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Formulation of cosmetic and personal care products with biosurfactants obtained from corn steep liquor

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Formulation of cosmetic and personal care products with biosurfactants obtained from corn steep liquor

Rincón Fontán, Mirian
 
DATE : 2019-12-17
UNIVERSAL IDENTIFIER : http://hdl.handle.net/11093/1392
UNESCO SUBJECT : 3303 Ingeniería y Tecnología Químicas ; 2210.08 Emulsiones ; 2210.04 Química de Coloides
DOCUMENT TYPE : doctoralThesis

ABSTRACT :

For decades, the agro-industrial waste has been a focus of interest for many researchers around the world because its constituents can be used as components in the generation of natural products with commercial interests. In addition to the advantage that means developing products with high added value, the use of waste and agro-industrial products favors the preservation of the environment, promoting the development of technologies oriented to a sustainable transformation of natural resources. In this sense, the stream of corn steep liquor (CSL), obtained as an agro-industrial residue during the wet processing of corn, seems to be an interesting source for obtaining natural products. Its application was mainly based either as a nitrogen source in low cost processes such as fermentation or as feed supplement. However, recently, the EQ10 research group from the University of Vigo, has discovered the presence of biosurfactants in these industrial streams, a fact that increases the added value thereof. Therefore, it is necessary to know the importance of obtaining these agro- ... [+]
For decades, the agro-industrial waste has been a focus of interest for many researchers around the world because its constituents can be used as components in the generation of natural products with commercial interests. In addition to the advantage that means developing products with high added value, the use of waste and agro-industrial products favors the preservation of the environment, promoting the development of technologies oriented to a sustainable transformation of natural resources. In this sense, the stream of corn steep liquor (CSL), obtained as an agro-industrial residue during the wet processing of corn, seems to be an interesting source for obtaining natural products. Its application was mainly based either as a nitrogen source in low cost processes such as fermentation or as feed supplement. However, recently, the EQ10 research group from the University of Vigo, has discovered the presence of biosurfactants in these industrial streams, a fact that increases the added value thereof. Therefore, it is necessary to know the importance of obtaining these agro-industrial wastes, as well as the role that biosurfactants play in the cosmetic industry, which will greatly help to understand the purpose of this phD thesis. Regarding the importance of biosurfactants, they can be defined as natural detergents with great potential for being applied in the formulation of cosmetic and personal care products, replacing chemical surfactants, in order to obtain more environmentally friendly products. Surfactants are widely used in cosmetics as they lower the surface tension of cosmetics and can also be obtained a better distribution of the product. This is due to the solubilizing, wetting, foaming and dispersing actions that surfactants present, being the emulsifying function the most important for the formulation of cosmetics. Moreover, biosurfactants have the same functions as surfactants chemically synthesized, within the cosmetic product (emulsifier, solubilizer, etc.) with the advantage that they are more biodegradable, less toxic, and with high stability to pH changes and temperature. For these characteristics, biosurfactants are raised in this project as possible natural and biocompatible ingredients in cosmetic formulations. Thus, it is interesting to evaluate its properties for subsequent inclusion in cosmetic formulations, as well as studying the interaction with different active ingredients which are normally used in such kind of products. Notably, the interest in these biosurfactants in industries related with corn procesiing has grown internationally. On the other hand, cosmetic products refering as shampoos, creams, gels and makeups, used in our daily hygiene, have in several cases a complex chemical composition. This may induce irritative or allergic reactions as a result of including certain compounds, such as synthetic detergents, in their formulation. Because of this, nowadays, exist a tendency to search for natural cosmetic products or with natural based ingredients as biosurfactants, antioxidants and/ or vitamins. With these natural compounds the consumer expects to obtain a product with better quality that have a positive impact on their lives. [-]
 
