Antioksidanttien vaikutus kasviöljyjen hapettumiseen
Holmstedt, Suvi (2025)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025052918080
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025052918080
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä tutkittiin kasviöljyjen hapettumista sekä antioksidanttien vaikutusta kasviöljyjen hapettumiseen ja säilyvyysaikaan. Työn teoreettinen viitekehys käsittelee kosmetiikassa käytettyjä rasvaraaka-aineita eli öljyjä, rasvoja ja vahoja. Rasva-aineen kemiallinen rakenne vaikuttaa sen kemiallisiin, fysikaalisiin ja biologisiin ominaisuuksiin. Tyydyttymättömät rasva-aineet sisältävät rakenteessaan kaksoissidoksia, jotka ovat alttiita hapettumaan ilmakehän hapen vaikutuksesta. Tätä hapettumista kutsutaan auto-oksidaatioksi. Auto-oksidaation vuoksi rasva-aineet pilaantuvat eli härskiintyvät helposti, jolloin ne eivät enää voi toimia niille ominaisella tavalla. Hapettumista voidaan ehkäistä antioksidanteilla eli aineilla, jotka hidastavat tai estävät toista ainetta hapettumasta. Antioksidantit ovat tärkeässä roolissa niin elimistön solujen kuin raaka-aineiden suojaamisessa hapettumiselta.
Tämän opinnäytetyön toimeksiantajana toimi suomalainen kosmetiikkavalmistaja Lumene Oy. Lumene käyttää tuotteidensa raaka-aineina luonnosta saatavia kasviöljyjä. Työn kehittämistehtävän tarkoituksena oli ottaa käyttöön nopeutetun hapettamisen menetelmä (RapidOxy), jota voitaisiin tulevaisuudessa hyödyntää osana Lumenen tutkimusta ja tuotekehitystä. Työssä tutkittiin menetelmän luotettavuutta kasviöljyjen hapettumisen mittaamisessa. Käytetty menetelmä perustuu raaka-aineen nopeutettuun hapettamiseen korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Mittauksessa saatujen hapettumisaikojen perusteella voidaan arvioida raaka-aineen hapettumisalttiutta ja säilyvyyttä normaaliolosuhteissa. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia, kuinka hapettumisalttiita Lumenen käyttämät kasviöljyt ovat. Työn tavoitteena oli vertailla eri kasviöljyjen hapettumiskestävyyttä keskenään. Lisäksi työn tavoitteena oli selvittää, miten antioksidantin määrä vaikuttaa kasviöljyistä valmistetun kasvoöljyn säilyvyysaikaan.
Työssä vertailtiin yhdentoista eri kasviöljyn hapettumisen induktioaikaa. Tulosten perusteella kaura- ja tyrniöljyillä on kaikista paras hapettumisensietokyky. Marjansiemenöljyjen, kuten karpalon-, mustikan- ja puolukansiemenöljyjen, hapettumisensietokyky on keskimäärin samanlainen. Kaupallisen kosmeettisen tuotteen, kasvoöljyn, säilyvyysaikaa arvioitiin neljällä eri antioksidanttipitoisuudella. Tulokseksi saadut säilyvyysajat eri antioksidanttipitoisuuksilla olivat suhteellisen lyhyitä, minkä arveltiin johtuvan menetelmän asettamista rajoitteista lämpötilan suhteen. Kuitenkin mittausten perusteella saatiin suuntaa antava arvio, että tälle tuotteelle sopiva antioksidanttipitoisuus voisi olla hieman pienempi kuin mitä tuotteessa nyt käytetään.
Tämän työn perusteella voidaan todeta, että käytetty nopeutetun hapettamisen menetelmä voi toimia kosmetiikkatuotteiden säilyvyysajan arvioinnissa. Kuitenkin menetelmän luotettavuuden takaamiseksi tarvitaan vielä lisätutkimuksia. Alustavien tulosten perusteella saatiin viitteitä siitä, mihin suuntaan jatkotutkimuksia kannattaisi suunnata: hapettamiskokeen aikana käytettyjä lämpötiloja täytyy optimoida kasviöljyille sopiviksi. Lisäksi tulosten luotettavuutta olisi hyvä tutkia useilla toistomittauksilla sekä rinnakkaisella menetelmällä.
Tämän opinnäytetyön toimeksiantajana toimi suomalainen kosmetiikkavalmistaja Lumene Oy. Lumene käyttää tuotteidensa raaka-aineina luonnosta saatavia kasviöljyjä. Työn kehittämistehtävän tarkoituksena oli ottaa käyttöön nopeutetun hapettamisen menetelmä (RapidOxy), jota voitaisiin tulevaisuudessa hyödyntää osana Lumenen tutkimusta ja tuotekehitystä. Työssä tutkittiin menetelmän luotettavuutta kasviöljyjen hapettumisen mittaamisessa. Käytetty menetelmä perustuu raaka-aineen nopeutettuun hapettamiseen korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Mittauksessa saatujen hapettumisaikojen perusteella voidaan arvioida raaka-aineen hapettumisalttiutta ja säilyvyyttä normaaliolosuhteissa. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia, kuinka hapettumisalttiita Lumenen käyttämät kasviöljyt ovat. Työn tavoitteena oli vertailla eri kasviöljyjen hapettumiskestävyyttä keskenään. Lisäksi työn tavoitteena oli selvittää, miten antioksidantin määrä vaikuttaa kasviöljyistä valmistetun kasvoöljyn säilyvyysaikaan.
Työssä vertailtiin yhdentoista eri kasviöljyn hapettumisen induktioaikaa. Tulosten perusteella kaura- ja tyrniöljyillä on kaikista paras hapettumisensietokyky. Marjansiemenöljyjen, kuten karpalon-, mustikan- ja puolukansiemenöljyjen, hapettumisensietokyky on keskimäärin samanlainen. Kaupallisen kosmeettisen tuotteen, kasvoöljyn, säilyvyysaikaa arvioitiin neljällä eri antioksidanttipitoisuudella. Tulokseksi saadut säilyvyysajat eri antioksidanttipitoisuuksilla olivat suhteellisen lyhyitä, minkä arveltiin johtuvan menetelmän asettamista rajoitteista lämpötilan suhteen. Kuitenkin mittausten perusteella saatiin suuntaa antava arvio, että tälle tuotteelle sopiva antioksidanttipitoisuus voisi olla hieman pienempi kuin mitä tuotteessa nyt käytetään.
Tämän työn perusteella voidaan todeta, että käytetty nopeutetun hapettamisen menetelmä voi toimia kosmetiikkatuotteiden säilyvyysajan arvioinnissa. Kuitenkin menetelmän luotettavuuden takaamiseksi tarvitaan vielä lisätutkimuksia. Alustavien tulosten perusteella saatiin viitteitä siitä, mihin suuntaan jatkotutkimuksia kannattaisi suunnata: hapettamiskokeen aikana käytettyjä lämpötiloja täytyy optimoida kasviöljyille sopiviksi. Lisäksi tulosten luotettavuutta olisi hyvä tutkia useilla toistomittauksilla sekä rinnakkaisella menetelmällä.