生物防腐技術(shù)在化妝品中的應(yīng)用

高合意 陳正珍 梁宗言 (廣州棟方日化有限公司，廣東廣州510000)

生物防腐技術(shù)在化妝品中的應(yīng)用

高合意 陳正珍 梁宗言 (廣州棟方日化有限公司，廣東廣州510000)

結(jié)合化妝品生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，介紹了化妝品防腐的重要意義，并分析了滿足化妝品防腐的基本要求。詳細(xì)探討了化妝品中生物防腐技術(shù)的基本原理，并聯(lián)系實(shí)際情況，總結(jié)了常見的三種化妝品生物防腐技術(shù)。以期進(jìn)一步了解生物防腐技術(shù)在化妝品中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

生物防腐技術(shù)；化妝品；抗菌肽

引言

大部分化妝品都是微生物生長繁殖的良好培養(yǎng)基，為避免化妝品中的微生物瘋狂繁殖，延長化妝品的保質(zhì)期。我們必須在化妝品生產(chǎn)時使用防腐劑。選用防腐劑，既要遵守化妝品的相關(guān)衛(wèi)生法規(guī)，同時需要最大程度上將化妝品中的微生物控制，并保持使用量限定在最低濃度。這就要求必須了解化妝品防腐的定義和意義，并在此基礎(chǔ)上熟悉化妝品防腐的具體要求，以解決防腐劑的“一次污染”和“二次污染”問題。

陰離子型增溶劑和乳化劑是化妝品工業(yè)最普遍采用的防腐劑，如對羥基苯甲酸醋類。它們獨(dú)特的陰離子型表面活性劑能夠顯著降低細(xì)菌和霉菌的生存能力，防腐效果好。但是隨著科技的不斷進(jìn)步，化妝品原料中逐漸開始添加非離子表面活性劑、合成增稠劑、蛋白質(zhì)產(chǎn)品以及生物活性物質(zhì)等新型產(chǎn)品。這類產(chǎn)品顯著提高化妝品的使用效果，但本身又是微生物繁殖的優(yōu)良培養(yǎng)基，而且還會導(dǎo)致對羥基苯甲酸醋類失活，極難防腐。因此，高效環(huán)保的化妝品生物防腐劑、復(fù)合防腐劑應(yīng)運(yùn)而生。本文主要針對化妝品生物防腐劑的三種常見類型及應(yīng)用展開討論。

一、化妝品防腐概述

1.化妝品防腐的意義

化妝品防腐就是利用相關(guān)產(chǎn)品避免化妝品在保質(zhì)期內(nèi)受到霉菌、細(xì)菌和酵母菌的污染。一旦化妝品在保質(zhì)期內(nèi)被微生物污染，就會發(fā)生變色、變味、粘度變化等反應(yīng)，并產(chǎn)生使透明體系混濁的氣體。甚至產(chǎn)生沉淀、致病菌，嚴(yán)重危害人體健康。如金黃色葡萄球菌的大量生長繁殖會產(chǎn)生外毒素，破壞皮膚。

2.化妝品防腐要求

在我國，規(guī)定一般的化妝品保藏期為三年。并對化妝品用防腐劑作出以下具體要求：

（1）抗菌效能廣，能夠有效防治化妝品中的各種微生物。而且在低濃度下也能表現(xiàn)出顯著活性，保存條件適宜（如pH要求低）。

（2）普通護(hù)膚產(chǎn)品，要求溶水性良好，無顯著溶油性。在保質(zhì)期內(nèi)不會因其他包裝材料而造成效能降低，也不會發(fā)揮和分解。

（3）防腐劑無毒無害，對人體安全。特別是對皮膚吸收不能有刺激性和過敏反應(yīng)。另外，加入的防腐劑還應(yīng)具有成本低廉、原料易得、不影響產(chǎn)品的性能及品質(zhì)等特點(diǎn)。（4）對化妝品菌落總數(shù)的要求：眼部化妝品、口唇、嬰兒和兒童用化妝品的菌落總數(shù)小于500CFU/mL；其他化妝品菌落總數(shù)小于1000CFU/mL；每毫升產(chǎn)品中不得檢出的糞大腸菌群、金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌；化妝品中酵母菌和霉菌總數(shù)小于等于

