能延长产品保质期的原材料和包装

能延长产品保质期的原材料和包装——实用建议

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当代消费者要求化妆品具有较长的保质期。保质期长达2年的化妆品备受青睐。然而,这一特性不仅受到目标客户青睐,也受到各类批发商或化妆品专卖店的欢迎。 此类产品即使在特定时期内未能达到预期的销售目标,从长远来看仍有机会取得良好的业绩,且无需承担额外成本或退货风险。 另一方面,近年来,环保、零浪费以及天然成分等趋势正在塑造化妆品行业。这些趋势固然非常正确,但往往与产品的长期保质期存在强烈冲突。 那么,是否存在一种通用的解决方案,既能满足消费者的期望,又能消除因销量不佳而导致产品被迫迅速下架的风险呢?

防腐剂

几个世纪以来,人们一直采用各种方法 延长产品使用寿命. 最早的此类方法是旨在抑制产品上霉菌或其他微生物滋生的保鲜方法(腌制、渍制、晒干)。.

参见: 防腐剂——它们是如何起作用的,又有什么作用?

在此基础上,人们研发或发现了相应的物质(防腐剂),从而无需对产品进行特殊处理,即可延长其保质期。 根据定义,防腐剂是添加到产品中的成分,其目的是通过抑制微生物的生长来延长产品的保质期[1]。正是这些成分,如今构成了保持产品长期稳定性的核心手段。 如果没有它们,化妆品行业就无法以我们所熟知的方式存在。特别是含有水和有机成分的产品,最容易面临微生物滋生的风险,这些微生物随后可能导致例如皮肤刺激等问题。 此外,化妆品中常含有氨基酸、蛋白质、维生素或容易迅速分解的成分。化妆品中的防腐剂还能防止微生物代谢产物的形成。.

参见: 维护测试

防腐剂的分类:

防腐剂可分为合成防腐剂(通过化学合成制得)和天然防腐剂。前者主要包括:

  • 对羟基苯甲酸酯, ,即羟基苯甲酸酯,例如:甲基对羟基苯甲酸酯(甲基对羟基苯甲酸酯、甲基对羟基苯甲酸酯)、乙基对羟基苯甲酸酯(名称与甲基对羟基苯甲酸酯类似)、丙基对羟基苯甲酸酯、 丁基对羟基苯甲酸酯、苄基对羟基苯甲酸酯。化妆品中的对羟基苯甲酸酯还可能以多种其他名称出现:戊二醛、Tegosept、Mycocten、Nipasol,以及诸如E216(丙基对羟基苯甲酸酯)、 E218(甲基对羟基苯甲酸酯)以及其他根据所用对羟基苯甲酸酯种类而定的符号。[2]
  • 甲醛 以及释放甲醛的化合物 甲醛溶液(蚁酸醛、甲醛)及其释放化合物(甲醛供体、甲醛释放剂)。 甲醛对微生物的最低抑菌浓度极低,其中针对革兰氏阴性菌的浓度范围为0.002%至0.05%,针对革兰氏阳性菌约为0.025%,真菌和霉菌为0.009%至0.075%,分枝杆菌约为4%, 而对细菌孢子的抑制浓度约为8%[3]
  • 硫柳汞 即2-乙基汞硫代水杨酸钠,具有很强的抗菌和抗真菌活性。由于其无刺激性,主要应用于眼部彩妆及卸妆产品中。.

在合成防腐剂中,我们还可以看到异噻唑啉酮、Euksyl® K 400 或 Glycasil™ 等。第二类是天然防腐剂体系。其中包括植物提取物混合物:

  • 百里香 (百里香,学名:Thymus vulgaris)具有抗菌作用,且因多酚含量高而具有抗氧化特性。它还具有舒缓作用,因此常用于软膏或乳霜中,特别推荐给敏感肌肤的人群。 [4]
  • 薰衣草 (Lavandula augustifolia) 具有抗菌和消毒功效,并能加速表皮再生。因此,该植物非常适合用于治疗痤疮、专为敏感和娇嫩肌肤设计的面霜以及头皮护理产品。 薰衣草精油还具有调节皮脂腺功能的作用。.
  • Cytron (Medica limonum) 还具有抗菌和消毒的特性。它被视为一种护发护肤成分——能使皮肤或头发变得光滑、有光泽、滋润并增添油润感。 该精油的另一大优点是其怡人的香气。 国际香精协会(IFRA)于2020年将柠檬(Citrus Limon)果皮油认定为可能引起皮肤过敏的物质。.

