牙膏原料技术理论(待续)

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1、牙膏原料技术理论(待续)徐春生期刊名称】日用化学品科学年(卷),期】2018(041)001【总页数】6页(P64-69)作 者】 徐春生作者单位】 广州市牙博士口腔护理研究院,广东广州510897正文语种】 中 文中图分类】 TQ658.46 牙膏用香精6.1 定义与作用 牙膏用香精是参照天然植物的香味，采用天然香料和合成香料调配而成，具有天然 风味和各种香型的原料成分。牙膏香精的主要作用有：赋予牙膏稳定的香型和清凉口感。牙膏用香精不但要赋 予牙膏一定类型的香气，而且要赋予一定类型的口味，使消费者在使用时口腔感到 愉快舒服，同时清凉爽快15。掩盖牙膏成分的异味。牙膏中的某些成分具有 特殊的气

2、味和味道，牙膏香精可以隐蔽这些异味，让消费者愉快地接受和使用15 抑菌作用。香精中的某些香料成份具有抑菌功效，如百里香酚、丁香酚、薄荷油 等对牙周病、口臭等口腔疾病具有一定的辅助疗效。区分产品的重要因素。香精 是牙膏中最为昂贵的组分，牙膏的风格基本上取决于所用香精。牙膏香精是消费者 根据使用的实际感受，对牙膏产品进行区分的重要因素。6.2 应具备的条件 选择牙膏香精时须遵循以下原则：牙膏香精作用于口腔，香精配方中的香原料宜采 用食品安全国家标准食品添加剂使用标准（GB 2760 ）中规定的品种；牙膏 中某些原料存在不适气味和口味，需要选用口味适合、留香适合的香精与甜味剂（或咸味剂）相配合，形成

3、舒适调和的复味，以掩盖原料不好的气味；牙膏香精不 仅要嗅觉良好，更重要的是使用之后口腔中要留有清凉、爽口和新鲜的味觉；香精 中基香必须和主香协调，同时能将主香衬托出来，形成明显的香型如薄荷香型、留 兰香型、甜橙香型等；香精中各种成分协调，主香和润突出，刷牙后口腔中留有舒 适的余香；与其他组分有良好的配伍性能，使用时膏体不变色、不变味；为避免口 腔刺激，儿童牙膏香精要求凉味温和，无辣味，主香大都使用儿童喜欢的水果味。6.3 常用的牙膏香精类型 牙膏香精是由薄荷香基部分和赋予制品香味特征的突出香部分构成，根据产品概念 差异，薄荷香基与突出香的构成比例不同。儿童牙膏香精的突出香部分多，薄荷香 基部分

4、少； 家庭用、成人用牙膏香精薄荷香基部分多，突出香部分少。牙膏香精常用的类型主要有薄荷香型、留兰香型、冬青香型、水果香型、茶爽香型 药物香型等。6.3.1 薄荷香型 薄荷是一种历史悠久的香料，是牙膏凉味的主要来源。主要分为亚洲薄荷和椒样薄 荷。亚洲薄荷主要产地是印度、中国、巴西、日本等，带有新鲜的草香，清凉醒脑，扩 散力强。凉味的强弱是衡量亚洲薄荷质量好坏的主要指标。椒样薄荷主产地是美国、英国、意大利、保加利亚、匈牙利和中国，味甜润清凉， 椒香浓郁，留香持久，香气优于亚洲薄荷。椒香的强弱是衡量椒样薄荷质量的主要 指标。薄荷香精的主要成分是薄荷脑和薄荷油，配以其他香味调节成分，主要用于强调清 新

5、、美白的口腔护理产品中。6.3.2 留兰香型 留兰香香精是最早用于牙膏加香的一种香精，主要由留兰香油和薄荷脑（或薄荷油） 组成。留兰香原油由留兰香茎、叶经过水蒸气蒸馏而得，主要成分为左旋香芹酮、二氢香 芹醇、二氢香芹酮、乙酸二氢香芹酯、乙酸二氢莳萝酯、水芹烯和柠檬烯等。甲级 留兰香含酮量大于 80%，乙级留兰香含酮量大于 70%。留兰香油具有清新甜润的香气，略有草香，有扩散力，但留香不长，味觉温辛，略 带凉涩。以清甜香气多者为佳，草气、药气和凉气重者为差。左旋香芹酮是留兰香 油的主要香味特征。6.3.3 冬青香型 冬青香精是普遍使用的一种牙膏香精，主要由冬青油和薄荷脑（或薄荷油）组成。 冬青油

