Pour les formulateurs des industries agroalimentaire, cosmétique et pharmaceutique, la confusion Portée 80 et Tween 80 Il s'agit d'un obstacle initial courant. Elles partagent une origine similaire et sont souvent vendues côte à côte, pourtant elles se comportent comme des opposées lorsqu'elles sont mélangées.
Ce sont tous deux des tensioactifs non ioniques dérivés de sorbitan (Un composé naturel issu du maïs ou du blé), mais leurs modifications chimiques déterminent s'ils “ aiment ” l'eau ou l'huile. Comprendre cette distinction est essentiel pour créer des émulsions stables, qu'il s'agisse de formuler une mousse légère ou un lubrifiant industriel puissant.
1. Aspect physique et solubilité
Avant d'aborder la chimie, on peut souvent distinguer ces deux composés par leur apparence et leur interaction avec les solvants.
- Span 80 (mono-oléate de sorbitan) :
- Apparence: Un liquide visqueux, huileux, de couleur jaune clair à ambrée.
- Solubilité: C'est lipophile (Affinité pour les huiles). Il se disperse généralement dans l'eau mais ne s'y dissout pas ; cependant, il se dissout facilement dans la plupart des solvants organiques et des huiles.
- Tween 80 (Polysorbate 80) :
- Apparence: Un liquide visqueux de couleur citron à ambre.
- Solubilité: C'est hydrophile (Hydrophile). Il est soluble dans l'eau et l'éthanol, mais généralement insoluble dans les huiles végétales et les huiles minérales.
2. Structure chimique : le rôle de l'éthoxylation
La différence fondamentale réside dans un processus chimique appelé éthoxylation.
Période 80 : “ L’Ancre ”
Portée 80 est chimiquement connu sous le nom de Monooléate de sorbitane. Il s'agit d'une molécule plus simple, obtenue par estérification du sorbitol avec l'acide oléique. Sa structure est dépourvue de chaînes polyoxyéthylène. La longue chaîne hydrocarbonée de l'acide oléique confère à la molécule un caractère majoritairement non polaire, la rendant hydrophobe (repoussant l'eau).
Tween 80 : Les “ Tentacules ”
Tween 80, ou Polysorbate 80, Il s'agit initialement de Span 80, mais il subit une transformation cruciale. Il est produit par réaction de l'ester de sorbitan avec l'oxyde d'éthylène. Cette réaction permet la greffe de chaînes de polyoxyéthylène sur la molécule.
Pour visualiser cela, imaginez la relation comme un aimant :
- Portée 80 Il agit comme l'extrémité d'un aimant qui se lie fortement à l'huile. Il baigne aisément dans les lipides.
- Tween 80 agit comme l'extrémité qui se tend vers l'eau. Ces chaînes de polyoxyéthylène ajoutées fonctionnent comme de longues chaînes. “ tentacules ” qui retiennent les molécules d'eau.
Le mécanisme : pourquoi la structure détermine la fonction
Pour bien comprendre le fonctionnement de ces tensioactifs, il faut examiner les groupes chimiques spécifiques qui agissent comme des “ ancrages ” et des “ flottes ” au sein du mélange. C’est un véritable bras de fer entre la queue et la tête de la molécule.
- La queue lipophile (l'ancre) : Les deux molécules partagent une longue chaîne hydrocarbonée d'acide gras (dérivée de l'acide oléique). Cette “ queue ” non polaire est chimiquement similaire aux graisses et aux huiles. Le principe de solubilité “ qui se ressemble s'assemble ”, ce qui lui permet de s'insérer naturellement dans la phase huileuse. Elle agit comme une ancre, maintenant fermement la molécule de tensioactif au sein des gouttelettes d'huile.
- La tête hydrophile (la bouée) : La différence réside dans la façon dont la “ tête ” de la molécule interagit avec l’eau.
- En 80 ans, L'attrait de l'eau provient uniquement des quelques personnes qui y sont autorisées. hydroxyle (-OH) Les groupes présents sur le noyau du sorbitan sont faibles comparés à la chaîne grasse massive, ce qui permet à la molécule de rester liposoluble.
