檸檬-黃瓜洗手液配方的研究

沈王慶

(內江師范學院化學化工學院，四川內江 641100)

目前，中國常見市售抗菌洗手液的抗菌成分主要有鄰苯基苯酚(OPP)、三氯羥基二苯醚(DP300)、三氯均二苯脲(TCC)及新潔爾滅消毒液等。這些傳統(tǒng)洗手液的殺菌部分為化學成分，對環(huán)境會造成一定的污染，對手部皮膚刺激性也較大，還有一些含有易燃成分。一些天然提取物具有無刺激、溫和、易降解、無污染等特性，受到人們極大關注，由它們制造的洗護用品越來越受到人們追捧，開發(fā)一種對環(huán)境和皮膚均友好的洗手液具有十分重要的意義。

檸檬富含多種營養(yǎng)物質，其豐富的抗壞血酸、檸檬酸使得檸檬汁具有一定的殺菌、美白功效；由檸檬汁制成的洗手液，不僅能解決環(huán)境負載過大的問題，而且還能保持皮膚彈性，使產(chǎn)品具有天然的香氣等，對人體健康十分有益。黃瓜汁富含糖類、蛋白質、維生素C、維生素B、維生素E、磷和鈣等營養(yǎng)成分，即具有收斂和補水的作用，有能較好地改善皮膚的毛孔和油脂的分泌平衡。

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)為陰離子表面活性劑，無毒、刺激性低、去污能力強、生物降解性好，具有優(yōu)良的洗滌特性且價格便宜；十二烷基苯磺酸鈉(LAS)對皮膚的刺激性小，對堿、稀酸均較穩(wěn)定，它在廣泛pH值范圍內均有較好的穩(wěn)定性，微生物降解率為100%；椰子油二乙醇酰胺(6501)具有良好的發(fā)泡、穩(wěn)泡、滲透去污、抗硬水等功能，易溶于水，能加強清潔效果；甘油具有吸濕性，既可以在手表面覆蓋上油性膜，同時也能起到滋潤皮膚的作用，避免手皮膚水分流失，可以增強人體手皮膚的感官舒適度；氯化鈉可以增大洗手液配方體系的黏度，減少配方原料應用量，降低成本。

本研究擬利用單因素考察AES、LAS、6501等對檸檬-黃瓜洗手液配方的影響，在單因素基礎上利用L(4)試驗得到配方的最優(yōu)組合。檸檬-黃瓜洗手液既具有良好的抗菌性和潔凈功能，又能對手部皮膚起到較好的滋潤和軟化作用，其相關研究有利于拓寬檸檬和黃瓜的使用范圍，提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值，且對環(huán)境友好。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

儀器：HH-S2型數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠)；HR1861型榨汁機(飛利浦股份有限公司)；雷磁 pHS-3E 型pH計(上海佑科儀器公司)。

材料：檸檬和黃瓜均來自四川省內江市；無水硫酸鎂、氯化鈉和甘油，均為分析純，購自成都金山化學有限公司；十二烷基苯磺酸鈉、尼諾爾6501、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，均為分析純，購自成都市科龍化工試劑廠。

1.2 檸檬汁和黃瓜汁的制備

檸檬汁的制備：取新鮮檸檬去皮后切塊、除籽、榨汁。采用濾布將其過濾后，4 000 r/min離心 5 min，備用。

黃瓜汁的制備：新鮮黃瓜，洗凈去皮切成小塊后榨汁，所得黃瓜汁中有較多的碎屑，采用濾布進行過濾，所得濾液在4 000 r/min離心5 min，備用。

1.3 產(chǎn)品的感官評價

洗手液為人們日常生活中應用非常廣泛的一種化妝品，化妝品感官評價是人們判斷化妝品品質好壞的重要手段之一。結合輕工行業(yè)標準(QB/T 2654—2013《洗手液》)，由表1可知，產(chǎn)品感官評價標準設計，由數(shù)名不同年齡階段志愿者按評分設計標準對樣品進行感官評定、打分，取分數(shù)的平均值作為最后的確定分數(shù)。

表1 檸檬-黃瓜的感官評定標準

1.4 AES對洗手液感官評價的影響

分別稱取3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 g AES置于100 mL的燒杯中，依次加入LAS 7.2 g、6501 1.0 g、甘油1.0 g、NaCl 1.0 g、黃瓜汁5.0 mL、檸檬汁 1.4 mL 和去離子水30.0 mL，攪拌均勻后進行測試。

1.5 LAS對洗手液感官評價的影響

分別稱取6.7、7.2、7.7、8.2、8.7、9.2、9.7 g LAS置于裝有4.5 g AES的100 mL燒杯中，依次加入6501 1.0 g、甘油1.0 g、NaCl 1.0 g、黃瓜汁 5.0 mL、檸檬汁1.4 mL和去離子水30.0 mL，攪拌均勻后進行測試。

1.6 6501對洗手液感官評價的影響

分別稱取0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 g 6501和 8.2 g LAS置于裝有4.5 g AES的100 mL 燒杯中，依次加入甘油1.0 g、NaCl 1.0 g、黃瓜汁5.0 mL、檸檬汁1.4 mL和去離子水30.0 mL，攪拌均勻后進行測試。

