Ubijanie, mieszanie, wzburzanie, szejkowanie, ogólnie wszystkie te procesy możemy nazwać emulgowaniem. Dokładnie tak. Proces emulgacji polega na dostarczeniu dużej ilości energii, zwykle w postaci pracy mechanicznej, do naszego układu emulsyjnego, czyli surowców, z których uczynimy nasz krem, balsam czy inną emulsję.
Ta energia potrzebna jest po to, aby rozproszyć cząsteczki jednej fazy w drugiej. Zarówno olej, masło jak i woda, czy gliceryt, zbudowane są z cząsteczek. Najłatwiej wytłumaczyć to na przykładzie wody – H2O, cząsteczka składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu, tworzy całość nazywaną cząsteczką. Z olejem to trochę trudniej o łopatologiczne wytłumaczenie, ponieważ „cząsteczka” tłuszczu zbudowana jest z cząsteczki glicerolu C3H5(OH)3 oraz trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych (kwasy karboksylowe znacie z mydeł – palmitynowy, stearynowy, laurynowy i wiele innych). Jak zauważyliście ta pseudo cząsteczka tłuszczu to jakiś gigant w porównaniu do pojedynczej cząsteczki wody. Nasuwa się nam więc pierwsza konkluzja – robiąc emulsję olej w wodzie (O/W) cząsteczek wody musi być znacznie więcej niż oleju.
Najlepszy stosunek wody do oleju to 2:1 wagowo, wtedy możecie mieć pewność, że tłuszcz dobrze Wam się rozproszy w wodzie. Celowo nie piszę tutaj o tzw. „cząsteczka emulsyjnych” – micelach, ponieważ nie zawsze one powstają. Emulsja to po prostu stan rozproszenia cząstek pochodzących z jednej fazy pomiędzy cząstkami drugiej fazy, natomiast obie te fazy musza być niemieszalne ze sobą – tutaj właśnie przykład woda i olej, ale chemia zna tysiące innych przypadków odnośnie takich faz, nazywając je odpowiednio polarnymi i niepolarnymi, ale to akurat tutaj nie jest potrzebne w tłumaczeniu układów emulsyjnych w kosmetyce.
Teraz już widzicie dlaczego ta energia jest nam potrzebna do zrobienia emulsji? Musimy rozproszyć olej w wodzie, bo w stanie niewzburzonym to zwyczajowo olej pływa jako jedna faza po prostu po wodzie i samoczynnie się z nią nie miesza. Możemy zdefiniować zatem czym jest emulsja – to układ powstały przynajmniej z dwóch niemieszalnych ze sobą faz (dalej pamiętamy o przykładzie oleju i wody), gdzie jedna faza rozpraszana (zawieszana) jest w drugiej. Przykładem naturalnych emulsji jest np. mleko. W tej definicji występuje jeszcze jedna ważna rzecz, mianowicie emulsje to układy koloidalne, wzburzone, niestabilne. Wlewając do słoika wodę i olej, zakręcając i potrząsając, jesteśmy przecież w stanie CHWILOWO (podkreślam ten krótki czas) rozproszyć olej w wodzie lub wodę w oleju, czyli „połączyć” je mechanicznie. Nie trwa to zbyt długo – gdy tylko przestaniemy potrząsać słoikiem (czyli dostarczać energię) do naszej mieszaniny (układu), wszystko na powrót nam się rozwarstwia.
Na stabilizowanie naszej emulsji, czyli zatrzymywanie stanu dynamicznego, jest wiele sposobów. Najprostszym jest dodać po prostu emulgatora – tak moi Drodzy, emulgator potrzebny jest właśnie po to, żeby ustabilizować ten dynamiczny, burzliwy charakter emulsji. Zatrzymuje ją w takim stanie jakiego właśnie chcemy, czyli mlecznego, mętnego roztworu (czasem zbitego kremu, czasem lejącego mleczka). Możemy też, zagęszczając jedną z faz, zwiększyć lepkość naszego układu i wydłużyć czas destabilizacji emulsji, ale dzisiaj nie o emulgatorach i nie o stabilizatorach będzie mowa – a właśnie o procesie emulgowania. Samo emulgowanie nie nadaje żadnego charakteru naszej emulsji, to akurat robi emulgator i spółka w postaci polepszaczy konsystencji – to one odpowiadają za smarowność, trochę za kolor, odczucia fizyczne na skórze i wchłanialność. Emulgowanie jest za to pierwszym ogniwem w łańcuchu zmasakrowania emulsji. Zła emulgacja jest podstawą do wszystkich rozwarstwień, wulkanów lawy i obrzydliwych farfocli, jakie możecie zaobserwować w kremie. Kiedy nie wychodzi krem, czy balsam, to każdy widzi gołym okiem. Pluje w nas olejem lub podcieka wodą, czasem wygląda jak zmiksowana galareta ze świńskich nóżek z dodatkiem majonezu. Z reguły wszyscy wtedy szukamy winy w:
Tutaj pozwolę sobie Was uczulić – jeśli zrobię krem typu: 30% olejów, 8% emulgatora, dorzucę inne rzeczy, które zabierają “drogocenne procenty”, a na końcu wychodzi, że czystej wody pozostało 20% to nie dziwię się wtedy, że krem wygląda jak zaprawa murarska po dobie suszenia. No bo z czego ma się ten krem ukręcić?
