COCAMIDOPROPYL BETAINE và các ỨNG DỤNG TRONG mỹ PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HỐ HỌC VÀ THỰC PHẨM
------

BÁO CÁO HỐ HỌC VÀ CƠNG NGHỆ
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

Đề tài: SODIUM COCOYL GLYCINATE VÀ ỨNG
DỤNG TRONG LĨNH VỰC MỸ PHẨM

GVHD: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
SVTH: NGUYỄN NGỌC QUỲNH NHƯ 18139140

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2022


MỤC LỤC
MỤC LỤC.......................................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH VẼ...............................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU..........................................................................................iv
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN.........................................................................................2
1.1. Tổng quan về chất hoạt động bề mặt ................................................................ 2
1.2. Chất hoạt động bề mặt gốc acid amin (AAS) ................................................... 3
1.3. Tổng quan về sodium cocoyl glycinate ............................................................ 4
1.3.1. Sodium cocoyl glycinate là gì? .................................................................. 4
1.3.2. Nguồn gốc .................................................................................................. 6
1.3.3. Đặc điểm .................................................................................................... 6
1.3.4. Ưu điểm của Sodium Cocoyl Glycinate trong lĩnh vực mỹ phẩm ............. 6
1.3.5. Nhược điểm của Sodium Cocoyl Glycinate trong lĩnh vực mỹ phẩm ....... 7

CHƯƠNG

II:

MỘT

SỐ

TÍNH

CHẤT

CỦA

SODIUM

COCOYL

GLYCINATE…………………………………………………………………...…….8
2.1. Các thơng số giá trị của Sodium Cocoyl Glycinate .......................................... 8
2.2. Một số phương pháp nghiên cứu các tính chất của Sodium Cocoyl Glycinate 8
2.3. Khả năng tạo bọt ............................................................................................... 9
2.4. Sức căng bề mặt .............................................................................................. 10
2.5. Khả năng hòa tan trong nước tốt ..................................................................... 11
2.6. Khả năng phân huỷ sinh học ........................................................................... 11
CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CỦA SODIUM COCOYL GLYCINATE TRONG
CÔNG NGHIỆP MỸ PHẦM……………………………………………………….12
3.1. Thị trường Sodium Cocoyl Glycinate ............................................................. 13
i

3.2. Ứng dụng trong sữa tắm.................................................................................. 14
3.3. Ứng dụng trong sữa rửa mặt ........................................................................... 17
3.4. Ứng dụng trong kem cạo râu .......................................................................... 18
3.5. Ứng dụng trong một số loại sản phẩm khác ................................................... 19
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN………………………………………………………....22
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………..23

ii


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 – Cấu trúc hố học của Sodium Cocoyl Glycinate ……………………………5
Hình 1.2 – Sodium Cocoyl Glycinate dạng bột (rắn) ………………………………….5
Hình 1.3 – Sodium Cocoyl Glycinate dạng lỏng ………………………………………6
Hình 2.1 – Mơ đun giãn nở bề mặt của Sodium Cocoyl ……………………………….10
Hình 2.2 – Sức căng bề mặt cân bằng của dung dịch nước Sodium Cocoyl Glycinate so
với nồng độ log mol …………………………………………………………………..11
Hình 3.2 – Sữa tắm Orange Blossom TAAJ ………………………………………….17
Hình 3.3 – Sữa Rửa Mặt CareCella Enzyme Powder Cleanser ………………………18
Hình 3.4 – Sữa rửa mặt tạo bọt Micellair ……………………………………………..18
Hình 3.5 – Kem cạo râu DZ Nuts …………………………………………………….19
Hình 3.6 – Dầu gội xả macadamia ultra rich moisture ……………………………….20
Hình 3.7 – Bột tẩy tế bào chết siêu mịn ………………………………………………20
Hình 3.8 – Nước tẩy trang Joylab ……………………………………………………..21

iii


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 – Các loại chất hoạt động bề mặt và ứng dụng ………………………………3
Bảng 2.1 – Một số thông số giá trị của Sodium Cocoyl Glycinate …………………….8
Bảng 2.2 – Các giá trị thông số của Sodium Cocoyl Glycinate ………………………..9
Bảng 3.1 – Một số chỉ số chất lượng của CG – 30 và CG – 95 ………………………..14

iv


LỜI MỞ ĐẦU
Chất hoạt động bề mặt thường là thành phần chính của mỹ phẩm, chất tẩy rửa, nhũ
tương và các sản phẩm khác dùng trong gia đình và cơng nghiệp. Trong trường hợp các
sản phẩm mỹ phẩm muốn tiếp xúc với da người, các hợp chất phải có khả năng kích
ứng thấp, khơng gây dị ứng và độc tính tế bào rất thấp. Tuy nhiên, việc sử dụng chất
hoạt động bề mặt đã bị hạn chế bởi các vấn đề về khả năng phân hủy sinh học thấp và
sự tổng hợp của chúng từ các nguồn tài nguyên không bền vững.
Trong những năm gần đây, các chất hoạt động bề mặt có thể phân hủy sinh học dựa
trên các axit amin đã trở thành mối quan tâm lớn đối với việc sản xuất mỹ phẩm. Chất
hoạt động bề mặt axit amin là một phần trong công thức của dầu gội, nước xả, xà phòng
cơ thể, sữa rửa mặt và nhiều sản phẩm khác, cũng như các sản phẩm chăm sóc em bé,
do khả năng tạo bọt kem khơng gây kích ứng.
Do đó, trong đề tài này em lựa chọn tìm hiểu chất hoạt động bề mặt Sodium Cocoyl
Glycinate. Đây là một trong những chất hoạt động bề mặt đang ngày càng phổ biến hơn
trong các sản phẩm đặc biệt là trong lĩnh vực mỹ phẩm nhờ vào các đặc tính dịu nhẹ
của nó đối với cơ thể con người và sự thân thiện với môi trường.