Desde hace varias décadas, los residuos agro-industriales han sido un foco de interés para muchos investigadores en todo el mundo, debido a que parte de sus constituyentes se pueden utilizar como componentes en la generación de productos naturales con interés comercial. Además de la ventaja competitiva que significa desarrollar productos con mayor valor añadido, la utilización de residuos y subproductos agro-industriales favorece la preservación del medio ambiente, al impulsar el desarrollo de tecnologías orientadas a una transformación sostenible de los recursos naturales. En este sentido, los licores de lavado de maíz (CSL), obtenidos en una corriente agro-industrial durante el procesado de maíz por vía húmeda, son una fuente interesante para la obtención de productos naturales. Su aplicación se había basado, principalmente, bien en su utilización como fuente de nitrógeno de bajo coste en procesos fermentativos o bien como suplemento para piensos. Sin embargo, recientemente, el grupo de investigación EQ10 de la Universidad de Vigo, ha descubierto la presencia de biosurfactantes ... [+]
Desde hace varias décadas, los residuos agro-industriales han sido un foco de interés para muchos investigadores en todo el mundo, debido a que parte de sus constituyentes se pueden utilizar como componentes en la generación de productos naturales con interés comercial. Además de la ventaja competitiva que significa desarrollar productos con mayor valor añadido, la utilización de residuos y subproductos agro-industriales favorece la preservación del medio ambiente, al impulsar el desarrollo de tecnologías orientadas a una transformación sostenible de los recursos naturales. En este sentido, los licores de lavado de maíz (CSL), obtenidos en una corriente agro-industrial durante el procesado de maíz por vía húmeda, son una fuente interesante para la obtención de productos naturales. Su aplicación se había basado, principalmente, bien en su utilización como fuente de nitrógeno de bajo coste en procesos fermentativos o bien como suplemento para piensos. Sin embargo, recientemente, el grupo de investigación EQ10 de la Universidad de Vigo, ha descubierto la presencia de biosurfactantes en estas corrientes industriales, hecho que incrementa el valor añadido de las mismas. Por lo tanto, es necesario conocer la importancia de obtención de estos residuos agro-industriales, así como el papel que juegan los biosurfactantes en la industria cosmética, lo que ayudará a comprender en gran medida la finalidad de este proyecto de tesis. Con respecto a la importancia que poseen los biosurfactantes, éstos pueden definirse como detergentes naturales con gran potencial de aplicación en la formulación de productos cosméticos y de cuidado personal, sustituyendo a los surfactantes químicos, con el fin de obtener productos más naturales y compatibles con el medioambiente. Los surfactantes son ampliamente empleados en cosmética ya que rebajan la tensión superficial de los cosméticos y además se obtiene una mejor distribución del producto. Esto es debido a las acciiones solubilizantes, humectantes, espumantes y dispersantes que presentan los surfactantes, siendo la función emulsionante probablemente la más importante para la formulación de los cosméticos. Ademais, los biosurfactantes presentan las mismas funciones que los surfactantes sintetizados por vía química, dentro del producto cosmético (emulsionante, solubilizante, etc) con la ventaja de que son más biodegradables, menos tóxicos, y de alta estabilidad ante cambios de pH y temperatura Por estas características, los biosurfactantes se plantean en este proyecto como posibles ingredientes naturales y biocompatibles en las formulaciones cosméticas. De este modo, resulta interesante evaluar sus propiedades para su posterior inclusión en formulaciones cosméticas, así como estudiar la interacción con distintos principios activos que son normalmente empleados en este tipo de productos. Cabe destacar el interés suscitado por estos biosurfactantes en industrias relacionadas con el procesado de maíz en el ámbito internacional. Por otra parte, los productos cosméticos entre los que se incluyen champús, cremas, geles y maquillajes, empleados en nuestra higiene diaria, tienen en muchos casos una composición química compleja, pudiendo inducir reacciones irritantes o incluso reacciones alérgicas, como resultado de la inclusión de ciertos compuestos, tales como detergentes sintéticos, en su formulación. Debido a esto, existe hoy en día, por parte del consumidor, una tendencia a la búsqueda de productos cosméticos naturales o que tengan ingredientes de base natural como: biosurfactantes, antioxidantes y/o vitaminas. Con estos compuestos naturales el consumidor espera obtener un producto de mejor calidad que repercuta positivamente en su calidad de vida. [-]
 
