CH616955A5 - - Google Patents

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CH616955A5
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Jean Cazorla
Yves Tillon
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Roger & Gallet Sa
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Description

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'aérosols.
Il s'agit notamment des cosmétiques, d'articles d'hygiène, de produits pharmaceutiques ou para-pharmaceutiques à usage externe et de produits alimentaires. Ils peuvent avoir la consistance pâteuse, crémeuse ou liquide.
Les cosmétiques classiques selon l'état de la technique,
outre leurs principes actifs qui sont très variés, utilisent le plus souvent des agents conservateurs chimiques (antioxydants, bactéricides, bactériostatiques, fongicides, fongistatiques) plus ou moins toxiques ou agressifs pour la peau. Leur conditionnement en aérosols, si l'on effectue une purge du récipient de son air résiduel par l'agent propulseur, supprime dans certains cas la nécessité d'utiliser un antioxydant. Toutefois, le propulseur est un gaz d'origine chimique, azote ou dérivé chlorofluoré par exemple, dépourvu de propriétés microbicides et il est donc nécessaire d'ajouter des agents possédant celles-ci.
Des inconvénients du même genre se présentent dans de nombreux produits, autres que les cosmétiques, conditionnés en aérosols.
L'invention se propose de supprimer ces inconvénients et d'obtenir une stabilisation efficace du produit conditionné en aérosol, généralement sans utiliser de conservateur chimique, tout en améliorant par ailleurs la stabilité, la pureté microbiolo40 Eau distillée Q.S.P. 1000 + quelques oligo-éléments en solution très diluée (Fe, Zn, Mn, Co).
L'émulsion est préparée de manière classique en faisant fondre la phase grasse à 65° , puis, en la maintenant à cette température, en chauffant la phase aqueuse à 65° et en la 45 maintenant à cette température jusqu'à dissolution des ingrédients et en versant lentement, sous agitation lente, la phase grasse dans la phase aqueuse.
On poursuit ensuite l'agitation jusqu'à descente de la température à 32° et on l'ensemence avec des grains de kéfir. Le su kéfir se présente sous forme de grains durs, translucides, de forme irrégulière et de taille variable (3 à 10 mm) ; chacun de ceux-ci représente un amoncellement considérable des quatre micro-organismes spécifiques du kéfir, à savoir 3 bactéries et une levure. H s'agit des trois bactéries suivantes: lactobacillus 55 caucasicus, streptocoque lactis, leuconostoc mesenteroide, et de la levure saccharomyces fragilis.
La culture du kéfir est faite, de manière connue en soi, en prenant soin de préparer le milieu de culture et de le renouveler périodiquement pour obtenir un bon état physiologique des 60 grains permettant une activité fermentative intense.
L'on ensemence 1 kg d'émulsion avec 50 g de grains de kéfir, à la température de 32°, et on laisse en contact 8 heures en maintenant cette température. Il se produit ainsi une multiplication des microorganismes se traduisant par une augmentais tion du poids des grains, accompagnée d'une migration des microorganismes vers la phase aqueuse de l'émulsion où ils restent en suspension. Par filtrage sur tissu lorsque l'opération d'ensemencement est achevée, les grains de kéfir sont séparés
3
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de l'émulsion et peuvent ainsi être réutilisés. Ce filtrage évite qu'ils puissent obturer la valve du récipient aérosol.
Au cours de la fermentation, le pH de l'émulsion aura tendance à baisser et il est préférable, pour l'ajuster à la valeur 6,5, de procéder à l'addition, dans l'émulsion ensemencée et filtrée mais non encore conditionnée, d'un agent alcalin tel que de la triéthanolamine, ce qui a pour effet d'activer la fermentation.
Le conditionnement de l'émulsion s'effectue ensuite en répartissant l'émulsion ensemencée dans des récipients aérosols, en purgeant le volume résiduel à l'azote, puis en fixant la valve par sertissage. On place ensuite les récipients en étuve à la température de 32°, et l'on suit l'évolution de la pression résultant de la fermentation. Celle-ci se stabilise au bout de 7 jours et, mesurée à la température de 25° , atteint une valeur de 8 kg. La fermentation est alors terminée.
Le produit étant devenu, au cours de la fermentation, trop acide pour un usage cosmétologique, et ne contenant aucun parfum (ceux-ci étant nuisibles pour les microorganismes, ne sont pas prévus dans la composition de l'émulsion telle qu'indiquée ci-dessus), il convient d'ajouter, après fermentation, un agent alcalin (nouvelle addition de triéthanolamine) ramenant le pH à la valeur désirée et un concentré de parfum.
