柠檬-黄瓜洗手液配方的研究

沈王庆

(内江师范学院化学化工学院，四川内江 641100)

目前，中国常见市售抗菌洗手液的抗菌成分主要有邻苯基苯酚(OPP)、三氯羟基二苯醚(DP300)、三氯均二苯脲(TCC)及新洁尔灭消毒液等。这些传统洗手液的杀菌部分为化学成分，对环境会造成一定的污染，对手部皮肤刺激性也较大，还有一些含有易燃成分。一些天然提取物具有无刺激、温和、易降解、无污染等特性，受到人们极大关注，由它们制造的洗护用品越来越受到人们追捧，开发一种对环境和皮肤均友好的洗手液具有十分重要的意义。

柠檬富含多种营养物质，其丰富的抗坏血酸、柠檬酸使得柠檬汁具有一定的杀菌、美白功效；由柠檬汁制成的洗手液，不仅能解决环境负载过大的问题，而且还能保持皮肤弹性，使产品具有天然的香气等，对人体健康十分有益。黄瓜汁富含糖类、蛋白质、维生素C、维生素B、维生素E、磷和钙等营养成分，即具有收敛和补水的作用，有能较好地改善皮肤的毛孔和油脂的分泌平衡。

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)为阴离子表面活性剂，无毒、刺激性低、去污能力强、生物降解性好，具有优良的洗涤特性且价格便宜；十二烷基苯磺酸钠(LAS)对皮肤的刺激性小，对碱、稀酸均较稳定，它在广泛pH值范围内均有较好的稳定性，微生物降解率为100%；椰子油二乙醇酰胺(6501)具有良好的发泡、稳泡、渗透去污、抗硬水等功能，易溶于水，能加强清洁效果；甘油具有吸湿性，既可以在手表面覆盖上油性膜，同时也能起到滋润皮肤的作用，避免手皮肤水分流失，可以增强人体手皮肤的感官舒适度；氯化钠可以增大洗手液配方体系的黏度，减少配方原料应用量，降低成本。

本研究拟利用单因素考察AES、LAS、6501等对柠檬-黄瓜洗手液配方的影响，在单因素基础上利用L(4)试验得到配方的最优组合。柠檬-黄瓜洗手液既具有良好的抗菌性和洁净功能，又能对手部皮肤起到较好的滋润和软化作用，其相关研究有利于拓宽柠檬和黄瓜的使用范围，提高农产品的附加值，且对环境友好。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料

仪器：HH-S2型数显恒温水浴锅(金坛市医疗仪器厂)；HR1861型榨汁机(飞利浦股份有限公司)；雷磁 pHS-3E 型pH计(上海佑科仪器公司)。

材料：柠檬和黄瓜均来自四川省内江市；无水硫酸镁、氯化钠和甘油，均为分析纯，购自成都金山化学有限公司；十二烷基苯磺酸钠、尼诺尔6501、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，均为分析纯，购自成都市科龙化工试剂厂。

1.2 柠檬汁和黄瓜汁的制备

柠檬汁的制备：取新鲜柠檬去皮后切块、除籽、榨汁。采用滤布将其过滤后，4 000 r/min离心 5 min，备用。

黄瓜汁的制备：新鲜黄瓜，洗净去皮切成小块后榨汁，所得黄瓜汁中有较多的碎屑，采用滤布进行过滤，所得滤液在4 000 r/min离心5 min，备用。

1.3 产品的感官评价

洗手液为人们日常生活中应用非常广泛的一种化妆品，化妆品感官评价是人们判断化妆品品质好坏的重要手段之一。结合轻工行业标准(QB/T 2654—2013《洗手液》)，由表1可知，产品感官评价标准设计，由数名不同年龄阶段志愿者按评分设计标准对样品进行感官评定、打分，取分数的平均值作为最后的确定分数。

表1 柠檬-黄瓜的感官评定标准

1.4 AES对洗手液感官评价的影响

分别称取3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 g AES置于100 mL的烧杯中，依次加入LAS 7.2 g、6501 1.0 g、甘油1.0 g、NaCl 1.0 g、黄瓜汁5.0 mL、柠檬汁 1.4 mL 和去离子水30.0 mL，搅拌均匀后进行测试。

1.5 LAS对洗手液感官评价的影响

分别称取6.7、7.2、7.7、8.2、8.7、9.2、9.7 g LAS置于装有4.5 g AES的100 mL烧杯中，依次加入6501 1.0 g、甘油1.0 g、NaCl 1.0 g、黄瓜汁 5.0 mL、柠檬汁1.4 mL和去离子水30.0 mL，搅拌均匀后进行测试。

