FR2946248A1 - Procede de sterilisation de produits cosmetiques conditionnes en emballage souple - Google Patents

Abstract

La présente invention est relative à la cosmétologie et concerne plus particulièrement un procédé de stérilisation de produits cosmétiques conditionnés dans un emballage souple.

Description

PROCEDE DE STERILISATION DE PRODUITS COSMETIQUES CONDITIONNES EN EMBALLAGE SOUPLE La présente invention est relative à la cosmétologie et concerne plus particulièrement un procédé de stérilisation de produits cosmétiques conditionnés en emballage souple.

Selon l'invention, le terme stérilisation signifie l'élimination des germes viables ou revivifiables du produit de manière à améliorer la stabilité et par conséquent la conservation dudit produit.

15 Il existe actuellement sur le marché plusieurs méthodes permettant de stériliser et donc d'améliorer la conservation d'un produit cosmétique.

Une première méthode consiste à ajouter des 20 conservateurs directement dans le produit cosmétique. Les conservateurs, répertoriés sur une liste identifiée par des organismes agréés, ont notamment pour rôle de conserver les propriétés dudit produit tout en le protégeant des contaminations. Toutefois, la grande majorité de ces 25 conservateurs présentent l'inconvénient d'être potentiellement mal tolérés par l'organisme et sont susceptibles de présenter un risque pour la santé des utilisateurs.

30 L'industrie cosmétique a donc opté pour une deuxième méthode : la stérilisation des produits. De façon générale, il existe plusieurs procédés de stérilisation. A titre d'exemple, on peut citer notamment la stérilisation en présence de substances antibactériennes, la 35 stérilisation thermique en présence d'eau ou à la vapeur, la stérilisation au gaz et la stérilisation par irradiation. 10

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Cependant, ces procédés ne sont pas toujours adaptés pour l'industrie cosmétique. Certains procédés comme les stérilisations en présence de substances antibactériennes, les stérilisations au gaz ou par irradiation peuvent être, comme il a été mentionné précédemment pour les conservateurs, potentiellement mal tolérées par les utilisateurs en ce que des composés ou résidus indésirables peuvent être conservés à même le produit final (ex. allergènes, glycol ou des rayons irradiants). Par ailleurs, ces procédés peuvent s'avérer couteux.

Pour parer à ces inconvénients, les procédés de stérilisation thermique en présence d'eau ou à la vapeur peuvent a priori s'avérer plus appropriés pour la stérilisation des produits cosmétiques, puisqu'il n'y a pas d'ajout de composés pouvant être potentiellement mal tolérés par les individus dans le produit final.

Le brevet FR 2902660 décrit un procédé de stérilisation d'un produit cosmétique se rapprochant de la stérilisation des produits agro-alimentaires par la méthode à ultra haute température (UHT), cette méthode consistant à porter l'aliment à haute température (135°C à 170°C) pendant une durée très courte (quelques secondes). En effet dans le document FR 2902660, ledit produit, constitué par un fluide, est mis en circulation sous pression au sein d'un circuit de stérilisation qui consiste successivement à préchauffer le produit, à le chauffer brièvement à haute température, à le refroidir immédiatement et à le conditionner au sein d'une atmosphère stérile.

Toutefois, ce type de procédé où l'on stérilise les produits avant leur conditionnement dans des emballages (ex. le domaine agro-alimentaire) ajoute la contrainte 3 additionnelle d'un environnement stérile pour l'étape du conditionnement dans l'emballage.

Or, il serait avantageux de pouvoir stériliser le 5 produit après conditionnement dans son emballage définitif.

Dans cette optique, le brevet US 5,643,533 décrit un procédé de stérilisation thermique de produits cosmétiques conditionnés dans des emballages. Cette 10 stérilisation est réalisée en l'absence d'agent antibactérien, à des températures relativement basses de 47°C à 65,5°C et pour une durée de plusieurs heures, voir même plusieurs jours de manière à réduire le nombre de contaminants à moins de 10 contaminants par gramme de 15 produit.

