ブログ | 環境・バイオ科 | 日本工学院テクノロジーカレッジ

環境・バイオ科blog

2020年03月13日「web卒業展」漢方化粧品の開発

卒業展で発表予定だったプロジェクトも残り2つになりました。
本日の「web卒業展」は「漢方薬化粧品の開発」です。

このプロジェクトは「機器分析がやってみたい」「化粧品の試作がやってみたい」という学生たちがタッグを組んだものですが、結果的には焦点がぼやけてしまい、発表会では思ったようなアピールができなかったようです。

化粧品の分野では生薬の成分を含み、医薬部外品指定の化粧水やクリームが一定の支持を得ています。
多くの会社からさまざまな化粧品が販売されていますが、「美肌、抗炎症の効果を持つ生薬を使用した、肌荒れに悩む人のための化粧品」を目指しました。

漢方化粧品パネル

先行商品の価格を調べた時にかなり高価だったので、できるだけリーズナブルなもの（学生の感覚だと仕方ないのですが…）を作りたいと考え、比較的安価な生薬で、目的に合致したものを選択しました。

漢方化粧品生薬リスト

抽出法は熱水抽出とアルコール抽出で、しかもコストを抑えるために一度にミックスで抽出を行いました（ここも学生らしい考え方です）。抽出の指標にしたのはグリチルリチン酸で、どちらの抽出でも抽出された量はほぼ変わりませんでした。

エキスを添加する化粧品は、実習で作ったエモリエントクリームにしましたが、熱水抽出エキスだと伸びが悪く、アルコール抽出だと緩くなってしまいました。

漢方化粧品テスト

苦肉の策として両方を等量混ぜて使用して調節しました。

このチームも卒業展ギリギリまで作業をしていたので、容器やパッケージなどについては未完成です。
商品名は「美宝露」と付けました。

もう少し進めていればカッコよかったと思うのですが、残念ながら発表会で使用した仮パッケージです。
このプロジェクトは非常にチャレンジャブルで、やるべきことがたくさんあったのですが、さすがにすべてをこなす事はできませんでした。
テーマを抽出に絞るか、市販エキスで試作に絞るかするともっとインパクトのある結果が得られたかもしれません。

また、このチームに限りませんが、「自分たちの常識」から外れることができないために限界を突破できないパターンが多々見受けられたように思います。
テクノロジーは自然法則や因果関係のパターンを無視しては成り立ちませんが、ヒトの常識とは関係が無いことはよくあります。「自分たちの常識」の外から物事を見ることができるようになるには、様々な経験や多様な人と触れ合うことが必要です。社会人になってからだと意図的に努力しないとできないので、学生でいる間に少しでも多様性に触れることをお勧めします。

SDGsロゴ

○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●

環境・バイオ科

どんな学科か知りたい方はこちら（環境・バイオ科web）

○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●

n-53050518 at 19:18 | この記事のURL | |

2020年03月11日「web卒業展」ゴミ（っぽいもの）から絵具を作ってみた！

少し間が空いてしまい申し訳ありません。

本日の「web卒業展」は「廃棄物から色素を抽出し顔料を作る」です。

このプロジェクトは発表会で第一位に輝きました。
しかし、卒業展本番の展示準備は途中でストップし、展示レイアウトまではご紹介できなくなってしまいました。展示物だけでもご紹介させていただきますので、卒業展風景をご想像ください。

ブログ絵具１

パネルはこんな感じでした。

もともと「日本画材を作ってみる」というプロジェクトは早くから計画をしていて、実はラピスラズリのくず石も入手済みでした。　
「瑠璃色を石からつくってみよう！」って感じですね。
でも、これは体力勝負になりそうだったのと、古い記録から方法を再現している先人もいるようなので、廃材利用の絵具を考え付いた！というものです。

日本画材、特に岩絵の具はかなり貴重なもので、先の瑠璃なんかはとても高価！高級品になるととんでもない値段です。
ラピスラズリの青はウルトラマリンとして西洋でも昔から高額で、フェルメールの「真珠の耳飾りの少女」のターバンなんかに使われている絵具です。
日本ではアズライト（藍銅鉱）を砕いた岩群青が絵具として使われていますが、これも高価（現在では藍銅鉱のほうがラピスより入手しにくい）なので、安価な胡粉（白い日本画材：貝殻を砕いた顔料）を色素で染めて使えないか？というアイディアです。

