化妆品的微生物污染及防腐杀菌剂

化妆品的微生物污染及防腐杀菌剂化妆品的微生物污染及防腐杀菌剂 化工化工 101101 班班 李万峰李万峰 201011034112201011034112 摘要 化妆品在生产过程中由于各种原因容易造成微生物污染 所以很有必要加入防腐杀 菌剂在阻止微生物的生长 关键词 化妆品 微生物 防腐 化妆品的微生物污染 一 化妆品微生物污染来源 由于化妆品中富含各种有效成分 为微生物的生长提供了一个良好的环境 而且化妆品生 产和使用过程中难免会有微生物的侵入 1 生产过程污染 从原料到产品 又称一次污染 化妆品的原料污染是一次污染的最大原因 极易受微生物污染的原料 为天然的动植物成分及其提取物 如从动物内脏和组织提取的明胶 胎盘提取液 中草药 中的当归 芦荟 人参及其提取液等 这些原料来源于自然且营养成分丰富 极易受外界 微生物污染 被微生物污染可能性大的其它原料有 增稠剂 天然胶质 粉体 离子交换 水 表面活性剂等 其中特别应注意的是水 化妆品生产中主要是采用离子交换水 由于 除去了活性氯 易被细菌污染 2 设备 生产用具污染 如储存罐 搅拌器 研磨机 灌装设备等 都可能积聚微生物 3 生产环境中受到污染 空气中的微生物主要是由于地面的尘埃飞扬进入空气中 此外人的生产及日常活动 可使大量微生物进入空气中 1 厂房空气 厂房空气中有相当数量的耐干燥的细菌 酵母菌及霉菌孢子 从空气中 可分离到芽胞杆菌 梭状芽胞杆菌 葡萄球菌 链球菌 棒状杆菌等细菌种类 还可分离 到青霉 曲霉 芽枝霉 茁霉 毛霉及酵母等 2 生产人员 人体正常状态下带有无数的微生物 这些微生物可从生产人员身上 带到制剂中 二 微生物在化妆品中的生长与繁殖 1 化妆品营养成分与微生物的关系 化妆品的原料繁多 这些成分为微生物的生长和繁殖提供了必需的碳源 氮源和矿物 质 2 化妆品中的水分与微生物的关系 水分是决定微生物能否生长和影响生长速度的决定因素 水又是化妆品生产的重要原 料 是一种优良的溶剂 多种化妆品如膏霜 奶液和香波等都含有相当比例的水分 有利 于微生物生长 3 化妆品的酸碱度 湿度等与微生物的关系 细菌适宜在中性及微碱性 pH6 8 条件下生长 霉菌适宜在中性及微酸性 pH4 6 条件下生长 化妆品的 pH 约在 4 7 之间 适宜微生物生长 嗜温菌生长的最适温度为 20 40 37 是大多数病原菌的最适生长温度 多数 霉菌 酵母菌的最适生长温度为 20 30 和化妆品的生产 贮藏和使用的温度基本一 致 以上因素都造成了微生物能在化妆品中生存和繁衍的条件 三 不同种类化妆品的染菌特点 1 膏霜类 护肤类 化妆品含有一定量的水分 有可供微生物生长繁殖需要的碳源 和氮源 大多数为中性 微碱或微酸性 这都为微生物的生长繁殖提供了良好的条件 据 调查这类化妆品微生物的污染率最高 污染的微生物种类液最多 检出率较高的有粪大肠 菌群 绿脓杆菌 金黄色葡萄球菌 此外尚检出有蜡样芽胞杆菌 产气克雷伯氏菌 沙门 氏菌 肠杆菌属等 2 发用类 此类化妆品不但富含水分 而且也有微生物生长所需的营养 如水解蛋 白 多元醇 维生素等 香波的主要成分烷基硫酸盐等较易繁殖绿脓杆菌等细菌与霉菌 3 粉类 为干燥性化妆品 此类化妆品比上述二类化妆品微生物污染率低 其污染 来源主要是原料 粉类化妆品中检出的抵抗力较强的需氧芽胞菌较多 4 美容类 这类化妆品在制造过程中大多经过高温融熔 因而染菌量不应高 但此 类化妆品的微生物污染对人健康影响最大 特别是用于眼周围的眼部化妆品和唇膏等 一 旦被至病菌污染 将会引起严重后果 四 徽生物对化妆品污染的表现 化妆品中的原料 添加剂中含有大量的营养物质和水分 其中有微生物生长 繁殖所 必需的碳源 氮和水 在适宜的温度 湿度下 微生物在化妆品中将会大缺生长繁殖 吸 收 分解和破坏化妆品中的有效成分 使其发生变质 发霉和腐败 化妆品的变质很容易 从其色泽 气味和组织的显共变化觉察出来 1 色泽的变化 有色和无色的微生物生长 将其代谢产物中的色素分泌在化妆品中 如最常见的 T 4 菌的作用 使得化妆品产生黄色 黑色或灰色的雾斑以至发臭 2 气味的变化 微生物产生的挥发物质 如胺 硫化物挥发的臭气 乃至于微生物可 使化妆品中的有机酸分解产生酸气 这残使得经微生物污染的化妆品散发出一股酸臭味 3 微生物中酶 如脱梭酶 可使化妆品中的脂类 蛋白质等水解 使乳状液破乳 出 现分层 变稀 渗水等现象 液状化妆品则出现混浊等多种结构性的变化 化妆品的变质不仅会导致色 香 味发生变化 质量下降 而且变质时分解的产物会 对皮肤产生刺激作用 繁殖的病原菌还会引起人体疾病 化妆品防腐体系的建立 为了消除化妆品的微生物二次污染 