Parfumage des produits cosmétiques

Article tiré de la thèse de Claire Girard (université de Lorraine 2013)

Parfumage des produits cosmétiques

De nombreuses formulations cosmétiques contiennent des compositions parfumantes. Le parfumage des produits  dermato-cosmétiques tels que les produits solaires, les produits capillaires, les produits de soins et d’hygiène, doit tenir compte de la réactivité des ingrédients composant le produit mis sur le marché (Roth, 2006). Le parfum, contrairement aux matières premières traditionnelles, est un produit qui est différent dans chaque application et dont le développement demande un sens artistique.  A chaque formulation cosmétique est associée une odeur particulière (Le Perchec, 1994). Le parfum n’est pas utile au niveau de la performance des produits, il a la propriété d’être ressenti  à distance et est utilisé pour renforcer l’image d’un produit et attirer le consommateur. C’est un critère déterminant pour l’achat et le renouvellement de l’achat d’un produit (Ho Tan Tai, 1999). Le consommateur achète généralement à l’odeur. Aussi la fragrance d’un produit de beauté est de la plus haute importance. Toute une palette de substances naturelles ne peut  pas être utilisée dans les produits car on n’a pas réussi à couvrir leur odeur par un parfum. Inversement, une note parfumée peut fidéliser le client et lui faire acheter plusieurs produits de la marque uniquement pour leur senteur, le parfum étant alors associé à la marque (Stiens, 2005). Selon les revendications marketing et techniques attachées à l’usage d’une composition parfumante, le produit fini préparé aura une fonctionnalité de produit parfumant ou de produit parfumé. La distinction se fait selon la fonction et la concentration en parfum (Roth, 2006).

Définition d’un produit parfumant

Un produit parfumant est fortement à moyennement concentré en composition de parfum. Il y a alors peu de problèmes de couverture de base mais quelques problèmes de miscibilité ou de modification de texture. Il s’agit soit de lignes dérivées d’un parfum féminin ou masculin, soit de produits isolés, lotions après- rasage,  déo-parfums,  bains  moussants ou  gels douche … Dans  le cas des  produits  dérivés  d’un parfum connu, il est nécessaire que leur odeur soit fidèle à l’odeur de l’eau de toilette ou de l’eau de parfum et cela quels que soient le support et le mode d’utilisation. Des problèmes de couleur et de miscibilité peuvent alors se manifester (Roth, 2006)

Définition d’un produit parfumé

Un produit parfumé est très faiblement à moyennement concentré en composition de parfum. Il peut alors y avoir de nombreux problèmes de couverture de base ainsi que quelques problèmes de miscibilité. Dans cette catégorie entre la plupart des produits d’hygiène et de soins. Le parfumage doit rendre le produit agréable à l’emploi. Il amplifie la perception d’efficacité et accentue la personnalité du produit (Roth, 2006).

Concentrations moyennes de compositions parfumantes par produit cosmétique

Selon le support et la fonctionnalité du produit cosmétique, les concentrations en composition parfumante ne seront pas les mêmes. Elles sont détaillées dans le tableau  ci-dessous.

% moyen dans les

produits parfumés

% moyen dans les

produits parfumants

Antitranspirants 0,5 à 1 1 à 3
Après rasage 1 à 3 2 à 4
Bains moussants 1 à 2 2 à 5
Crèmes et émulsions fluides : mains et visage 0,1 à 1
Crèmes et émulsions fluides : corps 0,1 à 1 1 à 5
Crèmes et émulsions fluides : rasage 0,1 à 1 1 à 2
Déodorants (aérosol, stick, squeeze, crème) 0,5 à 1,5 1 à 3
Dépilatoires (crèmes et mousses) 0,5 à 1
Gels douche 1 1 à 4
Huiles pour le bain dispersibles 3 à 10
Huiles pour le bain flottantes 10 à 20
Huiles corporelles 0,5 à 1 1 à 6
Laits démaquillants 0,1 à 0,4
Laques 0,1 à 0,3
Lotions capillaires 0,2 à 0,5 0,5 à 2
Lotions toniques pour le visage 0,05 à 0,2
0,3 à 1

 

 