1.7 甘油對洗手液感官評價的影響

分別稱取0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 g甘油置于100 mL裝有4.5 g AES、8.2 g LAS和1.0 g 6501的燒杯中，依次加入NaCl 1.0 g、黃瓜汁5.0 mL、檸檬汁1.4 mL和去離子水30.0 mL，攪拌均勻后進行測試。

1.8 NaCl對洗手液感官評價的影響

分別稱取0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 g NaCl置于100 mL燒杯中，依次加入4.5 g AES、8.2 g LAS、1.0 g 6501、1.0 g甘油、5.0 mL黃瓜汁、1.4 mL 檸檬汁和30.0 mL去離子水，攪拌均勻后進行測試。

1.9 黃瓜汁對洗手液感官評價的影響

分別量取0、1.0、3.0、5.0、7.0 mL的黃瓜汁置于100 mL裝有4.5 g AES、8.2 g LAS、1.0 g 6501、1.0 g甘油、1.0 g NaCl、1.4 mL檸檬汁和30.0 mL去離子水的燒杯中，攪拌均勻后進行測試。

1.10 檸檬汁對洗手液感官評價的影響

分別量取1.4、2.4、3.4、4.4、5.4 mL的檸檬汁置于100 mL裝有4.5 g AES、8.2 g LAS、1.0 g 6501 、1.0 g甘油、1.0 g NaCl、5.0 mL黃瓜汁和30.0 mL去離子水的燒杯中，攪拌均勻后進行測試。

1.11 去離子水對洗手液感官評價的影響

分別量取去離子水10.0、20.0、30.0、40.0、50.0 mL 置于100 mL裝有4.5 g AES、8.2 g LAS、1.0 g 6501、1.0 g甘油、1.0 g NaCl和5.0 mL黃瓜汁的燒杯中，攪拌均勻后進行測試。

1.12 正交試驗

在單因素試驗基礎上以AES、LAS、6501、去離子水、甘油、檸檬汁、黃瓜汁和NaCl為因素設計 L(4) 正交試驗、設計方案，見表2。

表2 正交試驗設計

1.13 固含量的測定

稱取小燒杯的質量，再加入洗手液，將燒杯放入高溫爐中，105 ℃灼燒3 h，取出，冷卻至室溫，稱質量，然后進行第2、3次灼燒，直到2次稱量相差較小，最后質量為，固含量X計算如公式(1)所示：

(1)

1.14 洗手液生物性能指標及重金屬的測定

按照QB/T 2654—2013《洗手液》進行pH值和穩(wěn)定性的測定；分別參照2015版化妝品安全技術規(guī)范第四、五部分進行銅綠假單胞菌和菌落總數(shù)、耐熱大腸菌群、金黃色葡萄球菌、 霉菌和酵母菌的檢測；分別參照2015版化妝品安全技術規(guī)范第三節(jié)化學檢驗方法和GB 9985—2000《手洗餐具用洗滌劑》(以1%的Pb和As計)檢測Hg(以Hg計)元素和Pb、As元素。

2 結果與分析

2.1 AES對洗手液感官評價的影響

由圖1可知，開始時隨著AES量增加，所制得洗手液的感官評價值先上升；當AES為4.0 g時，感官評價值達到最好，為25分；此后，隨著AES量增加而下降，這是由于隨著AES量的增加，去污效果越好，但是當AES量超過4.0 g時，會降低起泡力和潔凈性，制得的洗手液有較多懸浮物，且呈分層狀態(tài)，故AES量此時取4.0 g為宜。

2.2 LAS對洗手液感官評價的影響

由圖2可知，所制得洗手液的感官評價值開始時隨著LAS量增加而不斷增大；當LAS量為8.7 g時，感官評價值達到最高，為24分；此后，隨著LAS量增加而下降。這是由于開始時隨著LAS量不斷增加，在與AES復配時，靜電作用影響會不斷增強，但當LAS量超過8.7g時， 會形成分子量較大的凝絮物，出現(xiàn)大量白色絮狀物，溶液穩(wěn)定性很差，故此時LAS的量取 8.7 g 為宜。

2.3 6501對洗手液感官評價的影響

由圖3可知，所制得洗手液的感官評價值開始時，隨著6501量增加而不斷增大；當6501量為 1.0 g 時，感官評價值最高，即為26分；此后，隨著6501量增加而呈下降趨勢；這是由于開始時隨著6501量的增加，能夠穩(wěn)定AES和LAS復配產(chǎn)生的泡沫，提高清洗效果，但當6501的量超過1.0 g后，所制得的洗手液泡沫較穩(wěn)定，不易擴散，洗手液的去污效果下降，故此時6501量取1.0 g時為宜。

2.4 甘油對洗手液感官評價的影響

由圖4可知，所制得洗手液的感官評價值隨著甘油量的增加先增加后減??；當甘油量為1.0 g時感官評價值最高，即為24分；這是由于開始時隨著甘油量的增加，在皮膚表面形成的油性膜越完整，對皮膚有較好的滋潤作用，但當甘油量超過1.0 g時，隨著甘油量的增加，會逐漸使手部皮膚過于油膩，致使感官舒適度不斷降低，故甘油的量此時取1.0 g為宜。