1


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về chất hoạt động bề mặt

Chất hoạt động bề mặt là sản phẩm linh hoạt nhất của ngành cơng nghiệp hóa chất,
được sử dụng trong mọi lĩnh vực công nghiệp từ chất tẩy rửa gia dụng đến bùn khoan
và các mặt hàng thực phẩm cho đến dược phẩm.
Chất hoạt động bề mặt là các phân tử lưỡng tính và do đó được hấp thụ trong giao
diện khơng khí và nước. Tại mặt phân cách, chúng tự sắp xếp sao cho phần kỵ nước ở
trong khơng khí và phần kỵ nước ở trong nước. Điều này sẽ làm giảm độ căng bề mặt
hoặc bề mặt giữa các bề mặt.
Chất hoạt động bề mặt là các phân tử amphiphilic có phần kỵ nước và phần ưa nước.
Đuôi kỵ nước là một hydrocacbon, fluorocarbon hoặc siloxan. Các chất hoạt động bề
mặt thường được phân loại dựa trên đầu phân cực của chúng vì các đi kỵ nước thường
giống nhau. Nếu nhóm đầu khơng có điện tích, chất hoạt động bề mặt được gọi là khơng
ion. Nếu nhóm đầu có điện tích âm hoặc dương, nó được gọi là anion hoặc cation, tương
ứng. Nếu nó chứa cả nhóm dương và nhóm âm, thì chất hoạt động bề mặt được gọi là
zwitterionic.
Chất hoạt động bề mặt anionic và nonionic cho đến nay là những loại chất hoạt
động bề mặt được sử dụng nhiều nhất trong ngành công nghiệp. Chất hoạt động bề mặt
anion được sử dụng đặc biệt trong các sản phẩm tẩy rửa như bột giặt và dầu gội. Mặt
khác, chất hoạt động bề mặt không chứa ion thường được sử dụng làm chất làm ướt và
trong công nghiệp thực phẩm. Cả chất hoạt động bề mặt cation và zwitterionic đều được
sử dụng đặc biệt hơn vì chúng đắt hơn để sản xuất.
Loại chất hoạt động bề mặt
Anionic

Cationic

Nonionic

Ví dụ
Ứng dụng
Alkyl sulfate, xà Chiếm 50% trong CN sản

phòng,…
xuất, giặt tẩy, nước rửa chén,
dầu gội,…
Muối amoni bậc 4 Sử dụng cùng nonionic, không
dùng cùng với anion, làm chất
làm mềm trong dệt may, phụ
gia chống tĩnh điện
Rượu béo etoxyl Chiếm 45% trong CN sản
hoá,
xuất, một chất làm ướt trong
Polyoxyetylen,
2


Zwitterionic

TritonM
X
– chất phủ, làm thành phần thực
100,…
phẩm,…
Betaines,
Chất bôi trơn đặc biệt, đắt
amphoacetat
tiền…
Bảng 1.1 – Các loại chất hoạt động bề mặt và ứng dụng

Mục đích chính của chất hoạt động bề mặt là làm giảm sức căng bề mặt và ổn định
bề mặt. Nếu khơng có chất hoạt động bề mặt, việc giặt giũ sẽ rất khó khăn và nhiều sản
phẩm thực phẩm như mayonnaise và kem sẽ không tồn tại. Do đó, việc tối ưu hóa các

chất hoạt động bề mặt cho các ứng dụng khác nhau là rất quan trọng và các phép đo sức
căng bề mặt và bề mặt có vai trị quan trọng trong đó.
1.2. Chất hoạt động bề mặt gốc acid amin (AAS)
Chất hoạt động bề mặt sinh học là một loại chất hoạt động bề mặt xanh và bền vững
được tổng hợp tự nhiên từ các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm và nấm men hoặc được
đào thải ra bên ngồi. Do đó, các chất tương đương tổng hợp với chất hoạt động bề mặt
sinh học có thể được điều chế bằng cách thiết kế các phân tử mơ phỏng cấu trúc lưỡng
tính tự nhiên như phospholipid , alkyl glucoside và acyl amino acid.
Chất hoạt động bề mặt gốc axit amin là một nhóm chất hoạt động bề mặt có nguồn
gốc từ chất hydrophobe cùng với các axit amin đơn giản, axit amin hỗn hợp từ quá trình
tổng hợp hoặc từ các chất thủy phân protein, và như vậy có thể chỉ được lấy từ các
nguồn tài nguyên tái tạo. Có một số con đường để tổng hợp chúng và điều này cho phép
tạo ra sự đa dạng về cấu trúc trong loại chất hoạt động bề mặt này, dẫn đến chức năng
có thể điều chỉnh rộng rãi trong các đặc tính hóa lý của chúng.
Chất hoạt động bề mặt axit amin được sử dụng phổ biến nhất bao gồm axit amin
hoặc gốc nhóm peptit, chịu trách nhiệm về tính ion của chất hoạt động bề mặt và hoạt
tính sinh học của nó, và phần kỵ nước không phân cực. Phần không phân cực thường
đại diện cho các axit béo chuỗi dài, có nguồn gốc từ dầu dừa. Phần lớn axit béo đại diện
trong dầu dừa là axit lauric, tiếp theo là axit myristic, axit palmitic, axit caprylic, axit
capric và axit oleic. Những chất này thường được sử dụng trong mỹ phẩm, giữ cho da
ẩm hơn và tóc khỏe hơn. Các axit béo được sử dụng trong sản xuất chất hoạt động bề
mặt thường có nguồn gốc từ dầu dừa hoặc dầu cọ. Một số cơ chất khác cũng được báo
cáo, bao gồm dầu đậu nành, ngô và dầu ô liu, hoặc gần đây là nhộng tằm. Việc sản xuất
vi khuẩn của các chất hoạt động bề mặt axit amin có thể được sử dụng để sản xuất từ
3