6、主要由杜鹃花科植物白珠木（俗称冬青树）的叶经水蒸馏而得，冬青油的主 要成分为水杨酸甲酯，含量高达 99%以上，用于医药及调合皂用香精和牙膏香精。 蒸馏甜桦的树皮而得的甜桦油，成分基本与冬青油一致，商品常混称“天然冬青 油”。合成的纯水杨酸甲酯也常称为“冬青油”，应该与天然冬青油分别对待，合 成品毒性较大，需要慎重使用。天然冬青油具有水杨酸甲酯强烈的芳香与凉辣味，配以薄荷和其他香气调节组分， 可制得香味更甜润、留味更适口的牙膏香精。6.3.4 水果香型 水果香精是我国于 20 世纪 50 年代首创用于牙膏的加香，主要原料是甜橙油、柑 桔油、柠檬油、一些酯类、醛类香料和薄荷。水果香精的常见类型有菠

7、萝香蕉香型 甜橙香型、柠檬香型、柑桔香型、草莓香型、葡萄香型等。甜橙在我国主要产于四川、广东、福建、台湾等地，甜橙油具有清甜果香，有鲜美 之感。香气飘逸但留香不长，久存易变质。柑桔在我国主要产于浙江、四川等省， 其精油香气近似甜橙油但不及甜橙油甜润清鲜。柠檬主要产于意大利、美国、塞浦路斯、西班牙、巴西、几内亚和中国的四川、云 南、广西等地，柠檬油一般为冷轧法制得，香气飘逸，但留香不长，具有清甜新鲜 的柠檬香味，久放易聚合而使香味变坏。合成的酯类、醛类香料特征是扩散性好、香味浓烈，但口味不佳，需要和天然精油 搭配使用。6.3.5 茶香香精茶香香精是我国21 世纪开始流行的牙膏加香，主要原料是茶叶

8、提取物、薄荷和一 些香料调节成分。常见类型包括绿茶香型、乌龙茶香型、茉莉青茶香型、菊花茶香 型等。茶叶香气物质的提取方法主要有常压水蒸气蒸馏萃取法、减压水蒸气蒸馏萃取法、 顶空吸附法、超临界二氧化碳萃取法、过柱吸附法等。提取物为可溶性粉末，主要 成分为茶多酚及咖啡碱、芳香油等，因茶叶的不同而具有不同的茶香味。6.3.6 药香香精 药香香精是药物牙膏常用的香精，主要由一些具有药香的香料和薄荷组成，常见类 型有桉叶香精、茴香香精、丁香香精等。药香香精的原料为醒脑、提神、消炎、清凉、解暑的良药，药香较浓，口味较重， 受到消费者的欢迎。6.4 牙膏香精的生产6.4.1 配方设计调香是一门技术，更是一门

9、艺术。牙膏用香料的品种虽然不多，但需要合理搭配。 相互调和的香料按一定的比例混合后会产生极佳的香气，不调和的香料混合后会产 生不愉快的气味。牙膏香精的配方设计主要考虑以下内容2：为使口腔感到清爽 凉快，牙膏香精配方中大量使用薄荷脑，般在30%50%。儿童牙膏为了减少 对香精口腔的刺激，用量少一些；基香的设计要考虑和发泡剂、味觉改良剂（甜味 剂和咸味剂）相结合的效果，以充分掩盖不良的气味和口味；主香是香精的特征和 灵魂，定要有突出的香型，给使用者愉快的感觉和美好的记忆；基香必须与主香 协调，能够将主香衬托出来；为了使香精中各种成分更加协调，在刷牙后具有舒适 的留香，需要加入定香剂。定香剂有留滞香