1.6 6501对洗手液感官评价的影响

分别称取0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 g 6501和 8.2 g LAS置于装有4.5 g AES的100 mL 烧杯中，依次加入甘油1.0 g、NaCl 1.0 g、黄瓜汁5.0 mL、柠檬汁1.4 mL和去离子水30.0 mL，搅拌均匀后进行测试。

1.7 甘油对洗手液感官评价的影响

分别称取0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 g甘油置于100 mL装有4.5 g AES、8.2 g LAS和1.0 g 6501的烧杯中，依次加入NaCl 1.0 g、黄瓜汁5.0 mL、柠檬汁1.4 mL和去离子水30.0 mL，搅拌均匀后进行测试。

1.8 NaCl对洗手液感官评价的影响

分别称取0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 g NaCl置于100 mL烧杯中，依次加入4.5 g AES、8.2 g LAS、1.0 g 6501、1.0 g甘油、5.0 mL黄瓜汁、1.4 mL 柠檬汁和30.0 mL去离子水，搅拌均匀后进行测试。

1.9 黄瓜汁对洗手液感官评价的影响

分别量取0、1.0、3.0、5.0、7.0 mL的黄瓜汁置于100 mL装有4.5 g AES、8.2 g LAS、1.0 g 6501、1.0 g甘油、1.0 g NaCl、1.4 mL柠檬汁和30.0 mL去离子水的烧杯中，搅拌均匀后进行测试。

1.10 柠檬汁对洗手液感官评价的影响

分别量取1.4、2.4、3.4、4.4、5.4 mL的柠檬汁置于100 mL装有4.5 g AES、8.2 g LAS、1.0 g 6501 、1.0 g甘油、1.0 g NaCl、5.0 mL黄瓜汁和30.0 mL去离子水的烧杯中，搅拌均匀后进行测试。

1.11 去离子水对洗手液感官评价的影响

分别量取去离子水10.0、20.0、30.0、40.0、50.0 mL 置于100 mL装有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黄瓜汁的烧杯中，搅拌均匀后进行测试。

1.12 正交试验

在单因素试验基础上以AES、LAS、6501、去离子水、甘油、柠檬汁、黄瓜汁和NaCl为因素设计 L(4) 正交试验、设计方案，见表2。

表2 正交试验设计

1.13 固含量的测定

称取小烧杯的质量，再加入洗手液，将烧杯放入高温炉中，105 ℃灼烧3 h，取出，冷却至室温，称质量，然后进行第2、3次灼烧，直到2次称量相差较小，最后质量为，固含量X计算如公式(1)所示：

(1)

1.14 洗手液生物性能指标及重金属的测定

按照QB/T 2654—2013《洗手液》进行pH值和稳定性的测定；分别参照2015版化妆品安全技术规范第四、五部分进行铜绿假单胞菌和菌落总数、耐热大肠菌群、金黄色葡萄球菌、 霉菌和酵母菌的检测；分别参照2015版化妆品安全技术规范第三节化学检验方法和GB 9985—2000《手洗餐具用洗涤剂》(以1%的Pb和As计)检测Hg(以Hg计)元素和Pb、As元素。

2 结果与分析

2.1 AES对洗手液感官评价的影响

由图1可知，开始时随着AES量增加，所制得洗手液的感官评价值先上升；当AES为4.0 g时，感官评价值达到最好，为25分；此后，随着AES量增加而下降，这是由于随着AES量的增加，去污效果越好，但是当AES量超过4.0 g时，会降低起泡力和洁净性，制得的洗手液有较多悬浮物，且呈分层状态，故AES量此时取4.0 g为宜。

2.2 LAS对洗手液感官评价的影响

由图2可知，所制得洗手液的感官评价值开始时随着LAS量增加而不断增大；当LAS量为8.7 g时，感官评价值达到最高，为24分；此后，随着LAS量增加而下降。这是由于开始时随着LAS量不断增加，在与AES复配时，静电作用影响会不断增强，但当LAS量超过8.7g时， 会形成分子量较大的凝絮物，出现大量白色絮状物，溶液稳定性很差，故此时LAS的量取 8.7 g 为宜。

2.3 6501对洗手液感官评价的影响

由图3可知，所制得洗手液的感官评价值开始时，随着6501量增加而不断增大；当6501量为 1.0 g 时，感官评价值最高，即为26分；此后，随着6501量增加而呈下降趋势；这是由于开始时随着6501量的增加，能够稳定AES和LAS复配产生的泡沫，提高清洗效果，但当6501的量超过1.0 g后，所制得的洗手液泡沫较稳定，不易扩散，洗手液的去污效果下降，故此时6501量取1.0 g时为宜。

2.4 甘油对洗手液感官评价的影响

由图4可知，所制得洗手液的感官评价值随着甘油量的增加先增加后减小；当甘油量为1.0 g时感官评价值最高，即为24分；这是由于开始时随着甘油量的增加，在皮肤表面形成的油性膜越完整，对皮肤有较好的滋润作用，但当甘油量超过1.0 g时，随着甘油量的增加，会逐渐使手部皮肤过于油腻，致使感官舒适度不断降低，故甘油的量此时取1.0 g为宜。

