LES FAMILLES D’INGRÉDIENTS

Maintenant que nous avons vu la structure globale d'une formule, intéressons-nous de plus près aux familles d’ingrédients, avec leurs exemples, leurs rôles précis et leurs particularités.

Une formule cosmétique est composée de plusieurs familles d’ingrédients, et chacune a un rôle bien précis : assurer la stabilité, l’efficacité, et donner la texture souhaité. On regroupe ces ingrédients dans deux grandes partie selon leur affinité: la phase aqueuse et la phase huileuse. Une “phase”, c’est tout simplement un ensemble d’ingrédients qui se mélangent entre eux et forment un milieu homogène dans la formule. Dans la suite, on va parcourir ces phases pour comprendre comment elles s’assemblent et construisent la formule.

La phase aqueuse

L’eau déminéralisée est le solvant de la phase aqueuse. Un solvant, c’est la substance majoritaire, le plus souvent liquide, capable de dissoudre une ou plusieurs substances pour former une solution homogène. L’eau représente souvent la plus grande part de la phase (environ 70%). Elle sert à dissoudre facilement les autres ingrédients de cette phase comme les gélifiants. Côté sensorialité, l’eau apporte surtout de la fraîcheur. Elle lubrifie peu, glisse peu et s’évapore vite. En revanche, elle aide à diminuer le coût de la formule.

Cette phase contient d’autres ingrédients que l’eau vient solubiliser :

• Les polyols, ou glycols, sont dans la famille des humectants. Ce sont des ingrédients hygroscopiques, c’est-à-dire qu’ils on la capacité d’attirer et de retenir l’eau. Ils jouent un double rôle : dans la formule, ils maintiennent l’hydratation du produit, et sur la peau, ils captent l’humidité de l’air ambiant et des couches profondes de l’épiderme pour l’apporter à la surface de la peau, améliorant ainsi l’hydratation cutanée. Un surdosage d'humectants peut créer un film collant désagréable sur la peau. L’humectant le plus utilisé en cosmétiques est la Glycérine, pour son excellente tolérance cutanée et une efficacité prouvée en terme d’hydratation. Vous pouvez également trouver le Propanediol ou Sorbitol dans une liste INCI.

• Les agents de texture hydrophiles, ou gélifiants, servent à structurer et stabiliser la formule. Ils augmentent la viscosité (consistance) de la phase aqueuse et modulent la texture en créant un réseau de gel. Le gel est un état intermédiaire entre le liquide et le solide : il a une structure organisée mais reste souple et déformable. Grâce à eux, on adapte la formule au packaging et à l’usage : tenue en pot, sprayabilité, gels coiffants et laits sprayable solaires. Ils permettent aussi de maintenir des particules en suspension, comme des paillettes ou des nacres.
  Il existe différents types de gélifiants avec des caractéristiques propres : les naturels comme la Xanthan Gum, la Carraghénane par exemple. Les gélifiants synthétiques comme les carbopol et acrylates. Les cellulosiques comme hydroxyethylcellulose et enfin les gélifiants minéraux (argiles) : les bentonite et hectorite

• Les conservateurs sont des ingrédients indispensables pour garantir la sécurité microbiologique des produits cosmétiques contenant de l’eau. Leur rôle : empêcher le développement de bactéries, levures et moisissures qui pourraient proliférer dans la formule. Ils sont nécessaires car l’eau est un milieu propice au développement des micro-organismes. Dans un environnement humide comme la salle de bain, un produit cosmétique ouvert et manipulé régulièrement est exposé à des contaminations.
  Sans conservateur, le produit deviendrait rapidement un "nid à microbes" susceptible de provoquer : Infections cutanées, Irritations et Altération de la formule (odeur, texture, couleur).
  Au laboratoire, on réalise des tests de microbiologie, qu’on nomme Challenge test : la formule est mise en contact avec différentes souches bactériennes et l’on mesure le temps nécessaire à la formule pour les éliminer.
  Les produits anhydres (sans eau), comme les sticks à lèvres ou les huiles pures, n'ont pas besoin de conservateurs car les micro-organismes ne peuvent pas s'y développer.
  Dans la liste INCI, on retrouve souvent le Phenoxyethanol, Sodium Benzoate, Potassium Sorbate, Ethylhexylglycerin ou paraben.

