Разработка рецептуры зубной пасты с использованием натуральных ингредиентов из эхинацеи пурпурной, обеспечивающих дезинфицирующее, бакт

 

Y₁ – дезинфицирующее действие, Y₂ – потребительские качества.

Обработка результатов планирования эксперимента и получение зависимости  функции функций отклика от входящих факторов  проводилась при помощи программы – STATISTICA 6.0.

Графические изображения  уравнений регрессии на плоскости  для выбранных функций отклика  приведены на рисунках 2.2, 2.4.

Зависимости влияния состава  на системы на ее свойства представлены в виде двух графических вариантов, каждый из которых несет определенную смысловую нагрузку: объемное изображение показывает наличие оптимума; изображение на плоскости позволяет определить границы оптимума (рисунок 2.3 и 2.5).

 

  

 

Для оптимизации необходимых  соотношений компонентов смеси  и описания зависимости «состав  – состояние» применено уравнение  второго порядка для трехкомпонентных смесей вида:

 

где Y – функция отклика – функциональные свойства зубной пасты;

b – коэффициент значимости;

x₁, x₂, x₃ – факторы – концентрации компонентов в рецептуре.

Уравнение регрессии для  функции отклика Y₁ – дезинфицирующее действие зубной пасты, в зависимости от концентрации водно-спиртового, CO₂-экстракта эхинацеи пурпурной и эфирного масла мяты имеет вид:

Y₁=21,521´x₁+36,521´x₂+81,521´x₃-52,424´x₁´x₂-14,424´x₁´x₃-3,424´x₂´x₃

Уравнение регрессии для  функции отклика Y₂ – потребительские качества зубной пасты, в зависимости от концентрации водно-спиртового, CO₂-экстракта эхинацеи пурпурной и эфирного масла мяты имеет вид:

Y₂=4,002´z₁+3,502´z₂+0,002´z₃+4,955´z₁´z₂+7,955´z₁´z₃+9,755´z₂´z₃

Линии максимальных значений по массовым долям веществ лежат  внутри треугольных диаграмм и находятся  в следующих областях максимальных значений (таблица 3.5).

 

Т а б л и ц а 5.5 – Области максимальных значений и оптимальных концентраций компонентов смеси

Функции отклика	Область максимальных значений функции отклика, балл	Оптимальная концентрация, %
		CO2-экстракт эхинацеи	Водно-спиртовый экстракт эхинацеи	Эфирное масло мяты
Y1	15 – 25	0,65 – 1,0	0,0 – 0,75	0,3 – 0,6
Y2	4,5 – 5,0	0,4 – 0,65	0,3 – 0,7	0,25 – 0,45

 

Приведенные в таблице  5.5 диапазоны концентраций по трем выбранным компонентам (водно-спиртовой, CO₂-экстракт эхинацеи пурпурной и эфирное масло мяты) соответствует максимальному и минимальному проявлению функциональных свойств (соответственно дезинфицирующее действие и потребительские качества) в зубной пасте. Но поскольку диапазоны ввода по некоторым компонентам не совпадают, то на основании опытных данных определили те величины концентраций, которые учитывали наибольшее проявление свойств конечного продукта. Уточненная рецептура зубной пасты приведена в таблице 5.6.

 

Т а б л и ц а 5.6 – Оптимизированная рецептура зубной пасты

Наименование компонента	Массовая доля компонента, %
мел химический	36,0
CO2-экстракт эхинацеи	0,7
водно-спиртовый экстракт эхинацеи	0,4
глицерин	13,0
натрий лаурилсульфат	1,0
натрий фосфорнокислый, однозамещенный	0,4
монофторфосфат натрия	0,35
сахринат натрия	0,2
ДМДМ-гидантоин	0,4
эфирное масло мяты	0,4
отдушка	0,6
пропил-парабен	0,05
ксантановая камедь	0,6
кальция глицерофосфат	0,05
диоксид кремния	1,0
вода питьевая	44,85

 

Благодаря такому варьированию концентраций выбранных нами компонентов, достигается максимально эффективное действие зубной пасты на полость рта, а именно дезинфицирующее действие и потребительские качества.

 

4. Выбор и совершенствование оборудования технологической схемы

 

В производстве зубных паст используется сырье, прошедшее лабораторные испытания по всем показателям, регламентируемым действующей нормативной документацией.

Загрузка компонентов  производится в строгом соответствии с рецептурой приготавливаемого  продукта. Подготовка сырья к производству  определяется способом его упаковки и агрегатным состоянием.

Глицерин, используемый для  приготовления водно-глицериновой фазы, при помощи шестеренчатого наноса из сборника подают в мерник  для  глицерина, откуда далее направляется в аппарат.