2.5 NaCl對洗手液感官評價的影響

由圖5可知，洗手液的感官評價值開始時，隨著NaCl量增加而增加；當NaCl量為0.5 g時，感官評價值最高，即為24分；此后，隨著NaCl量的增加感官評價值不斷減小；這是由于開始時隨氯化鈉量的增加，洗手液的黏度隨之增大，但當黏度過大時，在使用過程中不能均勻地覆蓋在手的表面，會降低清潔效果，故NaCl的量此時取0.5 g較好。

2.6 黃瓜汁對洗手液感官評價的影響

由圖6可知，所制得洗手液的感官評價值開始時，隨著黃瓜汁量的增加而增加，當黃瓜汁的量為3.0 mL時，感官評價值最高，為25分；此后，隨黃瓜汁量的增加而減小。這是由于開始時隨著黃瓜汁量的增加，手部皮膚光滑亮麗感增加，油脂的分泌平衡狀態(tài)也越好，但當黃瓜汁的量超過3.0 mL后，洗手液的氣味和外觀狀態(tài)均不斷變差，且洗手液更加容易變質，故此時黃瓜汁的量取3.0 mL時為宜。

2.7 檸檬汁對洗手液感官評價的影響

由圖7可知，開始時隨著檸檬汁量的增加，感官評價不斷增加，在2.4 mL時最高，為25分，此后，隨檸檬汁量的增加而減小。這是由于開始時隨檸檬汁量的增加，洗手液的殺菌和去污效果不斷增強，但檸檬汁的量過大時，制得的洗手液pH值偏低，而人的皮膚呈酸性，使用后對皮膚有較大刺激，從而降低了舒適度，故檸檬汁的量此時取2.4 mL為宜。

2.8 去離子水對洗手液感官評價的影響

由圖8可知，所制得洗手液的感官評價值隨著去離子水量的增加先不斷增加，當去離子水的量為30.0 mL時，感官評價值最高，即為27分，此后，隨著去離子水量的增加而不斷減小。這是由于開始時隨著去離子水量增加，所能溶的活性物質越多，但當去離子水的量過大，即超過30.0 mL時，制得的洗手液黏度不斷變小，在手上停留時間不斷變短，清潔效果也不斷變差，故去離子水的量此時取 30.0 mL 為宜。

2.9 正交試驗

由表3可知，正交試驗中值顯示，檸檬-黃瓜洗手液的較優(yōu)配方為ABCDEFGH和ABCDEFGH，對配方ABCDEFGH和ABCDEFGH分別進行3個平行試驗，其中，ABCDEFGH試驗結果分別為24、21、22分，而ABCDEFGH試驗結果分別為27、28、28分，均高于正交試驗中ABCDEFGH分數(shù)，且ABCDEFGH得到的產(chǎn)品不分層、不變色、無異味，性能穩(wěn)定，因此檸檬-黃瓜洗手液的最優(yōu)配方為AES、LAS、6501、甘油、NaCl、黃瓜汁、檸檬汁和去離子水的量分別為5.0 g、8.2 g、0.8 g、0.8 g、0.7 g、7.0 mL、3.4 mL、20.0 mL。因素的主次關系依次為去離子水、6501、NaCl、AES、LAS、檸檬汁、甘油、黃瓜汁。

表3 正交試驗結果

表3(續(xù))

2.10 穩(wěn)定性測定

由表4可知，所得產(chǎn)品在冷凍條件和干燥條件下放置24 h并恢復至室溫時，品質未出現(xiàn)明顯變化，且無變色、沉淀、分層等現(xiàn)象，故其穩(wěn)定性較好。

表4 穩(wěn)定性測定

2.11 洗手液性能指標

由表5可知，最優(yōu)組合條件下配制的洗手液性能指標中，洗手液中的菌落總數(shù)、金黃色葡萄球菌、耐熱大腸菌等指標均滿足輕工行業(yè)標準(QB/T 2654—2013《洗手液》)要求。

表5 洗手液的性能指標

3 結論

檸檬-黃瓜洗手液的最優(yōu)配方為AES、LAS、6501、甘油、NaCl、黃瓜汁、檸檬汁和去離子水的量分別為5.0g、 8.2g、 0.8g、 0.8g、 0.7g、 7.0mL、3.4 mL、20.0 mL；因素的主次關系依次為去離子水、6501、NaCl、AES、LAS、檸檬汁、甘油、黃瓜汁。所得洗手液的菌落總數(shù)、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌群、耐熱大腸菌、酵母菌、霉菌、As、pb、Hg、pH值和固含量都滿足輕工行業(yè)標準QB/T 2654—2013《洗手液》的要求，且穩(wěn)定性較好。

致謝：洗手液的菌落總數(shù)、耐熱大腸菌、銅綠假單胞菌群、金黃色葡萄球菌、霉菌、酵母菌、Pb、Hg和As等性能指標由西安國聯(lián)質量檢測技術股份有限公司提供技術檢測，在此表示感謝。