Srovnání přírodních gum

Přírodní gumy jsou odpovědí na otázku, jak vytvořit gely na vodní bázi, šampony či různé sprchové přípravky v gelovité formě. Skrývají v sobě však mnohem více než jen možnost přeměnit vodu na gel. Podívejme se blíže na vlastnosti jednotlivých přírodních gum a jejich srovnání.

O tomto článku

Obsáhlý příspěvek o přírodních gumách pro vás připravila Ivana Jačalová. Srovnání přírodních gum je skvělou pomůckou pro zopakování poznatků před tvorbou gelových kosmetických produktů — najdete v něm test gelotvorných vlastností čtyř gum (xantanová, guarová, arabská a karagenan) a rovněž test sedimentace mica prášku v připravených gelech a roztocích.

Na co se přírodní gumy hodí

• Gely na vodní bázi

  Přírodní gumy se přidají do vody, případně hydrolátu či jiného vodního roztoku a dokážou ho přeměnit na gel.

• Stabilnější emulze

  Zlepšují stabilitu emulzí, případně jim dodají jedinečnou gelovitou konzistenci — právě na této kombinaci jsou založeny tělové jogurty.

• Ošetřující vlastnosti

  Některé přírodní gumy jsou schopny zlepšovat stav vlasů a používají se i jako aktivní látky.

• Textura a pocit na pokožce

  Přírodní gumy ovlivňují také texturu výrobků či jejich pocit na pokožce.

• Rostlinný i biotechnologický původ

  Mohou být získány z rostlinného materiálu či řas, některé gumy se připravují také biotechnologicky — jejich producenty jsou různé mikroorganismy.

Vlastnosti přírodních gum

Přírodní gumy a jejich využití

Přírodní gumy obvykle představují látky na bázi sacharidů, které ve vodním prostředí nabývají na objemu, protože vytvářejí propletené sítě, a tím pádem zvyšují viskozitu finálního výrobku. Najdete je v naší nabídce mezi zahušťovadly.

Na co všechno se vám tak mohou přírodní gumy hodit? V první řadě slouží k tvorbě gelů na vodní bázi. To znamená, že se přírodní gumy přidají do vody, případně hydrolátu či jiného vodního roztoku a dokážou ho přeměnit na gel. Samozřejmě existují určitá omezení: například některé gumy se rozpouštějí až po zahřátí, nebo jsou nestabilní při určitých hodnotách pH, případně nemusí vytvářet gely vůbec a mají jiné uplatnění.

Další vlastností přírodních gum je schopnost zlepšit stabilitu emulzí, případně dodat emulzím jedinečnou gelovitou konzistenci. Právě na kombinaci emulze (tedy spojení vody a olejů emulgátorem) ve spojení s přírodní gumou jsou založeny tělové jogurty.

Přírodní gumy mají také ošetřující vlastnosti. Některé přírodní gumy jsou schopny zlepšovat stav vlasů a používají se i jako aktivní látky. Kromě toho přírodní gumy ovlivňují také texturu výrobků či jejich pocit na pokožce. Přírodní gumy mohou být získávány z rostlinného materiálu nebo řas, některé gumy se připravují také biotechnologicky, jejich producenty jsou různé mikroorganismy.

Srovnání gelotvorných vlastností — metodika

Pro srovnání gelotvorných vlastností vybraných přírodních gum jsme připravili roztoky těchto gum s obsahem 1 % přírodní gumy, 2,5 % glycerinu, 1 % konzervantu Euxyl PE 9010 a 95,5 % demineralizované vody.

Všechny roztoky a gely byly připraveny stejným způsobem:

1. Viskózní kaše

   Prášková přírodní guma se smíchala s glycerinem na viskózní kaši.

2. Zapracování vody

   Do této směsi se za stálého míchání zapracovala demineralizovaná voda.

3. Konzervace

   Po vytvoření gelu se přidal konzervant.

4. Výjimka — karagenan zahřátí

   Vodní roztok karagenanu je nutné zahřát, aby došlo k rozpuštění a následně vytvoření gelu po zchladnutí směsi. V tomto případě byl konzervant přidán po ochlazení na pokojovou teplotu.

