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Alex1966.
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COS’E’ UN’EMULSIONE?
Le emulsioni sono sistemi bifasici termodinamicamente instabili, costituiti da almeno due liquidi non miscibili, dei quali uno è disperso nell’altro sotto forma di goccioline o globuli.
Dal punto di vista chimico-fisico, le emulsioni sono delle formulazioni complesse e si ottengono fornendo energia tramite agitazione e calore per vincere la tensione interfacciale tra le due componenti. Attraverso questo processo si ottengono minuscole gocce di un liquido nell'altro: l'emulsionante si pone all'interfaccia e rende stabili le emulsioni opponendosi alla forza che andrebbe a separare i componenti.
Possiamo distinguere emulsioni di olio in acqua (O/A, Oil/Water) ed emulsioni di acqua in olio (A/O, W/O).
Nell’emulsione OLIO IN ACQUA - O/A l'olio rappresenta la fase dispersa (o interna) e l'acqua la fase disperdente (o continua o esterna); la fase dispersa ( in questo caso olio ) si presenta sottoforma di goccioline o bollicine dispersa in una soluzione continua ( in questo caso acqua ).
Nell’emulsione ACQUA IN OLIO – A/O l’acqua rappresenta la fase dispersa (o discontinua o interna) e L’olio la fase disperdente (o continua o esterna).
Per es., il latte ed il burro sono due emulsioni naturali, rispettivamente il latte è un’emulsione O/A e il burro un’emulsione A/O.
Si può ottenere un’emulsione semplicemente agitando i due liquidi immiscibili, ma poiché la forza di coesione tra molecole di ogni singolo liquido è maggiore di quella fra due liquidi diversi, le due fasi tenderanno rapidamente a separarsi.
Se vogliamo rendere quindi l’emulsione stabile dobbiamo ricorrere ad un emulgatore ( o emulsionante ), che forma un film protettivo intorno alle singole goccioline disperse, impedendo loro di riunirsi.
Gli emulsionanti sono di 3 tipi :
- TENSIOATTIVI IONICI E NON-IONICI: formano un film monomolecolare flessibile e coesivo e abbassano la tensione interfacciale. Producono emulsioni O/A oppure A/O.
- IDROCOLLOIDI : formano un film multimolecolare forte e rigido, producono soltanto emulsioni O/A, funzionano da stabilizzanti aumentando la viscosità della fase acquosa esterna ma non diminuiscono la tensione interfacciale.
- SOLIDI FINEMENTE SUDDIVISI INSOLUBILI in entrambe le fasi : ( bentonite, magnesio idrossido ) formano un film solido particellare stabile se sufficientemente bagnato da entrambe le fasi. Producono emulsioni O/A o A/O a seconda del metodo usato.
Il tipo di emulsione, olio in acqua oppore acqua in olio, dipende principalmente dalle caratteristiche dell’emulgatore usato.
In base alla LEGGE DI BANCROFT ( 1913 ) la fase in cui l’emulsionante si scioglie meglio andrà a formare la fase esterna (disperdente), entro cui l’altra fase si disperde in goccioline. Pertanto, se il tensioattivo è più solubile in acqua otterremo un'emulsione O/A, se invece il tensioattivo è lipofilo avremo un'emulsione A/O.
La regola di Bancroft, trova il suo fondamento teorico ove si consideri che l'abbassamento della tensione superficiale di un liquido ne favorisce la frammentazione in gocce; sicché, se mescoliamo due liquidi immiscibili tra loro addizionandovi un tensioattivo, questo ridurrà in misura minore la tensione superficiale del liquido in cui è più solubile (la riduzione della tensione avviene alla superficie di un liquido) e sarà quindi questo liquido che si comporterà da fase esterna.
DEFINIZIONE DI HLB
Nel 1947 Griffin ha sviluppato il concetto di HLB (Hydrophilic-lipophilic balance).
Gli emulsionanti sono molecole che per loro natura sono composte da una parte di molecola che tende a sciogliersi in acqua e l’altra parte che tende a sciogliersi nei grassi o lipidi. Gli emulsionanti possono essere classificati in base al loro valore di HLB che semplificando può essere considerato la bagnabilità dell’emulsionante cioè la sua affinità verso l’acqua o verso i grassi.
