用于灭菌温度下不稳定的乳液尤其是皮肤用化妆品乳液的超高温灭菌的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于在超高温对乳液、尤其是用于皮肤的化妆品制剂灭菌的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：a)将所述乳液逐渐预热（120）至预热温度T1，该温度是所述乳液的稳定极限；b)通过灌注如此预热的所述乳液来进行超高温灭菌，其包括：i)将所述乳液快速加热（131）至灭菌温度T2；ii)将所述乳液保持（132）在所述灭菌温度；和iii)将所述乳液快速真空冷却（133）至最终灭菌温度T3；以及c)将所述乳液在搅拌的同时逐渐冷却（150）至储存温度T4。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于灭菌温度下不稳定的乳液尤其是皮肤用化妆品乳液的超高温灭菌的设备和方法
本专利技术涉及用于在灭菌温度下不稳定的乳液的超高温灭菌的设备和方法。即，更具体地但不是唯一地，适合于凝胶、乳油和乳剂形式的皮肤化妆品制剂的灭菌。更一般性地，本专利技术涉及乳液或悬浮体形式的产品。这样的产品包含至少两个不可混溶相：被称为“内”相或“分散”相的一个相悬浮或分散在被称为“外”相或“连续”相的另一个相中。在受本专利技术影响的产品中，内相是浓缩的或液体，外相是液体。通过多种机制，例如乳油化、絮凝或聚结，可能“打破”这样的乳液，即失去其作为乳液的特性。有时候导致乳液被破坏的这些现象对悬浮体中的颗粒大小和外相的粘度特别敏感。内相的颗粒越细小，以及等同地，外相的粘度越高，乳液就越稳定，反之亦然。在某种程度上，稳定性是对所述乳液失去其作为乳液的特性所耗费时间的测量。在许多领域中，例如化妆品或药品领域，乳液形式的产品必须满足关于微生物增殖的保存标准。用于确保这种保存的一种方法是在产品中包含防腐剂，例如4-羟基苯甲酸的酯、山梨酸酯或乙二醇酯。这些添加剂没有参与到包含它们的制剂所需要的活性物质中，然而其可能具有较差耐受性。因此，尤其是在皮肤化妆品领域中，优选地是提供不使用这样的防腐添加剂，但是产品的保质期和微生物清洁度足够的产品。为此，所述产品必须是无菌的。无菌由实施中的EN556标准和欧洲药典（EuropePharmacopoeia）定义为在所述产品中微生物增殖的概率。通常，无菌产品的所述概率低于10-6。本申请人已经确定，对于本专利技术作为目标的产品，必须根据灭菌值F0等于22分钟的方法进行灭菌。该值F0给出了以分钟表示的时间，其量化在121℃下湿热对活微生物的致死效应。用于确定F0的方法由实施中的欧洲药典定义。根据欧洲药典的定义，无菌产品已经进行了灭菌值F0等于至少15分钟的灭菌方法。在实践中，所述方法可包括多个累积的灭菌步骤，所述步骤不仅使用湿热，并且其累积致死效应等同于该值F0。关于参照细菌（referencegerm）（形成孢子的嗜热脂肪地芽孢杆菌）测量致死效应。这些细菌特别是抗热和耐热的。因此，目标灭菌效果是通过在121℃下加热处理22分钟，在研究的培养基中在这些微生物上产生的效果。随着温度降低，用于这种处理的时间呈指数增长，其取决于所述处理待消灭的微生物的种类。因此，下式产生了F0值：F0=t.10(T-121/z)其中，-t是用分钟表示的处理时间；-z是温标，并且由所研究的微生物的耐热性限定。z的值在实验中针对参数D限定。D是拾存活时间（decimalreductiontime），其测量在给定温度下（此处为121℃）使所研究的微生物的浓度降低90%需要的时间。对于嗜热脂肪地芽孢杆菌，D等于1分钟。因此，z是使该值以10倍改变的温度变化，对于嗜热脂肪地芽孢杆菌，z等于10℃，这些因素D和z取决于培养基，特别是根据乳液类型改变；-T是处理温度。因此，利用灭菌值等于22的处理是在121℃（394K）下时长22分钟的处理，或在135℃（408K）下时长36秒的处理。当然，在这最后，以这种大幅降低乳液外相的粘度的方法加热具有破坏作用，因此专家禁止加热灭菌，而优选使用添加剂或其他方法。但是，这些其他方法也具有缺点或不适用：-通过辐射灭菌难以实施并且具有关于衰变产物的疑问；-通过过滤膜的灭菌一般不适合于与皮肤化妆品中使用的那些具有一样粘度的产品，另外，当内相是浓缩的或固态时，其可能保留内相。最后，其不支持连续处理或与产品的工业规模生产相配的流速。文献EP-B-2032175描述了一种灭菌方法，称为UHT或超高温灭菌，其可适合于化妆品（例如本专利技术作为目标的那些）的灭菌。在该文献中描述的方法和设备使用乳液的间接加热，所述乳液通过管在加热浴和冷却浴运输同时处于压力之下。所述管确保了在任何情况下产品始终不与所述浴接触。这种方法导致了与管壁接触的产品和流动中心的产品之间的热梯度，以及穿过同一浴的运输起始和结束之间的热梯度。这些特征使得难以检查如此进行的灭菌的致死值。因此，利用该方法，无法严格控制加热、高温的平台期以及冷却的持续时间。事实上，所述管的薄度使得难以获得足够的流速，特别是当待灭菌产品粘度非常大时，并且还因为这些持续时间受通过管的产品的流速的控制。