III. Ảnh hưởng của muối

Muối (acid và kiềm) khi thêm vào công thức để điều chỉnh pH có thể gây tách lớp nhũ tương và/hoặc làm giảm độ nhớt của hỗn hợp, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

1. Giảm độ nhớt

Nhũ tương luôn tồn tại độ nhớt nhất định do các liên kết hydro hình thành giữa các hạt nhũ tương và nước. Muối được thêm vào có thể phá vỡ liên kết hydro và làm giảm độ nhớt.

Để duy trì độ nhớt cho hỗn hợp nhũ tương, có thể thêm vào chất diện hoạt không ion để kết hợp với chất diện hoạt ion sẵn có. Các chất diện hoạt không ion này, do không hình thành liên kết ion sẽ ít bị ảnh hưởng bởi muối hơn so với chất diện hoạt ion. Tuy nhiên, cần chú ý ảnh hưởng bất lợi của chúng đối với sự ổn định của hỗn hợp ở nhiệt độ cao do điểm đông đặc sẽ giảm khi tương tác với muối. Để đảm bảo sự ổn định ở nhiệt độ cao cho hỗn hợp, có thể thêm chất diện hoạt ion có nhóm alkyl ngắn, giảm ảnh hưởng của muối.

Ngoài ra, có thể hạn chế sự ảnh hưởng của muối đối với độ nhớt hỗn hợp bằng cách pha loãng nồng độ dung dịch muối và thêm vào ở nhiệt độ thấp.

2. Tách lớp

Thông thường, sự tách lớp hỗn hợp nhũ tương xảy ra khi lượng chất diện hoạt không đủ hoặc chỉ số HLB không phù hợp. Khi đó, tăng lượng chất diện hoạt và tăng hoặc giảm chỉ số HLB là giải pháp nhằm đảm bảo sự ổn định hỗn hợp nhũ tương.

Khi lượng lớn muối được thêm vào, cần bổ sung các chất diện hoạt hoặc ion nhóm alkyl ngắn hoặc dạng không ion, để đảm bảo hỗn hợp không tách lớp.

3. Nguyên tắc ổn định nhũ tương lỏng

– Thay một phần chất diện hoạt thành chất diện hoạt chứa nhóm lauryl hoặc oleyl alkyl.

– Tăng lượng chất diện hoạt thân dầu.

– Thêm alcol cao phân tử phân nhánh.

– Thêm hydrocarbon lỏng vào pha dầu.

– Tăng sự hòa tan các thành phần pha dầu, thêm ester lipid nếu cần.

4. Cải thiện cấu trúc và độ bóng của kem

– Sử dụng kali hydroxyd và triethanolamin như thành phần trung hòa chất diện hoạt anion.

– Tăng lượng chất diện hoạt.

– Tăng lượng chất diện hoạt không ion, có chỉ số HLB cao.

– Tăng tỷ lệ dầu lỏng trong pha dầu.

– Tăng sự hòa tan các thành phần pha dầu. Bổ sung ester lỏng.

– Sử dụng Kali hydroxyd và triethanolamin thay vì Natri hydroxyd như tác nhân kiềm trong xà phòng nhũ tương.

IV. Các yếu tố phá vỡ sự ổn định của nhũ tương

Trong quá trình bảo quản, kem nhũ tương có thể thay đổi tính chất vật lý như: biến đổi màu sắc, mùi hoặc kết tủa… Một số nguyên nhân có thể xảy ra như:

• Các thành phần cation và anion trong công thức có thể phản ứng với theo thời gian, dần dần tạo thành phức và gây bất ổn định.
• Thành phần polymer kết tụ của hạt nhũ với các nhóm chức năng, dù polymer được thêm vào để ổn định nhũ tương và kiểm soát chất lưu, nhưng đôi khi chúng có thể gây ra tác dụng không mong muốn.
• Sự kết tinh và giảm độ nhớt ở nhiệt độ thấp gây ra hiện tượng vón cục. Nguyên nhân do sử dụng các loại dầu rắn, chất diện hoạt nhóm alkyl mạch thẳng hoặc kém tương thích giữa các thành phần trong pha dầu…
• Khi chỉ sử dụng dầu rắn, dầu dạng tinh thể làm tăng kích thước hạt. Các phân tử có nhóm alkyl mạch thẳng tự định hướng và tạo thành tinh thể. Sự kết hợp của paraffin lỏng và stearyl alcol ít tương thích do sự khác biệt lớn về mức độ phân cực, khuynh hướng hình thành sự kết tinh. Điều này có thể được giải quyết bằng cách thêm lượng nhỏ ester, có độ phân cực trung gian giữa 2 pha. Quá trình hình thành tinh thể làm giảm độ nhớt và chứa nguy cơ tách lớp nhũ tương.

1. Một số cách phối hợp bất lợi

– Chất diện hoạt cation và anion.

– Polymer và polymer.

– Chất diện hoạt ion và polymer.

– Chất diện hoạt không ion cao phân tử và polymer.

2. Tăng độ bền nhũ tương

– Tăng hoặc giảm chỉ số HLB đến mức tối ưu.

– Kết hợp chất diện hoạt ion với chất diện hoạt POE.

– Thêm ester lỏng.

3. Làm gì khi tạo nhũ tương thất bại?

– Thay đổi chỉ số HLB của chất diện hoạt.

– Tăng lượng chất diện hoạt có HLB thấp hoặc cao.

– Thay thế một phần hoặc hoàn toàn chất diện hoạt có chứa nhóm lauryl hoặc oleyl alkyl.

– Tăng sự tương thích giữa các thành phần pha dầu và thêm ester lỏng.