các nguồn tài nguyên bền vững, giống như sử dụng quá trình lên men cacbohydrat
xenluloza, tức là vỏ đậu nành như một vật liệu phế thải dồi dào.
Chất hoạt động bề mặt axit amin acyl được coi là axit béo biến đổi trong đó các

chuỗi hydrocacbon được liên kết với nhau bằng liên kết amido, mang lại khả năng hòa
tan cao hơn và tăng cường đặc tính hấp phụ so với axit béo mẹ. Các chất hoạt động bề
mặt này được sử dụng rộng rãi trong các công thức sản phẩm tiêu dùng vì chúng có lợi
cho da và tóc, đồng thời ít độc hại và ít gây dị ứng, cũng khơng gây kích ứng mắt và dễ
phân hủy sinh học. Hơn nữa, các chất hoạt động bề mặt axit amin acyl có độ ổn định tốt
hơn đối với nước cứng và chất điện phân nồng độ cao, và nhiều chất trong số chúng có
hoạt tính nhũ hóa và kháng khuẩn tuyệt vời, khiến chúng có giá trị như chất phụ gia
trong cơng thức thực phẩm, mỹ phẩm, chăm sóc cá nhân và các sản phẩm thực phẩm.
1.3. Tổng quan về sodium cocoyl glycinate
1.3.1.

Sodium cocoyl glycinate là gì?

Sodium Cocoyl Glycinate là một chất hoạt động bề mặt nhẹ dựa trên axit amin
khác bao gồm Glycine và một axit béo. Vì Glycine là axit amin nhỏ nhất, nó cho phép
chất hoạt động bề mặt có đầu tích điện nhỏ hơn đáng kể so với các chất hoạt động bề
mặt anion khác. Do đó, nó ít gây hại cho Lớp sừng (SC) hơn so với các anion khác.
Trong một nghiên cứu sử dụng hệ thống tế bào khuếch tán Franz, chất hoạt động bề mặt
acylglycinate được chứng minh là có Chỉ số truyền ít nhất so với sulfat, glutamat,
alalinat, taurat và xà phịng. Điều này có ý nghĩa vì Glycine là một axit amin trung tính
và khơng có hàm lượng glycine đáng chú ý trong lớp sừng so với các loại axit amin tích
điện.
Danh pháp IUPAC: Sodium Cocoyl Glycinate
Một số tên gọi khác: Glycine, N-Coco Acyl Derivs., Sodium Salts,…

4


Cơng thức hố học: C14H26NNaO3.

Hình 1.1 – Cấu trúc hố học của Sodium Cocoyl Glycinate
Sodium Cocoyl Glycinate đã được chứng minh là có thể loại bỏ squalane mà khơng
loại bỏ chất béo liên kết gian bào. Hợp chất này hòa tan chất béo gian bào ít hơn so với
các chất hoạt động bề mặt anion khác và thậm chí với chất hoạt động bề mặt nonion
decyl glucoside.
Sodium Cocoyl Glycinate có thể ở dạng bột hoặc lỏng. Tính dịu nhẹ và các thuộc
tính của Sodium Cocoyl Glycinate giúp ích cho việc sử dụng nó trong dầu gội đầu, chăm
sóc da, sữa tắm và kem cạo râu. Sodium Cocoyl Glycinate chủ yếu được sử dụng để sản
xuất các sản phẩm không chứa sulfate.

Hình 1.2 – Sodium Cocoyl Glycinate dạng bột (rắn)

5


Hình 1.3 – Sodium Cocoyl Glycinate dạng lỏng
1.3.2.

Nguồn gốc

Sodium Cocoyl Glycinate có thể có nguồn gốc từ động vật hoặc thực vật nhưng
thường là được tổng hợp từ acid béo dừa và acid amin glycine.
Việc sản xuất chúng có thể thông qua các con đường công nghệ sinh học và hóa học
khác nhau bằng cách sử dụng các nguyên liệu thô tái tạo như axit amin và dầu thực vật.
Sodium Cocoyl Glycinate có thể được điều chế bằng phản ứng được thực hiện với sự
có mặt của glycine, KOH và cocoyl clorua, ở pH 11,5 – 12,5.
1.3.3.

Đặc điểm

Natri N-cocoyl glycinate là chất lỏng màu vàng hoặc không màu, chất hoạt động
bề mặt anion axit amin nhẹ, dung dịch có tính kiềm trung tính, tạo bọt tốt trong phạm
vi PH rộng, có thể có độ mịn và bong bóng đàn hồi.
Sodium cocoyl L-glycinate có khả năng khử nhiễm, nhũ hóa, hịa tan tuyệt vời,
tạo bong bóng ổn định, bảo vệ chống gỉ, giảm thiểu ăn mòn, khả năng thấm ướt và thẩm
thấu, cải thiện đặc tính của bọt bong bóng, cũng có khả năng tạo mực, khảm, dưỡng
tuyệt vời.
Sodium N-cocoyl-L-glycinate có khả năng tương thích tuyệt vời với da và tóc,
có thể tạo màng bảo vệ trên bề mặt da và tóc, rất thích hợp cho việc pha chế cơng thức
khơng chứa sulfate.
1.3.4.

