化穩(wěn)定性的一個(gè)常用指標(biāo),氧化誘導(dǎo)時(shí)間越長(zhǎng),則油脂抗氧化性越好。由表3的試驗(yàn)結(jié)果看出,山茶提取物對(duì)潤(rùn)膚油的抗氧化能力最好,誘導(dǎo)時(shí)間達(dá)到6.41 h,是空白組的2.11倍;其次是天然VE對(duì)潤(rùn)膚油油脂的抗氧化性較好,誘導(dǎo)時(shí)間達(dá)到6.34 h,是空白組的2.09倍;山茶提取物對(duì)潤(rùn)膚油的抗氧化能力強(qiáng)于合成抗氧化劑 BHA和 BHT。山茶提取物抗氧化性較好,是由于山茶提取物中的主要活性成分酚類,角鯊烯類,植物甾醇類,維生素E類等帶來(lái)的協(xié)同增強(qiáng)抗氧化效果。
圖1 電導(dǎo)率隨時(shí)間變化的曲線圖
IC50值越低表明抗氧化性越好,提取物抗氧化性能越強(qiáng)。添加各個(gè)抗氧化劑的潤(rùn)膚油經(jīng)過(guò)DPPH測(cè)試結(jié)果見表4。結(jié)果表明,與空白潤(rùn)膚油 IC50值15.370 mg·mL-1相比,添加天然 VE的潤(rùn)膚油 IC50值最低,為5.532 mg·mL-1,DPPH自由基的清除效果優(yōu)異;添加山茶提取物的潤(rùn)膚油 IC50值為6.012 mg·mL-1,略低于天然VE(IC50=5.532 mg·mL-1);而添加合成抗氧化劑 BHT和 BHA的潤(rùn)膚油IC50值分別為9.592 mg·mL-1和10.567 mg·mL-1,可見山茶提取物清除DPPH自由基的效果優(yōu)于合成抗氧化劑BHT,BHA。山茶提取物中含有多種抗氧化成分協(xié)同作用,能夠與自由基反應(yīng)形成穩(wěn)定的物質(zhì),阻止了DPPH自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而具有優(yōu)異的清除DPPH自由基的能力。
表4 DPPH自由基抗氧化結(jié)果
色差測(cè)試結(jié)果見表5。由表5可知,與對(duì)照組相比,添加不同種類的抗氧化劑,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),樣品的DE*值都變大。
在40℃高溫下放置0、7、28 d后,添加迷迭香葉提取物后油脂的色度變化差異最小;在高低溫循環(huán)中放置0、7、28 d后,添加山茶提取物后油脂的色度變化差異最??;在光照條件中放置0、7、28 d后,添加天然VE后油脂的色度變化差異最??;在常溫避光添加迷迭香葉提取物后油脂的色度變化差異最小。常溫避光下空白組的色度變化差異就很小,而天然VE,山茶提取物抗氧化劑本身有顏色,所以會(huì)影響產(chǎn)品的測(cè)試,導(dǎo)致加抗氧化劑的色度比空白組的色度更深。從樣品存儲(chǔ)過(guò)程中的色度變化可知,3種天然抗氧化劑在不同溫度條件下各有優(yōu)勢(shì)。
表5 色差測(cè)試結(jié)果
作者通過(guò)分析10種抗氧化劑在植物潤(rùn)膚油中的氧化穩(wěn)定性, DPPH清除自由基的能力,以及樣品存儲(chǔ)中色澤穩(wěn)定性。得到的結(jié)論如下:
(1)添加山茶提取物的潤(rùn)膚油的氧化穩(wěn)定性優(yōu)于添加天然VE的潤(rùn)膚油的氧化穩(wěn)定性,顯著強(qiáng)于添加 BHA和 BHT的潤(rùn)膚油,可見添加山茶提取物對(duì)對(duì)潤(rùn)膚油的抗氧化性較好。
(2)山茶提取物清除DPPH自由基的效果優(yōu)于合成抗氧化劑BHT,BHA。山茶提取物含有多種抗氧化成分協(xié)同作用,能夠與自由基反應(yīng)形成穩(wěn)定的物質(zhì),阻止了DPPH自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而具有優(yōu)異的清除DPPH自由基的能力。
(3)在色差測(cè)試中,通過(guò)模擬不同的樣品存儲(chǔ)過(guò)程中的色澤變化可知,3種天然抗氧化劑山茶提取物、天然VE、迷迭香葉提取物在不同儲(chǔ)存條件下各有優(yōu)勢(shì)。