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水分活度对化妆品的影响

青岛圣吉仪器系统有限公司    2021-11-25    水活度分析仪    浏览 59 次

水分活度是影响化妆品保存的主要参数之一。

水是大多数食品、药品和化妆品中最大的成分。水分活度是Levis和Randall在20年代引入的概念,用于测量水的生物可利用性以进行生物反应。

实际上,微生物(细菌或真菌)需要“自由”水或可利用的水来自我繁殖。但是需要注意的是,水分活度不代表水分含量,而是水的可利用性。这种水分活度可以通过水分活度仪测量,并且在0-1之间。水分活度越高,自由水的量越大,微生物自身繁殖更快。大多数细菌需要水分活度在0.90 aw以上才能生长,尽管大多数变质霉菌从0.60 aw就会生长。

因此,这种水分活度是影响产品保存的主要参数之一。它已经广泛应用于食品加工行业,也越来越多的用于化妆品领域。因此,它是NF ISO 29621标准参考的参数之一,根据该标准,水分活度小于0.75 aw的产品具有低微生物风险。唇膏、口红、腮红等属于该类别。但是,我们应该指出,这种低微生物风险产品的概念不能只基于一个参数,而是依赖于多因素分析,同时考虑到与产品相关的物理化学参数(pH、营养物质和竞争),与制造环境相关的参数(温度、包装类型等)和与产品使用条件相关的参数(PAO等)

通过分析水分活度与微生物生长的相关性来寻找控制化妆品微生物污染的方法。结果表明通过降低水分活度可以提高化妆品的安全稳定性,为控制化妆品微生物污染、减少化妆品中防腐剂的用量及微生物限度检查等提供了新方法和理论指导。

化妆品上市前应进行必要的检验,检验方法包括相关理化检验方法、微生物检验方法、毒理学试验方法和人体安全试验方法等,而微生物检验是化妆品质量检测中的重要环节。化妆品富含营养物质,且pH值介于4~7,具备微生物生长繁殖的适宜条件。近年来,在化妆品的抽查检验工作中发现微生物污染问题是化妆品不合格的主要原因,几乎每年都有好几批次产品的细菌和霉菌超标。而且,除去单剂量包装产品,化妆品从开封到使用完毕之间还存在着二次污染的可能,随着使用时间的延长,若未合理控制好环境温度和湿度,微生物污染情况就会越严重。目前防控化妆品中微 生物的主要手段是添加防腐剂以抑制微生物的生长繁殖,但实际上大部分防腐剂对人体皮肤有刺激性,存在不安全隐患。

水分活度(water activity,aw)是评价食品微生物安全性和产品稳定性的重要依据,1957年食品微生物学家 Scott 提出水分活度的概念以及食品 中微生物生长与水分活度之间的关系。自此,水分活度理论在食品行业得到了广泛应用,也为食品的贮存方式和微生物安全性检测方面提供了良好的理论依据。而把水分活度的概念引入到化妆品行业微生物控制方面来,希望能对化妆品微生物污染控制有一定的帮助和参考。

防腐剂是以抑制微生物在化妆品中的生长为目的而在化妆品中加入的物质,在一定浓度下能抑制细菌、真菌等微生物的生长。《化妆品安全技术规范》(2015年版)中列出的准用防腐剂有51类,化妆品中常用的几种防腐剂:甲基氯异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮混合物、4-羟基苯甲酸及其盐类和酯类和三氯生等均为化学制剂,对人体皮肤有刺激性,容易引起过敏。也有数据表明防腐剂有可能会导致细菌对抗生素产生耐药性。虽然技术规范规定了化妆品使用时的大允许限量,但是每日使用的化妆品种类较多,防腐剂总暴露量增加,就有可能导致风险叠加。水分活度低的化妆品制剂,本身就具有抵制微生物生长的性能,在添加防腐剂时也可以考虑少添加或者不添加[14-17]。因此,通过控制化妆品中的水分活度来调整产品的配方及其工艺,减少防腐剂的用量,对提高整个防腐体系的抗微生物能力有很大帮助。

各种微生物生长都有低水分活度的要求,结合水分活度可以对化妆品微生物污染进行控制,在减少化妆品中防腐剂应用方面有重要意义。但是,化妆品的使用性质导致单剂量包装的产品较少,多剂量制剂在开封后到使用结束的过程中存在着二次污染的可能。在化妆品的生产过程中,原料、操作人员、生产环境、仪器设备等都不可避免的会带入微生物,控制水分活度可一定程度上减少其中的微生物生长繁殖,但是并不代表就没有微生物存在。化妆品开封后,在适宜的温、湿度下,接触到外来的微生物以及本来存在的休眠微生物,很容易就带来严重的二次污染。因此,在结合水分活度控制微生物污染的基础上,研究化妆品的配方组成、包装材料等对化妆品的质量安全有很大帮助。

意大利Steroglass斯特洛WaterLab 高精度露点水分活度仪,采用镜面冷却露点传感器和创新的智能控制模式,分辨率高达0.0001aw,准确性0.003aw,,5min之内即可完成测试,可以准确、快速测出样品的水活度值(aw)。

并且,该设备运用新的校准和精确的温度控制系统,可以使样品仓内温度迅速达到指定温度(如25℃)。另外,该设备可控制样品室内温度:15-50℃,并带有TEST LIFE模拟程序,可以帮助用户测定不同温度条件下样品的水分活度,为产品的储存温度和包装条件提供有效的判断依据,对于判断产品真实货架寿命具体实际的参考意义。

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