Ưu điểm của Sodium Cocoyl Glycinate trong lĩnh vực mỹ phẩm
6


Sodium Cocoyl Glycinate được coi là dịu nhẹ và không gây khô da. Nhờ vậy
được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm dành cho da nhạy cảm hoặc các sản phẩm
dành cho trẻ em.
Sodium Cocoyl Glycinate là một trong số ít chất làm sạch tự nhiên tạo ra bọt cho
cảm giác như kem.
Sodium Cocoyl Glycinate được coi là an toàn và khơng gây kích ứng da khi được
ứng dụng làm chất hoạt động bề mặt trong các loại mỹ phẩm.
Sodium Cocoyl Glycinate có khả năng phân huỷ sinh học.
Sodium Cocoyl Glycinate thuộc chất hoạt động bề mặt sinh học nên có giá trị
hơn chất hoạt động bề mặt gốc dầu mỏ về tính độc đáo, tính đa dạng, tính chọn lọc, tính
tiện lợi trong sản xuất, tính dịu nhẹ và hiệu quả cao ngay cả ở các điều kiện hoạt động
khắc nghiệt như nhiệt độ cao.
1.3.5.

Nhược điểm của Sodium Cocoyl Glycinate trong lĩnh vực mỹ phẩm

Sodium Cocoyl Glycinate dễ bị kết tủa trong mơi trường có độ pH thấp, do đó
khơng phù hợp với một số cơng thức sản phẩm có độ pH thấp hơn 5.

7


CHƯƠNG II: MỘT SỐ TÍNH CHẨT CỦA SODIUM COCOYL GLYCINATE
2.1. Các thông số giá trị của Sodium Cocoyl Glycinate
Tên thông số

Giá trị
Khối lượng phân tử
279.35
Lượng Hydrogen liên kết
1
Lượng Hydrogen điện tử liên kết
3
Số liên kết có thể xoay
12
Khối lượng chính xác
279.18103797
Khối lượng đơn nhân
279.18103797
Diện tích bề mặt cực
69.2 Ų
Số lượng ngun tử nặng
19
Điện tích hình thức

0
Phức hợp (Complexity)
235
Số lượng ngun tử đồng vị
0
Số lượng nguyên tử trung tâm lập thể được xác định
0
Số lượng nguyên tử trung tâm lập thể không xác định
0
Số lượng liên kết trung tâm lập thể xác định
0
Số lượng liên kết trung tâm lập thể không xác định
0
Đơn vị liên kết đồng hoá trị
2
Hợp chất được chuẩn hố
Có
Bảng 2.1 – Một số thơng số giá trị của Sodium Cocoyl Glycinate
2.2. Một số phương pháp nghiên cứu các tính chất của Sodium Cocoyl Glycinate
Kết quả đo lường các đặc tính bề mặt của các chất hoạt động bề mặt mới được tổng
hợp chỉ ra rằng các chất hoạt động bề mặt Sodium Cocoyl Glycinate có các đặc tính bề
mặt tuyệt vời. Thử nghiệm độ tẩy rửa đã được thực hiện với Sodium Cocoyl Glycinate
bằng cách sử dụng máy thử độ tẩy rửa kiểu khuấy/ trộn ở nhiệt độ phòng. Kết quả cho
thấy rằng Sodium Cocoyl Glycinate cho thấy khả năng tẩy rửa tốt ở mức độ vừa phải.
Phép đo độc tính cấp tính qua đường miệng (LD50) cho thấy Sodium Cocoyl Glycinate
rất nhẹ so với chất hoạt động bề mặt không ion và anion thông thường được sử dụng
trong chất tẩy rửa và các công thức mỹ phẩm như polyoxyethylene lauryl ether (PLA)
và axit dodecylbenzen sulfonic (LAS). Khả năng phân hủy sinh học chính của Sodium
Cocoyl Glycinate là lớn hơn 95%, cho thấy rằng Sodium Cocoyl Glycinate được chấp
nhận cho các ứng dụng mỹ phẩm và chất tẩy rửa. Cả thử nghiệm kích ứng da cấp tính

và kích ứng mắt cấp tính đều cho thấy chất hoạt động bề mặt ở mức độ nhẹ. Đặc biệt,
thử nghiệm kê đơn trong công thức dầu gội được điều chế bằng Sodium Cocoyl

8


Glycinate cho thấy cảm giác tốt hơn và khả năng tạo bọt tuyệt vời so với các chất hoạt
động bề mặt thông thường được sử dụng như silicon. Thử nghiệm miếng dán cũng cho
thấy khơng gây kích ứng trong 48 giờ, cho thấy khả năng ứng dụng trong các sản phẩm
mỹ phẩm và gia dụng.
Thông số
Giá trị
−1
0,21
𝐶𝑀𝐶 (𝑛𝑚𝑜𝑙. 𝐿 )
−1
33,1
𝛾𝑐𝑚𝑐 (𝑚𝑁. 𝑚 )
−2
5,4
Γ𝑚𝑎𝑥 (𝜇𝑚𝑜𝑙. 𝑚 )
2
−1
0,31
𝐴𝑚𝑖𝑛 (𝑛𝑚 . 𝑚𝑜𝑙 )
−1
-30,9
∆𝐺(𝐾𝐽. 𝑚𝑜𝑙 )
Bảng 2.2 – Các giá trị thông số của Sodium Cocoyl Glycinate
2.3. Khả năng tạo bọt