Dende fai varias décadas, os residuos agro-industriais foron un foco de interese para moitos investigadores a nivel mundial, debido a que parte dos seus constituíntes poden ser empregados como compoñentes na xeración de diversos produtos naturais con interese comercial. Ademais da vantaxe competitiva que supón desenrolar produtos con maior valor engadido, o emprego de residuos e subprodutos agro-industriais favorece a preservación do medioambiente, ó impulsar o desenrolo de tecnoloxías orientadas cara unha transformación sostible dos recursos naturais. Neste sentido, os licores de lavado de millo (CSL), obtidos nunha corrente agro-industrial durante ó procesado de millo por vía húmida, son unha fonte interesante para a obtención de produtos naturais. A súa aplicación ata o momento baseábase, principalmente, ben no seu emprego como fonte de nitróxeno de baixo coste en procesos fermentativos ou ben como suplemento para pensos. Sen embargo, recentemente o grupo de investigación EQ10 da Universidade de Vigo, descubriu a presenza de biosurfactantes nestas correntes industriais, feito ... [+]
Dende fai varias décadas, os residuos agro-industriais foron un foco de interese para moitos investigadores a nivel mundial, debido a que parte dos seus constituíntes poden ser empregados como compoñentes na xeración de diversos produtos naturais con interese comercial. Ademais da vantaxe competitiva que supón desenrolar produtos con maior valor engadido, o emprego de residuos e subprodutos agro-industriais favorece a preservación do medioambiente, ó impulsar o desenrolo de tecnoloxías orientadas cara unha transformación sostible dos recursos naturais. Neste sentido, os licores de lavado de millo (CSL), obtidos nunha corrente agro-industrial durante ó procesado de millo por vía húmida, son unha fonte interesante para a obtención de produtos naturais. A súa aplicación ata o momento baseábase, principalmente, ben no seu emprego como fonte de nitróxeno de baixo coste en procesos fermentativos ou ben como suplemento para pensos. Sen embargo, recentemente o grupo de investigación EQ10 da Universidade de Vigo, descubriu a presenza de biosurfactantes nestas correntes industriais, feito que incrementa o valor engadido das mesmas. Por isto, é necesario coñecer a importancia da obtención destes residuos agro-industrais, así coma o papel que xogan os biosurfactantes na industria cosmética, o que axudará a comprender en gran medida a finalidade deste proxecto de tese. Con respecto a importancia que posúen os biosurfactantes, éstes poden definirse como deterxentes naturais con gran potencial de aplicación na formulación de productos cosméticos e de coidado persoal, sustituíndo os surfactantes químicos, co fin de obter productos máis naturais e compatibles co medioambiente. Os surfactantes son ampliamente empregados en cosmética xa que rebaixan a tensión superficial dos cosméticos e ademais obténse unha mellor distribución do producto. Isto é debido as accións solubilizante, humictante, espumante e dispersante que presentan os surfactantes, sendo a función emulsionante probablemente a máis importante para a formulación dos cosméticos. Ademais, os biosurfactantes presentan as mesmas funcións que os surfactantes sintetizados pola vía química dentro do producto cosmético (emulsionante, solubilizante, etc) coa vantaxe de que son máis biodegradables, menos tóxicos, e de gran estabilidade ante cambios de pH e temperatura Por estas características, os biosurfactantes plantéxanse neste proxecto como posibles ingredientes naturais e biocompatibles nas formulacións cosméticas. Deste xeito, resulta interesante avaliar a suás propiedades para a posterior inclusión en formulacións cosméticas, así como estudar a interación con distintos principios activos que son normalmente empregados neste tipo de produtos. Cabe destacar o interés suscitado por estos biosurfactantes en industrias relacionadas co procesado de millo no ámbito internacional. Por outra parte, os productos cosméticos entre os que se inclúen xampús, cremas, xeles e maquillaxes, empregados na nosa hixiene cotiá, teñen en moitos casos unha composición química complexa, puidendo inducir reaccións irritativas ou incluso reaccións alérxicas, derivadas da inclusión de determinados compostos, coma os deterxentes sintéticos, na súa formulación. Debido a isto, existe hoxe en día, por parte do consumidor, unha tendencia á búsqueda de productos cosméticos naturais ou que teñan ingredientes de base natural como: biosurfactantes, antioxidantes e/ou vitaminas. Con estos compostos naturais o consumidor espera obter un producto de mellor calidade que repercuta positivamente na súa calidade de vida. [-]

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