增強配方「防腐效能」的一個簡單策略...@MSMF知識PART

閱讀時間約 5 分鐘
天然防腐劑通常抗微生物效能偏弱──但有研究表示:稍微調降配方水活性(Water activity)至0.865 ± 0.005,可使乳液(不含法定防腐劑)通過化妝品防腐效能試驗(ISO 11930標準A)...

「防腐劑」是的必要之惡!

由於化妝品、保養品通常不會是拆封後,就當下立即用盡的設置;甚或開瓶後的使用期間,還可能通過手指沾取,不斷地主動送入微生物污染──所以,化妝保養品配方中添加「防腐劑」是的必要之惡!
畢竟,微生物引起的感染(尤其是不小心有病原體混入時),可能會比導致皮膚敏感不適(紅癢刺痛)的狀況,衍生更嚴重的健康問題。(如這篇東森新聞的報導
「防腐劑」也是最常被公認為:誘發肌膚刺激狀況的主嫌之一!
*雖說防腐劑在「合理&合法使用%」狀況下,保養品配方對絕大多數人應安全無虞──不過現實世界「彼之蜜糖,吾之毒藥」現象仍時常發生。沒有任何一支護膚產品敢100%掛保證:對每一位使用者都不會有異常,出現出現刺激敏感現象。
故在市場營銷方面,防腐劑經常是扮演著負面的角色,被消費者所討厭──於是轉為訴求「天然防腐劑(aka不是法規所列的防腐劑成分)」便是品牌&廠商市場迎合之道。
然而「天然防腐劑」往往抗菌效能較弱(對比制式防腐劑),往往需要更多的用量%來支撐配方所需──而這也容易在塗抹膚感、內料外觀或氣味、及配方穩定度等衍生負面不良影響。
而近期一份研究提供一解決思路──參考自食品工業:利用水活性(Water activity, aw)控制微生物的策略──輔助強化「天然防腐劑」配方的防腐效能。
*配方中的總含水量包含「結合水(bonding water, 被分子鍵結抓住的水分子)+ 自由水(free water)」──其中微生物難以利用结合水,只能利用自由水繁殖,所以自由水越多,代表微生物容易滋長──而水活性(aw)就是用來表示所含自由水的程度,並將純水aw訂為1.0。

這樣降低水活性,提升O/W乳液防腐效能,又強化皮膚屏障功能

透過調配含不同比例的「組成A=Propanediol、Sodium Lactate、Erythritol、Betaine & Sodium PCA」來降低水活性+天然抗菌劑「Glyceryl Caprylate & Magnolia Officinalis Bark Extract」組合德O/W乳液配方,進行測試發現:
  • 當乳液配方的A添加至28%時,水活性(aw)從原本的的 0.980 ±0.003降至0.865 ±0.005,逼近白色念珠菌增殖的最小aw=0.870和金黃色葡萄球菌增殖的最小aw=0.860,並顯著低於綠膿桿菌增殖所需的最小aw=0.970 和大腸桿菌的 aw=0.950。但仍不足以壓制黑麴黴菌生長,其增殖最小aw =0.770)
  • 而不含A、僅添加0.5%天然抗菌劑的乳液配方(aw=0.988)──測試發現只對大腸桿菌有足夠的抗菌力,但對反制其他微生物生長的效力就明顯不足。
所以組合「28%的A+0.5%天然抗菌劑」乳液:
  • 不但通過了化妝品防腐效能試驗「ISO 11930標準A」的規範;
  • 並還降低了皮膚的TEWL約10.1%;提升角質水合度15.6%。
研究人員結論:通過類似A組成等「抓水分子」來減少配方的水活性,是一種有效改善配方防腐效能的方法;並且還具有積極的護膚意義,幫助強化屏障功能(TEWL↓),提升肌膚保濕力──尤其配合使用天然防腐劑成分,是取代使用傳統防腐劑的良好解方,也能更貼近消費者所期待產品符合「天然、永續」的市場需求。

MSMF觀點

減少配方含水量(降低水活性)一直都是配方設計時,用來輔助「加強防腐效能」的常用手段之一(像「植物性丙二醇 (ZEMEA PROPANEDIOL)」的原料介紹,就有直接提及「可增加產品抗菌力」。)
但實務上,需要克服的還是「膚感」上的問體──是不是能合乎(目標)消費族群的期待?畢竟「抓水分子%」變多,在塗抹過程中,隨著皮膚上水分越抹越少後,帶給手指的感受就越來越黏膩感凸顯(想像一下抹草莓醬在皮膚上的感覺)。
因此「加強防腐vs.膚感舒適」的取捨?就得好好實際打樣測試、斟酌斟酌了。
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