Chất hoạt động bề mặt Sodium Cocoyl Glycinate, với nhóm đầu nhỏ gọn của chúng
và khả năng hình thành liên kết hydro ở bề mặt phân cách vì các nhóm amit sẽ có thể
hình thành bề mặt phân cách cứng nhắc như vậy. Mô đun giãn nở bề mặt của Sodium
Cocoyl Glycinate được cho trong hình 2.1. Trong điều kiện pH cao, nơi các loại ion hóa
chiếm ưu thế, mơ đun giãn nở tương đối thấp. Khi pH tiến gần đến mép pH của kết tủa
hoặc với sự gia tăng mức độ axit không phân ly của chất hoạt động bề mặt, sẽ có sự tích
tụ rõ ràng của mơ đun giãn nở bề mặt. Sự hình thành các phức hợp axit-xà phịng giữa
các loại ion hóa và ion hóa tại bề mặt phân cách dẫn đến một màng bề mặt cứng, do đó
dẫn đến sự gia tăng mô đun giãn nở. Các chất hoạt động bề mặt như natri lauryl ete
sulfat hoặc sự kết hợp của nó với betaine khơng tạo thành phức chất như vậy. Mặt khác,
Sodium Cocoyl Glycinate có thể tạo thành bọt mịn ở các giá trị pH ngay trên mép kết
tủa của nó.

9


Hình 2.1 – Mơ đun giãn nở bề mặt của Sodium Cocoyl Glycinate
2.4. Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt của chất hoạt động bề mặt tăng lên khi chiều dài chuỗi của gốc kỵ
nước tăng lên. Zhang và cộng sự xác định giá trị sức căng bề mặt của Sodium Cocoyl
Glycinate bằng phương pháp tấm Wilhelmy sử dụng máy đo độ căng DCAT 11 ở 25 ±
0,2°C và thu được giá trị sức căng bề mặt là 33 mN.m −1 ở cmc là 0,21 mmol.L−1 .
Sức căng bề mặt cân bằng của dung dịch nước loãng Sodium Cocoyl Glycinate
được đo và thể hiện trong hình. Giá trị sức căng bề mặt tối thiểu (γCMC) thu được bằng
cách phân tích vùng cao nguyên của các ô. Nồng độ micelle tới hạn (CMC) của Sodium
Cocoyl Glycinate thu được bằng cách phân tích điểm giao nhau của vùng cao nguyên
và phần dốc xuống của ô.

10

Hình 2.2 – Sức căng bề mặt cân bằng của dung dịch nước Sodium Cocoyl
Glycinate so với nồng độ log mol
Lượng dư trên bề mặt của Sodium Cocoyl Glycinate ở CMC (Γmax) thu được từ
phương trình hấp thụ Gibbs:
Γ𝑚𝑎𝑥 = −

1
𝜕𝛾
(
)
2,303𝑛𝑅𝑇 𝜕𝑙𝑜𝑔𝐶 𝑇

Giá trị Γ𝑚𝑎𝑥 của Sodium Cocoyl Glycinate lớn hơn giá trị của natri lauroyl
sarcosinate, trong khi Amin nhỏ hơn giá trị sau. Điều này là do nhóm glycinate ưa nước
nhỏ hơn. Giá trị năng lượng tự do của micellization (ΔG) của Sodium Cocoyl Glycinate
thu được từ giá trị CMC cho thấy rằng quá trình mixen trong dung dịch được ưu tiên về
mặt nhiệt động lực học.
2.5. Khả năng hòa tan trong nước tốt
Khả năng hòa tan trong nước tốt của Sodium Cocoyl Glycinate là do sự hiện diện
của liên kết CO-NH bổ sung. Khả năng này làm cho chúng dễ dàng phân hủy sinh học
và thân thiện với môi trường so với các chất thông thường của chúng.
2.6. Khả năng phân huỷ sinh học
Chất hoạt động bề mặt Sodium Cocoyl Glycinate thường có thể có nguồn gốc từ
các ngun liệu thức ăn chăn ni có nguồn gốc từ động vật hoặc nông nghiệp. Chúng
ngày càng được sử dụng phổ biến hơn bởi vì có thể được tổng hợp bằng cách sử dụng
11


các nguồn tái tạo và tính dễ phân hủy cũng như sản phẩm phụ vô hại của chúng làm cho

chúng an tồn hơn đối với mơi trường. Bên cạnh đó axit amin là các hợp chất tái tạo
nên các chất hoạt động bề mặt được tổng hợp từ axit amin cũng có tiềm năng lớn như
các chất bền vững và thân thiện với môi trường.

12


CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CỦA SODIUM COCOYL GLYCINATE TRONG
CÔNG NGHIỆP MỸ PHẦM
3.1. Thị trường Sodium Cocoyl Glycinate
Sodium Cocoyl Glycinate, còn được gọi là Glycinate, là một chất hoạt động bề mặt
nhẹ dựa trên axit amin có nguồn gốc từ axit béo coco tự nhiên và axit amin glycine.
Tính dịu nhẹ và các thuộc tính của glycinate giúp ích cho việc sử dụng nó trong dầu gội
đầu, chăm sóc da, sữa tắm và kem cạo râu. Sodium Cocoyl Glycinate chủ yếu được sử
dụng để sản xuất các sản phẩm không chứa sulfat. Thị trường Sodium Cocoyl Glycinate
toàn cầu dự kiến sẽ mở rộng với tốc độ đáng kể trong giai đoạn dự báo do nhu cầu về
các sản phẩm không chứa sulfate tăng lên.
Nhu cầu về các sản phẩm không chứa sulfate tăng cao, sự phát triển trong ứng dụng
các chất hoạt động bề mặt nhẹ và tiến bộ trong công nghệ sản xuất được dự đoán sẽ thúc
đẩy nhu cầu về Sodium Cocoyl Glycinate. Xu hướng sử dụng các sản phẩm không chứa
sunfate đã thúc đẩy các nhà sản xuất phát triển các chất hoạt động bề mặt nhẹ không
chứa sunfate tan trong nước thế hệ mới. Sự gia tăng nhận thức về các sản phẩm như vậy
thông qua các quảng cáo đã thúc đẩy nhu cầu về dầu gội đầu, sữa tắm, sửa rửa mặt và
chất tẩy rửa. Sự gia tăng nhận thức của người tiêu dùng về nguyên liệu thơ được sử
dụng trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân cũng được ước tính sẽ thúc đẩy nhu cầu về
Sodium Cocoyl Glycinate. Sự xuất hiện của các công nghệ sản xuất bền vững để phát
triển các chất hoạt động bề mặt nhẹ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của dân số cũng
được dự đoán sẽ thúc đẩy thị trường. Việc sử dụng Sodium Cocoyl Glycinate trong các
sản phẩm mỹ phẩm được dự đoán sẽ tăng lên trong thời gian dự báo, vì nó có các đặc
tính hóa học như tạo bọt nhiều và ít gây hại cho da nhất do chất tẩy rửa gây ra. Tuy