L’HLB è quindi il rapporto fra la frazione idrofila e la frazione lipofila di un emulsionante.
L'HLB non fornisce pertanto il dato della forza emulsionante, ecco perchè a parità di HLB alcuni emulsionanti funzionano meglio e si usano a più basse percentuali).
L'HLB varia da 0 a 20.
HLB da 0 a 3: nessuna dispersione in acqua, sono presenti troppi pochi gruppi idrofili; l'emulsionante non emulsiona e viene considerato fattore di consistenza lipofilo.
HLB da 3 a 6: scarsa dispersione in acqua, l'emulsionante è lipofilo e serve a fare emulsioni A/O (acqua in olio).
HLB da 6 a 8: dispersione in acqua dopo vigorosa agitazione, l'emulsionante ha proprietà intermedie
HLB da 8 a 18: emulsionante idrofilo, si producono emulsioni del tipo O/A.
HLB da 13 a 20: dispersione trasparente, l'emulsionante O/A è anche solubilizzante o tensioattivo.
Si ottengono emulsioni stabili A/O con un HLB totale tra 2 e 6
si ottengono emulsioni stabili O/A con HLB totale tra l'8 e il 16
si ottengono solubilizzazioni trasparenti con HLB sopra il 13
Per gli emulsionanti più conosciuti ed utilizzati leggi qui https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=59456469
HLB di emulsionanti a noi noti:
0.5 glycol distearate* (il perlante dei bagnoschiuma) nessuna attività emulsionante
3.5-4.0 glyceryl stearate** buona attività emulsionante A/O
4.7 cetearyl alcohol** ottima attività emulsionante A/O
5.0 cetyl alcohol** ottima attività emulsionante A/O
5.0 methyl glucose dioleate**
5.8 Glyceryl stearate SE*
6.5 polyglyceryl 3-oleate** nessuna attività emulsionente A/O, proprietà intermedie
6.6 methylglucose sesquistearate* ottima attività emulsionante A/O
8.3 sodium stearoyl lactilate* emulsionante O/A
9.7 lecithin* emulsionante O/A
10.0 Montanov 68 emulsionante O/A
10.0 abil care 85
10.0-12.0 glyceryl stearate citrate**
11.0 cetearyl glucoside** emulsionante O/A
11.5 polyglyceryl 3-methylglucose distearate*
13.0 PEG 40 Hydrogenated castor oil* emulsionante O/A e solubilizzante
15.0 Polyglyceryl 10-laurate** emulsionante O/A e solubilizzante
16.7 Polysorbate 20* emulsionante O/A e solubilizzante
Ecco alcuni valori di HLB relativi alle lecitine:
lecitine fluide: 4
Lecitine fluide acetilate: 6
Lecitine disoleate: 7
Lecitine disoleate idrolizzate: 9
Il tipo di emulsione è influenzato anche da altri fattori capaci di modificar ele regole fin qui esposte:
- RAPPORTO TRA I VOLUMI DELLE DUE FASI: LA FASE PREPONDERANTE TENDE A DIVENTARE LA FASE ESTERNA.Tale tendenza è tuttavia mediata dall’emulsionante, se per es. l’emulsionante è idrofilo si possono avere emulsioni O/A anche con una percentuale di olio superiore al 50%. Non altrettanto accade pe rle emulsioni A/O inc ui la fase acquosa difficilmente può superare il 40% anche usando un emulsionante lipofilo.
- METODO DI PREPARAZIONE: versando contemporaneamente le due fasi ( anche se quella acquosa è al 20-30%) si ottiene comunque un’emulsione O/A. Per ottener eun’emulsione A/O è necessario versare la fase acquosa in olio sotto agitazione.
- VISCOSITA’ DELLE DUE FASI: la fase più viscosa si suddividerà meno facilmente producendo un minor numero di goccioline e quindi avrà maggior tendenza a costituire la fase continua.
Le emulsioni più stabili si ottengono per agitazione rapida ad una temperatura tra 60 e 85°C, in modo da avere un'energia sufficiente a sciogliere tutti i componenti necessari, ma non così alta da far evaporare eccessivamente l'acqua durante la preparazione.