在化妆品中加入防腐剂 杀菌剂 以杀死和抑制微 生物及其繁殖 起着防止化妆品腐败变质的作用 1 1 防腐剂的定义 防腐剂的定义 简而言之 防腐剂就是指可以阻止微生物生长的物质 在化妆品中 防腐剂的作用是保护 产品 使之免受微生物污染 延长产品的货架寿命 确保产品的安全性 防止消费者因使 用受微生物污染的产品而引起可能的感染 化妆品受到微生物污染引起变质 一般情况下 在外观就能够反应出来 如霉菌和酵母菌经常在产品的包装边沿等地方出现霉点 受微生 物污染的产品出现混浊 沉淀 颜色变化 PH 值改变 发泡 变味 如果是乳化体则可 能出现破乳 成块等 如果防腐剂添加的量不够 则可能出现微生物适应周围的生长环境 产生抗药性 从而导致防腐失效 2 2 防腐剂的作用机理 防腐剂的作用机理 化妆品中微生物的生存和繁殖是依赖于一些环境因素的 物理方面的有温度 环境 PH 值 渗透压 辐射 静压 化学方面的有水源 营养物质 C N P S 源 氧 有机生长 因子 基于此 可以简单总结防腐剂的作用机理有 1 在一些油膏类等含水量很低的产品中 微生物一般情况下是很难生长的 2 对于大多数细菌来说 最适合生长的 PH 范围是接近中性 6 5 7 5 强酸及强碱不 适合微生物的生长 比如常见的果酸产品 防腐效果通常会平行好过中性产品 3 提高或降低渗透压会可导致细胞膜的破裂 也可引起膜的收缩和脱水 4 另外表面张力也是影响微生物生长的原因之一 在一些表面活性剂用量很高的配方中 微生物也是不容易生长 在这个方面 阳离子表面活性剂表现比较突出 而阴离子及非离 子对微生物的生理毒性则很小 5 在一般情况下 细菌最适宜生产的温度为 30 37 而霉菌及酵母菌为 20 25 所以可以采用高温消毒的方法 但个别芽胞菌在适应环境后 生成保护膜 即使 80 90 高温下短时间内也无法将其杀灭 防腐剂对微生物的作用 只有在足够的浓度与微生物直接接触的情况下 才能产生作用 防腐剂最先是与细胞外膜接触 吸附 穿过细胞膜进行细胞质内 然后才能在各个部位发 挥药效 阻碍细胞繁殖或将其杀死 实际上 主要是防腐剂对细胞壁和细胞膜产生的效应 另外是对影响细胞新陈代谢的酶的活性或对细胞质部分遗传微粒结构产生影响 3 3 防腐过程污染 防腐过程污染 根据微生物的污染来源 相对地我们可以从各方面防止污染 1 防止原料的污染 化妆品原料种类繁多 主要包括各种表面活性剂类 动植物油脂类 动植物蜡类 脂肪酸 及其酯类 醇类 烃类 胶质类 糖类 淀粉类 蛋白质类 纤维素衍生物类 维生素类 无机盐类和粉剂填料类工业品 这些原料进厂前 大多未经灭菌处理 并且具备微生物生 长繁殖的条件 许多革兰阴性菌在多数表面活性剂的媒介中均能很好的生长 革兰菌特别 是单胞菌经常出现在多数化妆品原料中 另外 化妆品生产中使用大量的水 也有可能将 微生物带入成品中 一般来讲 原料的质量在很大程度上决定成品的质量 所以 在化妆 品的生产过程中必须建立原材料的检测程序 制定原料的微生物指标 采用严格的杀菌 除菌方法 原料贮存时容易污染 应采用防潮容器 按规定的温度和使用期限使用 对受到微生物污染的原材料 一般采用热杀菌 紫外线杀菌及过滤除菌 沉降除菌等方法 热杀菌方法对灭杀一般的微生物均十分有效 化妆品用水一般采用去离子水或蒸馏水 贮存几天后会产生各种杂菌 为保证用水的质量 应每日检测水中的微生物 如果没有明显问题出现 可减少测试频率 但这必须建立在已 证明的有效系统基础上 但对水处理系统中微生物控制装置及各用水点 每星期至少进行 一次微生物检验 假如有某一取水点测试结果超标 必须进行全面分析 直到找出原因并 采取果断措施加以改正 2 防止环境和设备的污染 生产环境中空气系统的设计针对工厂每一个区域的特殊要求而有所不同 它应考虑在此区 域进行操作所需要空气的质量 这将要求几种不同的空气处理系统 这些系统的设计要基 于每一服务区域所需的空气质量 这些系统的设计必须要考虑几个方面 包括进入空气的 质量 温度 湿度 交换速度和系统设计对空气纯度的要求 并且要考虑进 出通风口的位 置 以及控制气流模式的管道的布置 在潮湿地区 需定期对墙壁 天花板 地板 锅釜 搅拌浆 供料管和用具进行强力清洗 和杀菌消毒 因为这些地方有利于微生物的生长繁殖 常用的消毒剂有次氯酸钠 甲醛 新洁尔灭 醋酸洗必泰和乙醇等 3 防止包装的污染 包装材料 桶 瓶 盖 的不卫生会造成化妆品的微生物污染 需要清洗后再投入使用 特 定的包装是保持化妆品质量的措施之一 同一类型产品的保存视其包装类型不同而有不同 防止微生物污染的效果 乳液化妆品采用泵式包装的效果好 香波使用旋盖要比滑动盖的 效果好 4 防止操作人员的污染 人的皮肤 鼻 耳 口等均