nhiên, sự phức tạp trong chế biến và chi phí sản xuất cao được dự đoán sẽ cản trở thị
trường Sodium Cocoyl Glycinate trong giai đoạn dự báo.
Nhu cầu về các sản phẩm chăm sóc cá nhân khơng chứa sulfat rất thấp trong vài
năm trước đây; tuy nhiên, nhu cầu bắt đầu tăng lên, khi người tiêu dùng nhận thức được
những ảnh hưởng lâu dài của các sản phẩm chứa sulfat đối với cơ thể và môi trường của
họ. Về mặt ứng dụng, thị trường Sodium Cocoyl Glycinate đã được chia thành chăm
sóc tóc và chăm sóc da. Phân khúc chăm sóc da chiếm thị phần chính trên thị trường
Sodium Cocoyl Glycinate. Sodium Cocoyl Glycinate được sử dụng trong các sản phẩm
13


chăm sóc cá nhân thích hợp như sữa tắm, xà phòng và chất tẩy rửa, rửa mặt và dầu gội
đầu.
Bắc Mỹ và Châu Âu là những khu vực quan trọng chiếm thị phần nổi bật của thị
trường Sodium Cocoyl Glycinate. Nhu cầu Sodium Cocoyl Glycinate tăng đáng kể ở
Châu Á Thái Bình Dương vào năm 2016 do sự phát triển mạnh mẽ của các sản phẩm
chăm sóc cá nhân ở Trung Quốc, Hàn Quốc và Ấn Độ. Nhật Bản là quốc gia chủ chốt
của thị trường Châu Á Thái Bình Dương do chi tiêu bình quân đầu người cho các sản
phẩm chăm sóc cá nhân cao.
Các cơng ty chủ chốt hoạt động trong thị trường Sodium Cocoyl Glycinate bao gồm
Ajinomoto Omnichem SA, Clariant, Galaxy Surfactant, Innospec Inc., Sino Lion (USA)
Ltd, Solvay SA, Stepan Company, Henan Surface Chemical Industry Co Ltd và
Guangzhou Tinci Materials Technology Co. , Ltd.
Hai loại sản phẩm thường được cung cấp phổ biến: Sodium Cocoyl Glycinate 30%
và 95%
Chỉ số chất lượng
CG – 30
CG – 95
o
Trạng thái (25 C)

Chất lỏng trong suốt không màu Bột rắn màu trắng
Phần trăm hoạt động
Tối thiểu 30
Tối thiểu 95
Giá trị pH (25oC, 5% aq)
7,5 – 9,6
7 – 8,5
NaCl (%)
Tối đa 0,5
Tối đa 0,2
Màu (APHA)
Tối đa 60
Bảng 3.1 – Một số chỉ số chất lượng của CG – 30 và CG – 95
Đánh giá

Bảo quản: Sodium Cocoyl Glycinate (SCG) để nơi mát, thoáng và nơi khô ráo cho
tránh kết tụ với nước.
3.2. Ứng dụng trong sữa tắm
Lượng chất hoạt động bề mặt nhẹ được sử dụng trong chất tẩy rửa bị hạn chế bởi
sự suy giảm các đặc tính sử dụng xảy ra trên một nồng độ nhất định; mức độ nhẹ nhàng
tiếp tục tăng lên, nhưng phải trả giá bằng khả năng làm chậm mong muốn của người
tiêu dùng. Nó đã được chứng minh rằng một chất tẩy rửa hiệu quả không cần phải tạo
bọt nhiều. Chỉ làm sạch bằng nước đã được chứng minh là loại bỏ khoảng 65% bụi bẩn
và dầu trên da, cho thấy rằng chỉ cần một lượng nhỏ hoạt chất hoạt động bề mặt để làm
sạch da. Mặc dù vậy, người sử dụng các sản phẩm tẩy rửa hầu như đều yêu cầu sự hiện
14


diện của bọt để xác nhận hiệu quả làm sạch. Các chất tẩy rửa cơ thể có đặc tính đặc biệt
dịu nhẹ (chất hoạt động bề mặt nhẹ và/hoặc nồng độ chất hoạt động bề mặt rất thấp) có

