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1、第七章 化妆品用去离子水防腐剂和抗氧剂湖南科技大学化学化工学院1第1页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院2第七章第七章 化妆品用去离子水、化妆品用去离子水、防腐剂和抗氧剂防腐剂和抗氧剂第一节第一节 去离子水的制备技术去离子水的制备技术第二节第二节 化妆品的微生物污染和防腐杀菌剂化妆品的微生物污染和防腐杀菌剂第三节第三节 化妆品抗氧化化妆品抗氧化第2页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院3第一节第一节 去离子水的制备技术去离子水的制备技术 一、化妆品生产用水的要求一、化妆品生产用水的要求1 1、无机离子浓度、无机离子浓度 钠、钙、镁、钾盐；汞、镉、锌、铬等重金属；铁及其他物质。钠、钙、
2、镁、钾盐；汞、镉、锌、铬等重金属；铁及其他物质。这些杂质对化妆品生产有很多不良影响。这些杂质对化妆品生产有很多不良影响。如：在制造含水量较高的产品时，微量的钙、镁、铁和铝如：在制造含水量较高的产品时，微量的钙、镁、铁和铝能慢慢地形成一些不溶性的残留物，更严重的是一些溶能慢慢地形成一些不溶性的残留物，更严重的是一些溶解度较小的香料化合物会一起沉淀出来。解度较小的香料化合物会一起沉淀出来。纯水要求：含盐量纯水要求：含盐量1mg/L,即电导率即电导率16S/cm.第3页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院42 2、微生物的污染、微生物的污染化妆品生产用水的另一要求是不含或尽量少含微生物。化妆品生
3、产用水的另一要求是不含或尽量少含微生物。化妆品卫生标准规定：化妆品卫生标准规定：一般化妆品：细菌总数一般化妆品：细菌总数1000个个/mL；眼部、口唇、口腔黏膜、婴儿用化妆品：细菌总数眼部、口唇、口腔黏膜、婴儿用化妆品：细菌总数500个个/mL；粪大肠菌群、绿脓杆菌、金色葡萄球菌不得检出。粪大肠菌群、绿脓杆菌、金色葡萄球菌不得检出。微生物在化妆品中会繁殖，使产品酸败。微生物在化妆品中会繁殖，使产品酸败。任何含水的化妆品都可能滋长细菌，最常见的细菌来任何含水的化妆品都可能滋长细菌，最常见的细菌来源可能是水本身。源可能是水本身。第4页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院5二、水质预处理二、水质
4、预处理1.1.机械杂质的去除机械杂质的去除 电凝聚、砂过滤、微孔过滤，其中后两种较适合于化电凝聚、砂过滤、微孔过滤，其中后两种较适合于化妆品用水的预处理。妆品用水的预处理。2.2.有机物的去除有机物的去除 悬浮状和胶体状的有机物在过滤时可除去悬浮状和胶体状的有机物在过滤时可除去606080%80%腐植酸类物质。对所剩的腐植酸类物质。对所剩的202040%40%有机酸需采用吸有机酸需采用吸附剂，如活性碳或吸附树脂等予以除去。附剂，如活性碳或吸附树脂等予以除去。3.3.水中铁、锰的去除水中铁、锰的去除 锰砂接触过滤锰砂接触过滤第5页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院6三、离子交换水质除盐三、
5、离子交换水质除盐 应用于水质软化、水质除盐、高纯水制取应用于水质软化、水质除盐、高纯水制取以氯化钠为例，水质除盐的基本反应用下列方程式表达：以氯化钠为例，水质除盐的基本反应用下列方程式表达：交换：交换：RH+NaCl RNa+HCl RH+NaCl RNa+HCl 阳离子树脂层阳离子树脂层 ROH+HCl RCl+H ROH+HCl RCl+H2 2O O 阴离子树脂层阴离子树脂层 RH+ROH+NaCl RNa+RCl+H RH+ROH+NaCl RNa+RCl+H2 2O O 混合树脂层混合树脂层再生：再生：RNa+HClRH+NaClRNa+HClRH+NaCl RCl+NaOHROH+