Schematicamente, un'emulsione O/A viene rappresentata con delle goccioline di olio in un ambiente esterno acquoso. Questa emulsione viene resa stabile dall'aggiunta di un tensioattivo ad alta idrofilia (HLB 8-16) che si va a distribuire nell'interfaccia tra i due liquidi. Naturalmente la coda lipofila si dispone verso la gocciolina di olio e la testa idrofila verso l'ambiente acquoso esterno.
Nell'emulsione A/O le goccioline di acqua si trovano in maniera dispersa in un ambiente disperdente oleoso. In questo caso viene aggiunto un tenside a bassa idrofilia (HLB 2-6) che va a disporsi all'interfaccia in maniera inversa rispetto ad un'emulsione O/A.
Le emulsioni O/A possono essere composte indicativamente da un 5% di sistema emulsionante, un 20% di fase lipidica ed un 75% di fase acquosa. Da queste percentuali possono derivare diversi prodotti, come formulazioni a bassa viscosità - quali latti o lozioni - ma anche formulazioni più viscose, come le creme da vaso. Le emulsioni O/A sono la forma chimico-fisica più nota e diffusa, soprattutto per le caratteristiche sensoriali e la facile applicabilità; consentono inoltre di ottenere un effetto idratante veloce, con il vantaggio di una sensazione poco untuosa ed effetto rinfrescante dovuto all'evaporazione di parte dell'acqua presente nella fase esterna.
Le emulsioni A/O possono essere composte da un 5-10 % di sistema emulsionante, da un 30-40 % di fase lipidica e da un 50-65 % di fase acquosa. I prodotti che si possono ottenere sono latti o creme. Le emulsioni acqua in olio garantiscono una notevole emollienza: il fatto che si tratti di gocce di acqua immerse nell'olio fa sì che, una volta stese sulla pelle, formino una barriera continua, semi-occlusiva, che impedisce l'evaporazione dell'acqua dagli strati profondi della pelle.
Teoria di Ostwald:
Se una fase è presente a concentrazione inferiore al 25.98% può esistere solo come fase dispersa, dal 25.98% sia come fase dispersa che come fase continua, dal 74,02% solo come fase continua.
Ecco spiegato come mai le cold cream (A/O) reggono fino al 25% di acqua, e come mai le nostre creme (O/A) sono facili da emulsionare solo fino al 25% di grassi, poi sono dolori e si rischia la separazione.
Nell’elenco riportato qui sotto sono descritti i fattori che influenzano la stabilità delle emulsioni:
1. agente emulsionante: abbassando la tensione interfacciale, riduce l'energia libera del sistema;
2. barriera all'interfase: la superficie definita dal contatto tra la fase continua e le goccioline di fase dispersa, è elettrostaticamente carica a causa della natura polare di una delle due fasi, dei fenomeni di attrito (che generano una carica elettrostatica), l'adsorbimento di ioni presenti in soluzione (anche i tensioattivi si dispongono all'interfase per adsorbimento);
3. viscosità del mezzo, velocità di sedimentazione e dimensione delle particelle: una delle cause principali responsabili dell'instabilità dei sistemi dispersi (sospensioni, emulsioni) è dovuta all'azione della gravità, che tende a separare le fasi che compongono il sistema.
La legge di Stokes correla la velocità di separazione delle molecole che costituiscono le due fasi, con i parametri che definiscono lo stato fisico del sistema disperso.
]]> ]]> dove: n è la velocità terminale di sedimentazione di una particella,
d è il diametro della particella,]]> r]]> r]]> sono le densità rispettivamente della fase dispersa e della fase continua, g]]> è l’accelerazione di gravità (9,8 m/s h]]> è la viscosità della fase continua.
Da questa formula si deduce come il sistema sarà tanto più stabile quanto più le densità delle due fasi sono simili tra loro e quanto maggiore è la viscosità della fase continua.]]> In particolare, se d > d , il segno della equazione risulta negativo in quanto le particelle disperse, sedimentano.
Anche le dimensioni delle particelle sono importanti: più sono piccole, minore è la velocità di sedimentazione (o affioramento). Dimensioni eccessivamente ridotte comportano tuttavia un sensibile aumento della superficie specifica totale della massa dispersa, e quindi un aumento della instabilità.