Xantanová guma

Xantanová guma je skvělou přírodní gumou pro začátečníky, neboť je schopna účinně vytvořit gel ve studené či horké vodě a je stabilní v širokém rozmezí pH. Pokud se vám výrobek s použitím xantanové gumy nepovede, pravděpodobně chyba nebude v xantanové gumě, ale v zastoupení jiných surovin či v postupu — xantanová guma zvládá široké rozmezí podmínek včetně intenzivního mixování, čímž vytváří velmi stabilní emulze. Dobře se kombinuje s galaktomannany, jako je konjakový prášek; kombinace těchto dvou látek způsobí výrazný nárůst viskozity.

Tato přírodní guma se získává biotechnologicky, produkuje ji Xanthomonas campestris. Nevýhodou xantanové gumy je, že výrobky s ní se mohou hůře roztírat a na pokožce zanechává mírně lepkavý pocit.

Xantanová guma obsahuje skupiny se záporným nábojem, čili se řadí mezi aniontové gumy. Takové záporně nabité gumy se obvykle nekombinují dobře s kladně nabitými látkami, kterými jsou například kationtové tenzidy často používané ve vlasové kosmetice. Na druhou stranu aniontové gumy dobře tvoří gely ve vodním prostředí pro použití v šamponech, sprchových gelech, čisticích gelech na pleť a podobně. Xantanová guma je tak dobře kombinovatelná s amfoterními, neiontovými či aniontovými ingrediencemi.

Xantanová guma v testu

Xantanová guma vytvořila poměrně hustý gel při koncentraci 1 %. Gel nebyl čirý a průhledný, naopak byl mléčně zbarvený, neprůhledný. Jeho struktura nebyla nejjemnější (v porovnání s guarovou gumou), přesto to neovlivnilo roztírání gelu na pokožku — gel se rovnoměrně rozetřel, proto jde při výrobě domácí kosmetiky spíše o vzhledovou vadu, která však nevadí funkčnosti. Avšak úplné rozetření gelu s xantanovou gumou na pokožce do ztracena trvá o něco déle než u guarové gumy a na pokožce je cítit mírně lepkavý pocit až do úplného vstřebání.

Xantanová guma má tu výhodu, že vytváří stabilní gely i v širším rozmezí pH včetně kyselého prostředí, proto je vhodná k zahuštění šamponů a jiných výrobků s obsahem glukosidů, které mají alkalické pH a je nutné je neutralizovat na fyziologické pH pokožky (4,5 – 5,5).

Xantanová guma je proto vhodná pro začátečníky. Již v malých dávkách (1 %) vytváří poměrně husté gely, proto pokud chcete šampony či sprchové gely, které lehce vytékají z lahvičky, použijte nižší dávky.

Guarová guma

Guarová guma je zahušťovadlo získávané ze semen Cyamopsis tetragonolobus. Snadno hydratuje ve studeném i horkém prostředí a vytváří poměrně husté gely. Guarová guma se řadí mezi neiontové gumy, a je tak kombinovatelná s jinými surovinami bez ohledu na jejich náboj. Existuje však také kationtová guarová guma, která má jiné vlastnosti, proto se tyto dvě látky nedají vždy zaměnit.

Guarová guma v testu

Další gumou, která dobře zahušťuje vodné roztoky, je guarová guma. Podobně jako xantanová guma ani guarová guma nevytváří průhledné roztoky, naopak mírně zakalené směsi. Výhodou oproti xantanové gumě však je, že výsledné gely mají velmi hladkou, příjemnou texturu, která nejen na dotek, ale i na pohled působí velmi dobře.

Nevýhodou je o něco nižší stabilita oproti xantanové gumě; stejně tak guarová guma vytváří při koncentraci 1 % gely s nižší viskozitou, tedy tekutější gely, proto k získání gelovitější konzistence budete potřebovat o něco vyšší dávku než u xantanové gumy.

Arabská guma

Arabská guma se získává extrakcí ze stromu Acacia senegal a lze ji najít také pod označením acacia guma. Tato guma není příliš známá silnými gelotvornými vlastnostmi, nevytváří husté gely, avšak je schopna stabilizovat emulze, jelikož interaguje s lipidy. Kromě toho vytváří na pokožce jemný pocit, a tak zlepšuje texturu výrobků. Někdy nachází uplatnění také v dekorativní kosmetice, protože zlepšuje adhezi barviv na pokožku.