6、NaCl RCl+NaOHROH+NaClRHRH代表代表H H型阳离子交换树脂，型阳离子交换树脂，ROHROH代表代表OHOH型阴离子交换树脂。型阴离子交换树脂。通过离子交换可彻底地除去水中的无机盐。混合床离子交换可通过离子交换可彻底地除去水中的无机盐。混合床离子交换可制取纯度较高的高纯水。制取纯度较高的高纯水。有成套离子交换水处理系统出售。有成套离子交换水处理系统出售。另外，给水处理也常用到膜分离方法制备纯水。另外，给水处理也常用到膜分离方法制备纯水。第6页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院7四、化妆品用水的灭菌和除菌四、化妆品用水的灭菌和除菌 1.1.化学处理化学处理供水管线系统使
7、用稀甲醛或氯水（次氯酸溶液）消毒；在储罐中供水管线系统使用稀甲醛或氯水（次氯酸溶液）消毒；在储罐中添加氯气（一般用氯水或次氯酸钠溶液添加氯气（一般用氯水或次氯酸钠溶液)（1 1 4 4）10-6mg/L可使微生物污染降至可使微生物污染降至100个个/mL的水平的水平。2.2.热处理热处理水相在容器中加热到水相在容器中加热到85 85 90 90并保持并保持20 20 30min 30min，此方法足以消，此方法足以消灭所有水生细菌。灭所有水生细菌。3.3.紫外线消毒紫外线消毒波长低于波长低于300nm300nm的紫外辐射可杀灭大多数微生物，包括细菌、的紫外辐射可杀灭大多数微生物，包括细菌、病毒
8、和大多数霉菌。病毒和大多数霉菌。4.4.微孔膜过滤微孔膜过滤所有细菌可以通过孔径小于或等于所有细菌可以通过孔径小于或等于0.2m0.2m的过滤膜除去。这种的过滤膜除去。这种类型的设备安装在供水管线上，一般应用类型的设备安装在供水管线上，一般应用0.45m0.45m的滤膜。的滤膜。微孔膜过滤是除去水中微生物污染最有效的方法。微孔膜过滤是除去水中微生物污染最有效的方法。第7页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院8第二节第二节 化妆品的微生物污染和常用防腐杀菌剂化妆品的微生物污染和常用防腐杀菌剂 一、化妆品中的微生物及危害一、化妆品中的微生物及危害 在化妆品中繁殖的微生物有：霉菌、酵母菌、细菌在
9、化妆品中繁殖的微生物有：霉菌、酵母菌、细菌霉菌导致发霉，细菌导致腐败。霉菌导致发霉，细菌导致腐败。表现为以下现象表现为以下现象：（1 1）化妆品内外都变色；）化妆品内外都变色；（2 2）化妆品红、黑、绿等颜色霉斑；）化妆品红、黑、绿等颜色霉斑；（3 3）发生气胀现象；）发生气胀现象；（4 4）酸败；）酸败；（5 5）乳化体破坏和分层。）乳化体破坏和分层。第8页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院9二、化妆品中微生物污染的来源二、化妆品中微生物污染的来源 1.1.一次污染：生产中过程被污染一次污染：生产中过程被污染 原料、去离子水、设备、制造环境、从业人员原料、去离子水、设备、制造环境、从业
10、人员 2.2.二次污染：使用过程中被污染二次污染：使用过程中被污染 来源于手、大气等，主要为革兰氏阳性菌和霉菌等来源于手、大气等，主要为革兰氏阳性菌和霉菌等消费者在使用和保管上的不当是造成变成产品变质的消费者在使用和保管上的不当是造成变成产品变质的主要原因，主要有以下几点：主要原因，主要有以下几点：（1 1）已将化妆品取到手中发现量多又倒回瓶中；）已将化妆品取到手中发现量多又倒回瓶中；（2 2）超期使用；）超期使用；（3 3）为使用方便放在洗脸池边或浴室里，温度湿度较）为使用方便放在洗脸池边或浴室里，温度湿度较大。大。第9页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院10三、化妆品中微生物污染的控