Cette addition s'effectue à l'aide du dispositif représenté au dessin.
Dans un premier mode d'exécution (figures 1 et 2, celui-ci est un petit récipient en forme de couronne 1, fixé autour de la partie supérieure du tube plongeur H attenant à la valve, elle-même fixée au récipient aérosol V. Ce dernier comporte, de façon connue en soi, une valve munie d'un bouchon diffuseur A. Le mécanisme de la valve est logé dans une coquille E dont l'embout El s'accroche à l'extrémité supérieure du tube plongeur. Une coupelle à ressort F loge un ressort G et se termine par un gicleur recevant la tige Al du diffuseur A. Une coupelle B ferme le récipient et supporte la valve et le diffuseur. Un joint de coupelle C et un joint interne d'étanchéité D sont prévus. La coupelle à ressort F assure la fermeture étanche de la valve quand le bouton diffuseur A n'est pas enfoncé.
Le récipient 1 comporte, soit des cloisons qui délimitent des compartiments, soit des logement tels que 2,3,4 (figure 2).
Après introduction de l'émulsion ensemencée dans le vase d'expansion et avant le sertissage de la valve, le parfum et l'agent alcalin sont respectivement placés dans deux des logements du récipient 1. Une fois la fermentation terminée, on incline ou on retourne complètement le récipient aérosol de façon à faire tomber ces produits dans l'émulsion.
Dans la variante de la figure 3, un réservoir 5 comporte un embout supérieur 6 apte à être relié à une source de gaz comprimé et un conduit latéral 7 destiné à l'introduction des produits additifs. Cette introduction s'effectue à l'aide d'une seringue, après quoi le conduit 7 est fermé par un bouchon 8.
Le réservoir 5 comporte un embout inférieur 9 muni d'une pièce 10 destinée à s'adapter sur le gicleur de la coupelle à ressort de la valve. On a figuré une pièce femelle destinée à s'adapter sur un gicleur mâle. Cette pièce sera mâle pour une valve femelle.
L'exemple qui vient d'être décrit permet de bien comprendre les particularités de l'invention.
La préparation de l'émulsion avant ensemencement est classique. Toutefois, l'on a éliminé le parfum et tout autre constituant susceptible de nuire au développement des microorganismes dans l'émulsion ensemencée. Par contre, l'on a ajouté à la composition classique du saccharose et certains sels minéraux, sulfate d'ammonium, phosphate de potassium, sulfate de magnésium; le saccharose sert d'agent nutritif indispensable aux microorganismes; de même les sels minéraux apportent les éléments essentiels (azote, phosphore, soufre, magnésium, potassium) nécessaires à leur développement.
L'on a ajouté également des oligo-éléments qui, sans être indispensables, jouent le rôle de catalyseurs de la fermentation.
L'émulgateur (monostéarate de sorbitan polyéthoxylé) a été choisi parmi ceux qui se sont révélés non toxiques ou peu 5 toxiques pour les microorganismes.
Cette émulsion est du type «huile dans l'eau». Elle est ramenée à la température de 32° avant ensemencement. Une température de 32° s'est révélée optimale pour le développement des microorganismes du kéfir. Toutefois, l'ensemence-io ment ainsi que la fermentation peuvent s'effectuer à une température comprise entre 18 et 35°, la durée de l'ensemencement variant entre 6 et 12 heures suivant que la température est choisie en bas ou en haut de la gamme. En dehors de cette gamme, la fermentation ultérieure serait incomplète et ne per-15 mettrait pas d'atteindre des pressions suffisantes.
La pression de propulsion dans l'aérosol est en effet obtenue grâce à la formation de gaz carbonique au cours de la fermentation. Ce gaz carbonique, d'origine biologique, étant en quelque sorte fabriqué in situ, aucun problème d'introduction dans le 2» récipient aérosol et de mélange avec le produit ne se pose. Par ailleurs, le développement des microorganismes qui provoquent la fermentation se fait au détriment de celui de tout autre microorganisme nuisible qui pourrait être présent. Cet effet s'ajoute au pouvoir bactéricide et bactériostatique propre au gaz 25 carbonique, si bien que l'on peut ici se passer de tout conservateur chimique. Contrairement aux conservateurs chimiques, le gaz carbonique (d'origine biologique, donc pur) est entièrement anallergène.
