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【技术交流】化妆品中变性淀粉的研究

2017.03.01 862

近年来，消费者对化妆品原材料的要求不断提高，因此化妆品行业对天然化妆品原料的研究与开发势在必行。天然淀粉是继纤维素之后可得到的最为丰富且价格低廉的农业原材料之一。为改善天然淀粉的性能，扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法对天然淀粉进行处理，使其更适合于特定的应用要求，这些经过二次加工处理的淀粉统称为变性淀粉。变性淀粉具有功效稳定、适应面广和绿色无副作用等特点，因此变性淀粉作为化妆品添加剂具有很大的发展潜力。变性淀粉的制备方法不同，得到的变性淀粉的种类不同，其性质也不完全相同，变性淀粉在化妆品中的应用主要取决于它的性质。

胶凝特性

与其他谷物淀粉(玉米、小麦等)相比，马铃薯淀粉的颗粒尺寸较大，支链淀粉上有磷酸酯基团，此基团与阳离子交换后，淀粉的黏度改变，再经干热和后期冷水处理后淀粉形成厚的黏弹性凝胶，且此凝胶具有剪切稳定性心；高直链玉米淀粉化学改性后的非离子产物也具有凝胶特性；芋头淀粉大多是短直链淀粉和链长基本一致的支链淀粉，芋头淀粉经干热处理后，具有极强的弹性和凝胶特性。上述3种不同原料制得的变性淀粉可提高发型固定产品的稳定性和配料兼容性，相比于传统的护发品，使秀发具有更自然的触感和视觉效果。

已有研究证明，以马铃薯淀粉为原料制得的凝胶可达到传统凝胶剂如海藻酸钠、琼脂和卡拉胶等相同的凝胶强度效果。吴霞等研究了以木薯淀粉为主要原料，以环氧氯丙烷为交联剂，制备凝胶状交联淀粉的方法，并确定在反应体系的pH=10，温度75℃，时间2.5h的条件下，交联木薯淀粉的吸水率达3倍以上；田颖等的研究表明变性木薯淀粉或冷溶马铃薯淀粉与常用凝胶如卡波姆、黄原胶等复配得到的凝胶具有更好的协同增效性，其凝胶强度可达到市售卡尼尔水润凝露的黏度范围且比卡尼尔水润凝露更透明，感官评价也表明复配凝胶在吸收效果、铺展性和细腻性方面，均可达到市售护肤凝胶的效果。

增稠稳定作用

染发剂、洗发乳和护发剂等毛发美容产品对黏度和稠度的要求都比较高，传统合成的流变改性剂很难达到要求，然而以淀粉为原料的少量流变改性剂的加入即可实现较高的黏度。化学改性可控制淀粉的溶胀特性，变性后的淀粉可达到理想的结构要求，且具有更好的流变特性；淀粉的物理变性只需在预水化的混合容器中完成，无需加入各种酸碱，得到的淀粉更加的环保，具有很强的增稠性，非常适合于毛发的漂白和着色，增强洗发、护发香波的乳液稳定性以及对卷发的定型；Lehm ann等将质量分数0.5％的羧甲基淀粉与质量分数14％的烷基糖苷复配形成的表面活性剂的黏度达到6000mPa·S；Charoen等的研究表明在相同的pH，盐度和温度条件下，变性淀粉与化学合成稳定剂相比具有更强的稳定性，且OSAS单独使用比OSAS与化学合成表面活性剂十二烷基磺酸钠联合使用效果更好。

乳化作用

流动性淀粉有较好的疏水性和流动性，可作为乳化剂等应用于个人护理品中，与完全以工业原料合成的乳化剂等相较，流动性淀粉具有原料来源广泛 ，环境友好，对皮肤温和无刺激等优点，还能赋予面霜、乳液等柔软、光滑细腻的触感，减轻护肤品的油腻感；同时流动性淀粉还可以提高乳液的稳定性，大大增长留香时间。荞麦淀粉的颗粒比较小，经物理变性后可直接溶解于冷水形成均匀、稳定、透明的淀粉液，应用于护肤产品中具有良好的乳化特性，显著改善乳液、面了荞麦淀粉变性以及其在润肤乳液中的应用情况，表明荞麦变性淀粉的添加量为1％(干基)时，润肤乳液产品的感官品质优良，理化性质稳定，且保湿率达到20.64％。

载体作用

多孔淀粉因其显著的微孔特性可吸附各种化妆品成分，尤其是某些祛痘、增白等特定功能成分以及矿物油基物质类的润肤剂等，多孔淀粉可作为其载体应用于化妆品中，能有效降低化妆品对皮肤的刺激，还能提高产品的涂抹性、滑爽感、平滑程度，增强有效成分与皮肤的接触面积和利用效率。另外，其他淀粉衍生物如聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯(Tween)和山梨醇脂肪酸酯(Span)，单独使用或两者复配对微乳液均有很好的乳化效果，刺激性也非常小，适合用于药物载体，也适用于透明凝胶类护肤品和护发品。1999年林江涛等将多孔淀粉定义为微孔性变性淀粉，将多孔淀粉表面改性，改性后的淀粉颗粒能作为吸附功能性物质的载体，通过压榨、化学降解淀粉基质即可释放被吸附的目的物；第三军医大学的王霞以多孔淀粉为原料与S-乙酰巯基丁二酸酐反应制备出带有乙酰巯基支链的S-乙酰巯基丁二酸多孔淀粉酯(SAMSA—PS)，并以其为载体，以盐酸普萘洛尔为药物，制备出载药微球并进行模拟给药实验，结果证明载药微球具有缓释作用，并能显著提高普萘洛尔的生物利用度，延长其在体内的滞留时间，使药物充分发挥药效；也有研究表明，以OSAS载体的微囊剂较之常用的载体如一环糊精、麦芽糖糊精和乳清蛋白等具有更强的保留能力。

目前，国外对化妆品用变性淀粉的开发和利用已经较为成熟，国内虽然对于化妆品用变性淀粉的合成和功能性作用已经做了系统研究，但仍存在生产技术落后，得到的产品纯度不高、杂质较多等问题，需要对现有的制备方法做进一步的优化和完善，并对其转化机理做进一步探讨，实现淀粉原料的高效率转化。现对化妆品用变性淀粉的未来发展做以下2点展望：

1)建立化妆品专用变性淀粉资源库。化妆品用变性淀粉是一系列能够用于化妆品的变性淀粉的总称，对其发掘利用尚不完善，制备方法不同，功能不同，检测方法也不尽相同，因此需更深层次的研究和发现。

2)现有的化妆品用变性淀粉存在其中含有如一淀粉阻断剂等致敏性物质的问题，作为化妆品添加剂，不适应于易敏人群，因此改善分离提纯工艺，沿着以获得功能专一性产品的思路改进实验条件，完善工艺路线，以缩短工业化的生产周期或使适用人群最大化。此外，对目前已有的加有变性淀粉的化妆品进行功效评估，在此基础上加强产品的商业化发展和开拓。

信息来源：

王文，《China Surfactant Detergent ＆ Cosmetics》

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