當一個產品開發專案確立後,就會由研發接手後續的配方開發工作,直到完成零號批次生產後,才將產品專案移交給產品週期管理團隊。以下就是日商保養品的完整研發流程
配方架構建立
當專案確立時,會確定配方的設計原則與設計概念,而集團的配方資料庫非常豐富,有歷代的產品配方架構,有的研發會參考配方骨架、有的研發會開發全新的配方骨架。決定用甚麼方法建立配方骨架的因素很多,比如說商品需要快速上市,那參考既有配方會是最有效率的做法;商品需要在市場上有全新的角色,那開發全新的配方會是最有價值的作法
原料選用
能出現在資料庫的原料才是可以用在配方裡的,因為日商有Safety Laboratory ,成員專門做原料/產品的安全性評估,只有通過安全性評估的原料才能放進去資料庫使用,而且原料添加量通常都比廠商建議用量還要低,甚至會根據產品的使用部位會有添加量的差異。以研發的角度來說很大程度地限制了產品開發的創新性,但以消費者的立場來說,是最大程度確保了產品使用的品安全性。
如果是資料庫沒有的新原料,會必須先委託Safety Laboratory進行全方位的安全性評估,我的經驗是純物質的評估會比較單純也比較快會有結論,通常高機率判定是安全性佳,天然來源的成分像是礦物油、纖維素、植物萃取,這種原料的評估會非常久,而且高機率是不允許被使用的。
而通過安全性評估的新原料不一定就能被採用,還需要做原料的保存安定性以及配方的保存安定性。這些安定性評估包含氣味、物性化性、微生物安全性,全套流程下來大概也是要花掉3-6個月左右
香精挑選
氣味在保養品裡是透過嗅覺傳達了產品印象、品牌形象等非可視化的功效,強度與喜好度是非常主觀的,當你嗅聞到櫻花香氣的時候,你的腦海裡會直覺跳出日本櫻花盛開的畫面,當你嗅聞到的香氣過於濃烈,會讓你下意識遠離這個產品,這就是氣味在保養品裡扮演非可視化的功能,透過嗅覺讓消費者更加喜歡使用產品。
日商有一個Fragrance Laboratory,專門做氣味評估與香精開發。我有一個同期的同事就是專門做氣味評估,花了3年才能獨立作業判斷。
Fragrance Laboratory做的氣味評估有很多種,有配方的保存安定性氣味評估、有原料的保存安定性氣味評估、有香精用量的氣味評估,只要跟氣味有關的評估都交給他們做評斷。
保存安定性測試
當配方設計好之後,就是不斷打樣的地獄,日商的產品基礎保存安定性包含AFC(Accerated Four searsons Cycle)、PTC(Phase Transfer Cycle)、加速老化試驗(5℃、室溫、40℃、50℃)、物性(黏度、外觀、氣味)、化性(pH值)。
以上保存安定性除了放在玻璃罐執行外、越接近產品的proto type還會需要用包材做保存安定性測試,這個做法最能確保當配方進入到包材後發生變化,能快速的與放在玻璃罐中的配方做對比,判斷該變化是否是因為包材所影響的。
同時包材的保存安定性還會執行遮光與曝光的環境壓力測試,會將配方液體放入包材後,準備兩組,一個用鋁箔紙全包裹住不透光,一個不包,放置在太陽底下曝曬,旁邊會設置一台光子計數器,會在10萬/20萬 counts的時候取出液體做物性&化性觀察。其目的是觀察經紫外線曝曬的包材是否會影響配方。
加速老化測試裡,50℃只會執行1個月,5℃、室溫、40℃的條件會執行6個月,並且會在1個月、3個月、6個月的時間點取出作物性&化性的觀察。
微生物檢測