Tre sono i fenomeni principali che intervengono nell’instabilità di una emulsione:
CREAMING e SEDIMENTAZIONE: è il concentrarsi della fase dispersa al fondo o sulla superficie dell’emulsione (es. formazione della crema nel latte). Il fenomeno è regolato dalla legge di Stokes. Nel creaming le goccioline della fase dispersa sono ancora circondate dal film di emulsionante e con una buona agitazione si può tornare alla situazione iniziale. E’ da evitare poiché rappresenta il primo passo verso la coalescenza. E’ influenzato da: viscosità del mezzo, velocità di sedimentazione e dimensione delle particelle (parametri derivati dalla legge di Stokes). Si può evitare riducendo il diametro dei globuli con opportuni omogeneizzatori (l’equiparazione delle densità non è praticamente possibile), aumentando la viscosità della fase continua (aggiunta di colloidi idrofili in emulsioni O/A ed di cere, oli viscosi o alcoli ad elevato P.M. in quelle A/O).
FLOCCULAZIONE: è il processo di aggregazione dei globuli per formare degli aggregati tenuti insieme tenuti insieme da deboli forze attrattive. Anche in questo caso il film di emulsionante che circonda i globuli è intatto e la ridispersione per agitazione è ancora possibile. La flocculazione dipende dal potenziale zeta. I globuli come le particelle solide per adsorbimento dei tensioattivi o per adsorbimento selettivo di ioni danno origine alla formazione del doppio strato elettrico. Le forze che si oppongono sono soprattutto quelle che derivano dalla repulsione e dalla resistenza del film di emulsionante. Infatti le forze di repulsione elettrostatica tra cariche dello stesso segno impediscono la formazione di aggregati e danno origine a film compatti e resistenti. Quindi l’aggiunta al tensioattivo ionico di un tensioattivo liposolubile può dare un film più compatto ed una emulsione più stabile.
COALESCENZA: è la fusione degli agglomerati in goccioline più grandi. E’ un fenomeno irreversibile. Può essere notevolmente ridotta dalla presenza di tensioattivi, che depositandosi sulle goccioline di fase dispersa, formano film molecolari particolarmente resistenti in grado di impedire la fusione degli agglomerati ed aumentano la viscosità della fase dispersa. A tale fine è spesso utile affiancare all’emulsionante primario degli agenti secondari, come solidi finemente suddivisi o macromolecole, in grado di aumentare lo spessore e la compattezza della barriera interfacciale.
Un altro fenomeno è la separazione delle fasi: l'emulsione si "rompe" definitivamente ed irreversibilmente; in questo caso non è possibile ripristinare il sistema di partenza per semplice agitazione.
La prima emulsione cosmetica risale ai tempi dei greci, quando il fisico Galeno mescolò l'acqua di rose con olio d'oliva e cera d'api (Ceratum galeni). Il risultato fu una preparazione cosmetica che in tempi futuri prese il nome di crema. L'impiego delle emulsioni sulla pelle ha numerosi vantaggi rispetto a quello altre forme cosmetiche, perché l'azione dei componenti oleosi ed acquosi è simultanea e sinergica.
I componenti di entrambe le fasi vengono depositati sullo strato cutaneo in maniera omogenea. Nelle emulsioni a fase esterna acquosa, le prime sostanze ad essere depositate sulla cute sono quelle idrosolubili e successivamente quelle liposolubili. L'ordine di distribuzione è invece invertito se si parla di emulsioni con fase esterna oleosa.
Qui è descritto in modo molto semplice e schamatico come si può emulsionare una crema a caldo https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=60579732
sulle emulsioni acqua in olio leggete qui http://lola.mondoweb.net/viewtopic.php?f=27&t=32011
Fonti:
galenothe.org
manuale delle preparazioni erboristiche F.Bettiol
://www.my-personaltrainer.it
L’angolo di Lola
://qs1439.pair.com/michaelz/repository/formeFarmaceutiche/unit_9/sco_1/text.html
Edited by Alex1966 - 1/9/2012, 16:10
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flog88.
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Ciao Alex...scusami se sono un po cocciuta 
... potresti indicarmi il procedimento per fare questa ricetta per favore?! Grazie 
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Hai mai fatto una crema?Il procedimento è lo stesso! 
-gelifichi la fase A
-metti la fase B a sciogliere a bagnomaria
-scaldi il gel ottenuto dalla fase A
-quando A e B sono più meno alla stessa temperatura le unisci poco alla volta e frulli
-quando l'emulsione si è freddata aggiungi uno ad uno gli ingredienti della fase C e frulli ad ogni aggiunta
-misuri il ph e se serve lo aggiusti!
