生物防腐技術在化妝品中的應用

高合意 陳正珍 梁宗言 (廣州棟方日化有限公司，廣東廣州510000)

生物防腐技術在化妝品中的應用

高合意 陳正珍 梁宗言 (廣州棟方日化有限公司，廣東廣州510000)

結合化妝品生產經驗，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。詳細探討了化妝品中生物防腐技術的基本原理，并聯(lián)系實際情況，總結了常見的三種化妝品生物防腐技術。以期進一步了解生物防腐技術在化妝品中的應用及發(fā)展趨勢。

生物防腐技術；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，延長化妝品的保質期。我們必須在化妝品生產時使用防腐劑。選用防腐劑，既要遵守化妝品的相關衛(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。它們獨特的陰離子型表面活性劑能夠顯著降低細菌和霉菌的生存能力，防腐效果好。但是隨著科技的不斷進步，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、蛋白質產品以及生物活性物質等新型產品。這類產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、復合防腐劑應運而生。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產品避免化妝品在保質期內受到霉菌、細菌和酵母菌的污染。一旦化妝品在保質期內被微生物污染，就會發(fā)生變色、變味、粘度變化等反應，并產生使透明體系混濁的氣體。甚至產生沉淀、致病菌，嚴重危害人體健康。如金黃色葡萄球菌的大量生長繁殖會產生外毒素，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）普通護膚產品，要求溶水性良好，無顯著溶油性。在保質期內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。另外，加入的防腐劑還應具有成本低廉、原料易得、不影響產品的性能及品質等特點。（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

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；生物防腐劑有復活期（即常說的反應期），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“絕緣”，保證其效力能全部發(fā)揮。因此，生物防腐技術是化妝品防腐的主流。

1.基本原理

生物防腐技術是指從生物體內通過生物培養(yǎng)和分離技術獲得具有殺滅微生物的產品。一般認為，生物防腐劑抑制微生物生長主要是通過對細胞中任何一個有助于細菌繁殖的亞結構（如細胞膜、細胞壁、生物活性酶、蛋白質及遺傳物質等）施加作用，進而達到抑菌或殺菌的目的。

2.常見類型及應用

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是由乳酸菌產生的新型抑菌物質，已經廣泛應用于食品防腐中。與其他細菌素相比，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、易于擴散、穩(wěn)定性高等特點。將其用到化妝品防腐中，可以大大提高防腐效果和產品質量。ISP（美國國際特品公司）已經將其成功運用到其新產品中。

（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，很小劑量就能達到良好的防腐效果；ε-多聚賴氨酸不影響化妝品外觀和質量，天然安全，符合諸多消費者的健康需求。在發(fā)達國家，利用ε-多聚賴氨酸作為化妝品防腐劑的生產規(guī)模已達數(shù)十億美元之多。

（3）乳酸鏈球菌素（Nisin）

Nisin是由乳酸鏈球菌產生的多肽物質，一般由34個氨基酸殘基組成。Nisin可抑制眾多革蘭氏陽性細菌，且可以強烈抑制芽孢桿菌的孢子，因此廣泛應用于食品行業(yè)。在最近幾年諸多化妝品生產廠家和化學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菌群，更不會與其它物質出現(xiàn)交叉抗性。

三、結語

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，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”工程技術研究開發(fā)中心項目（HD12GCYF04）、綠色化妝品生物防腐體系的研制與應用（HD13GY2008）、廣州市花都區(qū)專利技術實施計劃項目（14-HDZL-02）的資助，在此一并表示感謝。

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

流量調節(jié)（實例分析）：由于日指定量不等于下游需求量，或者需求曲線具有當天的偏移特性，會產生壓力波動與流量設定的不平衡。

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

四、項目控制

1.計劃進度控制

實驗室編程：對技術方案進行編程的難度分析，每3天向項目經理匯報編程進度與難點。實驗室期需3周半時間。

現(xiàn)場作業(yè)：現(xiàn)場進行方案調試工作。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、當天用氣量貼近設定量。

評審及運投：調試結束后篩選出最優(yōu)方案進行評審。完善后進行試運行階段，保投產過后，進行成果交付。

2.QHSE控制

（1）質量保證體系：以先進實用的國際自動化技術服務國內外油氣儲運市場；以科學的管理保證質量管理體系的持續(xù)改進。（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。

五、結語

該項目邏輯計算與數(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)計算機，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。

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