100CFU/mL。

二、化妝品的生物防腐技術(shù)

生物防腐劑副作用極小，環(huán)保高效，所以原則上可以提高其使用濃度；生物防腐劑有復(fù)活期（即常說的反應(yīng)期），會在與微生物接觸3天左右后起作用；生物防腐劑與化妝品配方其他物質(zhì)“絕緣”，保證其效力能全部發(fā)揮。因此，生物防腐技術(shù)是化妝品防腐的主流。

1.基本原理

生物防腐技術(shù)是指從生物體內(nèi)通過生物培養(yǎng)和分離技術(shù)獲得具有殺滅微生物的產(chǎn)品。一般認(rèn)為，生物防腐劑抑制微生物生長主要是通過對細(xì)胞中任何一個有助于細(xì)菌繁殖的亞結(jié)構(gòu)（如細(xì)胞膜、細(xì)胞壁、生物活性酶、蛋白質(zhì)及遺傳物質(zhì)等）施加作用，進(jìn)而達(dá)到抑菌或殺菌的目的。

2.常見類型及應(yīng)用

目前常用的化妝品生物防腐劑有苯乳酸（PLA）、ε-多聚賴氨酸以及乳酸鏈球菌素。

（1）苯乳酸（PLA）

PLA是由乳酸菌產(chǎn)生的新型抑菌物質(zhì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品防腐中。與其他細(xì)菌素相比，抑菌譜較廣。不僅可以抑制食源性腐敗菌、致病菌，還可以抑制真菌的污染。同時，PLA還具有溶解性好、易于擴(kuò)散、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。將其用到化妝品防腐中，可以大大提高防腐效果和產(chǎn)品質(zhì)量。ISP（美國國際特品公司）已經(jīng)將其成功運(yùn)用到其新產(chǎn)品中。

（2）ε-多聚賴氨酸

ε-多聚賴氨酸是天然防腐劑中防腐性能最為優(yōu)良的生物防腐劑之一。它由25-30賴氨酸殘基聚合而成，具有強(qiáng)烈的抑菌能力。ε-多聚賴氨酸抑菌譜廣，在相對酸性環(huán)境中可以有效抑制霉菌、酵母菌、革蘭氏陰性菌以及革蘭氏陽性菌；ε-多聚賴氨酸還可以對其他防腐劑不易抑制的大腸桿菌（革蘭氏陰性）、沙門氏菌以及耐熱性芽孢桿菌有顯著的抑制效果；ε-多聚賴氨酸效力高，很小劑量就能達(dá)到良好的防腐效果；ε-多聚賴氨酸不影響化妝品外觀和質(zhì)量，天然安全，符合諸多消費(fèi)者的健康需求。在發(fā)達(dá)國家，利用ε-多聚賴氨酸作為化妝品防腐劑的生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)數(shù)十億美元之多。

（3）乳酸鏈球菌素（Nisin）

Nisin是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的多肽物質(zhì)，一般由34個氨基酸殘基組成。Nisin可抑制眾多革蘭氏陽性細(xì)菌，且可以強(qiáng)烈抑制芽孢桿菌的孢子，因此廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。在最近幾年諸多化妝品生產(chǎn)廠家和化學(xué)廠家也逐漸將其加入到化妝品防腐行列。該防腐劑是一種無毒、安全、無副作用的天然生物防腐劑，不慎被人體食用，可以在α-胰凝乳蛋白酶作用下很快水解，不會影響人體腸道內(nèi)菌群，更不會與其它物質(zhì)出現(xiàn)交叉抗性。

