Zucchero con polpa di pomodoro o miele, sale grosso e olio di oliva. No, questo articolo non riguarda la ”chimica in cucina”; sto parlando dello scrub casalingo. Come vi avevo già scritto per il sapone, molte associazioni culturali organizzano spesso corsi e laboratori che insegnano a preparare in casa cosmetici e prodotti di detergenza. Non solo saponi e creme idratanti, ma anche lozioni esfolianti, maschere per il viso… L’intento è quello di diffondere una cultura ecologica attraverso la cosmesi naturale. Soffermiamoci sullo scrub, dall’inglese to scrub – pulire strofinando - verbo di significato simile a quello di to peel – sbucciare, pelare. Lo scrub della pelle realizza infatti il cosiddetto peeling, operazione con la quale si rimuovono le cellule morte superficiali rendendo la pelle lucente, tersa e come tale meglio disposta all’assorbimento di creme o altri prodotti. Di certo i cosmetici in commercio presentano una formulazione più complessa di quelli fai-da-te: i loro ingredienti devono essere testati contro le allergie e resistenti alla degradazione; molto importante è anche la stabilità della formulazione: le varie fasi non devono separarsi. Anche l’odore è un aspetto non trascurabile. Di conseguenza i prodotti commerciali contengono emulsionanti, stabilizzanti di vario tipo, profumi, ecc…
Come formulare un prodotto cosmetico in un laboratorio di scuola? Certo non possiamo applicare le ricette casalinghe, sebbene esse siano generalmente facili da eseguire e innocue per la salute. Dobbiamo impostare un’esperienza semplice ma rigorosa, ordinando presso le case produttrici sostanze specifiche e imparando a miscelarle sapientemente. Già, perchè lo scopo di una simile esperienza di laboratorio a livello scolastico è quella di capire l’importanza delle formulazioni nell’industria, studiare le interazioni chimico-fisiche tra i vari componenti e comprendere come favorirle per ottenere preparati stabili ed efficaci.
Durante un corso di aggiornamento di qualche anno fa all’Università di Barcellona (Facoltà di Farmacia) noi insegnanti ci siamo cimentati con la realizzazione di: una emulsione all’olio di jojoba; un latte per il corpo all’olio di calendula e Aloe Vera; uno shampoo con balsamo all’estratto di avena; una lozione esfoliante (scrub). Conservo ancora tutte le ”manifacturing guideline”, vere e proprie schede di laboratorio da consegnare agli studenti per guidarli passo dopo passo alla realizzazione della specifica formulazione. Lo scopo era infatti quello di acquisire nozioni teorico-pratiche per familiarizzare i nostri allievi con le formulazioni dei prodotti cosmetici più comuni e con le norme di buona fabbricazione ad essi associate. Una buona occasione per trattare anche gli aspetti normativi della legislazione europea relativi alla preparazione e all’etichettatura dei cosmetici. Fino a qualche mese fa avevo ancora parte dei prodotti preparati in Spagna, posti in appositi contenitori con tanto di nome, luogo, numero di lotto e data sull’etichetta. Li ho usati ed erano ancora perfetti! Ma attenzione: per non incappare in qualche guaio, le formulazioni che realizzerete in laboratorio con i vostri studenti devono riportare la dicitura “Formulazione cosmetica in fase di sviluppo, non idonea per immediata applicazione sulla pelle”. Questa precauzione è necessaria quando il prodotto cosmetico non ha subito alcun tipo di test di tossicità, stabilità, efficienza, ecc…
Lo scrub è interessante a fini didattici perchè può essere realizzato con il gel, ad esempio con un idrogel; quest’ultimo consiste in una rete tridimensionale di catene polimeriche idrofiliche tenute insieme da legami interatomici (ad esempio legami covalenti) o intermolecolari (come legami idrogeno, interazioni ioniche, di Van der Waals, ecc…). L’idrogel è composto da un liquido idrofilo (glicerolo, propilenglicole, miscela acqua-etanolo, acqua, ecc…) e un polimero anch’esso idrofilo. A causa della natura delle catene polimeriche, la rete da esse composta può accogliere molecole di acqua al suo interno e rigonfiarsi senza dissolversi, mantenendo stabilmente le dimensioni raggiunte. Esempi di polimeri comunemente utilizzati per ottenere idrogel sono l’amido, alcuni derivati della cellulosa, la poliacrilamide, il polivinilpirrolidone o i silicati di alluminio e magnesio.
