ทำความเข้าใจ Glyceryl Stearate SE และ Pentaerythrityl Distearate

จากข้อมูลผลิตภัณฑ์:

• Glyceryl Stearate SE (Self-Emulsifying): ส่วนผสมนี้เป็นสารเพิ่มความหนืดและช่วยสร้างเนื้อครีมได้ ชนิด "SE" หมายความว่ามีส่วนผสมของสบู่อยู่เล็กน้อย ทำให้สามารถกระจายตัวในน้ำได้และสร้างเนื้อครีมในสูตรที่ใช้น้ำเป็นหลัก โดยไม่มีน้ำมัน อย่างไรก็ตาม หากสูตรของคุณมีส่วนของน้ำมัน Glyceryl Stearate SE เพียงอย่างเดียว ไม่เพียงพอ ที่จะทำให้น้ำกับน้ำมันเข้ากันได้ดีอย่างเสถียร คุณจะต้องใช้สารประสานเนื้อ (emulsifier) ตัวอื่นเพิ่มเติม โดยทั่วไปใช้ในอัตรา 1-10%
• Pentaerythrityl Distearate: ส่วนผสมนี้เป็นหลักคือสารปรับเนื้อ (texturizer) และสารเพิ่มความหนืดสำหรับ ส่วนของน้ำมัน ในสูตร ช่วยเพิ่มความหนืดและปรับปรุงเนื้อสัมผัสบนผิว มักใช้แทน Wax หรือ Fatty Alcohol (เช่น Cetearyl Alcohol) เนื่องจากให้เนื้อสัมผัสที่ดีกว่า และไม่ทำให้เกิดคราบขาวบนผิวเมื่อทา ไม่ใช่ สารประสานเนื้อ (emulsifier) และไม่สามารถทำให้น้ำกับน้ำมันเข้ากันได้ โดยทั่วไปใช้ในอัตรา 1-5%

ทีนี้ มาตอบคำถามเฉพาะของคุณ:

1. ถ้าตัว Glyceryl Stearate SE อยากจะใช้สร้างเนื้อครีมเลยทำได้ไหมครับ (ไม่มีน้ำมัน) ถ้าได้ต้องใช้กี่ % (ผสมในน้ำ+สูตรไม่มีอิเล็คโตรไลท์) //บางทีมีน้ำล้วนเลยอยากถามไว้ครับ
   ได้ครับ Glyceryl Stearate SE สามารถใช้สร้างเนื้อครีมในสูตรที่ใช้น้ำเป็นหลักโดยไม่มีน้ำมันได้ สามารถเปลี่ยนเนื้อเจลน้ำให้เป็นเนื้อครีมได้ อัตราการใช้ที่แนะนำคือ 1-10%

2. ตัว SE นี่ประสานน้ำ+น้ำมันได้ไหมครับ?
   ไม่ได้ครับ Glyceryl Stearate SE เพียงอย่างเดียวไม่สามารถประสานน้ำกับน้ำมันให้เข้ากันได้อย่างเสถียร หากสูตรมีส่วนของน้ำมัน คุณจำเป็นต้องใช้สารประสานเนื้อ (emulsifier) ตัวอื่นเพิ่มเติมเพื่อให้ส่วนของน้ำมันและน้ำเข้ากันได้อย่างเสถียร Glyceryl Stearate SE สามารถทำหน้าที่เป็น co-emulsifier และสารเพิ่มความหนืดในระบบอิมัลชันได้ แต่ไม่ใช่สารประสานเนื้อหลักสำหรับน้ำกับน้ำมัน

3. Pentaerythrityl Distearate ใช้ประสานทั้งน้ำ+น้ำมันได้เลยไหมครับ? ต้องใช้กี่%ครับ
   ไม่ได้ครับ Pentaerythrityl Distearate เป็นสารปรับเนื้อและเพิ่มความหนืดสำหรับส่วนของน้ำมัน ไม่ได้มีคุณสมบัติในการประสานน้ำกับน้ำมัน อัตราการใช้โดยทั่วไปคือ 1-5%