配方的防腐體系會在配方開發初期就先委託Microbial Laboratory做紙上評估,單純先以配方裡的防腐劑/pH值/酒精含量/有機溶劑量/含水量 進行評估,總共會分成3個微生物安全性等級,3個微生物安全性等級會有不同程度要求的配方檢測,最危險等級的會要求每個加速老化試驗的檢查點都要做檢測,最不危險等級的只會要求採樣50℃/1個月、40℃/6個月的樣品做檢測。
配方的防腐體系除了影響配方本身外,對生產環境的微生物抵抗性也格外重要,日商開發出一套檢測方法叫"馴化菌檢測"。馴化菌通常會出現在生產設備的管道間,因為卡在管道的某個角落,每次清潔消毒都無法順利地清除並殺死,漸漸地細菌產生抗藥性,不斷地滋生,最終汙染了成品。
放大製程與規格制訂
因為加速老化保存安定性是最花時間的環節,所以當提案配方完成並通過測試後,就會與製造技術部成員進行製程放大的研究。
實際生產的設備有15噸、10噸、3噸、1噸的桶槽,但內部的攪拌葉片與桶槽形狀配置視完全一樣的,僅差在容積,因此工廠裡會有一個100公斤桶槽,專門進行製程放大流程的研究。大部分配方會需要高剪切力進行乳化,因此實驗室裡會有一台相同攪拌葉片與桶槽形狀的5公斤桶槽進行小型放量。
研發人員在實驗室打樣最少500克最多1公斤的用量去打樣,所以放大到5公斤的桶槽中,所有的攪拌參數都要調整,所以小型放量研究就是研發人員不斷地打樣,去調整攪拌參數,讓配方液體的物性表現都能與實驗桌上做出來的標準品相當。
在放量的同時,還會去挑選1-3個可能會巨幅影響配方物性的原料進行規格設定。酒精的添加量、pH調整劑的添加量、粉體的製造批次、黏度調整聚合物的製造批次、無機鹽添加量都可能會是影響的重點。比如配方中有添加Carbopol,我們就會請廠商提供3-5個不同批次的樣品進行打樣,判斷不同原料批次產生的黏度浮動就會是產品規格可接受的範圍。
當小型放量製作出來樣品的物性化性都符合標準品,那製造技術部就會拿著5公斤的攪拌參數去寫一個100公斤的製造流程並進行生產。
這個階段工作的主責就會開始交棒給製造技術部,研發人員主要就是評斷製造流程中,重要節點時的液體狀態是否符合標準品樣貌,只要有需要調整就是當場跟製造技術部人員討論。
生產完的樣品一樣會進行保存安定性觀察,通常會以50℃/1個月的樣品做初步評估,若是符合標準品規格,那就不需要再次進行放量測試,若發生任何物性或化性的顯著差異,就要與製造技術部討論,若是符合標準品規格,那就不需要再次進行放量測試,若發生任何物性或化性的顯著差異,就要與製造技術部討論需要修正的細節並再次執行,直到100公斤製造的樣品其保存安定性是與標準品相當。
理論上,100公斤製造的樣品須完成40℃/6個月的保存安定性後,才可以執行正式生產。實務上,在50℃/1個月的樣品確定沒有問題後,就會開始準備生產工作。當然,100公斤製造的樣品會持續進行保存安定性,只要在中間的檢查點發現有任何問題,生產工作就會隨時喊卡。
零回生產
當100公斤製造沒有問題後,製造技術部會把所有技術參數依照未來正式生產的基礎桶槽做放大,這時候研發的角色就會完全退居幕後,交給製造技術部與生產管理部共同準備,所有物性化性數據也交由品保執行,研發人員只要協助評判生產重要節點的檢查與品質確認,當生產後1個月的保存安定性評估確認沒問題後,就會把產品交給生命週期管理團隊進行維護與製造。
以上,就是一個日商配方研發人員,執行配方開發的工作流程。能完整地從無到有、end to end把產品創造出來,必須說這是一個非常完整且充滿細節的一份產品開發工作,能參與其中並獲取經驗,讓我有了很大的優勢能進入到另一家美商做更大的專案,實屬榮幸。