Maquillage : poudre 0,8 à 1
Maquillage : rouge à lèvres 0,2 à 1
Maquillage : yeux 0 à 0,1
Masques 0,3 à 0,5
Permanentes 0,3 à 1
Savons 0,5 à 1,5 1 à 5
Savons liquides 0,5 à 2
Shampooings 0,5 à 1 1 à 3
Sels de bain 0,1 à 0,4 1 à 3
0,5 à 1,5 1 à 4

 

 Choix des matières premières pour le parfum d’un produit cosmétique

Le parfumage d’un produit cosmétique doit tenir compte de plusieurs facteurs incontournables dont le prix des matières premières, la performance olfactive, la stabilité chimique,  la stabilité physique du produit.

Le prix des matières premières :

Le coût est l’un des paramètres principaux dont un parfumeur doit tenir compte. Généralement, le prix par kilogramme de la matière première d’un produit parfumant est inférieur à celui de l’eau de toilette de départ (Warr et Regniez, 2005). Les matériaux comme l’huile essentielle absolue de rose (épicée,  note  de  poivre),  ou  de  jasmin  absolu,  qui  sont  fortement  estimées  pour  ajouter  une signature à une eau de toilette, peuvent être réduits dans leur concentration quand ils sont utilisés dans les produits de soins ou être remplacés par des matières premières moins nobles. Dans ce cas, l’huile d’Elemi ou l’Hédione peuvent être respectivement des remplaçants potentiels à prix réduits (Warr et Regniez, 2005).

La performance olfactive :

Certaines matières premières sont parfois olfactivement très reconnaissables dans les conditions parfaites de l’odeur neutre d’une eau de toilette, mais elles disparaissent en cas d’augmentation des odeurs de base, ce qui est souvent le cas avec un shampoing ou une crème hydratante avec des agents actifs bénéfiques. Certaines matières premières comme le Lyral doivent être utilisées à des pourcentages sensiblement plus élevés comme huile de parfum pour être perçues dans une base de shampoing comparée à celle d’une eau de toilette. De la même façon, quelques notes marquantes comme l’aldéhyde C8 ou C10 ont une bonne performance olfactive dans les bases de shampoing pour donner une note d’orange prononcée, mais seraient trop agressives utilisées de la même manière dans une eau de toilette, alors qu’une huile essentielle plus naturelle serait préférable. Un autre aspect de la performance olfactive est le positionnement équilibré des matières premières du parfum qui ont un impact sur un shampoing ou sur un produit lavant du corps, mais qui n’est pas pertinent pour une eau de toilette vaporisée directement sur la peau.  Par exemple, les matières premières comme la vanilline, qui sont très hydrosolubles, seront facilement perçues au débouché d’une bouteille de shampoing, mais diluées facilement dans l’eau du bain ou de la douche. Alors qu’une matière première comme l’Ambretone, qui est une huile beaucoup plus soluble, sera moins évidente à percevoir au débouché de la bouteille car elle sera bien solubilisée dans les particules d’agents tensio-actifs, mais en dilution sur la peau ou les cheveux plus hydrophobes, elle laissera une note durable sur le corps après utilisation du produit (Warr et Regniez, 2005).

La stabilité chimique :