ブログ絵具の価格

「胡粉を染める色素としてどんな廃棄物が考えられるか」を検討しましたが、なんとか絞り出したのが、コーヒーかすとワインの搾りかす（アントシアニン）でした。
というのも、SDGs時代の今、食品廃棄物の問題がクローズアップされてきているからです。

ブログ食材廃棄現状

現在の日本では、食品ロスや食品廃棄物を減らす取り組み（賞味期限を厳しくしすぎない等）がされるようになりつつあり、食品由来の廃棄物を利用することには意味があります。

コーヒーかすはひたすら熱水抽出し、その褐色色素を濃縮、胡粉表面を染めました。
しかし思ったようには染まらず、薄い茶色の胡粉になりました。

ブログコーヒー色

ワインのほうは、最初はブドウ皮からアントシアニンを取っていましたが、季節が進むと入手困難に陥り、仕方なくナスの皮から抽出することにしました。

burogu アントシアニン抽出

溶剤で抽出すると赤い色素が得られます。
これをカラムで吸着して濃縮し、

ブログアントシアニン精製

更にエバポレーターで濃縮します。

ブログアントシアニン濃縮

これで胡粉を染めると…

ブログ染色胡粉

青くなってしまいました。

胡粉は炭酸カルシウムが主成分なので、水と反応するとアルカリ性を示します。
アントシアニンはアルカリ性で青い色になるので、胡粉表面のpHを変えられればいろんな色が作れると考えましたが、そう単純な話ではありませんでした。

ブログ試し書き

とりあえずアントシアニンは薄い青色、コーヒーは薄い茶色の絵具を作ることができました。

日本画材　ブログ用

それぞれ「みずたまり色」「枯れ葉色」の環境に優しい絵具です。
（ちょっとネーミングが微妙ですが…）

こうやってまとめてみると、やったこと自体は突っ込みどころ満載だったりしますね。
アントシアニンもコーヒーの茶色色素も光（UV）で褪色するので、絵具の用途はもっとしっかり考える必要があります。
胡粉も表面に油膜を作らせたり、別の塩でコーティングしたり、金属イオンをうまく使ったりすれば、もっと濃く染めたり、色を変えたりすることも可能だったと思います。

とは言え、問題が出てくるたびに、あーでもない、こーでもない、と自分たちで悩んで前進していったことは貴重な財産になるはずです（あえて強くは口をはさみませんでした）。
その悩んだところのもどかしさとプレゼンテーションの明快さが、聴衆に高く評価されたということだと思います。

とても良いプレゼンテーションでした。

SDGsロゴ

n-53050518 at 19:8 | この記事のURL | |

2020年03月07日「web卒業展」サンゴに優しい日焼け止め

本日の「web卒業展」は

お待たせしました。
ここまで　Save The Ocean プロジェクトとしてご紹介してきた
「サンゴに優しい日焼け止め」です。

サンゴに優しい日焼け止めパネル１

これまでの経過ではミドリイシの話しか出していませんでしたが、結局、安定的なミドリイシの飼育ができておらず、最終的なテストには至りませんでした。

しかし、化粧品と環境のどちらも学ぶ環境・バイオ科だったからこそ考えついたテーマに加え、自分たちで試行錯誤しながら必要なデータを取ってきたことから、教員全員が推薦して卒業展での表彰対象としてノミネートされていたプロジェクトです。

まず、前提として、
日焼け止めには「紫外線散乱材」と「紫外線吸収剤」のどちらか、または両方が入っています。散乱材は酸化チタンや酸化亜鉛などで、紫外線を反射することで皮膚を守ります。吸収剤は有機化合物で、紫外線を吸収することで皮膚を守ります。吸収剤のうちオキシベンゾンとオクチノキサートは造礁サンゴ（特にミドリイシ類）を白化させてしまうことがわかっていますが、そのほかの吸収剤も類似の構造を持っています。しかし、白化自体のメカニズムもやっとわかってきたところで、どの物質が白化させるかの知見は不十分です。白化させるかどうかを調べる実験系も確立されているとは言いにくい状態です。

サンゴ礁の美しさが観光資源であるハワイやパラオなど、これらの吸収剤を含む日焼け止めを規制する動きが急速に広がっています。

吸収剤日焼け止め

各メーカーやディーラーも素早く対応して「サンゴに優しい日焼け止め」を販売していますが、成分表を確認するとオクチノキサートが別の名前で入っていたり、これらの物質と非常によく似た構造の物質を加えていたりするケースも多いようです。
また「ノンケミ」と呼ばれる散乱材のみ使用した日焼け止めがトレンドになりつつありますが、散乱材だけではUVAを抑えにくいので、SPF値は30以下になるケースが多いようです。