Toutefois, le procédé décrit dans le brevet US 5,643,533 présente plusieurs inconvénients : - il est peu économique au regard du temps de traitement 20 et donc du temps de fabrication du produit final; - l'emballage utilisé étant un emballage rigide en polyéthylène, en verre ou en acier inoxydable, il ne permet pas l'ameublissement in situ des produits cosmétiques. En effet, certains produits cosmétiques 25 (ex. boues naturelles) peuvent durcir et devenir compactes, notamment lors de leur entreposage. Afin d'être utilisés/appliqués, ces produits ont donc souvent besoin d'être ameublis. De fait, si l'emballage utilisé est un emballage rigide, il ne permet pas cet 30 ameublissement in situ des produits cosmétiques. Pour ce faire, il est d'usage d'ouvrir l'emballage et de mélanger le produit à l'aide d'un instrument. Or l'introduction de tout type d'instruments à l'intérieur de l'emballage augmente le risque de contamination du 35 produit;

4 - le verre étant un matériau fragile, il peut se casser au cours du transport et devenir également une source de danger pour les utilisateurs; - ces types d'emballages rigides sont plus difficiles à entreposer, augmentent le poids du produit fini et par conséquent les coûts de transport.

Il existe donc un besoin réel pour un procédé de stérilisation de produits cosmétiques palliant ces inconvénients.

La Société déposante a eu le mérite de trouver qu'un procédé de stérilisation d'un produit cosmétique comprenant les étapes suivantes : a) l'incorporation d'un produit cosmétique dans un emballage souple, imperméable à l'oxygène et résistant à des températures supérieures à 100°C, b) l'élimination de l'air contenu dans l'emballage, c) la fermeture hermétique de l'emballage, d) le chauffage de l'emballage rempli et fermé à une température supérieure à 100°C et pendant un temps suffisant afin d'assurer la stérilisation du produit cosmétique contenu à l'intérieur de l'emballage, permettait de pallier les différents inconvénients de l'art antérieur.

L'élimination de l'air à l'étape b) du procédé se fait par tout moyen connu de l'homme du métier selon l'installation utilisée. Avantageusement, cette élimination 30 d'air se fait par la mise sous vide de l'emballage.

La fermeture hermétique de l'emballage à l'étape c) se fait par tout moyen connu de l'homme du métier. Avantageusement, cette fermeture hermétique est réalisée 35 par une soudure étanche. Selon un mode de réalisation de l'invention, le produit cosmétique est un produit naturel. Ce produit est directement extrait, cueilli, récolté ou ramassé et ne subit aucun traitement chimique avant son utilisation. Il 5 peut être de consistance liquide à solide, de façon avantageuse, il est de consistance pâteuse et tout particulièrement de consistance pâteuse au repos, sa malléabilité augmentant dès qu'il est travaillé. Ce produit naturel est choisi dans le groupe comprenant la boue minérale, la boue organique et leurs mélanges. La boue minérale est choisie parmi la boue d'argile, la boue marine et la boue limoneuse. La boue organique est choisie parmi les boues animales, les boues végétales et leurs mélanges, de préférence parmi les boues végétales telles que la boue d'algues, la boue de tourbes et leurs mélanges. A ce produit peuvent être ajoutés d'autres produits naturels.

Selon un autre mode de réalisation, le produit cosmétique naturel est la boue marine de Manicouagan (Péninsule de Manicouagan, Québec, Canada). La particularité de cette boue vient de la situation géographique du gisement d'argile, celui-ci se situant aux confluents des rivières aux Outardes et Manicouagan et du fleuve Saint-Laurent, ce qui crée des conditions de salinité et de températures favorables à l'émergence du phytoplancton. En effet, la rencontre des eaux douces de rivières et de tourbières avec les eaux salées de la mer permet d'expliquer le contenu en sédiments, la composition de l'eau interstitielle et la sensibilité de cette argile.