10、精中其他成分挥发的作用，赋予香精以 某种特殊的香韵，使主香更加和润突出，留味有所改善；花粉香味太浓的香料会使 口腔感到不舒服，般很少使用；牙膏中的磨擦剂对香精的各种成分产生选择性吸 附，因此香精加入牙膏之后，其香味可能会有所改变，需要加以考虑；碱性较重的 牙膏使酯类香料易于水解，醛类香料易于聚合，酚类香料易于变色，需要密切注意。6.4.2 生产工艺 常温常压下，将液态香原料逐计量后加入不锈钢搅拌锅，开动搅拌使其分散均匀； 再将固态香原料逐计量后加入不锈钢搅拌锅，开动搅拌使其溶解完全。所有原料 加完以后，搅拌30 min，静置24 h进行陈化。最后根据使用要求用符合食品卫 生要求的容器进行灌装、

11、封口、贴标。6.4.3 安全性 香精的安全性取决于原料的安全性。原料是安全的，香精的安全性就有保证，因为 香精的调配只是种物理混合过程。为保证日用香精的安全性，国际日用香料协会（IFRA ）根据日用香料研究所（RIFM ）对香原料的安全性评估结果，制订有关香原料的使用标准；IFRA公布了 约150种禁止或限制使用原料的标准。部分国家和地区的监管部门认可IFRA的标 准，将其作为监督管理、行业自律和贸易活动的重要依据。在中国，国家标准日用香精(GB/T 22731 )的制定参考了 IFRA实践法规 (第43次修订)，其中对香原料的使用提出了具体要求。该标准规定了75 种物 质禁止用作日化香精原料

12、(包括牙膏用香精)，规定了50 种限用香料在牙膏中的 最高限量。牙膏香精成品参考执行国家标准日用香精(GB/T 22731 )。各品种香原料执行相关的国家、行业或企业标准。如薄荷脑执行国家标准GB3862，薄荷素油执行国家标准GB 8319，留兰香油执行国家标准GB 11960，冬 青油执行国家出入境检验检疫行业标准SN/T 1640,柠檬油执行国家标准GB 6772，茴香油执行国家轻工行业标准QB/T 1120，生姜油执行国家标准GB 8318， 香叶油执行国家轻工行业标准QB/T 2616，桉叶油执行国家标准GB10351。6.4.4 评价方法牙膏香精既有香气的要求，又有口味的要求，需要有

13、一个系统的评价方法1。 辨香。在空气清新、无杂味的辨香室内进行。用辨香纸沾少量香精，嗅辨其香韵、 头香、体香、尾香。对不同的样品进行比较，以达到相对理想的要求。品香。按 照用量将香精样品和空白牙膏膏体在带盖高型玻璃称量瓶中混合均匀，盖上瓶盖放 置过夜。将适量的加香牙膏涂敷在纸片上以鼻嗅其香气的变化，以舌尖尝试甜味、 凉味和香味，最后用刷牙的方式进行综合评价。稳定性考察。香精加入膏体中会 发生物理和化学变化，使香味有所改变，因此样品牙膏存放一段时间后，再次评香 非常重要。存放时间一般为1个月。快速测定可用在沸水中煮1h、再冷却至常温 的方法来代替。7 味觉改良剂7.1 定义 味觉改良剂是指用于掩

14、盖牙膏某些成分的不良口味、赋予牙膏令人愉快口味的原料， 主要有甜味剂和咸味剂。7.2 甜味剂牙膏甜味剂用来改善牙膏的口感，如掩盖一些磨擦剂的碱土味，一些特殊药剂的苦 涩味。和香料配合形成调和的复合味，赋予牙膏香甜的口感和风格。按化学结构和性质分为糖类和非糖类甜味剂。糖类甜味剂包括糖、糖醇，为避免牙 膏发酵变酸，配方中不能使用糖。糖醇甜味剂的甜度与蔗糖相似，热值较低，与葡 萄糖有不同的代谢过程，具有一定的使用价值。牙膏保湿剂中的山梨醇、甘油，牙 膏防龋剂中的木糖醇均为糖醇甜味剂。非糖类甜味剂甜度很高，用量少，热值小， 多不参与代谢过程，常称为非营养性或低热值甜味剂，或称高甜度甜味剂，是甜味 剂的

