Concoction d`une crème à mains hydratante et apaisante

Concoction d’une crème à mains
hydratante et apaisante
Par : Isabelle Blais et Camille Lévesque
Résumé : Concoction d’une crème à mains hydratante et apaisante. Blais, I. &
Lévesque, C. 2014. Rapport interne. Sciences, Cégep St-Félicien. Des ingrédients
ont été choisis pour leurs propriétés hydratantes et des co-émulsifiants ont été
choisis pour leur capacité à rendre homogène un mélange d’huile et d’eau.
L’hypothèse de départ était qu’un mélange contenant 70% d’eau, 7% de lécithine
de soja, 5% d’huile d’amande douce, 5% d’alcool cétylique, 3% d’huile essentielle
de lavande et 10% de glycérine serait bon et doux pour la peau. Après des
ajustements, le meilleur mélange qui fut obtenu par émulsion à chaud fut le
suivant : 56% d’eau, 6% de lécithine de soja, 3,5% d’huile d’amande douce, 22%
de glycérine, 9% d’alcool cétylique, quelques gouttes d’huile essentielle de
bergamote et 3,5% de cire d’abeille. Ce mélange s’avéra être très hydratant et
idéal pour les peaux sensibles.
Abstract:Concoction of a moisturizing and soothing hand cream.By Blais, I. &
Lévesque, C. 2014. Internal report. Sciences, Cégep St-Félicien. Some ingredients
were chosen for their moisturizing properties and co-emulsifiers were selected for
their ability to make a homogeneous mixture of oil and water. The starting
hypothesis was that a mixture containing 70% water, 7% soy lecithin, 5% sweet
almond oil, 5% cetyl alcohol, 3% essential oil of lavender and 10% glycerin would
be good and gentle for the skin. After many adjustments, the best mixture which
was obtained by hot emulsion was as follows: 56% water, 6% soy lecithin, 3.5%
sweet almond oil, 22% glycerol, 9% cetyl alcohol, a few drops of essential oil of
bergamot and 3.5% beeswax. This mixture turned out to be very moisturizing
and ideal for sensitive skin.
Mots clés: Chimie, lécithine de soja, alcool cétylique, émulsion à chaud, huiles essentielles.
Introduction
Notre projet est une conception puisque notre but est de créer une crème apaisante
et hydratante pour les mains et ce, à partir d’ingrédients le plus possible accessibles
et naturels. Nous pensons que les crèmes de pharmacie coûtent cher et qu’elles
contiennent des ingrédients chimiques, c’est pourquoi nous voulons développer un
mélange que tous peuvent faire à la maison. C’est le principe d’émulsion à chaud qui
est au cœur de notre projet, car sans lui, le mélange ne deviendrait jamais
homogène.
Notre hypothèse de départ :un mélange contenant 70% d’eau, 7% de
lécithine de soja, 5% d’huile d’amande douce, 5% d’alcool cétylique, 3%
d’huile essentielle de lavande et 10% de glycérine serait bon et doux pour la
peau.
Théorie
Une crème hydratante a pour principal but de restaurer le film hydrolipidique de la
peau (réf. 1). Il s’agit d’une substance naturelle qui agit comme protection pour la
peau et procure une hydratation naturelle, produite naturellement mais enlevée par
le savon (réf. 2). La crème, tout comme le film hydrolipidique, sont des émulsions.
Le film naturel est un mélange principalement composé de sébum (matière grasse)
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et de sueur (phase aqueuse) (réf.1) et la crème reprend ce principe afin de fournir
de l’eau à la peau avec une phase aqueuse ainsi que de la nourrir et la protéger avec
des huiles, beurres, cires, etc.
Par contre, la concoction d’une crème peut comporter un obstacle : l’eau et l’huile ne
se mélangent pas. Ceci s’explique avec le phénomène de polarité. Les molécules
dites « polaires », comme l’eau, s’attirent entre elles avec des forces importantes
(réf. 3). Pour leur part, les matières non-polaires, comme les gras, s’attirent aussi,
mais avec des forces moindres (réf. 4). Quand on mélange ces deux types de
substances, les non-polaires ne parviendront pas à détruire le lien qui unit chaque
molécule d’eau à ses semblables. (réf.5).
Afin d’obtenir un mélange stable et homogène d’eau et d’huile, il est nécessaire
d’utiliser un troisième élément : un émulsifiant. La propriété de l’émulsifiant est qu’il
dispose d’une tête polaire et d’une queue
non-polaire, permettant à la fois de se lier à
Fig. 1 : Structure d’un émulsifiant
l’eau et aux graisses, donc d’obtenir un
mélange qui se tiendra ensemble et qui ne se
séparera pas en deux phases distinctes (réf.6).
