Formulation and characterization of sustainable cosmetics
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/40034 |
Resumo: | Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2018 |
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Formulation and characterization of sustainable cosmeticsCosmeticsMoisturizersSustainabilitySustainability toolTeses de mestrado - 2018Domínio/Área Científica::Ciências Médicas::Ciências da SaúdeTese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2018In this dissertation, the relation between sustainability and cosmetic industry is presented, and strategies to the development of sustainable cosmetics are discussed and tested. This project, in an initial phase, had as main assumptions the development of two complementary sustainability tools that aim to accelerate the entire replacement process. The main goal behind the development of the “Microsoft Excel tool – sustainability calculator” was to realize to what extent the product to be developed or already existing in the market is sustainable with real calculations. It is a promising tool that will help formulators to make the most appropriate decisions in terms of sustainability, and consequently reduce the impact of their products and practices. Moreover, this tool allows to evaluate sustainability in one go, which will facilitate the work of the formulators and reduce the time of analysis and decision. Complementary to the sustainability calculator, a tool in specific for raw materials was created that would lead to the adequate selection of alternative ingredients (i.e. sustainable alternatives for petrolatum and dimethicone) in terms of performance in the formulation. The crossing between the data extracted from the tools and the information obtained in the literature led to the attempt to develop sustainable formulations, being one of the main objectives to evaluate the influence of the replacement of synthetic ingredients, namely hydrocarbons, silicones and preservatives, by sustainable ingredients on its physical, chemical and microbiological features. Additionally, the safety, biological efficacy and sensorial aspects of the formulations developed were assessed by using in vivo studies. To complement the study was designed an adequate scale-up procedure and the stability of the final formulations was analyzed. The replacement of synthetic ingredients for sustainable alternatives has effectively an impact on the structural properties of emulsions, and the physic-chemical properties of the selected ingredients have been shown to have a considerable influence on the final structure of the emulsions, especially in terms of rheological behavior. However, it was proven that with adequate selection strategies it is possible to develop appealing sustainable formulations with high standards that are stable for a minimum period of 3 months.Um passo essencial na rotina de cuidados com a pele é a aplicação de produtos hidratantes. A qualidade de uma formulação hidratante depende da sua eficácia para hidratar a pele e das características organolépticas e sensoriais que ela proporciona. Como todos os produtos de consumo existentes no mercado, os cosméticos e, especificamente, os hidratantes criarão impactos tanto no meio ambiente, como na sociedade e na economia ao longo de todo o seu ciclo de vida. Actualmente é fundamental e estritamente necessário desenvolver produtos e processos que minimizem os impactos negativos na sustentabilidade. O aumento da procura de produtos “verdes” e sustentáveis não só deve forçar a que as empresas correspondam a tais expectativas, bem como as práticas sustentáveis na indústria cosmética deverão ser consideradas como um requisito que deve ser adoptado em nome do futuro. No entanto, o conceito de sustentabilidade é robusto e complexo, e ainda não há directrizes pré-definidas e concretas sobre o que deve ser implementado. As ferramentas de avaliação de sustentabilidade começam a aparecer como uma fonte de ajuda promissora nos negócios da indústria cosmética a fim de acelerar todo o processo de substituição de matérias-primas e tecnologias. Em todos os estágios do ciclo de vida de um produto, uma ampla gama de estratégias pode ser implementada para melhorar a sustentabilidade do sector em geral. Sabendo que uma parte significativa do impacto da sustentabilidade foi definida no estágio inicial do projecto, a selecção das matérias-primas para formular um hidratante sustentável foi destacada como imprescindível. Trata-se de um processo desafiador porque os aspectos organolépticos e sensoriais de cada ingrediente devem ser levados em consideração. Nesta dissertação, a relação entre conceitos de sustentabilidade e processos industriais tradicionais utilizados na indústria cosmética são abordados, bem como estratégias para o desenvolvimento de cosméticos sustentáveis. Este projecto, numa fase inicial, teve como principais pressupostos o desenvolvimento de duas ferramentas de sustentabilidade que visam acelerar todo o processo de análise e substituição de matérias-primas. A principal ideia por detrás do desenvolvimento da ferramenta “Microsoft Excel - calculador de sustentabilidade” foi tentar preencher uma necessidade urgente na indústria cosmética (ou seja, perceber em que medida o produto a ser desenvolvido ou já existente no mercado é sustentável através de cálculos reais). É uma ferramenta promissora que ajudará os formuladores a tomar as decisões mais adequadas em termos de sustentabilidade e, consequentemente, reduzir o impacto dos seus produtos e práticas. Além disso, esta ferramenta permite avaliar a sustentabilidade de uma só vez, ao invés de analisar todos os parâmetros separadamente, o