thể là một thách thức trong việc sử dụng thực tế vì chúng ít tạo bọt. Một chiến lược khả
thi hơn có thể bao gồm việc sử dụng các chất hoạt động bề mặt cực nhẹ có thể gây ra
thiệt hại tối thiểu cho SC cũng có các đặc tính có độ trễ cao mà người dùng mong muốn.
Các tác giả đã tìm cách xác định một chất hoạt động bề mặt có ít khả năng gây hại
cho các thành phần SC để kết hợp với chất hoạt động bề mặt dựa trên DEFI nhẹ, bổ
sung lipid và các thành phần dưỡng ẩm để đưa vào một loại sữa tắm mới. Sản phẩm này
cũng được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng về một sản phẩm có độ che
phủ cao trong khi vẫn duy trì độ dịu nhẹ đáng kể cho da. Cách tiếp cận này phù hợp để
đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng chăm sóc da cơ bản đồng thời tạo
ra các sản phẩm ít gây hại cho da bằng cách sử dụng các chất hoạt động bề mặt nhẹ, bao
gồm các thành phần dưỡng ẩm (ví dụ: dầu đậu nành) dễ hấp thụ bởi da và cung cấp axit
stearic trực tiếp đến SC để bổ sung các axit béo bị mất trong q trình làm sạch thơng
thường.
Natri N-cocoyl glycinate (sau này được gọi là glycinate) là một chất hoạt động bề
mặt dựa trên axit amin có nguồn gốc từ axit béo coco tự nhiên và axit amin glycine.
Glycine là axit amin nhỏ nhất trong số các axit amin có trong tự nhiên. Do đó, nhóm
đầu tích điện trên glycinat nhỏ hơn đáng kể so với nhiều chất hoạt động bề mặt khác,
bao gồm natri lauryl ether sulfat (SLES). Kích thước nhỏ này tạo điều kiện thuận lợi
cho việc sản xuất các mixen hoạt động bề mặt nhỏ hơn và tạo bọt kem trong quá trình
sử dụng. Mặc dù glycinate sở hữu khả năng tạo hòa tan nội tại phổ biến đối với hầu hết
các chất hoạt động bề mặt anion, nhưng nó độc đáo ở chỗ nó có khả năng gây hại cho
SC thấp. Trong ống nghiệmcác nghiên cứu chỉ ra rằng chất tẩy rửa có cơng thức
glycinate ít gây hại cho các protein SC hơn đáng kể so với các chất tẩy rửa bao gồm các
anion khác. Do các đặc tính liên quan đến chất hoạt động bề mặt glycinate, cho đến nay
nó đã được sử dụng chủ yếu trong chất tẩy rửa mặt. Tính dịu nhẹ và các thuộc tính sử
dụng của glycinate giúp nó mở rộng để sử dụng trong sữa tắm như một sự cải thiện
trong việc làm sạch cơ thể nhẹ nhàng và dưỡng ẩm.
Tuy nhiên, việc sử dụng duy nhất Glycinate như một chất hoạt động bề mặt trong
sữa tắm là không thực tế, một phần do liên quan đến chi phí. Hơn nữa, chất tẩy rửa cơ
15

thể giảm thiểu thiệt hại cho cả lipid và protein mang lại nhiều lợi ích cho da hơn là chỉ
đơn thuần là chất hoạt động bề mặt nhẹ. Do đó, các tác giả đã phát triển một công thức
sữa tắm mới bao gồm glycinate kết hợp với hệ chất hoạt động bề mặt DEFI nhẹ đã được
chứng minh lâm sàng. Sự kết hợp được củng cố hơn nữa nhờ khả năng hoạt động hiệp
đồng của glycinate với các chất hoạt động bề mặt truyền thống hơn, cụ thể là bằng cách
tăng đặc tính tạo độ trễ đến mức vượt quá hiệu ứng phụ gia đơn giản (dữ liệu không
được hiển thị). Ngồi ra, cơng thức mới này cho phép giảm SLES, dẫn đến giảm tổng
nồng độ các chất hoạt động bề mặt hiện có, tăng cường hơn nữa độ dịu nhẹ của sản
phẩm.
Vì các thành phần sữa rửa mặt có thể tương tác trực tiếp với các thành phần SC (ví
dụ: lipid, enzym, keratins) và ảnh hưởng đến các cơ chế cơ bản của da, nên loại sữa tắm
mới có chứa glycinate đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng một bộ kỹ thuật toàn diện.
Một loạt các thiết kế thử nghiệm đã được tạo ra để xác nhận hiệu suất của nó trên các
yếu tố chính của thiết kế sữa tắm. Các yếu tố chính này bao gồm độ dịu nhẹ, làm sạch,
dưỡng ẩm, độ nhạy cảm của da và các thuộc tính của người tiêu dùng. Các thử nghiệm
về độ hòa tan zein trong ống nghiệm và thử nghiệm xét nghiệm giác mạc ex vivo được
sử dụng để đánh giá mức độ nhẹ của sữa tắm có chứa glycinate.
Có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng sữa tắm có chứa glycinate khơng ảnh hưởng đến
các đặc tính khi sử dụng (ví dụ: tạo bọt) như trường hợp thường xảy ra với các loại sữa
tắm được thiết kế dịu nhẹ cho da nhạy cảm và/hoặc bị bệnh. Đối với những người có
làn da tương đối bình thường, sử dụng sữa tắm dịu nhẹ và dưỡng ẩm có thể bảo vệ chức
năng hàng rào và tăng cường sức khỏe SC tổng thể. Ở những người bị rối loạn hoặc
mắc bệnh trong đó hàng rào SC bị suy yếu mãn tính, nhu cầu về chất tẩy rửa nhẹ cung
cấp độ ẩm thậm chí cịn lớn hơn. Sữa tắm có chứa glycinate thể hiện tính dịu nhẹ vượt
trội và các đặc tính sử dụng liên quan đến sự tuân thủ của người dùng.
Lợi ích da sinh lý bổ sung của chất hoạt động bề mặt dựa trên glycine, một thành
phần quan trọng (∼30%) của collagen người, vẫn còn được làm sáng tỏ, nhưng là một
hướng nghiên cứu tiềm năng trong tương lai. Thường xuyên sử dụng sữa rửa mặt dịu

