Tóm tắt sách: Công thức, Thành phần và Sản xuất Mỹ phẩm (Iwata & Shimada, 2013)

I. Tổng quan và Mục đích của Sách

Cuốn sách này nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho các nhà nghiên cứu mỹ phẩm trẻ, đặc biệt ở Nhật Bản, để thiết kế các công thức mỹ phẩm mới. Nó giải quyết sự thiếu hụt trong các tài liệu hiện có, vốn thường bỏ qua "bí quyết bí mật của công ty". Cuốn sách được đồng tác giả bởi Hiroshi Iwata, một nhà tư vấn độc lập với kiến thức sâu rộng về công thức mỹ phẩm, người có thể chia sẻ thông tin mà không bị ràng buộc bởi các tổ chức.

Mục tiêu chính là giúp các nhà nghiên cứu "chuẩn bị các công thức ở cấp độ sản phẩm thương mại thông thường và sau đó cuối cùng thiết kế các công thức nguyên bản, và có thể là cấp cao của riêng họ." (tr. vii)

II. Thị trường Mỹ phẩm Nhật Bản và Tiêu chuẩn An toàn

Nhật Bản là một trong ba thị trường mỹ phẩm lớn nhất thế giới, nổi bật với các quy định riêng và thế mạnh công nghệ. "Tiêu chuẩn an toàn cao hơn, cùng với các yếu tố khác, đã có tác động tích cực trong việc thúc đẩy nghiên cứu nhiều hơn và do đó đẩy khoa học mỹ phẩm lên một tầm cao rất cao." (tr. vii). Ngành công nghiệp Nhật Bản chú trọng nghiên cứu cơ bản, tận dụng bí quyết nội bộ để đổi mới.

III. Phân loại và Thành phần của Mỹ phẩm

Mỹ phẩm được sử dụng hàng ngày trên các bộ phận của cơ thể với nhiều mục đích khác nhau như "làm sạch", "làm đẹp", "thay đổi diện mạo" và "bảo vệ" cơ thể. (tr. 4)

A. Phân loại Mỹ phẩm theo Luật Dược phẩm Nhật Bản:

(Xem Bảng 1.1, tr. 4 để biết các loại chi tiết như sản phẩm chăm sóc tóc, chăm sóc da, trang điểm, nước hoa và các loại khác.)

B. Hiệu quả và Tác dụng được phép:

Luật Dược phẩm quy định nghiêm ngặt các tuyên bố về hiệu quả. Mỹ phẩm "không được 'chữa khỏi' hoặc 'có hiệu quả chống lại' các triệu chứng và phải dịu nhẹ." (tr. 4). Các tuyên bố được phép bao gồm "giữ cái gì đó", "ngăn chặn cái gì đó", "cung cấp cái gì đó" và "sửa chữa cái gì đó". (Xem Bảng 1.2, tr. 5 để biết danh sách chi tiết 56 hiệu quả được phép.)

C. Thành phần chính của Mỹ phẩm:

Các thành phần được phân loại theo chức năng chính:

1. Thành phần tạo hình sản phẩm: Nước, dầu, chất hoạt động bề mặt, silicone, polyhydric alcohol, polymer và bột. Chúng xác định dạng sản phẩm và cảm giác khi sử dụng. (tr. 6)
2. Thành phần ổn định sản phẩm: Chất kháng khuẩn, hóa chất kiểm soát pH, chất chống oxy hóa và chất tạo phức. "Tất cả các sản phẩm mỹ phẩm cần phải chịu nhiệt và ổn định trong thời gian dài." (tr. 3)
3. Thành phần tạo hiệu quả, tác dụng và ý tưởng: Chiết xuất thực vật, thành phần từ vi sinh vật, protein và axit amin, ceramide, vitamin. Các nhà sản xuất sử dụng kết hợp độc đáo để thu hút người dùng.
4. Thành phần tác động lên giác quan người dùng: Chất tạo màu và chất tạo mùi.