V případě, že pracujete s arabskou gumou a máte problém s jejím úplným rozpuštěním ve studené vodě, můžete směs zahřát na 70 °C, dokud se arabská guma zcela nehydratuje. Po ochlazení může dojít ke změně viskozity. Obvykle se výraznější zvýšení viskozity dosahuje při použití této gumy v koncentraci alespoň 40 %. Jedná se o aniontovou gumu, která není dobře kombinovatelná s látkami s čistě kladným nábojem.

Díky zmíněné schopnosti interakce s lipidy arabská guma usnadňuje spojení olejů s vodou bez zvýšení viskozity. To je obzvláště vhodné, pokud chcete inkorporovat malé množství olejů do vodního roztoku, například spojit esenciální oleje s vodními roztoky při zachování nízké viskozity — v tonerech a sprejích. Zkuste využít poměr arabské gumy k olejům 3:1, případně 4:1.

Arabská guma v testu

Arabská guma byla jedinou gumou v našem testu, která nezahustila připravený vodní roztok. Tím pádem arabská guma není vhodná k zahušťování výrobků či vytváření gelů při samostatném použití. Arabskou gumu se tak vyplatí použít v kombinaci s jinými přírodními gumami pro vytvoření gelu a zahuštění výrobku.

Při testu arabské gumy byla získána čirá kapalina, proto arabská guma roztoky nezakaluje, naopak poskytuje průhledné roztoky.

Karagenan

Mezi aniontové gumy získané z řas se řadí karagenan. Konkrétně se získává z červené mořské řasy Chondrus crispus a je široce používanou ingrediencí nejen v kosmetice, ale hlavně v potravinářství. Jedná se o dobré zahušťovadlo a částečně také emulgátor, a tak zlepšuje spojení olejových a vodných surovin.

Karagenan pomáhá zahustit výrobky, vytvořit husté, viskózní emulze. Kromě toho zlepšuje hydrataci pokožky, protože v ní pomáhá udržet více vody.

Karagenan v testu

Karagenan představuje rostlinnou alternativu živočišné želatiny a tomu odpovídají i jeho vlastnosti. Karagenan je před zahuštěním nutné nejprve zahřát, a to ve vodní lázni do rozpuštění, které se dosáhne při zhruba 70 °C. Po rozpuštění je nutné nechat směs vychladnout. Až po úplném vychladnutí dojde ke ztuhnutí, proto někdy musíte počkat i několik hodin v závislosti na teplotě místa, kde směs chladne, abyste získali pevnou hmotu.

Výhodou karagenanu je, že intenzivně zahušťuje už při nízké koncentraci. Při množství 1 % se po vychladnutí získalo tuhé želé, podobné želatině na zákuscích. Proto je k zahuštění výrobků vhodnější použít nižší koncentraci, neboť pevnost tohoto želé byla příliš vysoká na to, aby se jakýkoli výrobek mohl lít.

Při koncentraci 0,3 % již bylo možné míchat směs pomocí tyčinky. Nevýhodou však bylo, že při míchání se pevný podíl želé mírně rozdrobil na menší části, a tak jsme nezískali jednolitý gel, ale naopak směs hrudek želé, které nejenže nevypadají na pohled dobře, ale také se s nimi nejlépe nepracuje.

Celkově má karagenan výhody v tom, že poskytuje poměrně čiré a průhledné roztoky; nevýhoda spočívá v nutnosti zahřát směs, aby se karagenan rozpustil, což přidává další krok výroby navíc. Zároveň se nezískal jednolitý gel, ale směs hrudek, proto buď použijte velmi nízké koncentrace kolem 0,1 %, nebo karagenan zkombinujte s jinou přírodní gumou pro dosažení lepších vlastností.

Přírodní gumy a mica prášky

Při výrobě šamponů či sprchových gelů občas mnozí z nás sáhnou po různých barvivech, přičemž nejčastěji se jedná o mica prášky. Mica prášky jsou nejen třpytivé, ale zároveň jsou dostupné v široké paletě barev pro ozvláštnění vašeho výrobku. Chcete si i vy připravit paletu pestře zbarvených výrobků? Určitě pak nechcete, aby po čase vámi vybraný mica prášek klesl na dno výrobku. I proto jsme se podívali na test sedimentace mica prášku v námi připravených gelech a roztocích přírodních gum.