Peu d’obligations sont requises pour la stabilité chimique dans les eaux de toilette si les mesures appropriées sont prises (par exemple l’utilisation des filtres UV). La formation des bases de Schiff entre les aldéhydes et les amines  peut provoquer une apparition de forte couleur, qui peut être indésirable (Warr et Regniez, 2005). Les shampoings et produits pour le corps ne sont pas inertes et, selon la base utilisée, quelques matières premières seront instables. Les esters simples (en particulier les acétates) hydrolyseront lentement avec le temps pour donner l’acide et l’alcool. La stabilité de la couleur peut être une solution  car  certaines  matières  premières  peuvent  s’oxyder  lors  du  stockage  d’un  produit  pour donner un jaunissement comme la vanilline par exemple (Warr et Regniez, 2005). La base la plus difficile en terme de stabilité chimique dans un produit est celle de l’antiperspirant où la combinaison de l’état acide (pH 3-4 pour un roll-on) et des sels métaux (chloro-hydrate d’aluminium, de zirconium) réduit la palette de matières premières disponibles pour le parfumeur. Il est difficile d’identifier les règles simples dans lesquelles les matériaux sont stables ou instables, mais en général les groupes les plus chimiquement réactifs sont moins stables, ainsi les aldéhydes sont en général moins stables que les cétones ou les lactones (Roth, 2006). Les matières premières contenant les groupes aromatiques (eugénol par exemple) développent parfois de la couleur, sans doute due à des combinaisons complexes avec le métal. Le même phénomène  est  souvent  vrai  pour  les  huiles  naturelles,  particulièrement  avec  le  citron.  C’est pourquoi des nitriles peuvent être parfois employés pour remplacer des matériaux comme le citral (Warr et Regniez, 2005). Une autre source de problèmes est celle due aux produits qui développent une odeur particulière à l’utilisation et généralement indésirable comme par exemple avec les produits autobronzants (base olfactivement difficile dans tous les cas). Ceci est lié à une réaction chimique entre les protéines de la peau et l’agent actif, le dihydroacétone (DHA).

La stabilité physique du produit :

L’instabilité  physique  ou  un  changement  d’aspect  visuel  d’un  produit  après  incorporation  d’un parfum n’est pas exceptionnel. Les réactions physiques sont principalement liées à la diversité des produits cosmétiques. En effet, les matières premières entrant dans les formules de ces produits apportent des réactivités variées et des odeurs diverses. Les réactions se produisent lors de la mise en présence de la base cosmétique avec la composition de parfum (Roth, 2006). Les formes galéniques peuvent être aussi à l’origine de réactions physiques : par exemple la nécessité de maintenir la forme sphérique de billes d’huile évoluant dans une solution aqueuse à parfumer. Les méthodes de fabrication peuvent être aussi en cause : lors de la préparation de stick (déodorant ou labiaux) la composition de parfum peut être incorporée à haute température, provoquant la réaction ou l’évaporation de certaines matières premières ce celle-ci. Parfois la solution est liée davantage à la formulation du produit qui a une puissance de solubilisation insuffisante pour dissoudre le parfum au niveau désiré d’incorporation, et parfois la solution est liée davantage à la composition du parfum. Les problèmes peuvent se produire s’il y a une concentration élevée d’électrolytes dans la base, car ceci modifie les caractéristiques de l’agent de solubilisation qui a été particulièrement choisi pour ses conditions d’électrolytes basses. Pour les formulations spécifiques, par exemple pour un produit avec un niveau significatif d’huile de silicone, des dissolvants « huileux » spécifiques ont besoin d’être utilisés et d’autres évités pour assurer qu’un parfum peut être facilement incorporé (Warr et Regniez, 2005). Un autre aspect de la stabilité du produit peut se révéler dans le contenant pendant le stockage. Les pertes de matières premières du parfum dans ou par le contenant peuvent être significatives, particulièrement pour les produits en grande partie aqueux.

Législation concernant les substances odorantes dans les produits cosmétiques

Auparavant,  toutes  les  substances  composant  la  composition  parfumante  d’un  produit  étaient rassemblées sous le terme générique de « parfum » (fragrance) ou « aroma » (Stiens, 2005). Depuis mars 2005, la 7ème directive européenne pour les cosmétiques exige que 26 substances odorantes potentiellement allergènes soient déclarées sur le récipient et l’emballage de chaque produit cosmétique. Cette obligation d’étiquetage concerne les produits qui contiennent (Lafforgue et Thiroux, 2008) :

  • –      0,001 % de l’une de ces 26 substances pour les produits « lean-on » (non rincés) qui restent sur la peau,
  • –      0,01 % de l’une de ces 26 substances pour les produits « rinse-off » destinés à être rincés.