nhẹ và dưỡng ẩm được pha chế với hệ thống chất hoạt động bề mặt nhẹ (đặc tính chất
hoạt động bề mặt nhẹ kết hợp với q trình bão hịa trước lipid), các thành phần dưỡng
ẩm hiệu quả và bổ sung axit béo, đã chứng minh lợi ích trong việc giảm tác hại của sữa
16


rửa mặt đối với SC. Một phân tích sinh hóa và lâm sàng toàn diện về các thành phần
sữa rửa mặt và các sản phẩm có cơng thức đã dẫn đến việc kết hợp thành công chất hoạt
động bề mặt glycinate cực nhẹ vào một chất tẩy rửa cơ thể mới. Cách tiếp cận này cải
tiến dựa trên công nghệ hiện có bằng cách giải quyết cả nhu cầu lâm sàng về bảo vệ
hàng rào da trong quá trình làm sạch và nhu cầu của người tiêu dùng về các sản phẩm
có tính thẩm mỹ mong muốn. Với sự đổi mới liên tục cả về hóa sinh của các thành phần
sữa rửa mặt và sự hiểu biết về sinh học cơ bản của da, công nghệ sữa rửa mặt sẽ tiếp tục
phát triển, dẫn đến các sản phẩm có tác động tối thiểu đến tính tồn vẹn của hàng rào
bảo vệ da.

Hình 3.2 – Sữa tắm Orange Blossom TAAJ
3.3. Ứng dụng trong sữa rửa mặt
Chất hoạt động bề mặt Sodium Cocoyl Glycinate có đặc điểm là tạo bọt rất tốt.
Chúng có thể được sử dụng thành cơng như chất ổn định bọt ngay cả ở pH cao, tại đó
các chất hoạt động bề mặt khác thường mất hiệu quả. Bọt ổn định và dày đặc cũng được
tạo ra khi có bã nhờn và nước cứng. Chiều cao bọt và độ ổn định của nó có thể so sánh
với các chất hoạt động bề mặt tạo bọt tốt nhất như SULFOROKAnols (SLES-Sodium
Lauryl Ether Sulfate) và ROSULfans (SLS-Sodium Lauryl Sulfate).
Sodium Cocoyl Glycinate có khả năng tương thích tốt với natri metyl lauroyl taurat
và natri lauroyl glutamat, cải thiện tính chất tạo bọt, cũng có khả năng dưỡng da, làm
mềm da tuyệt vời. Sodium Cocoyl Glycinate có khả năng chống nước cứng tốt.

17

Sodium Cocoyl Glycinate phân hủy sinh học tốt nhất có thể là chất hoạt động bề
mặt chính, cũng có thể là chất đồng hoạt động bề mặt với hợp chất hoạt động bề mặt
khác
Một số sản phẩm sữa rửa mặt có chứa Sodium Cocoyl Glycinate:

Hình 3.3 – Sữa Rửa Mặt CareCella Enzyme Powder Cleanser

Hình 3.4 – Sữa rửa mặt tạo bọt Micellair
3.4. Ứng dụng trong kem cạo râu
Hầu hết các loại kem cạo râu hiện nay đều sử dụng thành phần kiềm để tạo bọt, điều
này có hại cho da nhất định, sau khi cạo xong, vùng da ở cằm bị khô và căng, hiệu quả
dưỡng da không mấy khả quan. Hơn nữa, kem cạo râu hiện nay chỉ đóng vai trị dưỡng
ẩm và bơi trơn, có một tác dụng duy nhất. Sau khi cạo râu, người dùng thường cần rửa

18


sạch mặt bằng sữa rửa mặt, thậm chí thoa kem dưỡng ẩm hoặc kem dưỡng ẩm sau khi
rửa để đạt được độ ẩm. Tác dụng làm dịu và phục hồi da trên mặt sau khi cạo râu, nên
các bước dưỡng rất nhiều, tốn nhiều thời gian và công sức, không kinh tế. Dựa trên điều
này, mục tiêu của sáng chế là cung cấp một loại kem cạo râu có thể được sử dụng để
làm sạch mặt, tích hợp các chức năng làm sạch, dưỡng ẩm, chống viêm và làm dịu khác
nhau, đồng thời có ưu điểm là sử dụng thuận tiện và giảm chi phí sinh hoạt.
Kem cạo râu có chứa hợp chất Sodium Cocoyl Glycinate có thể tạo ra bọt phong
phú và mỏng, dưỡng ẩm và làm mềm râu cũng như bơi trơn dao cạo. Nó có độ nhớt
nhất định sau khi tạo bọt, để dao cạo có thể di chuyển nhẹ nhàng trên da, giảm kích ứng
cơ học do cạo, tạo cảm giác dễ chịu cho da và có tác dụng làm sạch da. Nó có thể được
sử dụng như một chất tẩy rửa mặt trực tiếp. sử dụng. Kem cạo râu có thể được sử dụng
để làm sạch da mặt có tính axit từ yếu đến trung tính, tránh gây kích ứng và căng da của

kem cạo râu có tính kiềm hiện có, đồng thời ngăn ngừa sự mất độ ẩm của da bằng cách
bổ sung các thành phần dưỡng ẩm khác nhau.

Hình 3.5 – Kem cạo râu DZ Nuts
3.5. Ứng dụng trong một số loại sản phẩm khác

19


Hình 3.6 – Dầu gội xả macadamia ultra rich moisture

Hình 3.7 – Bột tẩy tế bào chết siêu mịn

20