增強配方「防腐效能」的一個簡單策略...@MSMF知識PART
2022/06/21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！
但「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
根據Alexandra Nadarzynski等人研究《Skin Barrier Enhancing Alternative Preservation Strategy of O/W Emulsions by Water Activity Reduction with Natural Multifunctional Ingredients》表示：
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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