Ces substances, sous leur dénomination INCI sont : Amyl cinnamal, Amylcinnamyl alcohol, Anisyl alcohol,  Benzyl  alcohol,  Benzyl  benzoate,  Benzyl  cinnamate,  Benzyl  salicylate,  Cinnamyl  alcohol, Cinnamal citral, Citronellol, Coumarin, Eugenol, Farnesol, Geraniol, Hexyl cinnamaldehyde, Hydroxy- citronellal,  Hydroxymethylpentylcyclo-hexenecarboxaldehyde,  Isoeugenol,  Lilial,  d-Limonene, Linalool, Methyl heptin carbonate, 3-Methyl-4-(2, 6, 6-trimethyl-2-cyclohexen-1-yl)-3-buten-2-one, Oak moos (Evernia Prunastri Extract), Tree moos (Evernia Furfuracea Extract) (Stiens, 2005). Les substances potentiellement allergènes seront plus longuement traitées dans le paragraphe 5.

Les autres informations devant figurer obligatoirement sur l’emballage d’un cosmétique sont :

  • –      Le nom et l’adresse du fabricant ou de la personne responsable de la mise sur le marché dans un Etat membre de l’UE ;
  • –      Le pays d’origine pour les produits fabriqués en dehors de l’UE ;
  • –      Le contenu nominal en masse et en volume, sauf pour les emballages contenant moins de 5 g ou moins de 5 mL, des échantillons gratuits et des unidoses, ainsi que pour certains préemballages comprenant un ensemble de pièces ;
  • –      La liste des ingrédients contenus dans le produit, dans l’ordre décroissant de leur importance pondérale, sous leur dénomination internationale (INCI) précédée du mot « ingrédients ». Les  parfums  et  arômes  apparaissent  sous  le  nom  « parfum »  ou  « aroma ».     Les  26 substances  parfumantes  faisant  partie  de  la  liste  des  allergènes  étiquetables  doivent toutefois figurer en clair sur l’étiquetage ;
  • –      La date de durabilité minimale annoncée par la mention « à utiliser de préférence avant fin ».

Il s’agit de la date jusqu’à laquelle le produit, conservé dans des conditions appropriées, continue à remplir sa fonction initiale et ne nuit pas à la santé humaine. Cette mention n’est pas obligatoire pour les produits dont la durabilité minimale excède 30 mois ;

  • –      La période après ouverture sans dommage par le consommateur, indiquée par le symbole d’un pot de crème ouvert suivi de la durée d’utilisation : elle doit figurer sur les produits ayant une durabilité supérieure à 30 mois ;
  • –      Les précautions particulières d’emploi ;
  • –      Le numéro de lot de fabrication ;
  • –      La fonction du produit (Code la santé publique, articles L. 5131-6 et R. 5131-4).

Solutions pour augmenter la stabilité du parfum dans un produit cosmétique

La stabilité d’un composé parfumant ou aromatisant est un paramètre très important à prendre en compte. Il est souvent nécessaire de réaliser de petites modifications structurales sur un composé ayant une odeur ou un arôme intéressant mais peu stable, pour conduire à un composé plus stable possédant des propriétés organoleptiques proches. Ainsi,  les  aldéhydes  aliphatiques  comme  le  n-octanal  ou  n-décanal  possèdent  des  propriétés olfactives particulièrement intéressantes avec des notes « peau d’orange ». Ils sont employés en solution alcoolique dans plusieurs parfums de luxe comme N°5 de Chanel. Cependant, leur utilisation pour parfumer des produits d’usage quotidien (savons, détergents…) est limitée par le manque de stabilité de la fonction aldéhyde. La chimie a apporté plusieurs solutions à ce problème. La plus utilisée consiste à remplacer la fonction aldéhyde par un groupement plus stable (nitrile, acétyle, oxime) tout en conservant les mêmes propriétés olfactives (Meierhenrich et al., 2005). Les molécules qui constituent les compositions parfumantes sont très volatiles et posent le problème de la durabilité de l’odeur perçue. De plus, ces molécules  sont le plus souvent dérivées d’alcools, d’aldéhydes ou de cétones et peuvent présenter une certaine instabilité vis-à-vis des autres constituants de la formule (Aubry et al., 2005). L’industrie des cosmétiques s’intéresse à la création de nouvelles molécules à haut impact olfactif et à la manière de prolonger la perception de l’odeur de parfum afin d’augmenter les performances des produits de consommation. Certaines molécules de parfum, en particulier les notes de tête et les notes de cœur, telles que les alcools (géraniol, citronellol …), les aldéhydes (citral, lilial …) et les cétones (damascone, ionone …) sont en effet des molécules très volatiles et leur odeur n’est perçue que sur une durée très brève (quelques  heures)  après  l’application.  De  plus,  pour  certaines,  leur  caractère  hydrophile  est  tel qu’elles sont éliminées avec l’eau lors des processus de rinçage au lieu de rester fixées sur la peau, dans le cas des produits de soin, ou sur les cheveux dans le cas des shampooings (Aubry et al., 2005). Il est donc nécessaire de protéger le parfum tout en le libérant de manière lente et contrôlée lors de son utilisation.