另外，当产品在管中运行时，加热和冷却产品沿着管和通过管的横截面均改变产品的粘度，这使得对所述产品的泵送控制复杂，并且需要使用高压。此外，与热的管壁的接触很可能不利地影响产品的质量，而在冷却区与所述管的冷壁接触具有造成所述产品中的脂肪物质凝固并且随后不可能再次均匀化的倾向。因此，控制该方法是微妙的事情，并且结果很难有可重复性。最后，该方法不适合于流速超过1m3/小时的高体积产品的工业规模处理。由现有技术已知的其他超高温处理方法，特别是应用于食品的灌注或注射，也不是特别适合于处理这种产品，并且当产品为液相时，需要与待实现的蒸汽接触以实现完全的效力。尽管食品所需的灭菌特性不如本专利技术作为目标的产品所需的灭菌特性严格，尽管使用超高温灭菌方法处理的食品的感官特性不如本专利技术作为目标的乳液的稳定性脆弱，但是根据现有技术，其共同点是向所述产品中添加表面活性添加剂以强化其关于灭菌周期的稳定性。因此，文献EP0524751和JP2004105181描述了食品乳液的灭菌方法，该食品乳液事先通过添加酯进行稳定化。这类表面活性剂添加剂与本专利技术旨在消除的防腐剂类似。为了克服现有技术的缺点，本专利技术提出在高温下对乳液，尤其是皮肤化妆品制剂连续灭菌的方法，所述方法包括以下步骤：a.将所述乳液逐渐预热直至预热温度T1，T1是所述乳液的稳定极限；b.通过灌注如此预热的所述乳液来进行超高温灭菌，其包括：i.加热直至灭菌温度T2；ii.在所述灭菌温度下稳定；iii.在真空中于灭菌后温度T3下冷却；c.搅拌下逐渐冷却至储存温度T4。因此，本专利技术主题方法在处理的顺序内包括在灭菌操作两端的逐渐加热和最重要的逐渐冷却的阶段。这些逐渐加热和逐渐冷却阶段使得能够：-在加热过程中，使乳液处于适合于灌注灭菌方法的流动性状态，而不破坏所述乳液；-在冷却过程中，恢复在灭菌操作过程中部分退化的作为乳液的产品特性。灭菌阶段的步骤i)和iii)的加热速率和冷却速率由灌注方法的热力学施加。本专利技术可以根据下文所述的有利实施方案实施，这些实施方案可以单独考虑或以任何技术效果组合考虑。有利地，对于以开尔文度数表示的温度，温度T3低于或等于温度T1，温度T1和温度T3之差小于5K:(T1-5)≤T3≤T1因此，乳液在通过灌注阶段灭菌的过程中除去了吸收的所有的水，但是保留在适合于随后冷却处理的足够温度。有利地，冷却步骤c)在平台期进行，两个平台期之间温度的变化为最多15K（15℃）。这样，关于该条件避免了在冷却过程中的任何可能降解乳液的热冲击。有利地，冷却步骤c)包括利用包含板式热交换器的装置实现的两个平台期。因此，关于平台期，防止了产品与过冷并且可能造成脂肪物质凝固的壁的接触，同时允许处理与工业规模应用相配产品的体积。有利地，温度T2为418K（145℃）。该温度允许在6秒的灭菌时间实现灭菌值F0=22。所述灭菌方法不可避免地导致乳液稀释。选择这些处理条件，使得乳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.11 FR 11562881.一种用于乳液的高温灭菌的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：a.将所述乳液逐渐预热(120)直至预热温度T1，该温度处于所述乳液的稳定极限；b.通过灌注如此预热的所述乳液来进行超高温灭菌(130)，其包括：i.通过将预热的所述乳液注入在期望的温度T2下、填充有水蒸气的灭菌室中来加热(131)直至灭菌温度T2；ii.在所述灭菌温度稳定(132)；iii.在真空中于灭菌后温度T3下冷却(133)；c.搅拌下逐渐冷却(150)至储存温度T4。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乳液为皮肤化妆品制剂。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于以开尔文度数表示的温度，温度T3低于或等于温度T1，温度T1和温度T3之差小于5K。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却步骤c)(150)以平台期进行，两个平台期之间温度的变化为最多15K(15℃)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于冷却(150)包括利用包含壁式热交换器(123，124)的装置实现的两个平台期(123，124)。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于温度T2为418K(145℃)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于T1＝328K(55℃)。8.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：让克洛德·德洛奈，弗兰克·勒让德尔，
申请(专利权)人：皮耶法柏皮肤化妆品公司，
类型：
国别省市：