อิมัลชัน (Emulsion) คือ ชื่อเรียกของเหลวที่เกิดจากการผสมระหว่างของเหลว 2 ชนิด ซึ่งเดิมไม่สามารถผสมรวมกันได้ ให้กลายเป็นเนื้อเดียวกัน เมื่อนำมาผสมกันแล้วของเหลวทั้ง 2 ชนิดจะต้องมีความเสถียรไม่เกิดการแยกชั้นกันอีก จึงจะถูกเรียกได้ว่าเป็นของเหลวอิมัลชัน
โดยส่วนมากจะมีการแบ่งของเหลวอิมัลชันออกเป็น 2 ชนิด ขึ้นกับปริมาณของของเหลวที่ผสมรวมกัน ได้แก่ น้ำในน้ำมัน (Oil-in-Water: O/W) หมายถึงหยดน้ำมันขนาดเล็กแทรกอยู่ในโมเลกุลของน้ำ และน้ำมันในน้ำ (Water-in-Oil: W/O) หมายถึงหยดน้ำขนาดเล็กแทรกอยู่ในโมเลกุลของน้ำมัน (น้ำและน้ำมันในบริบทนี้ หมายถึงของเหลวชนิดใดก็ตามที่สามารถละลายได้ในน้ำและน้ำมันตามลำดับ)
การสร้างของเหลวอิมัลชันเป็นประโยชน์อย่างมากในอุตสาหกรรมหลายประเภท โดยเฉพาะอุตสาหกรรมการผลิตยาและเครื่องสำอาง ที่มักมีการผสมตัวยารูปแบบน้ำมันเข้ากับน้ำ เพื่อให้ง่ายต่อการดูดซึมของร่างกาย นอกจากนี้ แม้กระทั่งในร่างกายของมนุษย์ก็มีการทำให้น้ำมันรวมกับน้ำในรูปแบบของเหลวอิมัลชันด้วยเช่นกัน
อิมัลซิไฟเออร์ (Emulsifier) มีความสำคัญอย่างไร?
อิมัลซิไฟเออร์ (Emulsifier) หรือสารประสาน (Emulsifying agent) ทำหน้าที่เป็นตัวกลางประสานโมเลกุลของน้ำและน้ำมันเข้าด้วยกัน โดยปกติแล้วการทำให้น้ำและน้ำมันรวมเข้าเป็นเนื้อเดียวกัน อาจทำได้ด้วยการตีให้น้ำมันกลายเป็นหยดขนาดเล็กด้วยความเร็วและความแรงที่เพียงพอ เพื่อให้น้ำมันมีขนาดเล็กพอที่จะแทรกผสมกับน้ำได้ ทั้งนี้ กระบวนการเหล่านี้จะใช้เวลาและพลังงานมาก สารอิมัลซิไฟเออร์จึงมีบทบาทช่วยให้น้ำและน้ำมันประสานได้อย่างรวดเร็วขึ้น
ที่มาของภาพ GCSE Science
โครงสร้างที่สำคัญของโมเลกุลของอิมัลซิไฟเออร์ จะต้องประกอบด้วยขั้วที่ละลายในน้ำ (Hydrophilic pole) และขั้วที่ละลายในไขมัน (Hydrophobic pole) สำหรับจับเข้ากับโมเลกุลน้ำและน้ำมันตามลำดับ เมื่อทำปฏิกิริยาแล้วน้ำและน้ำมันจะรวมเข้าเป็นเนื้อเดียวกันในที่สุด
สารที่นิยมนำมาใช้เป็นตัวประสานโมเลกุลของน้ำและน้ำมัน ได้แก่ เลซิติน, โมโน/ไดกลีเซอไรด์, โพลิซอร์เบต และโซเดียม สเตียรออิล แลกทิลเลต (Sodium stearoyl lactylate) ซึ่งการเลือกอิมัลซิไฟเออร์จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารผสมที่ต้องการ เช่น หากต้องการของเหลวอิมัลชันที่มีความข้นเหนียว อาจเลือกใช้เลซิตินเป็นสารอิมัลซิไฟเออร์ เป็นต้น
อิมัลชันในมนุษย์และชีวิตประจำวัน (Emulsion in Daily life)
ในร่างกายมนุษย์มีการสร้างของเหลวอิมัลชันเกิดขึ้นทุกวัน นั่นคือกระบวนการย่อยสลายไขมัน ซึ่งในขั้นตอนแรกของการย่อยสลายจะต้องทำให้น้ำมันรวมเข้ากับน้ำเสียก่อน เพื่ออำนวยความสะดวกทั้งกระบวนการย่อยสลายและการดูดซึมเข้าสู่เซลล์
การทำให้น้ำมันและน้ำรวมเข้าด้วยกันนี้เองเป็นการสร้างของเหลวอิมัลชันที่เกิดขึ้นในระบบทางเดินอาหาร สารอิมัลซิไฟเออร์ที่มีบทบาทในกระบวนการนี้ คือ น้ำดี ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นสาร 2 ขั้ว โดยขั้วที่ละลายในไขมันของน้ำดีจะจับเข้ากับโมเลกุลของน้ำมัน ส่วนขั้วที่ละลายในน้ำจะจับเข้ากับโมเลกุลของน้ำ ทำให้การรวมกันของโมเลกุลน้ำและน้ำมัน การย่อยสลายไขมันจะเกิดขึ้นได้ง่ายและรวดเร็วขึ้น