そこで
１　紫外線カットはできるだけしっかり（SPF50を目指す）
２　サンゴに有害な成分を一切含まない（「有害」というデータがあるものは使わない）
３　べたつきなどが無く、使い心地がよい
４　白浮きはできるだけ抑える
５　良い香りにもこだわる

という、かなり欲張りな製品を目指しました。

市販のサンゴに優しい日焼け止めはローションやクリームがほとんどです。「使い勝手、使い心地」という観点から、スティックタイプを目指すことにしました。
散乱材にはサンゴに影響したというデータが無い酸化チタンを採用し、手持ちのチタンを使って試作を繰り返し、感触をテストしました。さらにテイカ株式会社様から最新の酸化チタンのサンプルをご提供いただいて試作し、触感と白さをテスト、ワックスとオイルの微調整を行って処方を決定しました。

酸化チタン比較

最新型で最も小さな超微粒子であるMT-N1はなぜか他のチタンよりも白くなってしまいました。
顕微鏡観察してみると、確認できるサイズの塊が残っており、手で練ったり、プロペラでオイルに拡散したりするだけでは十分に分散できなかったようです。

香りも手持ち香料をブレンドし、フローラルでありながら石鹸のような香りを着けました。

出来上がった試作品のSPFを測りたかったのですが、SPFはヒトの皮膚で測定するため、費用と時間がかかります。
UVをさえぎる能力だけなら学校の分光光度計が使えるのではないかと考え、スライドグラスに日焼け止めを塗り、吸光度を測定してみました。

市販品はUVAの範囲、UVBの範囲ともに少しだけUVを止めています。
試作品はUVBの範囲はほぼすべて、UVAも波長が短めの場合はある程度UVをカットすることがわかりました。
単純比較はできませんが、少なくともSPF30が期待できるデータです。

製品名は海へのプレゼントという意味を込めて　Makana Aloha （マカナ　アロハ）

「つくる責任つかう責任」「海の豊かさを守る」ことを目指した、サンゴに優しい日焼け止めです。

サンゴに優しい日焼け止めパネル２

あとはサンゴでテストできる実験系を作って本当に影響しないかどうかを確認したいと思います。
また、超微粒子酸化チタンをうまく分散させる方法も考えないといけません。きっと、もっといいものが作れるはずです。
次の世代が続いてくれることを期待しています！！

SDGsロゴ

○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●

環境・バイオ科

学生スタッフや先生から直接お話しを聞いてみませんか？
体験入学＋オープンキャンパス　インフォメーション
メニューはこちら

オープンキャンパス＋体験入学　好評開催中
お一人でも、お友達と一緒でも、ご家族でも大歓迎！！
お気軽にお越しください！

どんな学科か知りたい方はこちら（環境・バイオ科web）

○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●

n-53050518 at 16:5 | この記事のURL | |

2020年03月06日「web卒業展」第四弾です！

「web卒業展」第四弾は「ボイセンベリーを使った商品の開発」です。

ボイセンベリー画像

ボイセンベリーというのは米国で発見されたキイチゴで、ラズベリーとブラックベリーの交雑種と考えられています。
ニュージーランドでたくさん栽培されていますが、日本でも特産物に育てようとしている地域が複数あります。株式会社シーエスラボの工場がある館林市もその一つです。

「潤美リップ」はリコチャレイベントリコチャレイベントのお願いをした際に、このボイセンベリーでコラボできませんかね？という話が持ち上がり、いろいろ検討してきたものの一つです。

ボイセンベリーパネル１

ということで、卒業展に向けたプロジェクト進行状況！でちょこっと紹介したリップバームのプロジェクトが立ち上がったわけです。

ボイセンベリーにはエラグ酸が多量に含まれ、黒く見えるほどアントシアニンが豊富。
抗酸化活性が非常に高いことが知られています。
このボイセンベリーエキスをどう使うか、を考え、群馬県のからっ風に負けないリップバームを作りました。

ボイセンベリーパネル２

せっかくベリー系なので食べられる成分を使い、香りもできるだけおいしそうなベリーの香りにこだわってみました（これが苦労の原因でしたが）。

シーエスラボの皆様と打ち合わせを繰り返し、試作結果と改善策を話し合い、必要な場合には界面活性剤や香料のサンプルもいただいて、さらに試作を繰り返しました。

リップ化粧品はワックスのような固体油脂の構造物の隙間を液体油脂が埋めることで独特の滑りと触感を生み出します。ところがボイセンベリーエキスやこだわった香料は水を多く含んでいます。配合量が限界を超えてしまうと割れや凹みを生じてしまいます。