Par ailleurs, une couche de tourbe recouvre cette argile marine et la nourrit de son contenu végétal et de son eau. Cette tourbe et la sphaigne sont des filtres efficaces dans cette nature sauvage exempte de polluants environnementaux et contribuent à faire de cette argile un biominéral marin unique.

6 De façon typique, la composition chimique de boue marine de Manicouagan est la suivante : Composés Quantités % SiO2 59, 8 Al203 16,2 Fe203 6, 25 MgO 3,34 CaO 3, 92 Na2O 3, 80 K20 2, 81 TiO2 0, 66 P205 0, 21 MnO 0,09 Cr203 0, 02 PAF 1,78 dotal 0,22 Autres 0,9 Par ailleurs, sa composition minéralogique typique est la suivante : Minéraux Quartz Albite Illite Acti- Chlorite Apatite Constituants nolite (o) Proportions 21,36 29,00 31,16 15,06 1,50 0,50 (o) SiO2 100,00 68,00 34,00 51,00 30,00 Al203 20,00 30,00 5,00 20,00 Fe203 18,00 3,00 16,00 MgO 2,00 15,00 22,00 CaO 24,00 1,00 58,00 Na2O 12,00 1,00 K2O 9,00 TiO2 2,00 P2O5 42,00 PAF 4, 00 2, 00 11,00 A l'état natif, la boue marine de Manicouagan se présente comme une substance semi liquide épaisse. Les propriétés physico-chimiques de cette argile sont typiquement les suivantes : Teneur en eau 20 à 35% Limite de liquidité 23% Limite de plasticité 18% Indice de plasticité 6% Granulométrie (5p~m) 50 pH de l'eau 8,8 Selon un mode de réalisation particulier, procédé de stérilisation est un procédé de stérilisation de la boue marine de Manicouagan comprenant les étapes suivantes : a) l'incorporation de la boue marine de Manicouagan dans un emballage souple, imperméable à l'oxygène et résistant à des températures supérieures à 100°C, b) l'élimination de l'air contenu dans l'emballage, c) la fermeture hermétique de l'emballage, d) le chauffage de l'emballage rempli et fermé à une température supérieure à 100°C et pendant un temps suffisant afin d'assurer la stérilisation de la boue marine de Manicouagan contenue à l'intérieur de l'emballage.

Après traitement de stérilisation conforme à l'invention, la boue conserve ses qualités et caractéristiques physico-chimiques et n'est pas altérée par le traitement thermique.

Selon un mode de réalisation particulier, la stérilisation est choisie parmi la stérilisation à la vapeur en continu, à l'autoclave, dans un bain et en 30 caisson hyperbare.

8 Avantageusement, la stérilisation se fait à l'aide d'un autoclave. Les agents stérilisants sont alors la vapeur d'eau saturée sous pression ou le ruissellement d'eau surchauffée. La chaleur associée à l'humidité confinée à l'intérieur des sachets, provoque la stérilisation par destruction des germes en réalisant une dénaturation protéique par hydrolyse partielle des chaînes peptidiques. Un cycle de stérilisation comprend généralement quatre phases : 1) montées simultanées en pression par injection d'air comprimé et en température par injection de fluide caloporteur (vapeur ou eau surchauffée), 2) phase de palier/stérilisation, dans laquelle la 15 température est maintenue pendant un temps donné par le barème de stérilisation, 3) phase de refroidissement par la diminution du couple température/pression, 4) retour à la pression atmosphérique. 20 Un cycle d'autoclave a une durée variable en fonction du barème appliqué, du type d'objet à stériliser et de la quantité de produit à stériliser. Selon l'invention, la valeur stérilisatrice exprime la valeur létale (en minutes) du cycle par rapport au plateau théorique de stérilisation 25 à 122°C.