4. ถ้าประสานได้จะรองรับน้ำมันได้กี่%ครับ ถ้าหากประสานน้ำด้วยไม่ได้ Pentaerythrityl Distearate ใช้ร่วมกับตัว SE ได้ไหมครับ (อยากประสานน้ำ+น้ำมัน) ถ้าผมต้องการประสาน น้ำมันที่ 70% น้ำ 30% ต้องใช้อย่างละกี่%ดีครับ และเนื้อที่ได้จะเป็นแบบไหนครับ ถ้าต้องการเพิ่มความหนืดหรือข้น ควรเพิ่มแบบอัตราส่วน Se:Distearate เท่าไหร่ดีครับ ถ้าจะเพิ่มน้ำมันในสูตร ต้องเพิ่ม Distearate อัตราส่วนต่อน้ำมันเท่าไหร่ครับผม
   ตามที่ได้อธิบายไปแล้ว ทั้ง Glyceryl Stearate SE และ Pentaerythrityl Distearate ไม่สามารถประสานน้ำกับน้ำมันได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยตัวเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสูตรที่มีน้ำมันสูงถึง 70% การใช้ส่วนผสมสองตัวนี้เพียงอย่างเดียวในสูตรที่มีน้ำมัน 70% และน้ำ 30% มีแนวโน้มสูงที่จะทำให้ระบบไม่เสถียรและแยกชั้น

   • การใช้ร่วมกัน: แม้ว่าจะสามารถใช้ร่วมกันในสูตรได้ แต่จะต้องใช้ ร่วมกับระบบสารประสานเนื้อ (emulsifier system) ที่เหมาะสม ซึ่งออกแบบมาสำหรับรองรับปริมาณน้ำมันสูง เพื่อให้ได้อิมัลชันที่เสถียร Glyceryl Stearate SE สามารถทำหน้าที่เป็น co-emulsifier และสารเพิ่มความหนืดได้ ส่วน Pentaerythrityl Distearate ทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความหนืดและปรับเนื้อในส่วนของน้ำมัน
   • สำหรับสูตรน้ำมัน 70% / น้ำ 30%: การสร้างครีมที่เสถียรด้วยน้ำมัน 70% จำเป็นต้องใช้ระบบสารประสานเนื้อที่แข็งแรงและเหมาะสมสำหรับปริมาณน้ำมันสูง การใช้เพียง Glyceryl Stearate SE และ Pentaerythrityl Distearate ไม่เพียงพอในการเป็นสารประสานเนื้อหลัก คุณจะต้องเลือกใช้สารประสานเนื้อชนิด O/W ที่เหมาะสม (หรือ W/O หากต้องการอิมัลชันชนิดนั้น ซึ่ง O/W เป็นที่นิยมกว่าสำหรับครีม)
   • ตัวอย่างสูตรที่คุณเสนอ (น้ำ 30%, SE ?, น้ำมัน 70%, Distearate ?): โครงสร้างสูตรนี้มีปัญหาหากไม่มีสารประสานเนื้อหลัก หากคุณต้องการเพิ่มสารประสานเนื้อที่เหมาะสมเข้าไป คุณจะต้องหลอม Glyceryl Stearate SE (1-10%) และ Pentaerythrityl Distearate (1-5%) ในส่วนของน้ำมันพร้อมกับสารประสานเนื้อหลักของคุณ จากนั้นให้ความร้อนส่วนของน้ำแยกต่างหาก แล้วจึงนำทั้งสองส่วนมาผสมกันพร้อมกับการกวน เปอร์เซ็นต์ที่แน่นอนของ SE และ Distearate จะขึ้นอยู่กับเนื้อสัมผัสสุดท้ายที่ต้องการและระบบสารประสานเนื้อที่ใช้ แต่จะอยู่ในช่วงอัตราการใช้ที่แนะนำ
   • เนื้อที่ได้: หากไม่มีสารประสานเนื้อที่เหมาะสม ส่วนผสมมีแนวโน้มที่จะแยกชั้นน้ำมันและน้ำออกจากกัน หรือได้เนื้อที่ไม่เสถียรและไม่เป็นเนื้อเดียวกัน หากใช้ระบบสารประสานเนื้อที่เหมาะสม เนื้อที่ได้จะขึ้นอยู่กับชนิดของสารประสานเนื้อ สารเพิ่มความหนืด และส่วนประกอบของน้ำมัน ซึ่งอาจมีตั้งแต่เนื้อโลชั่นไปจนถึงเนื้อครีมข้น
   • การเพิ่มความหนืด: ในอิมัลชันที่ เสถียร (ซึ่งใช้สารประสานเนื้อที่เหมาะสม) คุณสามารถเพิ่มความหนืดได้โดยการเพิ่มเปอร์เซ็นต์ของสารเพิ่มความหนืด เช่น Glyceryl Stearate SE (สูงสุด 10%) และสารปรับเนื้อ เช่น Pentaerythrityl Distearate (สูงสุด 5%) ภายในอัตราการใช้ที่แนะนำ หรือเพิ่มสารเพิ่มความหนืด/สารก่อเจลอื่นๆ ในส่วนของน้ำ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มความหนืดจะไม่ช่วยแก้ไขปัญหาความไม่เสถียรหากไม่มีสารประสานเนื้อที่เหมาะสม
   • การเพิ่มปริมาณน้ำมัน: การเพิ่มปริมาณน้ำมันในสูตรจำเป็นต้องเลือกระบบสารประสานเนื้อที่สามารถรองรับปริมาณน้ำมันสูงได้ และอาจต้องปรับระดับของ co-emulsifier, สารเพิ่มความหนืด และสารทำให้คงตัว เพื่อรักษาความเสถียรและเนื้อสัมผัสที่ต้องการ การใช้เพียง Glyceryl Stearate SE และ Pentaerythrityl Distearate ไม่ใช่วิธีที่จะสร้างสูตรที่มีน้ำมันสูงอย่างเสถียร