IV. Nguyên liệu thô của Mỹ phẩm

A. Dầu:

Được phân loại thành hydrocarbon, dầu và mỡ động vật/thực vật, sáp, ester, alcohol bậc cao, axit béo và silicone. "Độ nhớt, độ đặc và cảm giác khi sử dụng của sản phẩm được xác định bởi những tính chất này." (tr. 22)

• Hydrocarbon (tr. 22): Không phân cực, bão hòa, ít bị oxy hóa. Ví dụ: Isododecane (cảm giác rất nhẹ), Squalane (cảm giác nhẹ), Liquid parafin (cảm giác dầu và ẩm hơn), Vaseline (dạng sệt).
• Dầu và Mỡ thực vật (tr. 25): Là triglyceride, phân cực cao do ba liên kết este. Dễ bị oxy hóa, đặc biệt là loại giàu axit linoleic. Cảm giác khi sử dụng phụ thuộc vào thành phần alkyl và điểm nóng chảy.
• Sáp (tr. 27): Điểm nóng chảy cao, hữu ích để tạo ra các sản phẩm dạng kem cứng, sáp hoặc thỏi. Ví dụ: Sáp ong (cảm giác ẩm, sáp), Sáp Carnauba (tạo hình cho mỹ phẩm dạng thỏi).
• Ester (tr. 32): Độ phân cực trung bình, tương thích với các thành phần khác. Cảm giác khi sử dụng thay đổi tùy thuộc vào cấu trúc chuỗi.
• Alcohol bậc cao (tr. 34): Có nhóm OH, được sử dụng làm thành phần dầu cơ bản để tạo nhũ tương. Cetanol (C16) là tốt nhất để tạo kem và tăng độ nhớt.
• Axit béo (tr. 36): Có nhóm COOH, phân cực cao. Quan trọng để tạo phức và cải thiện cảm giác khi sử dụng. Ví dụ: Axit lauric (xà phòng lỏng), Axit stearic (kem).
• Silicones (tr. 39): Khung cơ bản là dimethylsiloxane. Mang lại cảm giác mượt mà và trơn tru. Dimethicone (tăng độ bôi trơn), Cyclomethicone (cảm giác nhẹ và mịn), Silicone biến đổi amino (cảm giác tốt cho tóc).

B. Chất hoạt động bề mặt (tr. 39):

Có cả nhóm ưa nước và ưa dầu. Được phân loại theo trạng thái ion hóa: anion, cation, nonion và lưỡng tính.

• Chất hoạt động bề mặt anion (tr. 40): Tạo bọt tốt, có khả năng tẩy rửa, nhũ hóa và thấm cao. Chủ yếu dùng trong dầu gội, xà phòng tắm, sữa rửa mặt.
• Chất hoạt động bề mặt cation (tr. 50): Có khả năng khử trùng, làm mềm tóc và chống tĩnh điện, mang lại cảm giác mượt mà cho da và tóc. Chủ yếu dùng trong sản phẩm chăm sóc tóc.
• Amin bậc ba (tr. 55): Được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt bằng cách trung hòa bằng axit.
• Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính (tr. 57): Chủ yếu dùng trong dầu gội và xà phòng tắm để cải thiện khả năng tẩy rửa, tạo bọt, giảm kích ứng và cải thiện cảm giác khi sử dụng.
• Chất hoạt động bề mặt nonion (tr. 60): Chủ yếu dùng làm chất nhũ hóa. Đặc tính thay đổi theo nhiệt độ (điểm đục).

C. Polymer (tr. 67):

Được sử dụng rộng rãi để làm đặc, ổn định, tạo kiểu tóc và cải thiện cảm giác khi sử dụng.

• Làm đặc (tr. 68): Carbomer, Sodium carboxymethyl cellulose, Xanthan gum.
• Cải thiện kết cấu (tr. 71): Polymer cation (Polyquaternium-7, -10, -11, -39, Guar hydroxypropyl trimonium chloride) trong dầu gội và dầu xả.
• Tạo kiểu tóc (tr. 72): Polymer tạo kiểu anion, nonion, cation và lưỡng tính.
• Ổn định nhũ tương (tr. 76): Xanthan gum, polymer carboxyvinyl.

D. Glycol (tr. 77):

Là alcohol nhưng có điểm nóng chảy và độ nhớt cao hơn. Hòa tan tự do trong nước.

• Chất giữ ẩm (tr. 78): Glycerin, 1,3-butylene glycol (BG), propylene glycol (PG).
• Chất ổn định (tr. 78): Thêm vào nhũ tương để hòa tan các thành phần dầu.
• Dung môi và chất hòa tan (tr. 78): Hòa tan các chất phân cực không tan trong dầu.

