Porovnanie prírodných gúm

Prírodné gumy sú odpoveďou na otázku, ako vytvoriť gély na vodnej báze, šampóny či rôzne sprchové prípravky v gélovitej forme. Skrývajú v sebe však oveľa viac než len možnosť pretransformovať vodu na gél. Pozrime sa bližšie na vlastnosti jednotlivých prírodných gúm a ich porovnanie.

O tomto článku

Obsiahly príspevok o prírodných gumách pre vás pripravila Ivana Jačalová. Porovnanie prírodných gúm je skvelou pomôckou na zopakovanie poznatkov pred tvorbou gélových kozmetických produktov — nájdete v ňom test gélotvorných vlastností štyroch gúm (xantánová, guarová, arabská a karagénan) a takisto test sedimentácie mica prášku v pripravených géloch a roztokoch.

Na čo sa prírodné gumy hodia

• Gély na vodnej báze

  Prírodné gumy sa pridajú do vody, prípadne hydrolátu či iného vodného roztoku a vedia ho pretransformovať na gél.

• Stabilnejšie emulzie

  Zlepšujú stabilitu emulzií, prípadne im dodajú jedinečnú gélovitú konzistenciu — práve na tejto kombinácii sú založené telové jogurty.

• Ošetrujúce vlastnosti

  Niektoré prírodné gumy sú schopné zlepšovať stav vlasov a používajú sa aj ako aktívne látky.

• Textúra a pocit na pokožke

  Prírodné gumy ovplyvňujú aj textúru výrobkov či ich pocit na pokožke.

• Rastlinný aj biotechnologický pôvod

  Môžu byť získané z rastlinného materiálu či rias, niektoré gumy sa pripravujú aj biotechnologicky — ich producentmi sú rôzne mikroorganizmy.

Vlastnosti prírodných gúm

Prírodné gumy a ich využitie

Prírodné gumy obvykle predstavujú látky na báze sacharidov, ktoré vo vodnom prostredí napučiavajú, pretože vytvárajú prepletené siete, a tým pádom zvyšujú viskozitu finálneho výrobku. Nájdete ich v našej ponuke medzi zahusťovadlami.

Na čo všetko sa vám tak môžu prírodné gumy hodiť? V prvom rade slúžia na tvorbu gélov na vodnej báze. Čiže sa prírodné gumy pridajú do vody, prípadne hydrolátu či iného vodného roztoku a vedia ho pretransformovať na gél. Samozrejme, sú tu určité obmedzenia: napríklad niektoré gumy sa rozpúšťajú až po zahriatí, či sú nestále v určitých hodnotách pH, prípadne nemusia vytvárať gély vôbec a majú iné uplatnenie.

Ďalšou vlastnosťou prírodných gúm je schopnosť zlepšiť stabilitu emulzií, prípadne dodať emulziám jedinečnú gélovitú konzistenciu. Práve na kombinácii emulzie (čiže spojenia vody a olejov emulgátorom) v spojení s prírodnou gumou sú založené telové jogurty.

Prírodné gumy majú aj ošetrujúce vlastnosti. Niektoré prírodné gumy sú schopné zlepšovať stav vlasov a používajú sa aj ako aktívne látky. Okrem toho prírodné gumy ovplyvňujú aj textúru výrobkov či ich pocit na pokožke. Prírodné gumy môžu byť získané z rastlinného materiálu či rias, niektoré gumy sa pripravujú aj biotechnologicky, ich producentmi sú rôzne mikroorganizmy.

Porovnanie gélotvorných vlastností — metodika

Pre porovnanie gélotvorných vlastností vybraných prírodných gúm sme pripravili roztoky týchto gúm s obsahom 1 % prírodnej gumy, 2,5 % glycerínu, 1 % konzervantu Euxyl PE 9010 a 95,5 % demineralizovanej vody.

Všetky roztoky a gély boli pripravené rovnakým spôsobom:

1. Viskózna kaša

   Prášková prírodná guma sa zmiešala s glycerínom na viskóznu kašu.

2. Zapracovanie vody

   Do tejto zmesi sa za stáleho miešania zapracovala demineralizovaná voda.

3. Konzervácia

   Po vytvorení gélu sa pridal konzervant.

4. Výnimka — karagénan zahriatie

   Vodný roztok karagénanu je nutné zahriať, aby došlo k rozpusteniu a následne vytvoreniu gélu po schladnutí zmesi. V tomto prípade bol konzervant pridaný po ochladnutí na izbovú teplotu.