L’encapsulation

La technique la plus largement employée pour prolonger l’effet de ces composés est l’encapsulation des parfums dans une matrice, ce qui, en plus, augmente leur stabilité en milieu agressif. L’actif est alors libéré soit par diffusion contrôlée à travers la matrice dans laquelle il est incorporé soit par destruction de la capsule. C’est une technique couramment utilisée dans les déodorants corporels. Toutefois, son application dans les liquides aqueux reste limitée du fait de problèmes de rétention des parfums dans les microcapsules au cours du stockage de ces produits. De plus, les microcapsules et autres vecteurs colloïdaux sont facteurs de turbidité lorsqu’ils sont mis en suspension dans l’eau et ne peuvent être utilisés, par exemple, dans les produits transparents (Aubry et al., 2005).

Les précurseurs de parfums

Une alternative à l’encapsulation consiste en la préparation de précurseurs de parfum ou « pro- parfums »  qui  libèrent  une  molécule  active  par  clivage  d’une  liaison  covalente  au  cours  de l’application. Les conditions d’utilisation telles que la présence d’oxygène, la température, une enzyme,  des  microorganismes,  la  lumière  ou  le  pH  peuvent  déclencher  la  libération  d’une  ou plusieurs molécules de parfum. C’est le même concept que dans l’industrie pharmaceutique avec les prodrogues (Aubry et al., 2005). De  nombreux  précurseurs  ont  ainsi  été  développés.  Il  existe  une  grande  variété  de  familles chimiques. On distingue ainsi :

  • –      Les   précurseurs   dérivés   d’esters :   céto-esters,   esters   alpha-insaturés,   esters   d’énols, phosphates d’esters, dérivés de benzoate, sulfonates, carbonates, borates.
  • –      Les précurseurs possédant une ou plusieurs fonctions éthers : cétals et acétals, orthoesters, orthocarbonates, oxazolidines, polymères de silicones.
  • –      Les précurseurs dérivés de cétones : alkyl phényl cétones
  • –      Les précurseurs dérivés de sucres : clivage des liaisons de type glycosidique.

Toutefois les applications restent rares en raison des difficultés pratiques du processus. Cela peut prendre plusieurs années et la plupart des précurseurs ne libère qu’une seule molécule de parfum. Les précurseurs de parfum doivent être utilisés si l’effet désiré ne peut être obtenu simplement, en augmentant les quantités de parfum. Dans ce cas, les précurseurs deviennent compétitifs avec d’autres techniques plus traditionnelles telles que la micro encapsulation. L’incorporation d’une composition parfumante est soumise aux mêmes contraintes que toutes les autres matières premières actives ou additives de la formule cosmétique. L’application d’un produit cosmétique  sur  la  surface  de  la  peau  s’inscrit  dans  une  perception  en  deux  dimensions.  En incorporant un parfum, le formulateur ajoute une troisième dimension à son produit. La dimension olfactive se coordonne alors avec la sensation du toucher et le produit parfumé révèle ainsi un nouvel univers à son utilisateur (Roth, 2006). Il est clair que le parfum n’entre pas dans la catégorie des cosmétiques actifs, mais il en est l’un des auxiliaires indispensables et un atout évident sur le plan de l’attrait, donc un atout commercial. Toutes les formulations cosmétiques en contiennent, même en très petites quantités, et commercialement, sa présence n’est pas fortuite. Il est l’auxiliaire unique qui affirme la part de rêve et d’imaginaire que véhicule le produit cosmétique (Le Perchec, 1994).

Article tiré de la thèse de Claire Girard (université de Lorraine 2013)

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