Emulsionanti
Ultimo aggiornamento 04/03/2024
Emulsioni, Latti, Creme. Che differenza c’è?
Anche questa è una domanda che mi sono sempre fatta. In effetti, può non essere semplice capire perché in cosmesi si distinguono creme, latti, emulsioni, balsami… In realtà, tutte queste formulazioni sono delle emulsioni, ma non facciamo di tutta l’erba un fascio!
In cosmesi possiamo classificare le emulsioni a seconda del tipo di tensioattivo, della dimensione delle particelle di fase dispersa e della viscosità del prodotto. Per rispondere a questa domanda ci interessa in particolare la viscosità.
- Se la viscosità dell’emulsione è alta si parla di emulsione consistente;
- se la viscosità dell’emulsione è bassa si parla di emulsione fluida.
| O/A | emulsione fluida O/A | latti detergenti, lozioni, doposole, fondotinta fluidi | fase lipidica fino al 20% |
| emulsione consistente O/A | creme leggere, da giorno | fase lipidica fino al 50%, modificatore reologico idrofilo | |
| A/O | emulsione fluida A/O | latti solari, deodoranti liquidi | fase lipidica fino al 50% |
| emulsione consistente A/O | creme da notte, creme da massaggio | fase lipidica fino al 70%, lipogelificante |
Va fatto notare che la viscosità di un’emulsione non dipende solo dalla presenza di un modificatore reologico nella fase esterna, ma anche dalla dimensione delle particelle di fase dispersa. Quindi, anche solo cambiando la tecnica di emulsionamento è possibile regolare la viscosità del nostro prodotto.
A seconda della dimensione delle particelle di fase dispersa possiamo classificare ulteriormente le emulsioni:
- macroemulsioni → bianco-gialle / d > 500 nm
- microemulsioni → bianco-trasparenti / d < 500 nm
- nanoemulsioni → trasparenti / d < 100 nm
Da notare che le nanoemulsioni e anche le microemulsioni possono essere trasparenti, perché il colore dipende da come la fase dispersa riflette la luce. Non bisogna però per questo confondere le microemulsioni con le soluzioni (es. detergenti, struccanti, acque micellari) o i geli, anch’essi trasparenti. Al contrario delle emulsioni, gel e soluzioni sono sistemi monofasici anzichè bifasici. Bisogna sempre ricordare che i gel e le soluzioni sono sistemi o del tutto idrofili o del tutto lipofili, mentre le emulsioni sono sempre contemporaneamente sia idrofile che lipofile.
Emulsionanti e co-emulsionanti
È ormai opinione comune che, soprattutto per le emulsioni O/A, usare un unico emulsionante porti a prodotti non del tutto stabili. Per migliorare la stabilità della formulazione si preferisce ricorrere alle coppie emulsionanti.
In base alla teoria di Schulman, con una miscela di due emulsionanti si ottengono emulsioni O/A più stabili rispetto ad utilizzarne uno solo. Questa miscela di sostanze viene chiamata coppia emulsionante ed è formata da due tensioattivi: uno più idrofilo e uno più lipofilo. In particolare:
- tensioattivo idrofilo → agisce da emulsionante primario
- tensioattivo lipofilo → agisce da coemulsionante
Nelle emulsioni O/A, oltre ad un emulsionante primario idrofilo, si aggiunge spesso anche un coemulsionante lipofilo in grado di rinforzare il film attorno ai globuli di fase dispersa.
Il coemulsionante non ha funzione di racchiudere i globuli di olio come invece l’emulsionante primario. Il suo unico compito è disporsi tra le varie molecole di emulsionante primario che circondano l’interfase acqua/olio, rinforzando la barriera. In questo modo, il coemulsionante non deve venire a contatto con l’acqua e quindi non ha bisogno di avere una porzione polare come invece il primario, quindi può essere più lipofilo.
Il concetto di coppia emulsionante è importante soprattutto per le emulsioni O/A perchè per in questa tipologia di prodotti l’HLB richiesto dalla miscela di oli è un intervallo anzichè un numero, come invece accade per le O/A. È più semplice ottenere valori di HLB intermedi usando una miscela di emulsionanti piuttosto che con uno solo [1]. Vediamo come di seguito.
HLB richiesto
Ogni lipide ha composizione e polarità peculiari, per cui ogni miscela di lipidi avrà caratteristiche diverse rispetto alle altre. Di conseguenza, non tutti i grassi verranno emulsionati allo stesso modo da uno stesso emulsionante, ma ogni miscela avrà bisogno di alcune caratteristiche più che di altre.
Così come i tensioattivi sono caratterizzati dall’HLB, anche i lipidi sono dotati di un HLB richiesto. Questo valore indica se il lipide che dobbiamo emulsionare ha bisogno di un tensioattivo più polare o più lipofilo. Se il sistema emulsionante ha HLB pari all’HLB richiesto dalla componente lipidica, allora l’emulsione sarà nelle condizioni di massima stabilità. In altre parole, il formulatore deve sempre cercare di scegliere l’emulsionante a seconda dell’HLB della miscela di oli che sta utilizzando.
Per ogni miscela lipidica, esistono due valori di HLB richiesto; uno per le emulsioni O/A e uno per le A/O.
Se ad esempio, la nostra miscela di lipidi ha un HLB richiesto di 5 per emulsioni A/O e 8-9 per emulsioni O/A, potremmo utilizzare:
- un estere del sorbitano (HLB ～ 5) per ottenere una A/O;
- una miscela 8:3 di esteri del sorbitano (HLB ～ 5) e sodio oleato (HLB ～ 18) per ottenere una O/A.