La phase huileuse

• La phase huileuse rassemble tous les corps gras de la formule. Ce sont des ingrédients lipophiles (affinité avec le gras) et hydrophobes (non miscibles à l’eau). On y retrouve les huiles, les beurres, les cires, ainsi que les esters et silicones.
  La distinction majeure entre ces catégories réside dans leur point de fusion, c'est-à-dire la température à laquelle la matière passe de l'état solide à l'état liquide. En formulation, ces corps gras modulent la sensorialité (le glissant, le fini sec ou riche), la pénétration, le confort et la viscosité du produit fini.
  Nous pouvons classer ces ingrédients en trois grandes familles :
  1. Les HUILES sont des corps gras liquides à température ambiante avec un point de fusion généralement inférieur à 20°C. Elles constituent souvent la part majoritaire de la phase grasse et jouent un rôle clé dans la sensorialité.
  On distingue plusieurs origines et types d'huiles, chacune ayant un comportement unique :
  Les Huiles Végétales (aussi appelé Triglycérides) : Issues de graines ou noyaux, elles sont riches en acides gras. Elles sont nourrissantes mais peuvent avoir un toucher "gras". Leur nom INCI se termine souvent par OIL. Attention, ce sont des ingrédients très sensibles à l’oxydration, elles doivent toujours être protégées par un antioxydant.
  Je peux vous citer l'huile de Tournesol, l'huile d'Amande douce ou l'huile de Jojoba.
  Il existe aussi les Huiles Synthétiques et Esters : elles sont fabriquées par réaction chimique (nommée estérification), elles sont conçues pour être stables et offrir un toucher "sur-mesure", souvent plus léger, glissante et sec que les huiles végétales. Il y a Caprylic/Capric Triglyceride ou l'Isododécane.
  Enfin, les Silicones : Ce sont des polymères synthétiques issu de la pétrochimie qui apportent un toucher unique : un glissant exceptionnel et un fini velouté, non gras, très difficile à reproduire naturellement. Comme le Dimethicone ou le Cyclomethicone. On généralement la terminaison en “-cône”.
  2. Les BEURRES sont des corps gras solides ou semi-solides à température ambiante, avec un point de fusion généralement compris entre 25°C et 45°C. Leur particularité est qu’ils fondent à la température du corps (environ 37°C), procurant une sensation de fondant immédiat à l'application. Ils ont un double rôle texturant et protecteur : Ils augmente la viscosité des crème et apportent de l’onctuosité. Ils sont plus occlusifs que les huiles, donc ils forment un film lipidique qui limite la perte en eau. Ils sont souvent utilisé dans les baume pour le corps ou crèmes mains.
  Le beurre de karité est l’incontournable, mais il existe aussi le beurre de cacao, de mangue, d’illipé. Pour les reconnaitres, leur nom INCI se terminent souvent par Butter.
  3. Enfin, les cires, qui sont des corps gras très solides avec un point de fusion élevé, généralement supérieur à 50°C. Contrairement aux beurres qui fondent sur la peau, les cires restent solides plus longtemps et apportent de la structure. Elles sont indispensables pour Durcir une formule : C'est grâce à elles que les sticks (comme les rouges à lèvres et déodorants) sont solides et ne fondent pas dans le sac à main. Mais aussi pour créent une barrière protectrice très résistante sur la peau contre le froid et l’eau par exemple.
  Et enfin, elles aident à stabiliser les émulsions en épaississant la phase huileuse
  Les plus connues sont la cire d'Abeille, cire de Candelilla, cire de Carnauba. D’ailleurs leurs noms INCI terminent par WAX.

• On ajoute un antioxydant pour protéger du rancissement ou de l’oxydation des corps gras, afin qu’elles ne prennent pas d’odeur ni de couleur avec le temps, en particulier pour les corps gras d’origine végétale. Exemples: vitamine E, vitamine C ou Tocopherol.

• Pour formuler un produit solaire, les filtres UV, qu’ils soient minéraux ou synthétiques, en poudre ou en liquide, sont incorporés dans la phase grasse. Ce sont eux qui assurent la protection et déterminent le SPF.

Les émulsionnants

L’émulsionnant, aussi appelé émulsifiant, est indispensable dès qu’une formule contient de l’eau et de l’huile, qui ne se mélangent pas naturellement. Comme pour la mayonnaise où l’œuf fait le lien, en cosmétique l’émulsionnant relie ces deux phases. Ils permettent de créer une texture stable et homogène appelée émulsion.

Un émulsionnant est une molécule amphiphile, c’esy-à-dire qu’elle possède deux parties :
- Une tête hydrophile qui est attirée par l’eau
- Une queue lipophile, qui est attirée par les corps gras et qui déteste l’eau.