Postupovali jsme obdobně jako při předchozím testu. Byly připraveny 1% roztoky přírodních gum s výjimkou karagenanu, který byl použit v koncentraci 0,3 %, neboť při 1 % poskytuje příliš tuhé želé, do kterého by nebylo možné mica prášek inkorporovat. Stejně tak byl 0,3% roztok karagenanu zahřát pro rozpuštění tohoto zahušťovadla.

Následně bylo do roztoku přidáno 0,5 % zeleného mica prášku a pro rovnoměrné rozptýlení ve směsi byl použit napěňovač mléka. Pro usnadnění rozptýlení mica prášku lze toto barvivo přidat již do směsi glycerinu a přírodní gumy a až poté přidat vodu.

10 g této směsi jsme přelili do zkumavek a nechali ve svislé poloze odstát 72 hodin, abychom pozorovali případné usazení mica prášku na dno. Výsledky se vztahují na příslušné procento použité přírodní gumy (1 %, resp. 0,3 % u karagenanu), a tak při použití nižší koncentrace přírodní gumy se nemusí dosáhnout stejného výsledku (gel nemusí být dostatečně viskózní a mica prášek bude sedimentovat na dno). Jaká byla naše zjištění? Čtěte níže.

Xantanová guma a mica prášek

Při použití xantanové gumy byly dosaženy celkem dobré výsledky v kombinaci s mica práškem. Mica prášek nesedal na dno, mírná sedimentace po 72 hodinách byla pozorována pouze v horní části sloupce gelu. Pokud by mica prášek byl součástí kosmetického výrobku, tento jev by neměl představovat velký problém, protože při manipulaci s výrobkem dochází také k občasnému promíchání. Celkově mica prášek nesedal na dno, proto je možné dobře kombinovat xantanovou gumu s mica prášky pro dosažení zbarvených výrobků.

Guarová guma a mica prášek

Další dobře kombinovatelnou gumou s mica prášky je guarová guma. Mica prášek opět nesedal na dno, jemná sedimentace na vrchu sloupce gelu bude zanedbatelná při používání výrobku, protože manipulací s výrobkem dojde i k mírnému promíchání. Mica prášek byl rozptýlen velmi rovnoměrně — v tomto ohledu se guarová guma ukázala jako nejlepší gelotvorné činidlo pro zabudování mica prášku. Gel byl rovnoměrně zbarvený, celkově se jevil ještě o něco homogennější než u xantanové gumy.

Arabská guma a mica prášek

Jelikož arabská guma vůbec nezahustila připravený roztok, nedošlo podle našich očekávání ani k rovnoměrnému rozptýlení mica prášku a mica prášek tak sedimentoval na dno.

Karagenan a mica prášek

Při použití mica prášku s gelem karagenanu bylo pozorováno určité rozptýlení barviva. Jelikož však roztok obsahoval větší kousky karagenanu, směs nebyla jednolitá a homogenní, a tak ani mica prášek nebyl tak rovnoměrně rozptýlený jako v případě gelu xantanové a guarové gumy. Rovněž byla pozorována výraznější sedimentace v horní části gelu.

Jelikož karagenan v našem případě (0,3 % karagenanu v roztoku) nevytvořil zcela homogenní gel ani po promíchání mixérem či napěňovačem mléka, nebylo možné, aby i mica prášek byl dokonale a rovnoměrně rozptýlen.

Srovnání gum v přehledu

Shrnutí výsledků obou testů — gelotvorné vlastnosti při koncentraci 1 % (karagenan i 0,3 %) a chování mica prášku po 72 hodinách.

Časté otázky k přírodním gumám

Praktické otázky k výběru přírodní gumy, práci s karagenanem, kombinovatelnosti s tenzidy i k barvení mica prášky.

Závěr

Věříme, že naše srovnání přírodních gum pomohlo rozšířit obzory a přineslo více poznatků. Objasnil vám náš příspěvek některé otázky ohledně tvorby přírodní kosmetiky ve formě gelu?

Pokud máte nějaké vlastní zkušenosti a poznatky, které by přinesly další nové informace k tomuto tématu, neváhejte a napište nám na [email protected]. Srdečně děkujeme Ivaně Jačalové za obsáhlý příspěvek.

Než se znovu setkáme u dalšího článku či návodu, nepřestávejte tvořit přírodní kosmetiku.