No dobra, ale biorąc to wszystko pod uwagę, to … czy braliście również pod uwagę taki aspekt jak KIJOWE MIESZANIE? Emulsja ma dostać „power’a”, energii, mamy nią potrząsnąć mentalnie i fizycznie – chcę Wam powiedzieć to, że mieszanie dokolusia to za mało, że blendowanie też średnio się sprawdza, bo finalnie i tak nasza ciepła emulsja zaczyna się znowu obracać i znowu bardziej się miesza, niż dysperguje (zawiesza, ujednorodnia).
Tworząc w naszym kremie duże tornado, wir, wcale dobrze mu nie robimy. Cząstki emulgatora i cała reszta surfuje sobie na tej wirowej fali (patrz rysunek B), a przecież miała zachowywać się niczym porażona prądem, czyli być rozpraszana, drgać, łapać cząsteczki wody i tłuszczu dookoła siebie, i się do nich „przyklejać” stabilizując je (patrz rysunek A).
Najlepszym do tego celu jest homogenizator ultradźwiękowy, ale nie dość że drogie pieruństwo, to jeszcze tylko do małych objętości się nadaje. My musimy wspierać się wszystkimi wysokoobrotowymi mieszadłami, nie można mieć wszystkiego, ale można szczęściu nieco dopomóż. Bardzo ważne jest jaką końcówką mieszacie. Nie może być to motylek oferowany standardowo w mieszadłach, nie może to też być jakaś ogromna łopatka. Najlepsza do tego jest okrągła tarcza z malutkimi ząbkami.
W pierwszej fazie emulgowania musicie dostarczyć jak najwięcej energii do całego układu, musicie znaleźć swój sposób. Ja zawsze bawię się w mieszanie i zatrzymywanie. Kręcę pokrętłem mieszadła jak poparzony, w prawo – w lewo, jednocześnie zmniejszając obroty w momencie kiedy zaczyna mi się tworzyć centymetrowy wir/lejek w mieszanej emulsji. Robię tak przez 2-3 minutki, nie przejmuję się napowietrzeniem emulsji, na jej odpowietrzenie przyjdzie jeszcze czas. Po tych kilku chwilach daję emulsji odpocząć, przecież stoczyła z mieszadłem walkę niczym David z Goliatem. No właśnie, walka była nierówna, wręcz z góry przesądzona, bo jeżeli w tym momencie dobrze rozproszycie olej w wodzie, i oczywiście Wasza receptura była stworzona zgodnie ze sztuką, to możecie iść i świętować. Potem wystarczy tylko nie przekombinować, czyli jak mam małą ilość kremu, to na samym końcu, na zimno, mieszam go mieszadłem dosłownie kilka razy, a jeżeli robię litr kremu, to mieszam go na wolnych obrotach przez ½ minuty. Zbyt długie mieszanie gotowego kremu spowoduje rozluźnienie konsystencji i krem zamiast do słoiczka nadawać się będzie do pompki, ale jak kto lubi. Są formulacje i emulgatory, które już po samym składzie lubią być później ubijane, nawet wiele godzin, ale to nie jest sprawa dotycząca samego procesu emulgacji, tylko cecha niektórych związków emulgujących – to może innym razem.
Na koniec podkreślę tylko, że w przypadku emulgowania ważne jest jak się zaczyna, a nie jak się kończy. Jeżeli zbyt słabo rozproszycie fazy na początku, a układ się wyziębi, to istnieje wysokie prawdopodobieństwo, że krem się rozwarstwi. Ubijanie kremów na zimno podlega tej samej zasadzie, z tą różnicą, że dobieramy emulgator pozostający w stanie płynnym bez podgrzewania.