นอกจากนี้ ในชีวิตประจำวันของเรายังมีกิจกรรมหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการเกิดสารอิมัลชัน เช่น การอาบน้ำด้วยสบู่ หรือการซักผ้าด้วยผงซักฟอก ซึ่งสารในสบู่และผงซักฟอกจะมีคุณสมบัติเป็นอิมัลซิไฟเออร์ ช่วยให้คราบไขมันบนเนื้อผ้าและร่างกายละลายไปน้ำได้ดีขึ้นนั่นเอง
ประโยชน์ของอิมัลชันในอุตสาหกรรมยาและเครื่องสำอาง
- เพิ่มความเสถียรของสาร: อิมัลชันช่วยให้น้ำและน้ำมันรวมเข้าเป็นเนื้อเดียวกัน สารผสมนี้จะไม่เกิดการแยกชั้นกันแม้เวลาจะผ่านไป จึงได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความเสถียร คงตัว และใช้งานง่าย
- ยืดอายุการใช้งานได้นาน: ผู้ผลิตสามารถผสมสารตามธรรชาติบางชนิดที่มีคุณสมบัติในการป้องกันการเจริญเติบโตของเชื้อโรคได้ หากแต่สารเหล่านี้อาจผสมรวมเข้ากับเนื้อผลิตภัณฑ์ได้ยาก การทำให้เกิดกระบวนการอิมัลชันด้วยการเติมอิมัลซิไฟเออร์ จะช่วยให้ผลิตภัณฑ์ใช้ได้นานและไม่เกิดการเน่าเสียง่าย
- ปรับปรุงคุณสมบัติตามที่ต้องการ: ดังที่กล่าวไปข้างต้นว่าผู้ผลิตสามารถผสมสารหลายชนิดเข้าด้วยกันให้เกิดเป็นสารอิมัลชันขึ้นได้ ทำให้สามารถปรับคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ให้มีความหนืด, ความหนา, และน้ำหนักได้ตามต้องการ
- เพิ่มความสะดวกในการใช้งาน: ลองนึกภาพว่าหากคุณต้องคอยเขย่าผลิตภัณฑ์ให้น้ำและน้ำมันรวมเข้าด้วยกันก่อนนำมาใช้งาน คงไม่ใช่สิ่งที่สะดวกสักเท่าไร ดังนั้น การทำให้ผลิตภัณฑ์รวมกันเป็นเนื้อเดียวจึงเป็นทางออกที่ดีกว่า และเพิ่มความสะดวกให้แก่ผู้ใช้ด้วย
- เพิ่มความรู้สึกดีต่อผิว: เนื่องจากอิมัลชันคือการรวมกันของน้ำและน้ำมัน จึงเหมาะที่จะนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์บำรุงผิว เพราะนอกจากจะช่วยบำรุงผิวด้วยน้ำมันจากธรรมชาติแล้ว ยังซึมซาบได้ง่ายด้วยโมเลกุลของน้ำที่อยู่ภายใน
อิมัลชันนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ประเภทใดบ้าง?
- โลชัน, เซรัม และครีม: ผลิตภัณฑ์ทั้ง 3 ประเภทนี้ มักเกิดการผสมระหว่างน้ำและน้ำมัน แต่จะมีความเข้มข้นที่แตกต่างกัน เช่น เซรัมจะมีความเข้มข้นน้อยที่สุด มีเนื้อสัมผัสบางเบา ซึ่งอาจหมายถึงปริมาณน้ำในผลิตภัณฑ์ที่เยอะกว่าน้ำมัน และเลือกใช้อิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่เพิ่มความหนืดให้กับอิมัลชัน เป็นต้น
- มอยส์เจอไรเซอร์: เพื่อทำหน้าที่ทั้งให้ความชุ่มชื้นและอาหารผิว มอยส์เจอไรเซอร์จึงประกอบด้วยส่วนของน้ำและน้ำมัน การทำให้เกิดสารอิมัลชันจึงมีความจำเป็นต่อการผลิตมอยส์เจอไรเซอร์
- ผลิตภัณฑ์กันแดด: สารป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตหลายชนิดอยู่ในรูปของน้ำมัน เพื่อให้สารเหล่านี้ซึมซาบสู่ผิวได้ดี จึงต้องผลิตให้อยู่ในรูปของสารอิมัลชัน
- ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดผิวหน้า: เนื่องจากเครื่องสำอางมีทั้งแบบที่ละลายในน้ำและน้ำมัน ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดผิวหน้าจึงต้องทำออกมาในรูปแบบของสารอิมัลชัน เพื่อให้มีประสิทธิภาพเพียงในการทำความสะอาดผิวหน้า
ขอขอบคุณข้อมูลจาก
