生姜-茶麸洗发水的研制*

严汉彬，韩 珍，张舒橙

(河源职业技术学院，广东 河源 517000)

洗发水是个人护理用品中的最大一类产品[1]。据研究报告统计，中国是目前全世界中对洗发水需求量最大的国家近年来中国洗发水市场，营业额数达亿元，并且正在逐年增长，家庭年均购买次数提高[2-3]。现有技术制成的洗发水往往过于依赖使用化学添加剂，一款普通的洗发水，化学添加剂竟达20余种，对使用群体带来巨大的安全隐患[4]。因而在当前形势下开发一款绿色环保的洗发水具有重要意义。

生姜为多年生草本植物，是药食两用植物，姜中含有姜辣素、姜烯酮、姜酚 、姜脑、姜醛、姜醇、姜酮 、樟烯等几十种芳香物质，具有促进头部皮肤血液循环，抑制皮肤炎症，有效防止脱发，抑制头皮痒的作用，非常适合应用在活发水上[5-7]。茶麸是茶油制作过程中产生的下脚料，往往被当作废料处理。但研究表明，茶麸含有天然非离子型表面活性剂茶皂素，是一种去污能力非常强的物质。此外，茶麸中还含有茶多酚、嘌呤碱类、氨基酸等多种营养物质，也具有吸收紫外线及杀菌、消炎抑制头癬菌的作用[8-9]。将生姜与茶麸结合起来，开发绿色环保的洗发水无疑是当前高化学添加的洗发水代替物的不二之选。

本文尝试以生姜、茶麸和AES为原料，研制一款更为绿色的洗发水。研究原料比(生姜：茶麸)，料液比，熬制时间，AES的添加量四因素对洗发水品质的影响， 优化制作工艺，为生姜-茶麸洗发水的工业化生产提供理论基础。

1 材料仪器

1.1 试验材料

生姜粉(自制)、茶麸粉(购于淘宝)、AES、小苏打、蒸馏水

1.2 主要仪器与设备

电炉、电子秤、500 mL烧杯、1000 mL烧杯、100 mL量筒、pH计。

2 试验方法

2.1 洗发水研制工艺流程

称取一定量的生姜粉和茶麸粉→加入一定量蒸馏水→浸泡6 h→电炉加热→不断搅拌均匀→出现膏状→纱布过滤→在滤液中添加一定量AES→加小苏打调节pH至7.5→成品。

2.2 单因素试验

以原料比(生姜粉：茶麸粉)，料液比，加热时间，AES的添加量为单因素，研究各因素水平的变化对生姜—茶麸洗发水感官评价的影响。

根据表1基本配方，称取适量原材料进行试验。

表1 基本配方Table 1 Basic formula

2.2.1 原料比(生姜:茶麸)添加量对生姜-茶麸洗发水品质的影响

按照2.1工艺流程，表1基本配方对洗发水进行研制，只改变生姜粉和茶麸粉的重量比，将生姜粉和茶麸粉的重量比设为8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8，研究生姜粉和茶麸粉两种原料的比例对洗发水品质的影响。

2.2.2 料液比添加量对生姜-茶麸洗发水品质的影响

按照2.1工艺流程，表1基本配方对洗发水进行研制，根据2.2.1确定的最佳原料比(生姜:茶麸)，加入不同量的水进行提取，原料与水的料液比添加量设为1:25，1:30，1:35，1:40，1:45，1:50，研究不同的料液比对洗发水品质的影响。

2.2.3 提取时间对生姜-茶麸洗发水品质的影响

按照2.1工艺流程，表1基本配方对洗发水进行研制，根据2.2.1和2.2.2确定的最佳原料比(生姜:茶麸)和料液比，将加热时间设为50，60，70，80，90，100(min)，研究不同的加热时间对洗发水品质的影响。

2.2.4 AES添加量对生姜-茶麸洗发水品质的影响

按照2.1工艺流程，表1基本配方对洗发水进行研制，根据2.2.1、2.2.2、和2.2.3确定的最佳原料比(生姜:茶麸)、料液比和提取时间，将AES添加量设为提取物量的50%，100%，150%，200%，250%，300%，研究不同的AES添加量对洗发水品质的影响。