Avec l’aide d’émulsifiants, il sera possible de
créer une émulsion, donc de disperser des
bulles d’un des composants dans l’autre (ex :
bulles d’huile dans l’eau) (réf.6).
Le choix des produits a été orienté vers les plus
naturels, accessibles et selon les propriétés des substances. D’abord, la phase
aqueuse est simplement de l’eau. Ensuite, l’huile d’amande douce est une substance
qui a des propriétés anti-inflammatoires, hydratantes et émollientes et qui est
vendue en pharmacie (réf. 7). Elle est la phase d’huile de l’émulsion. Les émulsifiants
choisis sont la lécithine de soja et l’alcool cétylique. Seuls, ils peuvent être moins
stables, mais en équipe, ces deux produits permettent la création d’un mélange
stable. C’est pour cette raison qu’on les appelle « co-émulsifiants » (réf.9). Par la
suite, la glycérine (ou glycérol, propane-1,2,3-triol), avec ses propriétés hydratantes
inégalées (réf. 8), agit comme ingrédient actif. C’est également une substance
vendue dans les pharmacies. Finalement, l’huile essentielle de lavande, ingrédient
actif elle aussi, a des propriétés cicatrisantes et apaisantes pour la peau (réf.10). Elle
permet aussi d’ajouter un arôme à la crème sans ajouter de parfum synthétique.
Suite aux recherches, la méthode choisie est de faire une émulsion à chaud. La
température optimale est de 70◦C. Cette méthode est particulièrement appropriée car
il faut faire fondre certains éléments qui sont à l’état de petites granules à la
température ambiante (réf.11). Encore une fois suite aux recherches, une recette de
crème a été créée en fonction des ingrédients choisis préalablement. L’hypothèse est
donc la suivante : un mélange, obtenu grâce à la méthode d’émulsion à chaud,
contenant 70% d’eau, 7% de lécithine de soja, 5% d’huile d’amande douce, 5%
d’alcool cétylique, 3% d’huile essentielle de lavande et 10% de glycérine serait bon
et doux pour la peau.
Matériel et méthode (annexe 1)
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Résultats et discussion
a 2 : Tableau des résultats regroupant les recettes ainsi que les commentaires
Fig.
Fig.3 : Mélange trop liquide
La figure 3 regroupe toutes nos observations et tous nos
résultats. On peut y observer les pourcentages de
chaque ingrédient que nous avons utilisé pour chaque
recette. Il est important de savoir qu’à partir de la septième
recette, nous avions formulé une nouvelle hypothèse qui
incluait un nouvel ingrédient : la cire d’abeille. Celle-ci
permet de stabiliser le mélange, augmentant ainsi le temps
de conservation et améliore également la texture et l’odeur.
La figure 4 illustre très bien le type de mélange qu’on
obtenait lorsque les proportions n’étaient pas idéales ou lorsque l’émulsion ne
fonctionnait pas assez.
Fig.4 : Mélange le mieux réussi
Le meilleur mélange que nous avons réussi à obtenir,
soit le 10e, a été testé sur les mains de deux personnes, l’une
ayant la peau sèche, mais pas trop fragile et l’autre souffrant
d’eczéma et ayant une peau très sensible. Chacune d’elles a
appliqué une couche mince matin et soir pendant une semaine.
Qualitativement, les tests ont montré que notre mélange était
peu irritant (aucune rougeur n’est apparue, aucune
démangeaison causée par la crème, etc). De plus, malgré le
fait que les mains semblent collantes dans les 5-10 minutes qui
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suivent l’application, cette sensation disparait pour laisser place à une sensation
agréable d’hydratation.
La première recette effectuée a permis de tester l’hypothèse de départ et de
constater que celle-ci ne fonctionne pas. La quantité d’eau particulièrement élevée
était probablement en cause et c’est ce facteur que nous avons diminué pour la
recette suivante, qui fut elle aussi un échec. Cette fois, les modifications se sont
effectuées au niveau du rapport glycérine et huile d’amande douce. Auparavant, une
plus grande quantité d’huile que de glycérine était utilisée et l’inversion de ce rapport
a permis d’obtenir une recette légèrement plus épaisse (voir recette 3, figure 3).