11、制三、化妆品中微生物污染的控制 以下讨论主要针对化妆品生产过程中的微生物控制以下讨论主要针对化妆品生产过程中的微生物控制 1.1.生产环境的卫生控制：生产区应划分洁净等级，生产环境消生产环境的卫生控制：生产区应划分洁净等级，生产环境消毒毒 2.2.制造设备的微生物控制：一般用不锈钢材质的制造设备，操作台制造设备的微生物控制：一般用不锈钢材质的制造设备，操作台表面、设备器具的外表面用紫外线灭菌灯照射。表面、设备器具的外表面用紫外线灭菌灯照射。3.3.原材料的微生物控制：粉末类被污染的微生物主要是革原材料的微生物控制：粉末类被污染的微生物主要是革兰氏阳性菌和霉菌，用环氧乙烷和干热灭菌等方式；去兰氏
12、阳性菌和霉菌，用环氧乙烷和干热灭菌等方式；去离子水中多为革兰氏阴性菌可用加热、过滤和紫外线等离子水中多为革兰氏阴性菌可用加热、过滤和紫外线等灭菌。灭菌。4.4.作业人员作业人员 按化妆品卫生监督条例规定每年必须按化妆品卫生监督条例规定每年必须进行健康检查并取得健康证进行健康检查并取得健康证 5.5.制品的微生物控制：目前允许使用的防腐剂，按化妆品制品的微生物控制：目前允许使用的防腐剂，按化妆品卫生规范的规定有卫生规范的规定有5555种。种。第10页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院11四、化妆品中常用的防腐剂四、化妆品中常用的防腐剂 防腐剂防腐剂(preservatives)(prese
13、rvatives)是指可以阻止产品内微生物是指可以阻止产品内微生物生长的物质。生长的物质。1.1.布罗波尔（布罗波尔（Bronopol)Bronopol)：2-2-溴溴-2-2-硝基硝基-1-1，5-5-丙二醇丙二醇,最佳最佳PHPH范围范围4-8,4-8,最高允许用量最高允许用量0.1%0.1%。2.2.杰马系列：杰马杰马系列：杰马A A、B B、P P、BPBP，PH PH范围范围3-93-9 3.3.凯松凯松-CG-CG（Kathon CG)Kathon CG)：最佳：最佳PHPH范围范围4-84-8，推荐用，推荐用量量0.1%0.1%。避免用于直接接触黏膜的制品。避免用于直接接触黏膜的
14、制品。4.N-4.N-羟甲基甘氨酸钠（羟甲基甘氨酸钠（Suttocide)Suttocide)：广谱防腐剂。：广谱防腐剂。特别是特别是PHPH范围范围8-128-12具良好活性。用量具良好活性。用量0.03%-0.3%.0.03%-0.3%.5.5.尼泊金酯：对羟基苯甲酸酯，有甲酯、乙酯、尼泊金酯：对羟基苯甲酸酯，有甲酯、乙酯、丙酯、丁酯，是一类广谱杀菌剂，丙酯、丁酯，是一类广谱杀菌剂，PH PH范围范围4-94-9，多用，多用于膏霜类化妆品中。于膏霜类化妆品中。第11页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院12五、影响化妆品防腐能力的因素五、影响化妆品防腐能力的因素 1.1.水分活性：水分
15、活性直接影响产品的防腐能力水分活性：水分活性直接影响产品的防腐能力 2.PH 2.PH值：产品的值：产品的PHPH值会影响产品的防腐效果值会影响产品的防腐效果 3.3.防腐剂的活化度：防腐剂的浓度越高，防腐效果防腐剂的活化度：防腐剂的浓度越高，防腐效果越好越好 4.4.油水分配率：水层或界面处存在的防腐剂直接油水分配率：水层或界面处存在的防腐剂直接影响产品的防腐能力影响产品的防腐能力 5.5.容器：容器是减少二次污染的重要因素容器：容器是减少二次污染的重要因素 第12页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院13六、微生物的检验六、微生物的检验 以上控制措施的实施效果如何，必须按照行业标准或企