15、主要品种。笔者介绍的甜味剂为非糖类甜味剂，即高甜度甜味剂，主要有糖精钠、天冬甜素 （阿斯巴甜）、三氯半乳糖（三氯蔗糖）等。7.3 咸味剂 含盐牙膏的出现，使咸味剂进入了牙膏原料的行列。含盐牙膏具有咸甜清新的口味， 特别强化了凉爽和新鲜的感觉。氯化钠是常用的牙膏咸味剂。7.4 常用的牙膏味觉改良剂7.4.1 糖精钠糖精钠是人工合成甜味剂，历史悠久。1878年由美国科学家发现，很快就被食品 工业界和消费者接受。糖精钠的甜度为蔗糖的300 500倍，不被人体代谢吸收， 在各种食品生产过程中都很稳定。缺点是风味差，有后苦，使应用受到一定限制。INCI中文名称：糖精钠，英文名称：Saccharin so

16、dium，CAS号：128-44-9 ,学名：邻磺酰苯酰亚胺钠，分子式C7H4O3NSNa22H2O,分子量241.2，又称 可溶性糖精，是糖精的钠盐。糖精钠急性毒性LD50为17.5 g/kg （小鼠经口）、4 g/kg （兔经口），ADI为2.5 mg/kg （ FAO/WHO , 1994 ），不参与体内代谢，食用16-24 h后全部排 出，化学结构无变化，对人类无生理危险。我国食品添加剂使用卫生标准（GB 2760）规定可用于食品中4。糖精钠是有机化工合成产品，无营养价值，食用较多会影响肠胃消化酶的正常分泌， 降低小肠的吸收能力，使食欲减退。一些国家对糖精钠严格控制使用，其控制标准 为

17、使用量不应超过消费食糖总量的5%。我国规定不允许在婴儿食品中使用，质量 控制执行国家标准食品添加剂糖精钠（GB 4578 ）。7.4.2 阿斯巴甜INCI中文名称：天冬甜素，英文名称：Aspartame，CAS号：22839-47-0，又 名阿斯巴甜，别名阿司帕坦、阿斯巴坦，又称甜味素、蛋白糖、天冬甜母、天冬甜 精、天苯糖等，化学名称为L-天冬氨酞-L-苯丙氨酸甲酯，分子式为C14H18N2O5，是一种非碳水化合物类的人造甜味剂。常温下为白色结晶性粉末， 无臭，有强烈甜味。急性毒性 LD50 为 10 g/kg （小鼠经口），GRAS FDA-21CFR 172.804，ADI 为 40 mg

18、/kg质量（FAO/WHO，1994 ）。进入体内很快分解为苯丙氨酸、天冬氨 酸和甲醇，经正常途径代谢排出。我国食品添加剂使用卫生标准（ GB 2760） 规定可用于食品中4。阿斯巴甜和其他甜味剂相比具有味质佳，安全性高，热量低等优点，世界卫生组织 和联合国粮农组织隶属的食品添加剂联席委员会确认为国际A（I）级甜味剂。因 高温会使其分解而失去甜味，所以阿斯巴甜不适合用于烹煮和热饮。因为阿斯巴甜 中含有苯丙氨酸，所以苯丙酮尿症的患者不适合使用。质量控制执行国家标准食 品添加剂阿斯巴甜（GB 22367 ）。7.4.3 三氯蔗糖INCI中文名称：三氯半乳糖，英文名称：Sucralose，CAS号：

19、56038-13-2，又 称三氯蔗糖、蔗糖素、蔗糖晶，化学名：4，1，6，-三氯-4，1，6，-三 脱氧半乳型蔗糖。分子式：C12H19CI3O8，分子量：397.64。外观为白色粉末状 产品，极易溶于水、乙醇和甲醇，在水溶液中特别稳定。三氯蔗糖是唯一以蔗糖为原料的功能性甜味剂，甜度可达蔗糖的600倍。具有无 能量、甜度高、甜味纯正、没有任何苦后味、稳定性好、高度安全等特点。三氯蔗糖的安全性符合食品使用要求，ADI值为15 mg/kg。1991年加拿大率先 批准使用三氯蔗糖，中国于1995年批准使用，美国食品药品监督管理局1998年 3月21日批准三氯蔗糖作为食品添加剂使用7。质量标准执行国家