Il se place à l’interface entre l’eau et l’huile et s’oriente selon ses affinités donc sa tête dans l’eau et sa queue dans l’huile. Créant ainsi un pont entre les deux phases. Cette disposition assure une texture homogène et évitent le déphasage (c’est à dire la séparation des phases). Le choix de l’émulsionnant influence directement la stabilité et la texture finale, certains sont adapté pour les fluides très légers et d’autres plutôt baumes solide en pot. Nous pouvons souvent trouver dans les listes INCI le Glyceryl Stearate, le Cetearyl Alcohol en combinaison avec le Ceteareth‑20 ou enfin le Polyglyceryl‑x.

Il existe également la famille des Co-émulsionnants ou agents de consistance. Ce ne sont pas des émulsionnants à part entière, mais ils renforcent la stabilité de l’émulsion en apportant de la consistance et améliorent la texture.
En chimie, on les appels les alcool ou acide gras. Cetyl alcohol, cetearyl alcohol et stearic acid en sont des exemple.

Les tensio-actifs

Voyons à présent la vaste famille des tensio-actifs. Ils sont indispensables dans une formule qu’on souhaite faire mousser, comme dans un gels douche, ou démaquillant. Ce sont nos moussants ou lavants. Chimiquement, ils sont constitué de la même manière que les émulsionnants. Leur particularité est qu’ils sont amphiphiles avec une partie qui aime l’eau et une partie qui aime l’huile. Généralement, nos tensio-actif ont une grosse partie hydrophile, utilisé pour faire des gels douche. Selon leur tête hydrophile, ont distingue 4 type de tensio actifs :

• Les tensioactifs anioniques, ce sont eux qui moussent énormément, qui forme une belle mousse dans nos shampoing et qui dégraissent très fort. Ils donne la sensation de propreté immédiate. Ils sont d’ailleurs trop décapant et irritants car ils accrochent très fort la kératine de la peau et aux lipides. On les connait bien, les anioniques puissants sont les sulfates comme le Sodium Laureth Sulfate très souvent utilisé dans les shampoings et gels douche conventionnels. Il existe également les anioniques moins puissant et plus doux, a base d’acides aminés, comme le sodium cocoyl glutamate ou sodium lauroyl glutamate, moins irritant qu’un sulfate mais qui apporte quand même une belle mousse.

• Les tensioactifs Amphotères, ils rendent la mousse plus crémeuse et plus douce et fine. Ils sont presque toujours en duo avec les anioniques. Ils réduisent l’agressivité des anioniques sur la peau. On peut souvent retrouver le Cocamidopropyl Betaine ou Coco-betaine.
  Un bon gel nettoyant mélange souvent un anionique pour créer la mousse et nettoyer ET un amphotère pour adoucir.

• Les tensioactifs non-ioniques, ils lavent mais ne mousse quasiment pas. Ils peuvent être utilisé en co-emulsionnant. Ils respectent le film hydrolipidiques de la peau, ils ne décapent pas et sont plutôt très doux et confortable. Ils sont d’ailleurs souvent issus de sucres. Ils sont généralement ajouté dans les produits soins, comme un lait démaquillant, sans mousse. On retrouve le coco-glucoside et le decyl glucoside par exemple, qui sont issu du sucre.

• Les tensioactifs cationiques, sont des conditionnants, c’est à dire qu’ils sont gainants et démêlants pour les cheveux. Ils peuvent aussi apporté un effet brillant. Ils ne lavent pas. Ils sont généralement présent dans les après-shampoings et les masques comme le behentrimonium chloride et le quaternium-87.

Les tensioactifs moussant comme les anioniques, amphotères et non ioniques sont ajouté dans les produits lavants comme le gel douche et le shampoing pour éliminer les saletés, le sébum et les impuretés. Les queues lipophiles se fixent sur les graisses (sébum, maquillage) alors que les têtes hydrophiles restent dans l’eau. Les tensioactifs forment des micelles (petites sphères) qui emprisonnent les saletés au milieu. Pour que l'eau de rinçage emporte les micelles et les saletés.

C’est différent pour les produits conditionnant comme un après shampoing ou un masque. Les tensioactifs cationiques se déposent sur les cheveux, formant un film protecteur qui démêle, lisse et apporte de la brillance.

Autres

Enfin, il existe des familles annexe, qui peuvent être incorporer soit dans la phase aqueuse, soit dans la phase huileuse.