2.5 NaCl对洗手液感官评价的影响

由图5可知，洗手液的感官评价值开始时，随着NaCl量增加而增加；当NaCl量为0.5 g时，感官评价值最高，即为24分；此后，随着NaCl量的增加感官评价值不断减小；这是由于开始时随氯化钠量的增加，洗手液的黏度随之增大，但当黏度过大时，在使用过程中不能均匀地覆盖在手的表面，会降低清洁效果，故NaCl的量此时取0.5 g较好。

2.6 黄瓜汁对洗手液感官评价的影响

由图6可知，所制得洗手液的感官评价值开始时，随着黄瓜汁量的增加而增加，当黄瓜汁的量为3.0 mL时，感官评价值最高，为25分；此后，随黄瓜汁量的增加而减小。这是由于开始时随着黄瓜汁量的增加，手部皮肤光滑亮丽感增加，油脂的分泌平衡状态也越好，但当黄瓜汁的量超过3.0 mL后，洗手液的气味和外观状态均不断变差，且洗手液更加容易变质，故此时黄瓜汁的量取3.0 mL时为宜。

2.7 柠檬汁对洗手液感官评价的影响

由图7可知，开始时随着柠檬汁量的增加，感官评价不断增加，在2.4 mL时最高，为25分，此后，随柠檬汁量的增加而减小。这是由于开始时随柠檬汁量的增加，洗手液的杀菌和去污效果不断增强，但柠檬汁的量过大时，制得的洗手液pH值偏低，而人的皮肤呈酸性，使用后对皮肤有较大刺激，从而降低了舒适度，故柠檬汁的量此时取2.4 mL为宜。

2.8 去离子水对洗手液感官评价的影响

由图8可知，所制得洗手液的感官评价值随着去离子水量的增加先不断增加，当去离子水的量为30.0 mL时，感官评价值最高，即为27分，此后，随着去离子水量的增加而不断减小。这是由于开始时随着去离子水量增加，所能溶的活性物质越多，但当去离子水的量过大，即超过30.0 mL时，制得的洗手液黏度不断变小，在手上停留时间不断变短，清洁效果也不断变差，故去离子水的量此时取 30.0 mL 为宜。

2.9 正交试验

由表3可知，正交试验中值显示，柠檬-黄瓜洗手液的较优配方为ABCDEFGH和ABCDEFGH，对配方ABCDEFGH和ABCDEFGH分别进行3个平行试验，其中，ABCDEFGH试验结果分别为24、21、22分，而ABCDEFGH试验结果分别为27、28、28分，均高于正交试验中ABCDEFGH分数，且ABCDEFGH得到的产品不分层、不变色、无异味，性能稳定，因此柠檬-黄瓜洗手液的最优配方为AES、LAS、6501、甘油、NaCl、黄瓜汁、柠檬汁和去离子水的量分别为5.0 g、8.2 g、0.8 g、0.8 g、0.7 g、7.0 mL、3.4 mL、20.0 mL。因素的主次关系依次为去离子水、6501、NaCl、AES、LAS、柠檬汁、甘油、黄瓜汁。

表3 正交试验结果

表3(续)

2.10 稳定性测定

由表4可知，所得产品在冷冻条件和干燥条件下放置24 h并恢复至室温时，品质未出现明显变化，且无变色、沉淀、分层等现象，故其稳定性较好。

表4 稳定性测定

2.11 洗手液性能指标

由表5可知，最优组合条件下配制的洗手液性能指标中，洗手液中的菌落总数、金黄色葡萄球菌、耐热大肠菌等指标均满足轻工行业标准(QB/T 2654—2013《洗手液》)要求。

表5 洗手液的性能指标

3 结论

柠檬-黄瓜洗手液的最优配方为AES、LAS、6501、甘油、NaCl、黄瓜汁、柠檬汁和去离子水的量分别为5.0g、 8.2g、 0.8g、 0.8g、 0.7g、 7.0mL、3.4 mL、20.0 mL；因素的主次关系依次为去离子水、6501、NaCl、AES、LAS、柠檬汁、甘油、黄瓜汁。所得洗手液的菌落总数、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌群、耐热大肠菌、酵母菌、霉菌、As、pb、Hg、pH值和固含量都满足轻工行业标准QB/T 2654—2013《洗手液》的要求，且稳定性较好。

致谢：洗手液的菌落总数、耐热大肠菌、铜绿假单胞菌群、金黄色葡萄球菌、霉菌、酵母菌、Pb、Hg和As等性能指标由西安国联质量检测技术股份有限公司提供技术检测，在此表示感谢。