Les émulsions

Sources : Wikipédia, Cosmetoz mes secrets de beauté, Entretiens du Carla (intervention du Pr. J. P. Marty), livre de P. Coussot et J. L. Grossiord comprendre la rhéologie de la circulation du sang à la prise du béton, le flacon.

 

 

Une émulsion est un mélange de deux substances liquides non miscibles comme l’eau et l’huile. Une substance est dispersée dans la seconde substance sous forme de petites gouttelettes. Le mélange reste stable grâce à un troisième ingrédient appelé émulsifiant.

 

Généralités sur les émulsions

 

Les émulsions sont souvent composées d’une phase aqueuse semblable à de l’eau et d’une phase huileuse semblable à de l’huile.

 

Une émulsion huile dans l’eau (H/E ou O/W pour oil in water) est composée d’une phase huileuse dispersée dans une phase aqueuse. Il s’agit d’une émulsion « directe ».


Une émulsion eau dans l’huile (E/H ou W/O pour water in oil) est composée d’une phase aqueuse dispersée dans une phase huileuse.


Une émulsion E/H est plus grasse au toucher, car le toucher correspond majoritairement à la nature de la phase externe.


On peut également trouver des émulsions multiples H/E/H ou E/H/E.


Les émulsifiants


Les émulsifiants, appelés parfois émulsionnants, stabilisent l’émulsion. Ce sont le plus souvent des tensioactifs ou agents de surface.


Le jaune d’œuf sert d’émulsifiant dans la préparation de sauces en cuisine. Cette propriété est due à la lécithine qu’il contient. La lécithine se trouve également dans le soja et est très utilisée dans les préparations industrielles.


La caséine est une protéine du lait qui est émulsifiante.


Les émulsions dans la pratique


Dans la vie quotidienne, de nombreux produits sont des émulsions. On peut noter les crèmes et autres cosmétiques. Mais aussi la mayonnaise.


Les émulsions naturelles


Le lait.


Les latex végétaux, en particulier ceux de l’hévea brasiliensis (celui qui donne le caoutchouc naturel) et du castilla elastica.


Le film hydrolipidique est un mélange de sébum et de sueur. C’est une émulsion qui protège la peau.


Les sauces emulsionnées

 

La vinaigrette


Phase huileuse : l’huile

Phase aqueuse : l’eau

La vinaigrette est une émulsion instable. L’huile et l’eau ont tendance à se séparer.


La mayonnaise


Phase huileuse : l’huile

Phase aqueuse : le jaune d’oeuf (composé pour moitié d’eau) et moutarde

Emulsifiant : la lécithine du jaune d’oeuf est l’émulsionnant (tensio-actif)

La mayonnaise est une émulsion stable.


L’aïoli


Phase huileuse : l’huile d’olive

Phase aqueuse : la pulpe de l’ail

Le véritable aïoli se prépare uniquement avec de l’ail et de l’huile d’olive. Les tensio-actifs se trouvent dans la pulpe de l’ail.


La sauce hollandaise et la sauce béarnaise


Ce sont également des sauces émulsionnées selon le même principe mais chaudes.


De nombreuses recettes sont des émulsions, comme les œufs en neiges, les mousses, les préparations légères (génoises, sablés, etc…).


Les crèmes cosmétiques


Phase huileuse : les huiles et les ingrédients solubles dans l’huile

Phase aqueuse : l’eau et les ingrédients solublent dans l’eau

Émulsifiant

Toutes les crèmes sont des émulsions.


La technologie


Pour permettre de rendre une émulsion stable dans le temps, il est nécessaire de réduire la taille des particules de la phase discontinue (Loi de Stokes).


Plus la taille recherchée des gouttes sera petite, plus il faudra d’énergie pour l’obtenir.


Il existe plusieurs appareils capables de réaliser une émulsion : de l’agitateur jusqu’à l’homogénéisateur haute pression, en passant par le moulin colloïdal et le turbo émulsionneur.


L’homogénéisateur haute pression est celui qui permet d’obtenir les tailles des gouttes les plus petites, puisqu’il peut obtenir des tailles inférieures à 500 nm. Le principe est simple : une pompe à pistons plongeurs va pousser le fluide à émulsionner à travers un orifice réglable, appelé groupe homogénéisant. Plus l’orifice sera faible, plus la pression affichée sera élevée. Au passage de cet obstacle, le fluide subit différentes contraintes : la turbulence, la cavitation, le cisaillement, qui vont générer la dislocation des particules du fluide de la phase discontinue.


Les homogénéisateurs haute pression sont utilisés dans l’industrie laitière depuis la fin du XIXe siècle (Inventeur Gaulin). D’autres industries utilisent aujourd’hui ces appareils capables d’atteindre 1 500 bar en production continue (Niro Soavi), comme l’industrie des cosmétiques, l’industrie pharmaceutique et d’autres industries alimentaires (ingrédients, boissons, etc…).