Avantageusement la stérilisation se fait à l'aide de caisson hyperbare, l'agent stérilisant étant alors la pression.

Dans le procédé de l'invention, le temps de stérilisation est fonction de la quantité de produit à stériliser, de la température de stérilisation et de la pression de stérilisation.

Avantageusement, les quantités à stériliser selon le procédé de l'invention sont comprises entre 1g à 1000kg, 30 35

9 de préférence entre 2g à 100kg, plus préférentiellement entre 100g et 40kg, et encore préférentiellement 400g.

Avantageusement, le temps de stérilisation selon l'invention est compris entre 1 minute et 5 jours, de préférence entre 3 minutes et 48 heures, plus préférentiellement entre 5 minutes et 12 heures et encore préférentiellement entre 8 minutes et 1 heure.

Avantageusement, le procédé de stérilisation à l'autoclave selon l'invention est effectué à des températures comprises entre 100°C et 200°C, de préférence entre 110°C et 150°C et plus préférentiellement entre 118 et 124°C. Les températures utilisées dans le cadre de la stérilisation en caisson hyperbare selon l'invention sont inférieures à celles utilisées pour la stérilisation à l'autoclave et sont donc de l'ordre de 15 à 95°C, préférentiellement de 20°C à 70°C.

Avantageusement, la pression utilisée lors de la stérilisation en caisson hyperbare selon l'invention est comprise entre 2000 et 10 000 bars, de préférence entre 5 à 8000 bars et plus préférentiellement entre 2 et 6000 bars. Les pressions utilisées dans le cadre de la stérilisation à l'autoclave selon l'invention sont inférieures à celles utilisées pour la stérilisation en caisson hyperbare et sont donc de l'ordre de 0,5 à 4 bars.

A titre d'exemple, pour une quantité de produit comprise entre 1g et 90g, le temps de stérilisation à l'autoclave sera compris entre 3 et 6 minutes à une température comprise entre 110°C et 150°C.

Pour une quantité de produit comprise entre 100g et lkg, le temps de stérilisation sera compris entre 7 minutes et 90 minutes à une température comprise entre 110°C et 150°C.

10 Bien entendu, l'homme du métier sait adapter les paramètres de stérilisation en fonction du poids du produit à stériliser, de la température utilisée et de la pression utilisée pour effectuer ladite stérilisation.

La présente invention a également comme objet un emballage contenant un produit cosmétique stérilisé selon le procédé défini ci-dessus.

L'emballage selon l'invention est souple, malléable imperméable à l'oxygène et résistant à la chaleur et à la pression. On entend par résistance à la chaleur, un emballage pouvant résister à des températures supérieures à 100°C. On entend par résistance à la pression, un emballage pouvant résister à des pressions pouvant atteindre 2000 bars.

Après stérilisation, l'emballage étant fermé hermétiquement et imperméable, le produit ne peut donc pas être contaminé par des agents extérieurs. Il ne sera donc ouvert qu'au moment de l'utilisation, éventuellement après avoir malaxé le produit en exerçant des pressions sur l'emballage afin de redonner au produit une consistance permettant une application aisée. En effet certains produits (ex. boues naturelles) ont des propriétés rhéologiques particulières. Rigides et compactes au repos, un simple malaxage suffit à les rendre fluides et malléables. Contrairement à l'emballage rigide, l'emballage souple présente l'avantage de proposer la bonne consistance avant ouverture de l'emballage.

Selon un mode de réalisation particulier, cet emballage est refermable ou de préférence à usage unique.

L'emballage à usage unique, présente l'avantage d'offrir un produit non contaminé et ce sans conservateur ajouté.

11 Pour certains produits cosmétiques naturels sensibles à la lumière, de façon avantageuse, afin d'en améliorer leur conservation, l'emballage est un emballage qui est également imperméable à la lumière. Pour d'autres produits non sensibles à la lumière, l'emballage pourra être transparent.