que facilitará o trabalho dos formuladores e reduzirá o tempo de análise e decisão; em apenas alguns minutos, o formulador pode avaliar a sustentabilidade do produto. Para o desenvolvimento desta ferramenta foi realizado à priori um questionário em específico para profissionais da área que permitiu retirar inúmeras conclusões adicionais. Através dos dados obtidos com a pesquisa pode-se afirmar que não há nenhuma matéria-prima e/ou materiais de embalagem e práticas que sejam consideradas 100% sustentáveis, porém, com escolhas adequadas, o impacto dos produtos cosméticos na sustentabilidade pode ser drasticamente reduzido e isso foi comprovado através dos resultados obtidos na prova de conceito/caso de estudo realizado. No geral, para a parte da selecção de matérias-primas, pode afirmar-se que as matérias-primas de origem vegetal são consideradas como a escolha de preferência, seguidas pelas de origem animal. No entanto, não se deve esquecer que ingredientes sintéticos também podem ter um impacto positivo quando parâmetros como desflorestação e biodiversidade entram em equação, devendo sempre ser considerado que a forma como uma substância foi sintetizada e/ou extraída e/ou purificada é tão importante para a sustentabilidade quanto a fonte da matéria-prima da qual é feita (ou seja, fonte sintética, animal ou vegetal). Em termos de fabrico e distribuição, a grande conclusão que pode ser retirada é que todos os parâmetros devem ser cuidadosamente dimensionados, a fim de optimizar todo o processo e, assim, minimizar a pegada ecológica. No que se refere à fase de uso pós-consumo, essa fase é dependente das estratégias criadas/implementadas pela empresa, bem como das acções tomadas pelo consumidor. Ainda assim, de forma a abranger todo o ciclo de vida do produto, as empresas devem concentrar-se na educação do consumidor para ensiná-lo a agir de forma sustentável, e isso pode envolver campanhas de informação, consciencialização e incentivo para que o consumidor comece a familiarizar-se com todos estes novos conceitos e comece a perceber que com pequenas acções pode contribuir para um futuro melhor. Complementarmente à ferramenta “Microsoft Excel - calculador de sustentabilidade”, foi criada uma ferramenta específica para matérias-primas que permite a selecção adequada de ingredientes alternativos (ou seja, alternativas sustentáveis para vaselina/parafina e dimeticona) em termos de sustentabilidade e em termos de desempenho na formulação. Esta ferramenta permite que o formulador apenas com um dado, neste caso o valor de viscosidade aparente de uma dada matéria-prima, consiga prever e obter um valor de espalhamento aproximado. O valor desta ferramenta assenta na importância de compreender as características físico-químicas de uma matéria-prima antes da implementação da mesma numa dada formulação. Através dos resultados obtidos pode afirmar-se que as alternativas de preferência a nível de similaridade físico-química para a substituição de parafina/vaselina assentam sobre ingredientes gelificantes e manteigas de origem vegetal. No entanto, como já descritivo acima, a eficácia para hidratar a pele e as características organolépticas e sensoriais têm de ser ponderadas na escolha final. Para validar as matérias-primas é essencial também reflectir sobre factores adicionais como a oxidação, o que pode causar alterações na cor e aparência da formulação, cor e cheiro das matérias-primas em questão e possíveis interacções entre ingredientes. Todas estas características podem interferir na aceitação por parte do consumidor, e consequentemente afectar a economia da empresa. O cruzamento dos dados obtidos a partir das ferramentas criadas com informações obtidas na literatura (desde fichas técnicas e fichas de segurança a informações específicas dos fornecedores de matérias-primas) levou à tentativa de desenvolver formulações sustentáveis, sendo um dos principais objectivos avaliar a influência da substituição de ingredientes sintéticos, nomeadamente hidrocarbonetos, silicones e conservantes, por ingredientes sustentáveis nas suas características físicas, químicas e microbiológicas. Adicionalmente, a segurança, os efeitos biológicos e sensoriais das formulações desenvolvidas foram avaliados através de estudos in vivo em humanos. Para complementar o estudo foi ainda desenhado um procedimento adequado de scale-up e analisou-se a estabilidade das formulações finais, em termos de características físico-químicas e microbiológicas. Além disso, também foi considerada qual deveria ser a embalagem apropriada para produtos cosméticos sustentáveis, optando-se por embalar as formulações em tubos PEBD. A substituição de ingredientes sintéticos por alternativas sustentáveis tem um impacto efectivo sobre as propriedades estruturais das emulsões, sendo que, as propriedades físico-químicas dos ingredientes seleccionados demonstraram ter uma influência considerável em termos de comportamento reológico. No entanto, ficou provado que, com estratégias de selecção adequadas, é possível desenvolver formulações sustentáveis eficazes e apelativas (i.e. boa aceitação sensorial) com padrões elevados que demonstraram estabilidade por um período de pelo menos 3 meses.Marto, Joana MarquesRibeiro, Helena MargaridaRepositório da Universidade de LisboaBom, Sara Castanheira Rodrigues Marques2021-11-21T01:30:16Z2018-11-2120182018-11-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/40034TID:202251730enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:39:07Zoai:repositorio.ul.pt:10451/40034Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:53:46.994248Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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