リップバーム　ひび割れ

使うワックス、油、界面活性剤を変更したり、エキスや香料の量を微調整するなどして、香りや触感を理想に近いままにして割れを起こさないことになんとか成功しました。

ボイセンベリーエキスではほとんど着色しないので、リップ用のマイカを使って着色しました。
最終的に「おいしそう」なブーゲンビレアカラーを採用しました。

色の試作

パッケージデザインはシーエスラボ様が販売されている
「館林産ボイセンベリー濃い化粧水」
のデザインを使わせていただき、シリーズのような感じを出しています。

BBﾘｯﾌ縮小

卒業展にはシーエスラボの皆様も見に来られる予定でしたが、残念ながら中止になってしまいました。
これらの画像を送ったところ、クォリティについてはご好評をいただけたようです。

ボイセンベリープロジェクトは潤美リップ以外にも進行中です！
他のものも近いうちにご紹介できたらと考えています。
請うご期待！！

SDGsロゴ

n-53050518 at 20:23 | この記事のURL | |

2020年03月06日「web卒業展」第三弾！

昨日に引き続き、環境・バイオ科「web卒業展」をアップしていきます！

展示紹介の第三弾は「黒湯粉末を使用した入浴剤の作製」です。

入浴剤１

黒湯入浴剤プロジェクトは4世代目にあたります。
昨年から下丸子にある足湯カフェの湯セレクト様と連携をしながらプロジェクトを進めています。

黒湯　連携パネル

今年は黒湯の有効成分と言われている「フルボ酸」の分析手法の確立とよりレベルアップした入浴剤の試作が目標になりました。

フルボ酸は高分子であり、標準物質が入手困難です。昨年取り寄せたサンプルを比較対象に用いて、文献通りに分光光度計で吸光度を測定しましたがよくわかりません。HPLC（高速液体クロマトグラフィー）で他の物質から分離して分析するとそれらしいピークが出ました（条件設定は相当苦労しましたが…）。

入浴剤パネル

入浴剤の試作では粉末化の手法の検討と成分設計を行っています。

入浴剤パネル２

粉末化には昨年と同じ「加熱」「常温で静置（自然乾燥）」「エバポレーター」に加えて「スプレードライ（インスタントコーヒーや粉末だし等に使われる方法）」を試しました。
スプレードライはテストが時期的に試作に間に合わなかったので、製品の試作には「加熱」で得た粉末を使用しました。

黒湯加熱

スプレードライはテストを依頼した会社に行き、4通りの条件を試しました。

黒湯スプレードライ作業

下からライトを照射すると粉の出来具合がわかります。
SEM（走査型電子顕微鏡）でチェックしてもらうと、かなり小さな中空球体ができており、表面がザラザラしたタイプとつるっとしたタイプができることがわかりました。

スプレードライSEM

左がスプレードライ、右が加熱の粉末です。
スプレードライは回収率がよくなかったので、今後の課題になりそうです。

設計では保湿成分がネックになりました。
化粧品では油分で皮膚を覆って水分蒸発を防ぐのがベーシックな方法ですが、入浴剤だと溶かしたときに油膜ができるのはNGです。

入浴剤　油膜

油膜以外にも加える保湿成分により粉が結着せず、割れが生じるケースもありました。

入浴剤　割れ

様々な処方変更を繰り返して無事に形成できました。
大きな貝殻は普通の浴槽用、小さな貝殻は足湯用（湯セレクトオリジナルの温ぽん用）です。

入浴剤作業中

香りには「グリーンティー」を使っています。

前回ご紹介した黒湯入り化粧品もそうですが、黒湯は大田区を代表する資源です。
環境・バイオ科では大田区とも連携しながら、引き続き「黒湯の商品化」に向けて検討を続けていきます！

今回の試作品やパネルは環境・バイオ科実験室以外に、湯セレクト様店舗でも展示予定です。
ぜひ足湯を楽しみに訪れてみてください。

10.30 湯セレクト2

・卒業展中止のお知らせ

○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●

環境・バイオ科

学生スタッフや先生から直接お話しを聞いてみませんか？
体験入学＋オープンキャンパス　インフォメーション
メニューはこちら

オープンキャンパス＋体験入学　好評開催中
お一人でも、お友達と一緒でも、ご家族でも大歓迎！！
お気軽にお越しください！

どんな学科か知りたい方はこちら（環境・バイオ科web）

○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●○●

n-53050518 at 14:22 | この記事のURL | |