此外,我们还能见到加拿大黄连(Hydrastis canadensis citrus)、肉桂(Cinnamomum zeylanicum)、迷迭香(Rosmarinus officinalis)、橄榄(Olea europaea)、 牛至(Origanum vulgare)以及薄荷(Mentha piperita)的提取物。这些成分经过适当混合,并在安全的浓度下使用时,不仅能发挥化妆品防腐作用,还能提供许多附加功效。.

尽管防腐剂的作用早已为人所熟知,但在近年来却逐渐带有负面含义。 „无防腐剂”这一说法已深深植根于我们的意识之中,并将抑制微生物生长的机制与某种不受欢迎的事物明确地联系在了一起。 造成这种局面的主要责任在于食品行业——它是防腐剂应用的先驱,也是其最大的应用市场。 食品包装上那些编号在E 200至E 297之间的神秘标识,在许多人眼中已被等同于非天然的化学物质。 尽管这些物质在投入使用前已经过测试并获得相应注册,但„有害化学物质”的标签却早已根深蒂固。 目前,使用天然精油替代合成防腐剂已成为一种非常流行的趋势,但我们必须意识到它们可能具有致敏性。用于评估所采用的防腐体系是否能有效发挥作用的测试是 维护测试 (挑战试验)。该试验用于确定特定微生物在产品中的繁殖速度,以及在保质期结束时,其数量是否会超过规定的标准。.

包装

化妆品不可或缺的组成部分就是其包装。它往往体现了品牌形象、产品用途、目标群体,甚至产品的价格档次。 对于化妆品而言,其包装还能保护产品免受外部因素、污染物或形态变化的影响。作为关键要素,包装还负责确保产品的质量稳定性,进而决定其保质期。 然而,要达到这一目的,包装必须满足以下几个基本要求:

  • 运输过程中保持密封
  • 不会与产品本体发生反应
  • 确保能够按照产品设计要求,安全、舒适地进行产品计量
  • 避免受不良外部因素(如紫外线)的影响
  • 即使在多变的条件下,也能保持形态和形状

同时满足上述标准的最通用且最易获得的形式是塑料包装。 2017年,投放市场的塑料包装总重量为99.5万吨,占投放市场包装总重量的18%。[5]. 据估计,其中约68%(67.7万吨)流向了家庭,主要以作为产品直接包装的单件包装形式出现(瓶子、罐子、包装膜)。 其余的32%(31.9万吨)在工业和商业企业之间流通。.[6] 当今的消费者深知自己对周围世界的影响,而产品是否环保这一理念——特别是在化妆品行业——对他们的购买决策有着深远的影响。 此外,此类解决方案还具有通用性,例如:为整个产品线统一使用同一材料,或将目前使用的塑料替换为兼容性更佳的新型包装材料,从而延长产品的使用寿命。以下将介绍几个例子:

  • 可重复使用包装的应用 – 包装行业的新趋势是采用耗材更少或由再生塑料制成的材料。 此类设计的典型代表是能够用聚乙烯(PE)薄膜袋替代耗材多、因而对环境造成负担的PET瓶的分配器。 英国公司HCP和Twistub致力于推广此类解决方案,它们生产由分配器和装饰性容器组成的可重复使用包装,在内容物用尽后,可向该容器中放入所谓的“补充装”产品。.
  • 生物降解包装的使用 – 基于生物原料(如纤维素)的水解生物降解材料也发挥着重要作用,这类材料旨在通过堆肥和生物降解进行回收利用, 基于传统原料且可通过回收利用实现资源回生的氧化生物降解材料,以及由生物原料制成的材料。 一家美国化妆品制造商将其产品包装在添加了EcoPure的塑料中,这种树脂可确保产品在5年内完全生物降解。 同样,英国化妆品容器制造商M&H Plastics在生产中采用PE和PP的氧化生物降解混合物,其降解过程由天然紫外线辐射引发,持续时间约为5年。 在生产粉饼和口红的可降解包装时,会使用聚乳酸(PLA)以及聚羟基酯(PHA)(例如Leoplast和RPC Cresstale公司的产品)。 另一种具有生物降解倾向的材料是杜邦公司(DuPont)的聚对苯二甲酸三甲酯(PTT),其商品名为Biomax PTT 1100,该材料被用于生产睫毛膏包装。 M&H Plastics等公司提供氧化生物降解型化妆品包装(如瓶子或管状包装)。. [7]
  • 玻璃包装的应用 – 据欧洲玻璃容器联合会(The European Container Glass Federation)数据显示,2021年波兰玻璃包装的回收率达到67%。此外,玻璃还是化妆品包装中强度最高、最不易发生变形的材料之一。 此外,通过在包装上贴上适当的贴膜或使用适当着色的玻璃,我们可以保护产品免受紫外线的影响。为了强调回收利用,一些公司还推出了在包装内容物用完后可再次填充的服务。.
  • 创新包装—— 在这方面,将纳米银用作包装材料成分的研究,既能延长产品保质期,又是一个典型的例子。 由于研究已证实该化合物具有极强的抗菌性能,其应用将减少特定防腐剂体系的使用。目前已证实其对酵母菌和霉菌具有显著的抑制效果。 纳米银在包装中的一个非常重要的优势在于,它可以轻松地掺入塑料中。目前该领域的研究仍在进行中,尽管我们已经可以看到含有这些纳米颗粒的墙面涂料等产品。 带有生物标志物的包装正变得越来越流行,它们能够实时指示特定产品的适用性。此类解决方案不仅可以延长产品保质期,更重要的是能够实时评估产品是否仍可使用。.

化妆品稳定性测试

根据《欧洲议会和理事会第1223/2009号条例》,目前化妆品的稳定性由实验室根据所进行的产品稳定性和相容性测试结果来确定。.

参见: 化妆品研究

并不存在一项明确规定产品应在何种条件下进行测试的标准。在 MPR Labs 在为客户提供此类服务时,我们依据第1223/20009/EC号条例关于化妆品保质期的规定、波兰化妆品工业协会2013年11月20日发布的《技术指南》, 《化妆品稳定性测试指南》以及2004年Colipa/CTFA的指导文件。 基于上述标准,我们制定了一套方法学,该方法学规定了产品本体及包装必须满足的各种条件(低温条件、室温(RT)条件、高温条件、冲击条件、紫外线影响)。 产品本身(包括重量、颜色、气味、 pH值、密度等)或包装(变形、变色、密封失效)的任何重大变化,都可能导致该化妆品无法上市,或显著缩短其保质期。 最终决定及报告基于数周至十余周的测试与分析形成,明确界定产品是否稳定、其包装是否与产品相容,以及可授予该化妆品多少年的保质期。.

总结

产品的长期稳定性取决于许多因素,从稳定的配方,到适当的微生物防护,再到包装。 只有当每个环节相互配合,且不会随时间推移导致产品发生显著变化时,我们才能称其为稳定产品,其保质期可达数年。然而,并不存在适用于所有化妆品的通用解决方案。 每款产品都有不同的配方、不同的成分组合,而且包装也往往各不相同。.

[1] H. Gertig 和 J. Gawęcki,《人类营养学:术语词典》,2014年,第102页
[2] J. Marwicka、K. Niemyska、M. Wieczorek,《作为化妆品中防腐剂的对羟基苯甲酸酯及其对人类皮肤成纤维细胞凋亡的影响》,《美容学》第6期 / 2017年 / 第6卷
[3] M. Natywa、A. Górska,《化妆品中防腐剂的应用——利与弊》,《美容学》第2期 / 2015年 / 第4卷
[4] M.Ambroziak、M.Stanowska、K. Sikorska-Zimny,《百里香——一种用途广泛的植物》,《护理与健康科学创新》第1卷第4期/2020年
[5] 各省长办公室的报告
[6] 波兰化妆品工业协会与德勤咨询(Deloitte Advisory)基于REKOPOL和Packflow的数据所作的估算,《波兰化妆品工业协会报告》„
[7] A.Cholewa-Wójcik,《消费者对创新化妆品包装的评价》,克拉科夫经济大学,2015年,第74-87页