Xantánová guma

Xantánová guma je skvelou prírodnou gumou pre začiatočníkov, nakoľko je schopná účinne vytvoriť gél v studenej či horúcej vode a je stabilná v širokom rozsahu pH. Pokiaľ sa vám výrobok s použitím xantánovej gumy nevydarí, pravdepodobne chyba nebude v xantánovej gume, ale v zastúpení iných surovín či v procedúre — xantánová guma zvláda široký rozsah podmienok vrátane intenzívneho mixovania, čím vytvára veľmi stabilné emulzie. Dobre sa kombinuje s galaktomanánmi, ako je konjacový prášok; kombinácia týchto dvoch látok spôsobí výrazný nárast viskozity.

Táto prírodná guma sa získava biotechnologicky, produkuje ju Xanthomonas campestris. Nevýhodou xantánovej gumy je, že výrobky s ňou sa môžu ťažšie rozotierať a na pokožke zanecháva mierne lepkavý pocit.

Xantánová guma obsahuje skupiny so záporným nábojom, čiže sa radí medzi aniónové gumy. Takéto záporne nabité gumy sa obvykle nedobre kombinujú s kladne nabitými látkami, ktorými sú napríklad katiónové tenzidy často používané vo vlasovej kozmetike. Na druhú stranu aniónové gumy dobre tvoria gély vo vodnom prostredí pre použitie v šampónoch, sprchových géloch, čistiacich géloch na pleť a podobne. Xantánová guma je tak dobre kombinovateľná s amfotérnymi, neiónovými či aniónovými ingredienciami.

Xantánová guma v teste

Xantánová guma vytvorila pomerne hustý gél pri koncentrácii 1 %. Gél nebol číry a priehľadný, naopak bol mliečnej farby, nepriezračný. Jeho štruktúra nebola najjemnejšia (v porovnaní s guarovou gumou), napriek tomu to neovplyvnilo rozotieranie gélu na pokožku — gél sa rovnomerne rozotrel, preto pre výrobu domácej kozmetiky ide skôr o vzhľadovú vadu, ktorá však nevadí funkčnosti. Avšak úplné rozotretie gélu s xantánovou gumou na pokožke do stratena trvá o niečo dlhšie než pri guarovej gume a na pokožke je cítiť mierne lepkavý pocit do úplného vstrebania.

Xantánová guma má tú výhodu, že vytvára stabilné gély aj v širšom rozsahu pH vrátane kyslého prostredia, preto je vhodná na zahustenie šampónov a iných výrobkov s obsahom glukozidov, ktoré majú alkalické pH a je ich nutné neutralizovať na fyziologické pH pokožky (4,5 – 5,5).

Xantánová guma je preto vhodná pre začiatočníkov. Už v malých dávkach (1 %) vytvára pomerne husté gély, preto ak chcete šampóny či sprchové gély, ktoré ľahko tečú z fľaštičky, použite nižšie dávky.

Guarová guma

Guarová guma je zahusťovadlo získavané zo semien Cyamopsis tetragonolobus. Ľahko hydratuje v studenom aj horúcom prostredí a vytvára pomerne husté gély. Guarová guma sa radí medzi neiónové gumy, a tak je kombinovateľná s inými surovinami bez ohľadu na ich náboj. Existuje však aj katiónová guarová guma, ktorá má iné vlastnosti, preto sa tieto dve látky nedajú za seba vždy zameniť.

Guarová guma v teste

Ďalšou gumou, ktorá dobre zahusťuje vodné roztoky, je guarová guma. Podobne ako xantánová guma ani guarová guma nevytvára priehľadné roztoky, naopak mierne kalné zmesi. Výhodou oproti xantánovej gume však je, že výsledné gély majú veľmi hladkú, príjemnú textúru, ktorá nielen na dotyk, ale aj na vzhľad pôsobí veľmi dobre.

Nevýhodou je o niečo nižšia stabilita oproti xantánovej gume; takisto guarová guma vytvára pri koncentrácii 1 % gély o nižšej viskozite, teda tekutejšie gély, preto na získanie gélovitejšej konzistencie budete potrebovať o niečo vyššiu dávku ako pri xantánovej gume.

Arabská guma

Arabská guma sa získava extrakciou zo stromu Acacia senegal a možno ju nájsť aj pod označením acacia guma. Táto guma nie je príliš známa silnými gélotvornými vlastnosťami, nevytvára husté gély, avšak je schopná stabilizovať emulzie, nakoľko interaguje s lipidmi. Okrem toho na pokožke vytvára jemný pocit, a tak zlepšuje textúru výrobkov. Niekedy nachádza uplatnenie aj v dekoratívnej kozmetike, pretože zlepšuje adhéziu farbív na pokožku.