- Dans Tween 80, le processus d'éthoxylation ajoute de longues chaînes riches en liaisons éther oxygène-carbone (COC) et terminal hydroxyle (-OH) Ces groupes sont fortement polaires. Ils forment facilement des liaisons hydrogène avec les molécules d'eau, créant une forte attraction vers la phase aqueuse. Cette attraction est suffisamment forte pour vaincre la résistance de la chaîne grasse, ce qui rend le Tween 80 soluble dans l'eau.
3. La valeur HLB : un critère de différenciation scientifique
La norme industrielle pour distinguer ces tensioactifs est la Équilibre hydrophile-lipophile (HLB) système qui mesure le degré d'hydrophilie ou de lipophile d'un tensioactif.
| tensioactif | Valeur HLB | Nature | Idéal pour |
|---|---|---|---|
| Portée 80 | ~4.3 | Très lipophile | Émulsions eau-dans-huile (E/H). Elles permettent de disperser des gouttelettes d'eau dans une phase huileuse continue. |
| Tween 80 | ~15.0 | Très hydrophile | Émulsions huile-dans-eau (H/E). Elles permettent de disperser les gouttelettes d'huile dans une phase aqueuse continue. |
4. Comparaison des applications
En raison de leurs valeurs HLB, ils sont utilisés de manière opposée (mais souvent complémentaire) dans différents secteurs d'activité.
Industrie alimentaire
- Tween 80 : Utilisé pour stabiliser les crèmes glacées (en empêchant la formation de cristaux de glace) et pour homogénéiser les sauces ou les vinaigrettes lorsque l'huile doit rester en suspension dans l'eau.
- Période 80 : Utilisé dans la margarine, les graisses végétales hydrogénées et les produits de boulangerie où l'eau doit être dispersée dans une matrice de graisse ou d'huile solide.
Cosmétiques et soins personnels
- Tween 80 : On les trouve dans les lotions légères, les shampoings et les gels douche pour mélanger les huiles parfumées à des bases aqueuses.
- Période 80 : Privilégié pour les formulations “ riches ”, telles que les crèmes de nuit onctueuses, les pommades et les crèmes pour le change qui reposent sur une base grasse pour protéger la peau.
Médicaments
- Tween 80 : Essentiel pour solubiliser les médicaments dans les vaccins liquides, les injectables et les suspensions orales.
- Période 80 : Utilisé comme excipient dans les suppositoires rectaux et les pommades topiques lorsqu'une libération lente à base d'huile est nécessaire.
Perspective industrielle : Inhibition de la corrosion
Une application industrielle intéressante consiste à utiliser les deux Dans les mélanges bioéthanol-essence, des recherches suggèrent qu'un mélange de Span 80 et de Tween 80 adhère fortement aux surfaces métalliques. Ceci crée une barrière hydrophobe qui empêche l'eau d'atteindre le métal, réduisant ainsi considérablement la corrosion dans les réservoirs de stockage de carburant.
5. Le pouvoir du mélange : la synergie
Bien qu’ils soient différents, Span 80 et Tween 80 forment souvent le “ duo gagnant ” de la formulation.
L'utilisation d'un seul tensioactif peut parfois entraîner une émulsion instable qui se sépare avec le temps. En mélangeant un tensioactif hydrophile (Tween) avec un tensioactif hydrophobe (Span), les formulateurs peuvent créer une interface plus dense entre les gouttelettes d'huile et d'eau.
Stratégie commune :
- Pour stabiliser une crème complexe, un formulateur peut utiliser un ratio précis de Span 80 et de Tween 80 afin d'atteindre un HLB cible (par exemple, HLB 9 ou 10) parfaitement adapté à la phase huileuse du produit. Cet effet de liant permet de maintenir l'huile et l'eau liées entre elles, prolongeant ainsi la durée de conservation.
Conclusion : Comment choisir ?
Pour choisir entre les deux, consultez cette matrice de décision simple :
- Identifier la phase principale : Votre produit est-il principalement composé d'eau (utilisez du Tween 80) ou principalement d'huile (utilisez du Span 80) ?
- Texture souhaitée : Vous préférez un lait liquide (Tween) ou une pâte épaisse (Span) ?
- Réglementaire : Assurez-vous de la conformité (FDA/EFSA) pour votre région d'application spécifique.
Résumé: Pensez à Tween 80 en tant que “ amoureux de l'eau ” et Span 80 comme “ l'amateur de pétrole ”.” Utilisées correctement, elles sont les mains qui maintiennent votre formulation en place.