5. และค่า HLB นี่คืออะไร จะคำนวณยังไงครับผม
   HLB ย่อมาจาก Hydrophilic-Lipophilic Balance เป็นค่าที่ใช้อธิบายสมดุลระหว่างส่วนที่ชอบน้ำ (hydrophilic) และส่วนที่ชอบน้ำมัน (lipophilic) ของโมเลกุลสารประสานเนื้อ (emulsifier)

   • สารประสานเนื้อที่มีค่า HLB ต่ำ (โดยทั่วไป 3-6) จะละลายได้ดีในน้ำมันมากกว่า และมีประสิทธิภาพในการสร้างอิมัลชันชนิด Water-in-Oil (W/O) ซึ่งเป็นระบบที่หยดน้ำเล็กๆ กระจายตัวอยู่ในเฟสน้ำมันที่เป็นเนื้อเดียวกัน
   • สารประสานเนื้อที่มีค่า HLB สูง (โดยทั่วไป 8-18) จะละลายได้ดีในน้ำมากกว่า และมีประสิทธิภาพในการสร้างอิมัลชันชนิด Oil-in-Water (O/W) ซึ่งเป็นระบบที่หยดน้ำมันเล็กๆ กระจายตัวอยู่ในเฟสน้ำที่เป็นเนื้อเดียวกัน
   • เฟสน้ำมันทุกชนิดมีค่า Required HLB เฉพาะที่จำเป็นสำหรับการเกิดอิมัลชันที่เสถียร ในการสร้างอิมัลชันที่เสถียร คุณต้องเลือกสารประสานเนื้อหรือส่วนผสมของสารประสานเนื้อที่มีค่า HLB รวมกันตรงกับค่า Required HLB ของเฟสน้ำมันของคุณ
   • การคำนวณค่า HLB ของส่วนผสมสารประสานเนื้อ: หากคุณใช้สารประสานเนื้อหลายชนิด ค่า HLB รวมของส่วนผสมจะเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักตามเปอร์เซ็นต์ของสารประสานเนื้อแต่ละชนิดในส่วนผสมนั้น สูตรคือ:
     HLB (ส่วนผสม) = (HLB_A * %A + HLB_B * %B + ... + HLB_N * %N) / (%A + %B + ... + %N)
     โดยที่:
     • HLB_A, HLB_B, เป็นค่า HLB ของสารประสานเนื้อแต่ละชนิด
     • %A, %B, เป็นเปอร์เซ็นต์ของสารประสานเนื้อแต่ละชนิดใน ส่วนผสมของสารประสานเนื้อทั้งหมด (ไม่ใช่เปอร์เซ็นต์ในสูตรทั้งหมด)

   คุณจะต้องทราบค่า HLB ของสารประสานเนื้อแต่ละชนิดเพื่อทำการคำนวณนี้ ข้อมูลผลิตภัณฑ์ที่ให้มาไม่ได้ระบุค่า HLB เฉพาะสำหรับ Glyceryl Stearate SE หรือ Pentaerythrityl Distearate อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก Pentaerythrityl Distearate ไม่ใช่สารประสานเนื้อ ค่า HLB จึงไม่เกี่ยวข้องกับการคำนวณอิมัลชัน ส่วน Glyceryl Stearate SE เป็น co-emulsifier/thickener ค่า HLB ของมันจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อผสมกับสารประสานเนื้อหลักเพื่อให้ได้ค่า HLB เป้าหมายสำหรับเฟสน้ำมัน

สรุปคือ แม้ว่า Glyceryl Stearate SE จะช่วยเพิ่มความหนืดในน้ำได้ และ Pentaerythrityl Distearate จะช่วยเพิ่มความหนืดในน้ำมันได้ แต่คุณยังคงต้องใช้สารประสานเนื้อหลักที่เหมาะสมเพื่อสร้างครีมที่เสถียร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสูตรที่มีปริมาณน้ำมันสูงถึง 70% การทำความเข้าใจค่า HLB จะช่วยให้คุณเลือกระบบสารประสานเนื้อที่เหมาะสมสำหรับเฟสน้ำมันเฉพาะของคุณได้