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化妆品原料生产技术简介

在化妆品行业监管加强、消费者成长、企业发展演化等大背景下,化妆品产业链竞争前移,处于化妆品产业链上游的原料环节重要程度逐步提升,原料研发成为关键要素。目前原料生产技术主要包括:天然动植物提取技术、化学合成、生物发酵技术和合成生物学,今天小编就带大家来详细了解一下!!!

一、天然动植物提取技术

天然动植物提取技术是指将天然动植物中的有效成分提取出来的技术。从植物中提取的成分主要是植物性油脂(挥发油)、黄酮类化合物、多酚类化合物、多糖类化合物等,用于美白、抗衰老、保湿、防晒和防腐等领域。

从动物中提取的成分主要是动物性油脂、动物性黏多糖、胎盘提取物、蚕丝水解物、蜂产品、卵磷脂、胶原蛋白等,用于保湿、舒缓、润肤、抗衰老、抗菌等领域。

目前常见的技术有:水提法、醇提法、有机溶剂提取法、水蒸气蒸馏法等传统生产技术,以及超临界 CO2 提取技术、微波辅助萃取技术、超声波提取技术、生物酶解技术、半仿生提取技术、动态循环连续逆流提取技术、超高压提取技术、闪式提取技术等现代生产技术。

天然植物提取技术在“纯净美妆”趋势下成为热潮。根据Markets and Markets分析,2019年全球植物提取物市场价值约237亿美元,预计到2025年将达到594亿美元,复合年增长率为16.5%。2019年中国植物提取物销售收入为250.5亿元,较2018年增加28.7亿元,同比增长13%。

虽然天然动植物提取技术发展历史悠久,但技术高低参差不齐,对提取物安全性的研究甚少,毒理数据基本没有。因此需进一步加大对其安全性的评估研究,随着化妆品新规的不断实施,这一问题亟需解决完善。

二、化学合成

化学合成是指利用天然资源或简单分子,通过氧化反应、还原反应、烷基化反应、酰基化反应等一系列化学反应,合成具有特殊性能或较为复杂的化合物,

其中包括基础合成物(乙醇、乙酸、丙酮等)和精细化合物(合成高分子聚合物等)。

大部分通过化学合成形成的化妆品原料,主要作为改变化妆品感官形态、保持化妆品成分稳定性的辅助材料(如表面活性剂、增稠剂、乳化剂、防腐剂、抗氧化剂、合成香精香料、合成着色剂等),以及防晒剂和合成保湿剂。

化学合成的原料同样能够实现天然原料的性能,并且相比之下,生产更加规范化、高效。但化学合成技术在生产功效活性物时存在缺陷,如合成路径长、 条件复杂、环境污染大等。

三、生物发酵技术

生物发酵技术是一项运用酶工程、微生物代谢工程和生化工程的现代生物高新技术, 即利用细胞的生长特性及生物催化体系,与有机物底物结合发生反应,以定向得到目标活性产物,即生物反应合成物质或细胞。



微生物发酵既能合成氨基酸、有机酸、黄酮、多酚等易吸收的小分子,也能制造多糖、多肽或蛋白等具有重要功效的大分子,既能够生产具有功效作用的活性成分,也能生产表面活性剂等辅助材料。

运用生物发酵技术,通过对植物功效原料的发酵,可以富集植物资源中有效成分的含量,把大分子物质转化为小分子活性物,使活性成分分子量更小,活性更强,更容易被皮肤吸收利用;同时把植物中含有的某一单一有毒物质通过微生物进行转化,得到经过特定部位修饰的转化产物,降解原本的毒副作用,确保更温和、安全、可控;生物发酵技术对环境污染少,更加节能环保,适合当今绿色发展的需要。

四、合成生物学

合成生物学是在21世纪刚刚出现的一个生物学分支学科,它是一门交叉型学科,融合了生物学、化学、计算机科学、工程学、物理学等多个学科。合成生物学广义上是指通过构建生物功能元件、装置和系统,对细胞或生命体进行遗传学设计、改造,使其拥有满足人类需求的生物功能,甚至创造新的生物系统。

广义上的合成生物学研究可以划分为三个层面:一是利用已知功能的天然生物模块构建新型的代谢调控网络使其拥有特定的新功能;二是基因组 DNA 的 从头合成以及生命体的重新构建;三是完整的生物系统以及全新的人造生命体的创建。

产业应用中的合成生物学多为狭义概念,即利用可再生的生物质资源为原料生产各种产品。具体而言,合成生物学通过构建高效的细胞工厂,利用淀粉、葡萄糖、纤维素等可再生碳资源甚至 CO2为原料生产氨基酸、有机酸、抗生素、维生素、微生物多糖等产品。

根据华经产业研究院数据,2020年全球合成生物学市场规模达68亿美元,同比增长28.3%。CB Insights 预计2020-2025年,全球合成生物市场规模将保持 22.5%的高年均复合增速,至2025年突破200亿美元。从区域分布来看,全球合成生物学市场由北美洲主导,占2019 年全球总市场规模的58.5%;亚 太区是全球第三大市场,占2019年全球总市场份额的15.1%,可发展空间广阔。

合成生物学以可再生生物资源替代不可再生化石资源,以绿色清洁的生物制造工艺替代高能耗高污染的石化、煤化工艺,从而可以摆脱对石油、煤等不可再生资源的依赖,解决化学工程过程中的高耗能和高污染问题,生产过程更为安全、绿色、环保,并大幅度降低生产成本,对于促进国民经济的可持续发展至关重要。

五、总结

化学合成技术偏传统,主要应用于辅助类原料和部分防晒剂、保湿剂的生产;天然植物萃取技术和生物发酵技术是目前行业主流;而合成生物学是未来生产技术发展方向。



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