Enfin, l’augmentation du pourcentage de glycérine par rapport à l’huile a finalement
permis une recette réussie qui a été testée à nouveau à un chauffage à 60°C, ce qui
fut un échec. Cette dernière expérimentation a permis de confirmer que la méthode
utilisée était bel et bien efficace et justifiée. Par la suite, une recette identique a été
reproduite afin de vérifier si ce n’était pas qu’un coup de chance et heureusement, la
recette a fonctionné à nouveau. Il est important de mentionner que la recette 4 – la
première qui a fonctionné – est demeurée homogène pendant près de deux mois, ce
qui est excellent pour une crème maison. L’émulsion avec la lécithine de soja et
l’alcool cétylique est donc efficace.
Par contre, l’odeur était plutôt déplaisante et l’utilisation de la lécithine de soja était
un processus délicat en raison de sa texture visqueuse. À ce moment, l’utilisation
d’un nouvel ingrédient était nécessaire, car bien que la lécithine était un émulsifiant
très efficace, il était préférable de diminuer son pourcentage au profit d’un ingrédient
qui n’allait pas compromettre la texture et la qualité de l’émulsion. La cire d’abeille
est l’ingrédient qui correspondait le mieux à ces critères.
L’utilisation de la cire d’abeille dans le mélange a bel et bien créé une texture
épaisse, même un peu trop au départ. Toutefois, la cire permet une texture plus
mousseuse, ce qui est plus agréable au toucher que les crèmes n’en contenant pas.
L’augmentation du pourcentage d’eau à 60% de la recette était un échec (voir figure
3, recette 8), donc en ajustant les pourcentages de la recette 7, il a été possible
d’obtenir une crème hydratante avec une texture fluide et mousseuse. C’est
d’ailleurs ce mélange qui a été testé par la suite.
Un des avantages de la démarche est que la méthode utilisée afin de produire une
émulsion à chaud est simple, ce qui permettrait à tous de le faire à la maison en
disposant d’un bain-marie. D’ailleurs, il s’agit d’une des améliorations que nous
aurions dû faire en laboratoire afin de réduire quelques causes d’erreur qui sont
présentées dans le tableau ci-dessous.
Fig. 6 : Tableau des causes d’erreur et suggestion d’amélioration
Causes d’erreur
Suggestions d’améliorations
La lécithine de soja est très collante, ce qui fait en
sorte que lorsque l’on pèse une quantité de façon
précise, une partie reste collée sur la nacelle,
influençant donc sur la précision du pourcentage
de lécithine présent dans le mélange.
L’eau chauffe trop rapidement par rapport à la
phase huileuse, ce qui fait en sorte qu’il arrive
que l’eau commence à bouillir. On perd donc une
partie de l’eau, ce qui a une influence sur le
résultat final.
Dans les boutiques spécialisées, il est possible de
retrouver de la lécithine de soja en granule et non
sous forme liquide. Ce type de lécithine serait plus
facile à manipuler et l’expérimentation se ferait de
façon plus précise.
Utiliser un bain-marie, au lieu de deux plaques
chauffantes, car le bain-marie permet de chauffer
l’eau et les huiles à la même vitesse.
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Lorsque nous n’avions pas une grosse quantité de
substance dans un bécher et qu’on y plaçait un
thermomètre numérique, celui-ci était très près
de la plaque chauffante et indiquait parfois une
température plus élevée que la température
réelle de la substance. Ceci avait une influence
sur le processus d’émulsion, car la température
optimale est de 70°.
L’utilisation d’un bain-marie pourrait aussi régler
ce problème, car le thermomètre serait placé dans
l’eau qui serait chauffée et il y en aurait
beaucoup, donc il sentirait moins la chaleur du
rond de poêle ou de la plaque chauffante.
Retombés et impacts
Comme on le sait, les hivers au Lac-St-Jean sont très frisquets. Cela assèche la peau
de plusieurs et la crème devient alors indispensable. Très souvent, les gens achètent
des crèmes à mains selon la popularité de la marque. Par exemple, on se rend à la
pharmacie, on se retrouve devant un immense mur décoré de dizaines de pots de
crèmes et on ne sait pas lequel acheter. On choisit alors celle dont on a entendu
parler le plus, sans vraiment se soucier de ce que cette crème contient. Toutefois,
plusieurs produits chimiques avec de très longs noms se retrouvent dans celle-ci. Ce
projet permet donc de montrer aux gens qu’il est possible et relativement simple de
se faire nos propres crèmes à la maison. Il suffit de se procurer les ingrédients
nécessaires et de tenter l’expérience. Pour quelqu’un qui n’a pas beaucoup d’argent à
dépenser dans les cosmétiques, c’est une belle solution, puisque ça revient moins
cher que de payer la marque d’un produit. De plus, le fait que nous ayons opté pour
la lécithine de soja, la cire d’abeille et les huiles essentielles certifiées biologiques fait
en sorte que c’est un projet écoresponsable.