16、业标以上控制措施的实施效果如何，必须按照行业标准或企业标准检验后验证。准检验后验证。1.1.制造用水的微生物检验：定期对是生产用水进行微生物检测、制造用水的微生物检验：定期对是生产用水进行微生物检测、评价。一般执行标准为细菌总数评价。一般执行标准为细菌总数1000CFU/mL1000CFU/mL。2.2.原料的微生物检查：确定一些容易被微生物污染的原料名录，原料的微生物检查：确定一些容易被微生物污染的原料名录，一般均为企业内控标准。一般均为企业内控标准。3.3.容器的微生物检验：将容器的微生物检验：将5mL5mL灭菌去离子水倒入待测容器灭菌去离子水倒入待测容器中，使之与容器的每个部分充分接触后
17、，进行稀释培养。中，使之与容器的每个部分充分接触后，进行稀释培养。4.4.环境落下菌：它是检验洁净级别的一个指标之一。环境落下菌：它是检验洁净级别的一个指标之一。5.5.制造设备的微生物检验：不定期进行抽查制造设备的微生物检验：不定期进行抽查 6.6.成品的微生物检验：按照化妆品卫生标准的方法对成品逐批成品的微生物检验：按照化妆品卫生标准的方法对成品逐批进行细菌总数、霉菌、酵母菌总数及待定菌的检测。进行细菌总数、霉菌、酵母菌总数及待定菌的检测。第13页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院14 第三节第三节 化妆品抗氧化化妆品抗氧化 一、化妆品的酸败及其影响因素一、化妆品的酸败及其影响因素不
18、饱和油脂氧化变质，叫酸败。不饱和油脂的氧化是一种连锁反应。影不饱和油脂氧化变质，叫酸败。不饱和油脂的氧化是一种连锁反应。影响因素如下：响因素如下：（1 1）氧：是造成酸败的最主要因素，在生产过程中要尽量避免混进氧。）氧：是造成酸败的最主要因素，在生产过程中要尽量避免混进氧。（2 2）热：热会加速脂肪酸成分的水解，提供微生物的生长条件，从而加速酸败。）热：热会加速脂肪酸成分的水解，提供微生物的生长条件，从而加速酸败。（3 3）光：一些波长的光对氧化作用有促进作用。）光：一些波长的光对氧化作用有促进作用。（4 4）水分：含水的脂肪中可能发育着霉的酵母，生成两种酵素：脂肪霉和氧化）水分：含水的脂肪中
19、可能发育着霉的酵母，生成两种酵素：脂肪霉和氧化霉。霉。（5 5）金属离子：某些金属离子能破坏原有或加入的天然抗氧剂的作用，金属中最严）金属离子：某些金属离子能破坏原有或加入的天然抗氧剂的作用，金属中最严重的是铜。重的是铜。（6 6）微生物：微生物在脂肪介质中生长，并将其分解为脂肪酸和甘油，进）微生物：微生物在脂肪介质中生长，并将其分解为脂肪酸和甘油，进一步分解加速油脂酸败。一步分解加速油脂酸败。（7 7）酶：油脂中自然存在着促进氧化作用的氧化霉。）酶：油脂中自然存在着促进氧化作用的氧化霉。第14页，本讲稿共15页湖南科技大学化学化工学院15二、常用的化妆品抗氧剂二、常用的化妆品抗氧剂 1.1.
20、生育酚，微生素生育酚，微生素E E 2.2.叔丁基羟基苯甲醚，简称叔丁基羟基苯甲醚，简称BHABHA：作为矿物油的抗：作为矿物油的抗氧化剂而被开发出来的，应用于动植物油中，在氧化剂而被开发出来的，应用于动植物油中，在低浓度下既能发挥极佳效果。低浓度下既能发挥极佳效果。3.2,5-3.2,5-二叔丁基对甲酚，简称二叔丁基对甲酚，简称BHTBHT：与：与BHABHA一起使用能一起使用能提高稳定性。提高稳定性。4.4.去甲二氢愈创酸，简称去甲二氢愈创酸，简称NDGANDGA：对各种油脂都有：对各种油脂都有效，但有一最适合量。效，但有一最适合量。5.5.没食子酸丙酯：单独使用或配合使用均有良好的抗氧没食子酸丙酯：单独使用或配合使用均有良好的抗氧性。性。另外，超氧化物歧化酶（另外，超氧化物歧化酶（SODSOD）、金属硫蛋白、维）、金属硫蛋白、维生素生素A A和天然提取物（银杏、绿茶、芦荟的提取物）和天然提取物（银杏、绿茶、芦荟的提取物）第15页，本讲稿共15页