2.3 正交试验

通过上述单因素试验，选取出对生姜-茶麸洗发水品质影响显著的因素水平进行正交试验，正交因素水平见表2。

表2 因素水平表Table 2 Factor and level

2.4 生姜-茶麸洗发水的感官评分标准和方法

根据洗发水的气味、泡沫、组织状态、去油污能力分别以15分制、15分制、20分制、50分制来进行评分，感观评价根据表3。结合感官评价得出最佳的产品配方。

表3 感官评价标准[10]Table 3 Sensory evaluation criteria

3 结果与讨论

3.1 单因素试验

3.1.1 原料比(生姜：茶麸)对生姜-茶麸洗发水的综合品质的影响

根据2.2.1因素试验所描述的方法进行试验，结果图1表示。

图1 原料比(生姜:茶麸)对洗发水的综合品质的影响Fig.1 Effect of raw material ratio on the comprehensive quality of shampoo

由图1可知，在料液比为1:40，加热时间为60 min、AES添加量为150%g的条件下，洗发水的感官评分随原料比的变化而显著变化，当原料比为生姜:茶麸为5:5时，洗发水的评分为最高。因此选择原料比(生姜：茶麸)为4:6、5:5、6:4三个水平进行正交试验。

3.1.2 料液比比添加量对生姜-茶麸洗发水综合品质的影响

其他条件不变，根据3.1.1将原料比定为5:5，按2.2.2因素试验所描述的方法进行试验，得到不同料液比对洗发水品质的影响，结果以图2表示。

图2 料液比对洗发水品质的影响Fig.2 Effect of material liquid ratio on shampoo quality

根据图2可知，在原料比为2:3，加热时间为60 min、AES添加量为150%的条件下，料液比为1:40时评分最高，洗发水品质最佳。因此选择1:35、1:400、1:45作为正交试验的因素。

3.1.3 加热提取时间对生姜-茶麸洗发水综合品质的影响

其他条件不变，根据3.1.1确定的原料比5:5和3.1.2料液比1:40最佳条件，按2.2.3单因素进行试验，得出加热时间对洗发水综合品质的影响，结果如图3表示。

图3 加热提取时间对洗发水品质的影响Fig.3 Effect of heating extraction time on the quality of shampoo

由图3可知，在原料比为5:5，料液比为1:40、AES添加量为150%的条件下，加热提取时间为80 min时，洗发水的综合评分最高，洗发水品质最佳。因此选择加热提取时间为 70 min、80 min、90 min作为正交试验的因素。

3.1.4 AES添加量对生姜-茶麸洗发水综合品质的影响

其他条件不变，根据3.1.1确定的原料比5:5和3.1.2料液比1:40和3.1.3确定的最佳加热提取时间80 min，按2.2.4单因素进行试验，得出AES添加量对洗发水综合品质的影响，结果如图4表示。

图4 AES添加量对洗发水品质的影响Fig.4 Effect of AES addition on shampoo quality

由图4可知，在原料比为5:5，料液比为1:40、加热时间为80 min的条件下，AES添加量为180%时，洗发水的综合评分最高，洗发水品质最佳。因此选择150%、180%、200%作为正交试验的因素。

3.2 正交试验

3.2.1 原料比、料液比、加热时间和AES添加量的正交试验

根据单因素试验的结果，选取出对生姜-茶麸洗发水品质影响显著的因素水平进行正交试验，通过极差分析得出最终洗发水的配方。结果见表4。

表4 正交试验与极差分析结果Table 4 Orthogonal test results

根据表4极差分析结果，RA>Rc>RB>RD，这说明影响洗发水的综合评价最主要影响因素是原料比，加热时间和料液比添加量的影响为次要因素，而AES添加量对洗发水综合评价影响最小。另据表中极差分析可知，KA2>KA3>KA1、KB2>KB3>KB1、KC3>KC2>KC1、KD3>KD2>KD1可得知生姜-茶麸洗发水的最优配方组合为A2B2C3D3，即原料比(生姜:茶麸)为5:5、料液比为1:40、加热时间90 min，AES添加量是200%。该理论最优配方组合未出现在9组正交试验中，因此需进一步进行验证试验。

3.2.2 验证试验

根据正交试验的结果，进行验证试验。对比两次验证试验的感官评价数据，试验结果见图5。

图5 验证试验结果Fig.5 Verification test results

通过验证试验，得出数据为最优配方A2B2C3D3最佳。因此该试验最终的最佳配方为原料比(生姜:茶麸)为5:5、料液比为1:40、加热时间90 min，AES添加量是200%。

4 结 论

本工艺研究探索出一款天然洗发水基本配方。经原料处理、预实验、单因素试验、正交试验和验证实验，根据感官评价指标要求，使其质量效果良好，确定了该生姜-茶麸洗发水的最佳条件为：生姜与茶麸的配比为5:5、料液比为1:40、加热时间90 min、AES添加量为200%。制得的生姜-茶麸洗发水，香味纯正浓郁，均匀细腻，乳化能力强，清洁控油效果好。