Spero d'essere stata chiara!
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flog88.
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Si grazie....non ho mai fatto una crema in vita mia!!! . -
Alex1966.
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se non hai mai emulsionato flog, ti conviene studiare prima tutta la teoria dell'emulsione
vai nella sezione "rudimenti della cosmesi", lì trovi tutte le istruzioni
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Bhè, se non hai mai fatto una crema ti conviene prima darti una letta alla teoria! 
Almeno capisci quello che stai facendo e perchè!
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flog88.
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Veramente l'ho letta diverse volte...però sarebbe meglio vedere... magari trovo qualche video... grazie . -
Alex1966.
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cosa non ti è chiaro Flog? dai su che cerchiamo di aiutarti
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flog88.
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Per esempio, come faccio io a capire che questa è un emulsione a caldo ?
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Alex1966.
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dall'emulsionante usato : il lamecreme per scioglierlo lo devi scaldare
idem per olivem1000
idem per mgs
la lecitina invece la usi sia a caldo che a freddo, se hai burri da sciogliere la usi a caldo, sennò la usi comodamente a freddo
flog l'hai letto questo? ti chiarisce parecchie cose https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=60579732
Sposto le tue domande sotto la discussione delle emulsioni
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flog88.
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Ciao...ho letto tutto... ho fatto l'emulsione... e non ci ho trovato nulla di difficile... credo di aver capito il "funzionamento" ... ora proverò a fare un altra emulsione... grazie deli consigli!!! . -
flog88.
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Se io utilizzo due emulsionanti l'HLB lo ricavo dalla somma dei due? Scusate la domanda che può sembrare banale . -
florri.
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Il metodo ONE POT consiste nell’inserire nello stesso recipiente fase acquosa, fase grassa ed emulsionante e nel farli scaldare insieme a bagnomaria. . -
betty75.
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dunque, non sapevo dove postare e provo qui:p
stavo guardando una crema di Gatta quella con ghee ed ho provato a farne una con lo stesso procedimento (differenti attivi ed oli) ma il risultato è orrendo
questo:
fase unica:
Acqua a 100
allantoina 0.5
glicerina 4
farina di semi di carrube 0.8
Lecitina in polvere 4
Scaldare il gel e sciogliere completamente la lecitina, incorporare:
mix oli 14 nella quale è stata sciolto velocemente a media temperatura:
Alcol cetilico 2
il risultato è una crema piuttosto gellosa, budinosa, dove ho sbagliato secondo voi?. -
Alex1966.
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le conosco queste creme. Nella mia piccola carriera di spignattatrice ne ho fatte a decine, nel vano tentativo di emulsionare con lecitina-gelificante, un fattore di consistenza ceroso e pochi grassi.
Non ci sono errori, è che vengono proprio così
Un suggerimento che mi sento di darti è quello di emulsionare la lecitina sempre con strumenti elettronici alla minima velocità. Ho notato che se si "shekera" troppo vengono fuori quella specie di ricotte budinose. Forse meglio ancora il solo cucchiaino girato energicamente.
Se vuoi qualcosa di fresco e leggero, senza emulsionanti cerosi, secondo me le soluzioni sono le seguenti :
- ti fai un gel fermo con l'emulsionante che più ti piace e poi ci infili dentro un 6% ( non oltre di grassi ), senza altri emulsionanti.
- Oppure c'è la magnifica alternativa che ti offre l'emulsione con solo carbopol, non c'è nulla di ecobio che possa veramente eguagliarlo in quanto a texture, guarda qui c'è il topic completo https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=68836897
- Oppure c'è la possibilità di emulsionare con solo sodio alginato e lecitina in accoppiata, non è male come soluzione, vedi topic https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=68951415
- altra soluzione verde è l'accoppiata ester de sucre+lecitina, niente male. Non abbiamo un topic specifico sull'argomento ma ci sono alcune ricette,
eccone alcune https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=68123969
https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=68124016
https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=68124040
sull'ester de sucre : https://naturaebellezza.forumfree.it/?t=64331671.
COS'E' UN'EMULSIONE, REGOLE GENERALIemulsioni O/A e A/O |