E. Các thành phần khác:

• Chiết xuất thực vật và thành phần dược liệu (tr. 80): Để làm trắng, chống lão hóa, chống viêm, dưỡng ẩm, v.v.
• Thành phần từ vi sinh vật (tr. 80): Ví dụ: Saccharomyces ferment filtrates (chống lão hóa, ngăn ngừa nếp nhăn).
• Protein và axit amin (tr. 80): Collagen, keratin, protein đậu nành, v.v., thường được thủy phân hoặc biến đổi.
• Ceramide (tr. 80): Lipid sinh học.
• Vitamin (tr. 80): Axit ascorbic phosphate magnesium, retinol palmitate.
• Chất tạo màu (tr. 81): Thuốc nhuộm anion, chất tạo màu tự nhiên.
• Chất tạo mùi (tr. 81): Tinh dầu, hợp chất tạo mùi thơm.
• Chất ổn định sản phẩm (tr. 81): Chất kháng khuẩn (paraben), chất điều chỉnh pH (citrate), chất chống oxy hóa (tocopherol), chất tạo phức (EDTA).
• Mỹ phẩm không chứa chất bảo quản (tr. 81): Xu hướng thị trường, nhưng cần xem xét kỹ lưỡng về chức năng, độ ổn định và chi phí.

V. Nhũ tương

Nhũ tương bao gồm hai pha lỏng không hòa tan vào nhau, với một pha phân tán trong pha còn lại dưới dạng hạt vi mô. "Ổn định là mục tiêu chính trong việc tạo công thức nhũ tương vì tất cả các nhũ tương đều có xu hướng tách rời." (tr. 87)

A. Thiết kế Công thức Nhũ tương:

• Xác định dạng nhũ tương (O/W hoặc W/O): Quyết định cảm giác khi sử dụng. O/W cho cảm giác không dính, nhẹ, ẩm. W/O cho cảm giác dầu. (tr. 88)
• Lựa chọn chất hoạt động bề mặt: Dựa trên bộ phận cơ thể, phương pháp và mục đích sử dụng. (tr. 89)
• Chất hoạt động bề mặt nonion: Kết hợp hai hoặc nhiều chất nonion với các giá trị HLB khác nhau để tạo nhũ tương ổn định.
• Axit béo (ví dụ: axit stearic) và chất hoạt động bề mặt nonion: Phổ biến, cho phép kiểm soát độ nhớt bằng cách thay đổi axit béo và kiềm.
• Chất hoạt động bề mặt anion và nonion: Cũng được sử dụng, nhưng có thể cho kết cấu và độ bóng kém hơn.
• Chất hoạt động bề mặt cation: Chủ yếu dùng trong mỹ phẩm tóc. Cationic surfactant một mình có thể tạo nhũ tương ổn định.
• Lựa chọn thành phần dầu: Quyết định độ nhớt và độ ổn định.
• Độ nhớt: Ảnh hưởng bởi cấu trúc nhóm alkyl (chuỗi thẳng/nhánh, liên kết đôi), độ phân cực và điểm nóng chảy.
• Độ ổn định: Cần kết hợp ít nhất hai loại dầu khác nhau về độ phân cực và điểm nóng chảy để tăng độ ổn định.

B. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt và độ ổn định (tr. 94):

• Nhiệt độ cao: Có thể gây tách lớp do thành phần dầu điểm nóng chảy thấp trở nên lỏng hơn.
• Nhiệt độ phòng và thời gian: Độ nhớt có thể tăng lên theo thời gian. Có thể ngăn chặn bằng cách thêm alcohol bậc cao chuỗi nhánh hoặc hydrocarbon lỏng không phân cực.
• Muối: Có thể làm giảm độ nhớt hoặc gây tách lớp bằng cách phá vỡ liên kết hydro.

C. Phương pháp nhũ hóa (tr. 98):

• Phương pháp trộn pha: Thứ tự thêm pha dầu vào pha nước hay ngược lại có thể ảnh hưởng đến chất lượng nhũ tương.
• Thiết bị nhũ hóa: Máy trộn cánh khuấy (phù hợp cho mỹ phẩm), máy phân tán (phân tán polymer), máy đồng hóa (giai đoạn đầu nhũ hóa).
• Điều kiện nhũ hóa: Thời gian, nhiệt độ và tốc độ khuấy đều quan trọng để tạo ra nhũ tương ổn định.