三、結(jié)語

除了本文所述的三類生物防腐劑外，還有納他霉素、聚賴氨酸以及配合物質(zhì)等都可以用作化妝品防腐，而且對某些特定的微生物還具有非常高的活性。生物防腐劑具有高效環(huán)保的特點(diǎn)，是綠色化妝品中必不可少的成分。

致謝

該論文得到花都區(qū)“棟方綠色化妝品”工程技術(shù)研究開發(fā)中心項(xiàng)目（HD12GCYF04）、綠色化妝品生物防腐體系的研制與應(yīng)用（HD13GY2008）、廣州市花都區(qū)專利技術(shù)實(shí)施計(jì)劃項(xiàng)目（14-HDZL-02）的資助，在此一并表示感謝。

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壓力設(shè)定：對壓力調(diào)節(jié)范圍進(jìn)行設(shè)定，Pmax為壓力調(diào)節(jié)上限3.60MP（3.9MP為調(diào)節(jié)閥切斷壓力設(shè)定），Pmin為壓力調(diào)節(jié)下限1.30MP。此限值可由中心人員根據(jù)管線不同進(jìn)行設(shè)定。壓力正常調(diào)節(jié)區(qū)間為壓力當(dāng)前值上下浮動0.75MP（該值為測試結(jié)果調(diào)整），該1.5MP調(diào)節(jié)區(qū)間為正常調(diào)節(jié)范圍。此調(diào)節(jié)區(qū)間上下浮動不可超過調(diào)節(jié)上下限，如超出則報警并將超出區(qū)間范圍調(diào)整為壓力限值。

流量調(diào)節(jié)（實(shí)例分析）：由于日指定量不等于下游需求量，或者需求曲線具有當(dāng)天的偏移特性，會產(chǎn)生壓力波動與流量設(shè)定的不平衡。

（2）方案分析。優(yōu)點(diǎn)：流量波動小、壓力波動小，較易控制日指定量、設(shè)定流量次數(shù)較少、使用范圍較大，適用于規(guī)律分輸用戶。缺點(diǎn)：邏輯程序復(fù)雜，數(shù)據(jù)傳輸量大，數(shù)據(jù)分析困難。

四、項(xiàng)目控制

1.計(jì)劃進(jìn)度控制

實(shí)驗(yàn)室編程：對技術(shù)方案進(jìn)行編程的難度分析，每3天向項(xiàng)目經(jīng)理匯報編程進(jìn)度與難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室期需3周半時間。

現(xiàn)場作業(yè)：現(xiàn)場進(jìn)行方案調(diào)試工作。每天編制工作日報。分別測試所提供方案，平緩壓力、滿足用戶需求、當(dāng)天用氣量貼近設(shè)定量。

評審及運(yùn)投：調(diào)試結(jié)束后篩選出最優(yōu)方案進(jìn)行評審。完善后進(jìn)行試運(yùn)行階段，保投產(chǎn)過后，進(jìn)行成果交付。

2.QHSE控制

（1）質(zhì)量保證體系：以先進(jìn)實(shí)用的國際自動化技術(shù)服務(wù)國內(nèi)外油氣儲運(yùn)市場；以科學(xué)的管理保證質(zhì)量管理體系的持續(xù)改進(jìn)。（2）HSE管理體系：依法建立健康、安全與環(huán)境管理體系；合理開發(fā)利用資源；關(guān)心職工健康、保障員工安全；指定管理者代表，督促其履行職責(zé)。

五、結(jié)語

該項(xiàng)目邏輯計(jì)算與數(shù)據(jù)處理基于站控系統(tǒng)PLC完成。PLC系統(tǒng)邏輯功能強(qiáng)大，但數(shù)據(jù)處理能力有限，建議增加支持高級匯編語言的嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)，代替PLC完成歷史數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)模型分析、邏輯編程，以便更完善解決管道自動分輸技術(shù)。

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