• Les actifs peuvent être hydrophiles ou lipophiles. Ce sont des extraits de plantes, des eaux florales ou des molécules connues type niacinamide ou panthénol, souvent coûteuses, qui apportent l’efficacité ciblée: hydratation, anti‑âge, apaisement, antioxydants, éclat. Leur résultat dépend du dosage. Quand une marque revendique, par exemple, “hydratation 8 h”, des tests d’efficacité sont réalisés sur volontaires : mesure témoin sans produit, application sur l’avant‑bras, puis relevés à différents temps (T0, T2 h, T8 h, T24 h, etc.), selon la revendication souhaité. Il existe toute sorte d’appareil pour mesuré par exemple l’éclat sous la Lampe de Wood qui inspecte la peau sous lumière ultraviolette et permet d’évaluer l’éclat de la peau. L’évolution des rides dure 2 mois et sont effectué par analyse 3D de la surface de la peau. Une caméra capture les images avant et après utilisation du produit pour mesurer la profondeur, la longueur et le volume des rides avec précision.

• Le parfum est ajouter pour donner une odeur agréable, masquer l’odeur de base de la formule et signer l’identité d’une gamme. Il est retrouvé dans la liste INCI avec l’intitulé “Parfum” ou “Aroma” si c’est un arôme alimentaire (par exemple dans les produits contours des lèvres ou dentifrice)

• Les poudres sont soient texturantes et matifiantes, soient visuelles.
  Les texturantes sont utilisées pour modifier le toucher de la crème. Elles peuvent atténuer le côté gras ou collant des huiles en laissant un fini poudré, doux sur la peau. Il existe l’amidon de maïs, la poudre de riz ou la silice. Ensuite, il y a les poudres visuelles comme les nacres, les pigments et les paillettes. Les nacres et les pigments sont minérales, comme le Mica ou les oxydes de fer qui apportent la couleur dans le maquillage ou la lumière (effet glow).
  Ensuite les paillettes : elles sont plus grosses que les nacres, donc visible à l’oeil nu et elle réfléchissent la lumière. Attention, certaines paillettes en plastiques sont progressivement interdites pour des raisons écologiques (les microplastiques). Il existe des paillettes biodégradables à base de cellulose végétale.

• Les exfoliants sont des particules abrasives. Ce sont des grains visibles à l’oeil nu, utilisés pour l’exfoliation mécanique : le gommage. En frottant sur la peau, ils décollent les cellules mortes. Un grain fin et rond sera doux pour le visage, tandis qu’un grain gros et irrégulier (type noyaux de fruits broyés) sera réservé au corps. Ils devront être en suspension dans la formule gelifiée. Dans la liste INCI, on trouve : Prunus Armeniaca Seed powder (noyau d’abricot) ou sucrose (sucre).

• Les colorants servent à teinter les formules. Ils sont identifiés par un CI (Colour Index) à cinq chiffres et sont soumis à des restrictions réglementaires listé dans l’annexe 4 du règlement. On distingue colorants, pigments et nacres; ces dernières apportent de la brillance et un effet glow.
  Comme exemple, je peux citer le CI77891 qui est le pigment blanc, de dioxyde de titane. Il existe aussi les mica

• Il existe des ingrédients qui sont de la famille des chélatants. Ils servent a emprisonner les ions métalliques comme le calcium, le magnésium, le fer et le cuivre qui sont naturellement présent dans l’eau ou dans les matières premières. Ces ions métalliques libres cause 3 problèmes majeurs dans nos formules : Ils tuent la mousse, ils accélèrent le rancissement et l’oxydation du produit et ils nourrissent les bactéries. Dans la liste INCI, on retrouve souvent l’EDTA comme le Disodium EDTA ou en plus naturelle, les acides de fruits comme phytic acid, sodium gluconate.

• Et pour finir les tampons, appelé aussi régulateurs de pH. Ils servent à ajuster le pH de la formule. Il s’agit d’acides, comme l’acide citrique ou lactique (pour diminuer le pH) et de bases comme la soude (augmente le pH).

Il y a beaucoup détail mais ne vous inquiété pas ce sera plus clair lors du module étude de cas. Vous aurez à disposition votre tableau récapitulatif des grandes familles d’ingrédients. Les choses à retenir ici est qu’une formule cosmétique associe une phase aqueuse, une phase huileuse, des agents de structure et un émulsionnant pour former un ensemble stable et homogène. Les actifs apportent l’efficacité ciblée, tandis que les conservateurs assurent la sécurité microbiologique du produit. Les gélifiants et les corps gras règlent la texture, la tenue, l’étalement et le toucher pour s’adapter à l’usage et au packaging. Le choix et le bon dosage de chaque famille d’ingrédients déterminent la stabilité, le confort d’application et le rendu visuel. Selon la galénique et le format souhaité (gel, lait, baume, huile…), ces phases varie. Nous le verrons dans le prochain chapitre de ce module, consacré aux galéniques.