Les techniques microfluidiques permettent désormais d’obtenir des émulsions dont la taille des gouttes sont mieux contrôlée.


Phénomènes de déstabilisation d’une dispersion


Les déstabilisations peuvent être classées en deux phénomènes majeurs.


Les phénomènes migratoires


La différence de densité entre la phase continue et dispersée entraîne une séparation de phase gravitationnelle. Pour les émulsions on a essentiellement du crémage (phase dispersée moins dense que la phase continue, poussant celle-ci à migrer vers le haut).


Les phénomènes d’augmentation de taille


1) de manière réversible,

2) de manière irréversible.


L’aspect des émulsions


L’aspect des émulsions dépend de la dimension des particules dispersées :


– émulsion jaunâtre : particules supérieures à 5 microns, émulsion plus ou moins stable.


– émulsion blanc-laiteux : particules comprises entre 5 à 1 microns,  émulsion stable.


– émulsion à reflets bleutés : particules comprises entre 1 à 0,1 micron.


– émulsion transparente : particules inférieures à 0,1 micron, il s’agit alors d’une micro-émulsion.


Les différentes sortes d’émulsions

 

Les préparations émulsionnées associent trois constituants majeurs : une phase hydrophile, une phase lipophile et un ou plusieurs tensioactifs.


Selon la nature des ingrédients mis en œuvre et selon leurs proportions respectives, la structure de l’émulsion sera du type :


E/H (eau dans l’huile), les gouttelettes d’eau sont dispersées dans une phase continue huileuse.


H/E (huile dans l’eau), les gouttelettes d’huile sont dispersées dans une phase aqueuse.


Les émulsions eau dans l’huile ne sont pas lavables à l’eau contrairement aux émulsions huile dans l’eau.


Les émulsions multiples


Ces émulsions présentent de nombreux problèmes tant au niveau de la fabrication qu’au niveau de leur stabilité dans le temps, notamment lorsqu’on introduit dans ces émulsions des substances actives qui ont tendance à les déstabiliser.


Il ne faut pas confondre les émulsions multiples avec les émulsions triples.


Les émulsions multiples sont des émulsions d’émulsions. Chaque émulsion est composée de deux phases.


Une émulsion triple comporte trois phases : une phase aqueuse, une phase huileuse et une phase solide (exemple le fond de teint fluide), ou une phase aqueuse, une phase huileuse et une phase non soluble dans l’eau ou l’huile (exemple l’huile fluorée).


Les émulsions multiples de type E/H//E ont une texture et un pouvoir hydratant supérieurs à celui des émulsions H/E.


L’intérêt des émulsions multiples permet d’encapsuler en phase interne des substances actives.


Les émulsions multiples E/H/E sont constituées  de microglobules aqueux dispersés à l’intérieur d’un globule huileux. Les globules huileux sont à leur tour dispersés à l’intérieur d’une phase aqueuse externe.


Les émulsions multiples E/H/E présentent deux interfaces. Leur formulation nécessite deux émulsifiants : un émulsifiant lipophile qui se positionne à la première interface entre les globules d’eau interne et la phase huileuse, ainsi qu’un émulsifiant hydrophile qui se place à la seconde interface entre les globules huileux et la phase aqueuse externe.


Les stabilisateurs d’émulsion

 

Les stabilisateurs d’émulsion favorisent le processus d’émulsification et améliorent la stabilité des émulsions ainsi que sa durée de vie.


Ci-dessous, la liste des 40 ingrédients stabilisateurs d’émulsion répertoriés sur le site Internet « le flacon ».


Liste par INCI


Acetylated glycol stéarate

Beta-sitosterol

C12-16 Alcohols

Carbomer

Cellulose gum

Cera microcristallina (microcrystalline wax)

Ceresin

Cetearyl alcohol

Cocamide DEA

Cocamide MEA

Cocamide MIPA

Cyamopsis tetranogolubus (guar)

Decyl glucoside

Hydroxyapatite

Hydroxyethylcellulose

Hydroxypropylcellulose

Maltodextrin

Methylcellulose

Microcrystalline cellulose

Montmorillonite

Myristyl alcool

Ozokerite

Pectin

PEG-90M

Polyacrylic acid

Polyethylene

PPG-1 trideceth-6

PVM/MA copolymer

PVP

PVP dimethylaminoethylmethacrylate copolymer

PVP/VA copolymer

Silica dimethyl silyate

Sodium carbomer

Sodium carboxymethyl dextran

Sodium polynaphtalenesulfonate

Stearic acide

Stearyl alcohol

Synthetic wax

Tetrasodium etidronate

Xanthan gum


ICI, les renseignements complémentaires concernant ces ingrédients.


A propos cosmeticshomemadecolchique

Passionnée des cosmétiques et des savons faits maison.
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