L'emballage selon l'invention comprend un ou plusieurs feuillets, de préférence au moins 3 feuillets.

Par exemple, le feuillet intérieur en contact avec le produit cosmétique est constitué de polypropylène, le feuillet central est constitué d'aluminium et le feuillet extérieur est constitué de polyéthylène téréphtalate. L'emballage peut également être constitué d'un matériau en complexe polypropylène - oxyde de silicium - polypropylène (PP/SiOX/PP).

De manière avantageuse, l'emballage selon l'invention est choisi parmi tous les emballages ou matériaux susceptibles de résister au procédé selon l'invention.

Avantageusement, les emballages selon l'invention sont de type Doy-Pack ou sont des emballages soudables et plats. On entend par emballages plats, des emballages qui sont plats lorsqu'ils ne contiennent pas de produit à stériliser, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas de forme particulière comme par exemple la forme d'une bouteille, d'un caisson, d'un tube ou d'une boite, etc. Cependant, ces emballages plats peuvent être multiformes, c'est-à-dire de géométrie différente tout en restant plat, comme par exemple circulaire, rectangulaire, triangulaire, etc. La forme du sachet est optimisée pour éviter l'excès d'air.

L'invention porte également sur des emballages de boue marine de Manicouagan stérilisée selon le procédé décrit précédemment. Ces emballages sont souples,

12 malléables, imperméables à l'oxygène, résistants à la chaleur et à la pression et éventuellement imperméables à la lumière. De préférence, ces emballages sont à usage unique.

Egalement, la taille de ces emballages dépendra de l'utilisation qui sera faite du produit. Ainsi, pour des applications sur le visage, des sachets de 1g à 90g, de préférence de 10g à 50g et plus préférentiellement 20g pourront être envisagés, alors que pour des enveloppements de tout le corps, des sachets de 100g à 100kg, de préférence de 200g à 20kg, plus préférentiellement de 300g à 10kg et encore plus préférentiellement 400g pourront être envisagés. Ceux-ci sont plus particulièrement destinés aux instituts de soins.

D'autres aspects, objets, avantages et caractéristiques de l'invention, seront présentés à la lecture de la description non restrictive qui suit et qui décrit des modes de réalisation préférés de l'invention illustrés par des exemples.

EXEMPLES

Exemple 1 : Conditionnement et stabilisation microbiologique par traitement thermique de boues marines de Manicouagan.

Compte tenu de la texture du produit, les sachets d'emballage de type Doy-Pack sont remplis manuellement avec 400g de boue marine de Manicouagan.

35 Ces sachets sont thermoscellés en réduisant l'air au préalable. 30

13 Les sachets sont ensuite placés dans un autoclave pilote Microflow pour débuter le traitement thermique.

La programmation du pilote Microflow était la suivante : Phase 1 : montée en température de 20°C à 122°C et montée en pression à partir de 1 bar (pression atmosphérique) jusqu'à 2,5 bars relatifs en 15 minutes ; Phase 2 : maintien de la température à 122°C et de la pression à 2,5 bars pendant 10 minutes ; Phase 3 : pré-refroidissement par une baisse de la température de 122°C à 70°C et par une baisse de la pression de 2,5 bars à 2 bars en 4 minutes ; Phase 4 : refroidissement par une baisse de la température de 70°C à 20°C et par une baisse de la pression de 2 bars à 0,5 bar en 4 minutes ; et Phase 5 : maintien du refroidissement à une température de 20°C et à une pression de 0,5 bar pendant 4 minutes.