VI. Đặc tính cảm quan của Mỹ phẩm

Đánh giá cảm quan là "không thể thiếu để đánh giá khách quan các sản phẩm." (tr. 105). Cần thiết lập các phương pháp đánh giá để hiểu ấn tượng của người dùng và quyết định cách quảng cáo sản phẩm.

A. Phân loại các biểu hiện cảm quan (tr. 104):

• Ấn tượng tích cực: "Dưỡng ẩm" (oily, wet, heavy, moist), "Mượt mà" (light, refreshing), "Mịn" (slippy, slippery, velvet, flowing), "Mềm" (pliable, flexible), "Bền lâu" (adhering, coated).
• Ấn tượng tiêu cực: "Khô" (hard, tight, stiff, coarse, dull).

B. Cảm giác được ưa chuộng (tr. 104):

• Theo mục đích sử dụng: Thay đổi tùy theo loại mỹ phẩm, bộ phận cơ thể và mùa. Ví dụ, kem dưỡng da tay ưa "mịn" nhưng không "trơn", trong khi kem dưỡng da mặt ưa "dưỡng ẩm".
• Theo người dùng: Có sự khác biệt lớn giữa người dùng thông thường và các chuyên gia làm đẹp, đặc biệt đối với các sản phẩm chăm sóc tóc phải rửa sạch.

C. Đặc tính cảm quan của các nhóm alkyl (tr. 108):

• Dầu:Chiều dài nhóm alkyl: Chuỗi ngắn cho cảm giác "thô", chuỗi trung bình "bôi trơn", chuỗi dài "mềm" và "dưỡng ẩm".
• Liên kết đôi: Tăng cảm giác "dưỡng ẩm" và "dầu".
• Chuỗi nhánh: Mang lại cảm giác "mượt mà" và "nhẹ".
• Chất hoạt động bề mặt:Chất hoạt động bề mặt anion: Nhóm ưa nước (carboxyl, phosphate, sulfonate, sulfate) quyết định độ ưa nước.
• Chất hoạt động bề mặt cation: Chiều dài nhóm alkyl quyết định cảm giác khi sử dụng (từ lauryl "thô" đến behenyl "dưỡng ẩm").
• Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính: Cấu trúc nhóm ưa nước quyết định cảm giác (từ lauryl betaine "nhẹ" đến sodium cocoamphoacetate "dưỡng ẩm, không trơn trượt").
• Glycol:Cấu trúc phân tử (số nhóm hydroxyl, trọng lượng phân tử): Glycerin cho cảm giác "nặng" (rất dưỡng ẩm), 1,3-Butylene glycol "dưỡng ẩm", Propylene glycol "nhẹ".

VII. Thực hành Thiết kế Công thức Mỹ phẩm

Phần này cung cấp các công thức thực tế cho các sản phẩm cụ thể và giải thích cách thiết kế chúng dựa trên các nguyên tắc đã học.

A. Xà phòng và Chất tẩy rửa (tr. 114):

• Xà phòng cục: Sản xuất bằng cách xà phòng hóa dầu và mỡ tự nhiên hoặc trung hòa axit béo.
• Xà phòng kem (sữa rửa mặt): Chủ yếu là muối kali của axit lauric, myristic, palmitic và stearic. Cần kết hợp nhiều muối kali của axit béo khác nhau để duy trì độ nhớt ổn định.
• Xà phòng lỏng: Thường trung hòa dầu dừa bằng kali hydroxit. Độ nhớt được điều chỉnh bằng cách thêm methyl cellulose, PEG-120 glucoside dioleate.
• Xà phòng nhớt trong suốt: Chứa ethanol, glycerin, đường.