V prípade, že pracujete s arabskou gumou a máte problém s jej úplným rozpustením v studenej vode, môžete zmes zahriať na 70 °C, kým sa arabská guma úplne nehydratuje. Po ochladnutí môže dôjsť k zmene viskozity. Obvykle sa výraznejšie zvýšenie viskozity dosahuje pri použití tejto gumy v koncentrácii aspoň 40 %. Ide o aniónovú gumu, ktorá nie je dobre kombinovateľná s látkami s čisto kladným nábojom.

Vďaka spomínanej schopnosti interakcie s lipidmi arabská guma uľahčuje spojenie olejov s vodou bez zvýšenia viskozity. To je obzvlášť vhodné, ak chcete inkorporovať malé množstvo olejov do vodného roztoku, napríklad spojiť esenciálne oleje s vodnými roztokmi pri zachovaní nízkej viskozity — v toneroch a sprejoch. Skúste využiť pomer arabskej gumy k olejom 3:1, prípadne 4:1.

Arabská guma v teste

Arabská guma bola jedinou gumou v našom teste, ktorá nezahustila pripravený vodný roztok. Tým pádom arabská guma nie je vhodná na zahusťovanie výrobkov či vytváranie gélov pri samostatnom použití. Arabskú gumu sa tak oplatí použiť v kombinácii s inými prírodnými gumami pre vytvorenie gélu a zahustenie výrobku.

Pri teste arabskej gumy bola získaná číra tekutina, preto arabská guma roztoky nezakaľuje, naopak poskytuje priehľadné roztoky.

Karagénan

Medzi aniónové gumy získané z rias sa radí karagénan. Konkrétne sa získava z červenej morskej riasy Chondrus crispus a je široko používanou ingredienciou nielen v kozmetike, ale hlavne v potravinárstve. Ide o dobré zahusťovadlo a čiastočne aj emulgátor, a tak zlepšuje spojenie olejových a vodných surovín.

Karagénan pomáha zahustiť výrobky, vytvoriť husté, viskózne emulzie. Okrem toho zlepšuje hydratáciu pokožky, nakoľko v nej pomáha udržať viac vody.

Karagénan v teste

Karagénan predstavuje rastlinnú alternatívu živočíšnej želatiny a tomu zodpovedajú aj jeho vlastnosti. Karagénan je pred zahustením nutné najskôr zahriať, a to na vodnom kúpeli do rozpustenia, ktoré sa dosiahne pri zhruba 70 °C. Po rozpustení je nutné nechať zmes vychladnúť. Až po úplnom vychladnutí dôjde k stuženiu, preto niekedy musíte počkať aj niekoľko hodín v závislosti od teploty miesta, kde zmes chladne, aby ste získali pevnú hmotu.

Výhodou karagénanu je, že intenzívne zahusťuje už pri nízkej koncentrácii. Pri množstve 1 % sa po vychladnutí získalo tuhé želé, podobné želatíne na zákuskoch. Preto je na zahustenie výrobkov vhodnejšie použiť nižšiu koncentráciu, nakoľko pevnosť tohto želé bola príliš vysoká na to, aby sa akýkoľvek výrobok mohol liať.

Pri koncentrácii 0,3 % už bolo možné miešať zmes pomocou tyčinky. Nevýhodou však bolo, že pri miešaní sa pevný podiel želé mierne rozdrobil na menšie časti, a tak sme nezískali jednoliaty gél, ale naopak zmes hrudiek želé, ktoré nielenže nevyzerajú na pohľad dobre, ale tiež sa s nimi najlepšie nepracuje.

Celkovo má karagénan výhody v tom, že poskytuje pomerne číre a priehľadné roztoky; nevýhoda spočíva v nutnosti zahriať zmes, aby sa karagénan rozpustil, čo pridáva ďalší krok výroby navyše. Zároveň sa nezískal jednoliaty gél, ale zmes hrudiek, preto buď použite veľmi nízke koncentrácie okolo 0,1 %, alebo karagénan skombinujte s inou prírodnou gumou pre dosiahnutie lepších vlastností.

Prírodné gumy a mica prášky

Pri výrobe šampónov či sprchových gélov občas mnoho z nás siahne po rôznych farbivách, pričom najčastejšie ide o mica prášky. Mica prášky sú nielen trblietavé, ale zároveň sú dostupné v širokej palete farieb pre ozvláštnenie vášho výrobku. Chcete si aj vy pripraviť paletu pestrofarebných výrobkov? Určite potom nechcete, aby po čase vami vybraný mica prášok klesol na dno výrobku. Aj preto sme sa pozreli na test sedimentácie mica prášku v nami pripravených géloch a roztokoch prírodných gúm.