Comparaison avant et après traitement thermique de stabilisation microbiologique : AVANT APRES NORME Aspect Pâte épaisse à Pâte épaisse Pâte épaisse souple à souple à souple Couleur Vert à gris Vert à gris Vert à gris foncé foncé foncé Odeur Neutre Neutre Neutre pH (pur) 7,67 7,73 7,00-8,00 Teneur en eau 20 % 20 % 20-35 % Microbiologie Bactéries aérobies 6 800 000 < 10 < 100 mésophiles (UFC/g) (NF ISO 21149) Spores aérobies - < 10 mésophiles (UFC/g) Levures/moisissures 4 000 <10 < 100 (UFC/g) (NF ISO 16212) Pathogènes absence absence absence Après le traitement de stérilisation, la boue conserve ses qualités et caractéristiques physico-chimiques et sa composition reste inchangée.

Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus par le biais d'exemples de ses modes de réalisation préférées, il est entendu qu'elle peut être modifiée sans se détourner de l'esprit et de la nature de l'invention telle que définie dans les revendications annexées.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Ili o odo de st ex il d'un prodi1; t cosmétique comprenant lés étapes nu i vont ers a) l'incorporation d'un produit (o.,,motique Hm emballage souple, imperméadle à l' oxygène et rés i stout ~r des températures supérieures à 100°C, b) l'élimination de l'air situé dans l'emballage, c) la fermeture hermétique de l'emballage, d) le chauffage de l'emballage rempli et fermé à une température supérieure à 100°C et pendant un temps suffisant afin d'assurer la stérilisation du produit cosmétique contenu à l'intérieur de l'emballage.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit cosmétique est un produit naturel.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le produit cosmétique naturel est de la boue marine de Manicouagan.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la stérilisation est choisie parmi la stérilisation à la vapeur en continu, à l'autoclave, dans un bain et en caisson hyperbare.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le temps de stérilisation est fonction de la quantité de produit à stériliser, de la température de stérilisation et de la pression de stérilisation.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la quantité de produit à stériliser est comprise entre 1g à 1000kg, de préférence 2g à 100kg, plus préférentiellement entre 100g et 40kg, et encore préférentiellement 400g.16
7. 7. Procédé selon le revcri ïi at i iri 5, car ect( r en ce que le romps de stéri l i set_ i on ut , ~~rrrpr i s r1r11. I 1 minute et 5 jours, de préférence entre minutes et 4ty. heures, plus prof érent i eliement entre m i n u t e s et 12 heu r~.: et encore préférentiellement_ entre 8 minutes et 1 heure
8. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la température de stérilisation est comprise entre 100°C et 200°C, de préférence entre 110°C et 150°C et plus préférentiellement entre 118 et 124°C.
9. 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pression de stérilisation est comprise entre 2000 et 10 000 bars, de préférence entre 5 à 8000 bars et plus préférentiellement entre 2 et 6000 bars.
10. 10. Procédé de stérilisation de la boue marine de Manicouagan comprenant les étapes suivantes : a) l'incorporation de la boue marine de Manicouagan dans un emballage souple, imperméable à l'oxygène et résistant à des températures supérieures à 100°C, b) l'élimination de l'air contenu dans l'emballage, c) la fermeture hermétique de l'emballage, d) le chauffage de l'emballage rempli et fermé à une température supérieure à 100°C et pendant un temps suffisant afin d'assurer la stérilisation de la boue marine de Manicouagan contenue à l'intérieur de l'emballage.
11. 11. Emballage, caractérisé en ce qu'il est souple, imperméable à l'oxygène, malléable, à usage unique et résistant à la chaleur et à la pression, ledit emballage contenant un produit cosmétique stérilisé selon le procédé défini à l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. 12. Emballage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est choisi parmi tous les emballagesou matériaux suuo( pt il~Ies de résister ag (i( dol ~~i l'une quelconque dry: r ,vend i cat i ons 1 à Io.
13. 13. Embat lagc selon la revendie3t. ion 12, aractOt se en ce qu'il est choisi parmi des emballages de I ypo Doy- Ick ou des emballages soudables et plats.
14. 14. Emballage selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le produit cosmétique stérilisé selon le procédé défini à l'une quelconque des revendications 1 à 10 est de la boue marine de Manicouagan.