明胶

明胶 (Gelatin) 化妆品成分科学评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称: Gelatin

来源与提取工艺

• 主要来源:
  • 动物结缔组织（牛/猪皮、骨骼、肌腱）
  • 鱼类鳞片及皮肤（冷水鱼为主）
• 提取工艺:
  • 酸处理法（A型明胶）: pH 1-3环境下水解胶原蛋白，等电点pH 7-9
  • 碱处理法（B型明胶）: 石灰水浸泡数周，等电点pH 4.7-5.2
• 关键加工参数:
  • 水解温度：45-60℃
  • 分子量范围：15,000 - 250,000 Da
  • 凝胶强度（Bloom值）：50-300 g（化妆品常用80-150 g）

注：化妆品级明胶需符合ISO 9665及FDA 21 CFR §172.665标准 (来源：JECFA食品添加剂标准)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键研究发现	起效浓度
成膜剂	温度依赖性凝胶化形成透气膜层，降低TEWL	强效证据	离体皮肤测试显示TEWL降低18-25% (Skin Pharmacol Physiol, 2014)	0.5-5%
粘度调节	氢键网络形成增稠体系	强效证据	流变学研究证实剪切稀化特性 (Rheol Acta, 2017)	0.2-3%
"胶原补充"	水解胶原肽段可能刺激成纤维细胞活性	有限证据	体外试验显示分子量>50kDa片段难透皮 (Int J Cosmet Sci, 2016)	N/A
乳化稳定	界面吸附降低油水表面张力	强效证据	显微观察证实O/W乳液滴粒径稳定 <5μm (Colloids Surf B, 2020)	1-8%
"抗衰老"	理论推测：提供氨基酸营养基质	微弱证据	缺乏临床抗皱数据，仅为配方辅助功能 (厂商宣称需谨慎评估)	N/A

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	化妆品功能关联
氨基酸序列	Gly-Pro-Hyp三肽重复单元	占总量55-60%	凝胶网络结构基础
亲水性氨基酸	赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)	带正电荷，等电点依赖	水结合能力（每克结合2-3g水）
疏水性氨基酸	丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)	占比18-22%	界面吸附稳定乳液
交联结构	羟脯氨酸(Hyp)二硫键	热可逆性	熔点28-32℃（体温响应性）
微量组分	钙离子(0.5-1.2%)、灰分(<2%)	加工残留	可能影响电解质稳定性

结构特征: 三股螺旋结构（体温下部分保留），Bloom值与分子链长度正相关 (Food Hydrocolloids, 2019)

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 面膜：成膜基质（3-10%）+冷却收缩效应
• 发用产品：头发定型剂（1-3%）+光泽增强
• 膏霜乳液：粘度调节（0.5-2%）+稳定剂
• 彩妆：睫毛膏/眉胶成膜基材

协同增效组合

• 保湿协同：
  • 甘油/山梨醇 → 降低结晶度增强柔韧性
  • 透明质酸 → 互补分子量保湿网络
• 流变改性：
  • 黄原胶 → 抗电解质沉淀（+0.1-0.3%）
  • 卡波姆 → pH 4-5时形成复合凝胶
• 功能强化：
  • 水解胶原蛋白 → 增强低温延展性
  • 硅弹性体 → 改善膜层滑爽度

禁忌配伍：强酸性(pH<3)导致水解，菠萝蛋白酶/木瓜蛋白酶引降解 (J Soc Cosmet Chem, 1992)

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级：安全（浓度≤10%）(CIR Report 2011)
• 致敏率：<0.3%（主要关联动物源过敏）
• 眼刺激性：兔眼试验无可测刺激（5%溶液）

适用性限制

• 宗教禁忌：伊斯兰教/犹太教需Halal/Kosher认证
• 纯素规避：100%动物源性
• 温度敏感性：≥35℃体系粘度显著下降
• 微生物风险：水分活度>0.85时需强化防腐

特殊人群警示

• 疯牛病风险：牛源明胶需提供TSE/BSEfree证明
• 鱼类过敏者：鱼源明胶需明确标注

6. 市场定位与消费者认知

市场现状

• 价格定位：$5-15/kg（低成本辅料）
• 应用占比：面膜领域>60%，洗护产品>25%
• 区域差异：亚洲市场接受度＞欧美

消费者认知分析

• 正面认知：
  • "天然来源"（83%消费者调研）
  • "可生物降解"（环保标签优势）
• 负面认知：
  • "动物副产品"（素食主义排斥）
  • "工业明胶"关联（食品负面事件波及）
• 营销趋势：海洋明胶（鱼源）定位高端天然线

7. 总结与展望

技术价值总结

• 核心优势：卓越的温敏成膜性，低成本流变改良
• 功效局限：透皮吸收率低，生理活性证据薄弱
• 不可替代性：特定质地（可剥式面膜）的关键基料

未来发展方向

• 技术升级：
  • 酶解改性制备低分子活性肽
  • 复合植物胶体开发（瓜尔胶/刺槐豆胶）
• 可持续性：细胞培养明胶（无动物源）研发加速
• 功效验证：需临床级研究证实透皮功能宣称

最终结论：作为历史悠久的化妆品辅料，明胶在物理性能调控方面具有不可替代性，但需理性看待其生物功效宣称，未来需通过技术创新解决来源伦理及功能升级挑战 (依据：化妆品科学文献综合分析)。