L’esperienza che sto per presentare prevede il propilenglicole e l’acqua deionizzata come fase liquida (solvente), mentre il polimero è un gliceril poliacrilato il cui nome commerciale è Hispagel 200. La scelta è motivata dalla buona compatibilità di questi prodotti: il solvente penetra tra le catene polimeriche permettendo una buona solvatazione grazie ai “crosslink” instaurati che fortificano l’intero network di legami. L’azione esfoliante dello scrub è possibile grazie ai granuli di jojoba, mentre il Phenonip è un conservante che impedisce la crescita dei microrganismi all’interno dell’idrogel. Le quantità sono le seguenti:
A. Hispagel 200: 25,0% (in peso)
B. Propilenglicole: 3,0%
Granuli di jojoba: 2,0%
C. Phenonip: 0,5%
Acqua deionizzata: 70,5%
Le lettere A, B, C richiamano le fasi di preparazione riportate di seguito. È bene consegnare agli studenti una “Manifacturing guideline” impostata nel seguente modo: nell’intestazione si scrive
- Obiettivo (ad esempio “Formulazione cosmetica – Laboratorio di Chimica, prof. ….)
- Formulazione (“Scrub idratante idrogel [n. 1]“)
- Data di fabbricazione
- Data di scadenza
- Laboratorio (“Laboratorio di Chimica, Istituto Tecnico ….”).
Segue una tabella in cui
- nella prima colonna si riportano le lettere A, B, C in corrispondenza dei componenti come indicato sopra;
- nella seconda colonna si riporta la percentuale in peso come indicato sopra;
- nella terza colonna la quantità corrispondente in grammi sul totale (ad es. per 200 g totali occorrono 50 g Hispagel (il 25% in peso),
- nella quarta colonna la quantità in peso effettiva (ad es. 50,05 g di Hispagel, nelle formulazioni non è sempre necessario rispettare le percentuali al centesimo di grammo!)
- nella quinta e ultima colonna c’è la firma di chi ha eseguito i calcoli e la pesata del prodotto corrispondente (nel caso di lavori di gruppo).
Passiamo quindi alla parte operativa. Questa prevede 4 punti. Ogni punto deve essere corredato dalla firma di chi ha eseguito l’operazione:
- 1. Preparare C (Phenonip + acqua deionizzata) agitando a temperatura ambiente manualmente o con l’ausilio di un mezzo meccanico (attenzione: spesso il classico minipimer da cucina è troppo veloce per questo tipo di operazione!).
- 2. Preparare separatamente B agitando a temperatura ambiente manualmente o con l’ausilio di un mezzo meccanico.
- 3. Disperdere A in C agitando a temperatura ambiente manualmente o con l’ausilio di un mezzo meccanico, cercando di incorporare il minimo possibile di aria nella miscela.
- 4. Disperdere B in (A+C) agitando a temperatura ambiente manualmente o con l’ausilio di un mezzo meccanico, cercando di incorporare il minimo possibile di aria nella miscela.
Nella parte finale della scheda si lasciano alcune righe per il “Controllo qualità”, che in questo caso prevede la semplice descrizione delle caratteristiche organolettiche del prodotto (sempre corredata dalla firma dello studente).
In calce alla scheda:
- a sinistra nome e cognome del tecnico operatore (ad esempio dello studente capogruppo), con data e firma;
- a destra nome e cognome della persona responsabile del laboratorio (l’insegnante) con data e firma.
Il prodotto ottenuto da ciascun gruppo va poi inserito in un contenitore di plastica ed etichettato. Spiacente per le studentesse, ma non potete usare lo scrub per il motivo detto prima. Se però l’insegnante è una donna e ha seguito con cura le operazioni dei suoi allievi può farne incetta: un motivo in più per dedicare qualche ora di laboratorio alle formulazioni!