20、标准食品安 全国家标准食品添加剂三氯蔗糖（GB 25531 ）。7.4.4 氯化钠INCI中文名称：氯化钠，英文名称Sodium chloride，CAS号：7647-14-5，别名食盐，为离子型化合物。氯化钠大量存在于海水和天然盐湖中，可通过浓缩结晶 海水、天然的盐湖水或盐井水来制取氯化钠。急性毒性 LD50 为 2 g/kg （大鼠腹注），GRAS FDA-21CFR 184.1768，ADI 无 限制规定（FAO/WHO，1994 ）。我国食品添加剂使用标准（GB 2760 ）规 定可用于食品中，对患乳糖不耐症婴儿不宜使用7，质量控制执行国家标准食 用盐（GB 5461 ）。8 外观改良

21、剂外观改良剂是指用于改变牙膏外观，创造特定的视觉感受和功效联想的原料成分。 常用的外观改良剂有着色剂、彩色粒子、珠光颜料等。8.1 着色剂8.1.1 定义和作用着色剂又称为色素，包括合成色素、天然色素等，根据口腔清洁护理产品原料规范（GB 22115 ），牙膏中可以使用的着色剂共137种，同时这些着色剂的盐和 色淀也可以使用。色素的作用包括：保持原料固有的颜色；模拟天然物质的颜色，使色泽与风味保持 一致；满足消费者的“心理意识”，“强化”产品色调。牙膏中使用着色素可以改善膏体感官性质。儿童牙膏中，大都使用水果香精，可以 用相应的色素相配合，如草莓口味用粉红色、柑橘口味用淡黄色；中草药牙膏中，

22、可以用微量的色素来调整药物原有的颜色，达到视觉愉快的效果。8.1.2 常用的牙膏着色剂 牙膏中常用的着色剂包括二氧化钛、合成色素及其色淀等。8.1.2.1 二氧化钛二氧化钛又称为钛白粉，英文名称：Titanium Dioxide，染料索引编号：C.I.77891,CAS号：13463-67-7，分子式为Ti02，相对分子质量79.90。二氧化 钛化学性质极为稳定，是一种偏酸性的两性氧化物。急性毒性LD50大于12 g/kg （小鼠经口），属实际无毒级物质。GRAS FDA- 21CFR 73.575，ADI无需规定（FAO/WHO，1994 ）。根据我国食品添加剂使 用卫生标准（GB2760

23、）规定可用于食品中4，质量控制执行国家标准食品添 加剂二氧化钛（GB 25577 ）。牙膏中加入二氧化钛，可以得到更好的白色外观，可改善碳酸钙牙膏的白度，减弱 二氧化硅牙膏透明的感觉。牙膏中不使用纳米级二氧化钛。8.1.2.2 常用合成色素1）苋菜红染料索引名称：C.I. Food Red 9，染料索引编号：C.I.16185。易溶于水，不溶于 脂类，对光、热、酸、盐较稳定，不宜用于发酵食品等有氧化剂和还原剂的食品。急性毒性 LD50 大于 10 g/kg （小鼠经口），ADI 为 0.5 mg/kg（ FAO/WHO， 1994 ）。产品质量控制执行国家标准食品添加剂苋菜红（GB 4479

24、）。2）胭脂红染料索引名称：c.l. Food Red 7，染料索引编号：C.I.16255。胭脂红又称丽春红 4R，是苋菜红的同分异构体。通常呈红色至深红色粉末状。胭脂红耐光、耐酸、 耐盐性较好，不耐热、不耐菌、不耐氧化还原反应，遇碱变褐色。急性毒性 LD50 为 19.3 g/kg （小鼠经口），ADI 为 4 mg/kg（ FAO/WHO， 1994 ）。产品质量控制执行国家标准食品添加剂胭脂红（GB 4480 ）。3）柠檬黄染料索引名称：C.I. Food Yellow 4,染料索引编号：C.I.19140。柠檬黄又称酒石 黄或肼黄，通常呈橙黄色均匀末状，对热、光、酸、盐均稳定，耐氧性