B. Dầu gội (tr. 120):

• Thành phần chính: Chất hoạt động bề mặt anion (tẩy rửa, tạo bọt), lưỡng tính (cải thiện hiệu suất rửa, tạo bọt, giảm kích ứng), cation (cải thiện cảm giác khi sử dụng), chất làm đặc và chất ổn định bọt.
• Chất hoạt động bề mặt anion: Nhóm ưa nước quyết định khả năng tạo bọt, cảm giác khi sử dụng và độ bền của phức hợp với polymer cation.
• Polymer cation (tr. 122): Ảnh hưởng lớn đến cảm giác khi sử dụng, đặc biệt là Polyquaternium-10.
• Chất tạo ngọc trai: Glycol distearate, polyethylene glycol distearate.
• Ảnh hưởng của muối (tr. 130): Ảnh hưởng đến độ nhớt và độ ổn định ở nhiệt độ thấp.
• Chất làm đặc và chất ổn định bọt: Alkanolamide nonion (Lauramide DEA, Cocamide DEA).
• Thành phần cải thiện cảm giác khi sử dụng: Dầu thực vật PEO, protein thủy phân đã acyl hóa, silicone biến đổi amino.

C. Dầu xả tóc (tr. 139):

• Mục đích: Cải thiện cảm giác mượt mà và ẩm mượt cho tóc sau khi gội.
• Đặc tính cảm quan: Chủ yếu được xác định bởi chất hoạt động bề mặt cation, alcohol bậc cao và silicone.
• Điều chỉnh độ nhớt: Chủ yếu bằng lượng alcohol bậc cao và chất hoạt động bề mặt cation.
• Silicones (tr. 144): Thường kết hợp hai hoặc nhiều loại silicone (dimethicone, silicone biến đổi amino) để tăng độ bôi trơn, mịn màng. Silicone thường được thêm vào sau quá trình nhũ hóa ở nhiệt độ thấp để tăng cường hiệu quả.
• Protein và axit amin (tr. 147): Để phục hồi và bảo vệ tóc hư tổn.

D. Kem dưỡng da (tr. 157):

• Thành phần: Dầu, chất hoạt động bề mặt, axit béo, kiềm, chất giữ ẩm và polymer.
• Thành phần dầu: Carbohydrate, ester và alcohol bậc cao. Chọn các loại dầu có điểm nóng chảy và độ phân cực khác nhau để đạt được kết cấu mong muốn (nhẹ hoặc dưỡng ẩm).
• Lựa chọn chất nhũ hóa: Kết hợp các chất hoạt động bề mặt nonion có HLB khác nhau, hoặc kết hợp axit béo với chất hoạt động bề mặt nonion.
• Polymer (tr. 163): Carbomer, xanthan gum được sử dụng làm chất ổn định.
• Glycol (tr. 164): Glycerin, 1,3-Butylene glycol, Propylene glycol được sử dụng làm chất giữ ẩm.
• Kem độ nhớt thấp (lotion sữa): Giảm lượng axit stearic, sử dụng chất hoạt động bề mặt nonion để nhũ hóa dầu.
• Kem dạng gel: Kết hợp polymer carboxyvinyl có độ nhớt cao, giảm lượng chất hoạt động bề mặt và dầu.
• Kem massage: Kết hợp lượng lớn dầu, giảm dầu rắn để giữ độ bôi trơn và mịn màng trên da.

E. Mỹ phẩm chăm sóc tóc không xả lại (Leave-on) (tr. 167):

• Đặc điểm: Cảm giác của các thành phần được cảm nhận trực tiếp trên tóc.
• Kem dưỡng tóc (Hair cream): Sử dụng axit stearic và glyceryl monostearate polyoxyethylene.
• Dầu xả tóc cation (Cationic hair conditioners): Steartrimonium chloride kết hợp với các chất hoạt động bề mặt cation khác, polymer và silicone để sửa chữa hư tổn và bảo vệ tóc.
• Sáp vuốt tóc (Hair waxes): Sử dụng thành phần dầu có điểm nóng chảy cao (sáp vi tinh thể) để tạo kiểu. Độ cứng và hiệu suất tạo kiểu có thể điều chỉnh bằng điểm nóng chảy của sáp và pH.

Gel tạo kiểu tóc (Hair gels): Sử dụng polymer carboxyvinyl làm chất làm đặc chính, kết hợp với các polymer tạo kiểu khác.
Link download full Tiếng Anh: https://drive.google.com/file/d/1pgEvVkm7gQIi49_eI7_QYNjPW0NrF-Sl/view?usp=sharing