Твердые и мазеобразные компоненты извлекают из тары поставщика, измельчают в цеховой таре, взвешивают на весах. Взвешенные  твердые компоненты в количестве, необходимом для  загрузки, переносят вручную в в плавильный шкаф.

Жидкие и сыпучие малотоннажные  компоненты дозируются и взвешиваются на весах, и подаются через боковую  воронку.

В производстве зубных паст используют питьевую воду. С помощью  центробежного насоса воду транспортируют в мерник.

Технологическая схема приготовления зубной пасты представлена на рисунке 4.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4.1 – Технологическая  схема производства зубной пасты

 

На рисунке 4.1 обозначены позиции:

1. Бункер для мела

2. Вентилятор

3. Пневмотранспорт

4. Фрима

5. Разгрузочный шнек

6. Мерник для воды

7. Аппарат для приготовления  водно-глицериновой фазы

8. Емкость для воды

9. Центробежный насос

10. Мерник для глицерина

11. Аппарат для приготовления раствора CO₂-экстракта

12. Емкость для глицерина

13.Шестеренчатый насос

 

Обозначения технологических  масс:

1.1 Вода питьевая

1.8 Конденсат

1.9 Вода холодная

1.0 Сточная вода

2.2 Пар насыщенный

3.1 Воздух атмосферный

3.8 Вакуум

3.9 Очищенный воздух

3.0 Отработанный воздух

8.1 Жидкости горючие категории А

8.3 Жидкости горючие категории В

8.5 Прочие органические жидкости

9.4 Готовая суспензия

9.9 Прочие негорючие жидкости

0.1 Мел

0.3 Смесь мела с воздухом

 

Заключение

 

В результате выполнения данной работы проведен анализ научно-технической  литературы по теме исследования, изучены особенности химического состава эхинацеи пурпурной, исследована возможность применения разнополярных растворителей для извлечения биологически активных компонентов из эхинацеи пурпурной, предложена рецептура зубной пасты, содержащей водно-спиртовой и CO₂-экстракт эхинацеи пурпурной, составлена технологическая схема.

Результатом научной деятельности планируется подача патента на зубную пасту с экстрактами эхинацеи и материалы заявки на полезную модель технологии извлечения экстрактивных веществ.

 

Список используемой литературы

 

1. Атлас лекарственных растений СССР. М.: Медицина, 1962. – 702 с.
2. Баширова Р.М. Сравнительные морфологические и биохимические характеристики Echinacea purpurea (Moench) Башкирской и Краснодарской продукции // Итоги биологических исследований, Вып. 6, Уфа, 2000. – С. 36-38.
3. Временная фармакопейная статья 42-2371-94. Трава эхинацеи пурпурной.
4. Харакоз М.Ф. Лекарственные растения Краснодарского края. 2-е изд., перераб. И доп.- Краснодар, 1980. – 183 с.
5. Биохимия растений, пер. с англ., М., 1968, гл. 22; Запрометов М.Н., Основы биохимии фенольных соединений М., 1974.
6. Боряев В.Е. Товароведение дикорастущих плодов, ягод и лекарственно-технического сырья: Учебник для вузов. –М.:Экономика, 1991. -207 с.
7. Васильев А.В., Полоз Т.П., Соколов Н.Н.: Лекарственные растения России – неиссякаемый источник для создания новых высокоэффективных лечебно- профилактических препаратов и биологически активных пищевых добавок // Вопросы медицинской химии. – 2000. -№2. – Ц. 20-28
8. Практикум по технологии косметических средств. Биологически активные вещества в косметике / Н.Г. Луценко, В.Е. Ким, Т.В. Пучкова – М.; Школа косметических Химиков, 2004. -  160с.
9. Рабинович В.А, Хавин З.Я.  Краткий химический справочник. Л: Химия,1977 стр. 170.
10. Моррисон Дж., Фрейзер Г., Экстракция в аналитической химии, пер. с англ., Л.,1960.
11. Пратт Г. Р. К., Экстракция жидкость – жидкость в теории и в практике, в сборнике: Жидкостная экстракция, М., 1958.
12. Фомин В. В. Химия Экстракционных процессов, М., 1960.
13. Броунштейн Б.И., Железняк А.С. Физико-химические основы жидкостные экстракции. Н. – Л., 1966.
14. Золотов Ю.А. Экстракция в неорганическом анализе. М.: изд. МГУ,1988. 80сс.
15. Золотов Ю.А. Экстракция внутрикомплексных соединений. М.: Наука, 1968. 313с.
16. Золотов Ю.А. Экстракция в аналитической химии и радиохимии. М., 1961.
17. Баньковский А.И. Химическое изучение некоторых лекарственных растений и разработка методов получения препаратов из них. – М.: Медицина, 1970. – 385с.