Conclusion
Après beaucoup de recherches d’informations, des ingrédients ont été choisis pour
leur propriété hydratante (glycérine, huile d’amande douce). D’autres ont plutôt été
ciblés pour leur capacité à rendre homogène un mélange d’eau et d’huile (alcool
cétylique et lécithine de soja). Après avoir testé l’hypothèse de départ, il a été
nécessaire d’ajuster les proportions. Puisque l’odeur de la lécithine de soja était
désagréable, de la cire d’abeille biologique a été ajoutée aux mélanges. Avec les
ingrédients choisis, la quantité d’eau pour un mélange optimal devait être d’environ
56%, sinon les mélanges étaient soit trop liquides ou trop épais. Des tests effectués
sur les mains de deux sujets ont montré que notre crème finale était douce et très
hydratante pour la peau. Ainsi, il est possible pour tous de se faire des crèmes à
mains maison avec des ingrédients accessibles et naturels pour économiser des sous
et pour éviter d’employer des crèmes contenant des produits chimiques.
Concoction d’une crème à mains apaisante et hydratante
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Médiagraphie
Références
1. ANONYME. Crème hydratante, (page consultée le 30 avril 2014) [Version en ligne],
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cr%C3%A8me_hydratante
2. ANONYME. Film hydrolipidique, (page consultée le 30 avril 2014) [Version en ligne],
http://fr.wikipedia.org/wiki/Film_hydrolipidique
3. CNRS. Dossier scientifique : l’eau, (page consultée le 30 avril 2014) [Version en ligne],
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/proprie/2laMol.html
4. ANONYME. Polarité (chimie), (page consultée le 30 avril 2014) [Version en ligne],
http://fr.wikipedia.org/wiki/Polarit%C3%A9_(chimie)
5. Ministère de l'éducation nationale et de la formation professionnelle du grand-duché de Luxembourg. La
polarité,(page consultée le 30 avril 2014) [Version en
ligne],http://www.meinemathe.de/Chimie/eModules/2b1/bc-1-polarite.pdf
6. ANONYME. Les émulsifiants, (page consultée le 30 avril 2014) [Version en ligne],
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89mulsifiant#Les_.C3.A9mulsifiants
7. ANONYME. Huile d’amandes douces, (page consultée le 30 avril 2014) [Version en ligne],
http://www.inkanat.com/fr/cosmetiquenaturel/amandes-douces.html
8. ANONYME. Glycérol, (page consultée le 30 avril 2014) [Version en ligne],
http://fr.wikipedia.org/wiki/Glyc%C3%A9rol
9. ANONYME. Émulsifiants d’origine végétale, (page consultée le 30 avril 2014) [Version en ligne],
http://www.aroma-zone.com/aroma/emulsifiants.asp
10. ANONYME. L’huile essentielle de lavande (Lavendula officinalis), (page consultée le 30 avril 2014)
[Version en ligne], http://www.penntybio.com/huiles/huile-essentielle-lavande.htm
11. ANONYME. Fiche «savoir faire cosmétique maison» n°9 : L’émulsion, (page consultée le 30 avril 2014)
[Version en ligne], http://www.aroma-zone.com/aroma/fiche_savoirfaire_emulsion.asp
Iconographie
Fig. 1 : ANONYME. Acide gras, (page consultée le 30 avril 2014) [version en ligne],
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_gras
Fig. 4 : Archive personnelle d’Isabelle Blais
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Annexe 1
Matériel utilisé
-
Deux (2) plaques chauffantes
Deux béchers 400ml
Fouet propre
Spatule
Balance électronique
Petits pots pour mettre la crème après création
Tige de verre
Bac d’eau froide
Deux (2) thermomètres
Deux (2) supports universels
Pinces pour tenir les thermomètres
Méthode
1. Choisir un premier mélange à effectuer.
2. Préparer les ingrédients.
3. Mettre les ingrédients huileux (sauf les huiles essentielles) dans un bécher sur
l’une des plaques.
4. Mettre l’eau dans l’autre bécher, sur l’autre plaque chauffante.
5. Débuter le chauffage de la phase huileuse.
6. Lorsque la phase huileuse atteint les environs de 50 ◦, débuter le chauffage de
l’eau.
7. Lorsque les contenus des deux béchers sont à 70 ◦, effectuer l’émulsification
en versant tranquillement les huiles dans l’eau.
8. Brasser pendant quelques minutes et continuer à brasser en mettant le
récipient dans l’eau froide.
9. Vérifier l’efficacité.
10. En fonction des résultats obtenus, changer les proportions pour que ça
fonctionne.
11. Recommencer!
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