25、差，遇碱稍 变红色，还原时褪色。急性毒性 LD50 12.75 g/kg （小鼠经口），ADI 为 7.5 mg/kg（ FAO/WHO， 1994 ）。产品质量控制执行国家标准食品添加剂柠檬黄（GB 4481 ）。4）靛蓝染料索引名称：C.I. Food Blue 1,染料索引编号：C.I.73015。靛蓝又称为酸性靛 蓝、磺化靛蓝，通常为蓝色均匀粉末，对热、光、酸、碱、氧化作用均较敏感，耐 盐性也较差,易被细菌分解,还原后褪色,染着力好,常与其他色素配合使用。急性毒性 LD50 大于 2.5 g/kg （小鼠经口），ADI 为 5 mg/kg（ FAO/WHO，1994 ）。产品质量控制执

26、行国家标准食品安全国家标准食品添加剂靛蓝（GB 28317）4。5）日落黄染料索引名称：C.I.Food Yellow 3，染料索引编号：C.I.15985。主要用于食品和 药物的着色,也可用于制造铝盐色淀颜料。急性毒性 LD50 大于 2 g/kg （大鼠经口），ADI 为 2.5 mg/kg（ FAO/WHO，1994 ）。产品质量控制执行国家标准食品添加剂日落黄（GB 6227 ）。6）亮蓝染料索引名称：c.l. Food Blue 2，染料索引编号：C.I.42090。亮蓝别名C.I.食用蓝色2号、FD&C蓝色 1号（美）、食用蓝色1号（日）。LD50 大于 2 g/kg （小鼠经口）

27、，ADI 为 12.5 mg/kg（ FAO/WHO，1994 ）。产品质量控制执行国家标准食品添加剂亮蓝（GB 7655 ）。7）诱惑红染料索引名称：C.I. Food Red 17，染料索引编号：C.I.16035。诱惑红别名C.I.食用红色17号、FD&C40号红色（美）、食用赤色40号（日）。LD50 为 10 g/kg （小鼠经口），ADI 为 7 mg/kg（ FAO/WHO，1994 ）。产品质量控制执行国家标准食品添加剂诱惑红（GB 17511 ）。8）赤藓红染料索引名称：C.I. Food Red 14，染料索引编号：C.I.45430。赤藓红又称樱桃 红、四碘荧光素、食品色

28、素3号。LD50 为 6.8 g/kg （小鼠经口），ADI 为 0.1mg/kg（ FAO/WHO，1994 ）。产 品质量控制执行国家标准食品添加剂赤藓红（GB 17512 ）。8.1.2.3 色素的色淀色淀是由水溶性色素沉淀在许可使用的不溶性基质（通常为氧化铝）上制备的特殊 着色剂。牙膏中一般使用食用色淀的甘油分散悬浮液。食用色素的色淀主要用于彩条牙膏，色泽鲜艳亮丽，浓度范围窄，色差控制严格， 批间差异小，可避免使用色素带来的串色、褪色等现象。食用色素的色淀耐光热稳 定性好于色素，有些产品不含水或水分极少时也适合使用色淀。常见食用色素的食用色淀见表5。其他颜色如绿色淀、紫色淀等，可用表中

29、色淀调 配。食用色素的色淀质量控制执行相关色素的国家标准。表 5 常见色素的色淀 Tab.5 Lake of common pigment相关文献】15 李显波，汪发文，丁恺香料在牙膏中的作用和功效J.牙膏工业，2000 , 1: 8-10.16 王宪伟，林英光二氧化硅彩色粒子在牙膏中的应用J. 口腔护理用品工业，2012 , 1: 10-11.17 徐春生磨擦剂和牙膏pH值的控制J.日用化学工业，2003 ,33 ( 6 ): 403-405.18 宝洁公司全球牙膏技术创新：一种高级亚锡-氟化钠牙膏C/中国口腔清洁护理用品工业协 会. 2011年中国口腔护理用品工业学术研讨会论文集. 2011: 154-157.