Postupovali sme obdobne ako pri predchádzajúcom teste. Boli pripravené 1 % roztoky prírodných gúm s výnimkou karagénanu, ktorý bol použitý v koncentrácii 0,3 %, nakoľko pri 1 % poskytuje príliš tuhé želé, do ktorého by nebolo možné zainkorporovať mica prášok. Takisto bol 0,3 % roztok karagénanu zahriaty pre rozpustenie tohto zahusťovadla.

Následne bolo do roztoku pridané 0,5 % zeleného mica prášku a pre rovnomerné rozptýlenie v zmesi bol použitý penič mlieka. Pre uľahčenie rozptýlenia mica prášku možno toto farbivo pridať už do zmesi glycerínu a prírodnej gumy a až tak pridať vodu.

10 g tejto zmesi sme preliali do skúmaviek a nechali vo zvislej polohe odstáť 72 hodín, aby sme pozorovali prípadné usadenie mica prášku na dno. Výsledky sa vzťahujú na príslušné percento použitej prírodnej gumy (1 %, resp. 0,3 % pri karagénane), a tak pri použití nižšej koncentrácie prírodnej gumy sa nemusí dosiahnuť rovnaký výsledok (gél nemusí byť dostatočne viskózny a mica prášok bude sedimentovať na dno). Aké boli naše zistenia? Čítajte nižšie.

Xantánová guma a mica prášok

Pri použití xantánovej gumy boli dosiahnuté celkom dobré výsledky v kombinácii s mica práškom. Mica prášok nesadal na dno, mierna sedimentácia po 72 hodinách bola pozorovaná iba v hornej časti stĺpca gélu. Ak by mica prášok bol súčasťou kozmetického výrobku, tento jav by nemal byť veľkým problémom, nakoľko pri manipulácii s výrobkom dôjde aj k občasnému premiešaniu. Celkovo mica prášok nesadal na dno, preto je možné dobre kombinovať xantánovú gumu s mica práškami pre dosiahnutie zafarbených výrobkov.

Guarová guma a mica prášok

Ďalšou dobre kombinovateľnou gumou s mica práškami je guarová guma. Mica prášok opäť nesadal na dno, jemná sedimentácia na vrchu stĺpca gélu bude zanedbateľná pri používaní výrobku, nakoľko manipuláciou s výrobkom dôjde aj k miernemu premiešaniu. Mica prášok bol rozptýlený veľmi rovnomerne — v tomto ohľade sa guarová guma ukázala ako najlepšie gélotvorné činidlo pre zainkorporovanie mica prášku. Gél bol rovnomerne zafarbený, celkovo sa javil ešte o niečo homogénejší než u xantánovej gumy.

Arabská guma a mica prášok

Nakoľko arabská guma vôbec nezahustila pripravený roztok, tým pádom podľa našich očakávaní nedošlo ani k rovnomernému rozptýleniu mica prášku a mica prášok tak sedimentoval na dno.

Karagénan a mica prášok

Pri použití mica prášku s gélom karagénanu bolo pozorované určité rozptýlenie farbiva. Nakoľko však roztok obsahoval väčšie kúsky karagénanu, zmes nebola jednoliata a homogénna, a tak ani mica prášok nebol tak rovnomerne rozptýlený ako v prípade gélu xantánovej a guarovej gumy. Rovnako bola pozorovaná výraznejšia sedimentácia v hornej časti gélu.

Nakoľko karagénan v našom prípade (0,3 % karagénanu v roztoku) nevytvoril úplne homogénny gél ani po premiešaní mixérom či peničom mlieka, nebolo možné, aby aj mica prášok bol dokonale a rovnomerne rozptýlený.

Porovnanie gúm v prehľade

Zhrnutie výsledkov oboch testov — gélotvorné vlastnosti pri koncentrácii 1 % (karagénan aj 0,3 %) a správanie mica prášku po 72 hodinách.

Časté otázky k prírodným gumám

Praktické otázky k výberu prírodnej gumy, práci s karagénanom, kombinovateľnosti s tenzidmi aj k farbeniu mica práškami.

Záver

Veríme, že naše porovnanie prírodných gúm pomohlo rozšíriť obzory a prinieslo viac poznatkov. Objasnil vám náš príspevok niektoré otázky ohľadom tvorby prírodnej kozmetiky vo forme gélu?

Ak máte nejaké vlastné skúsenosti a poznatky, ktoré by priniesli ďalšie nové informácie k tejto téme, neváhajte a napíšte nám na [email protected]. Vrúcne ďakujeme Ivane Jačalovej za obsiahly príspevok.

Kým sa znovu uvidíme pri ďalšom článku či návode, neprestávajte tvoriť prírodnú kozmetiku.