Un avantage supplémentaire du procédé décrit résulte du 30 fait que les levures ont la propriété de biosynthétiser les vitamines B, qui constituent un élément intéressant pour un produit dermatologique. D'une manière générale, l'agent de fermentation permet la biosynthèse de différents principes biologique-ment actifs (vitamines, enzymes, protéines).
35 II y a donc à la fois auto-pressurisation, auto-conservation et auto-enrichissement biologique du produit ensemencé.
La purge effectuée après introduction du produit dans le récipient aérosol évite la production de réactions d'oxydation.
40
Exemple 2
Eau tonique
Le procédé est le même que pour l'exemple 1, avec la formulation suivante au départ:
Infusion gentiane-cassis à 5 g/1 chacun: Q.S.P. 1000
Saccharose Sulfate de magnésium Phosphate de potassium Nitrate d'ammonium Chlorure de sodium
50 g 0,05 g 0,1g 0,2 g 0,1g
55
Le temps de contact avec le kéfir, pour l'ensemencement, est réduit à 7 heures, la viscosité du milieu étant beaucoup plus faible que dans l'exemple précédent.
La fermentation est arrêtée au bout de 5 jours, une pression stable de 9 kg, mesurée à la température de 25°, étant atteinte. 60 On introduit ensuite un agent alcalin (par exemple triéthanolamine) pour ramener le pH (qui a atteint la valeur 3,4 à la fin de la fermentation) à une valeur adéquate, un concentré de parfum et un solubilisateur permettant de dissoudre ce dernier.
Cette introduction peut s'effectuer par exemple au moyen 65 du dispositif représenté aux figures 1 et 2. On met alors 0,32 cc de parfum et 0,83 cc de solubilisateur (alcyl phénol polyéthoxylé) dans l'un des logements du récipient 1 ; 0,65 cc de triéthanolamine dans un autre logement. Une fois la pression
616 955
4
stabilisée, on renverse le récipient aérosol, puis on agite pour assurer l'homogénéité du mélange.
Exemple 3
Shampooing au tilleul
L'on prépare séparément deux solutions, ci-dessous désignées A et B, par simple chauffage des mélanges suivants:
Infusion tilleul (10 g/1) Q.S.P. 1000
Saccharose 50 g
Nitrate d'ammonium 0,2 g
Solution A Phosphate disodique de sodium 0,1 g
Sulfate de magnésium 0,05 g
Chlorure de potassium 0,05 g
Laurylsarcosinatedesodiumà40% 100 g Solution B Lauryl ether sulfate de triéthanol- 150 g amine à 30%
L'on ensemence uniquement la solution A avec 50 g de kéfir par litre et on laisse en contact pendant 9 heures à la température de 30°.
Après filtrage, l'on ajuste le pH à la valeur 6,5 comme dans l'exemple 1, puis l'on conditionne en récipients aérosols la solution A ainsi ensemencée. Les récipients sont mis à l'étuve à la température de 30° et la pression se stabilise au bout de 5 jours, à la valeur de 7 kg, mesurée à 25° .
A l'aide du dispositif représenté à la figure 3, l'on injecte ensuite dans les récipients, sous une pression supérieure à la pression interne de l'aérosol, 20 cc de la solution B ci-dessus; de plus, comme dans l'exemple précédent, un agent correcteur de pH, un concentré de parfum et un solubilisateur sont ajoutés au moyen du dispositif représenté aux figures 1 et 2. On agite afin d'assurer l'homogénéité.
La solution B comprend deux tensio-actifs nécessaires à la préparation du shampooing, mais aptes à contrarier la fermentation, c'est pourquoi leur introduction ne s'effectue qu'une fois celle-ci terminée.
Exemple 4
Lotion après rasage
L'on prépare séparément, par simple chauffage du mélange de leurs constituants, les solutions A et B ci-après:
Alcool à 96° (Temp. 15° C) 607,7 cm3 ou 548 g Glycérine 10 g
B
Solubilisateur
Parfum
Saccharose
Eau permutée: Q.S.P. 1 kg Phosphate disodique de sodium
Sulfate de magnésium Nitrate d'ammonium Chlorure de potassium
4 g 10 g 30 g
0,05 g
0,03 g 0,1 g 0,03 g
L'on ensemence uniquement la solution B avec 50 g de kéfir par litre, et l'on maintient le contact pendant 8 heures, à la température de 32° C, Après filtrage, l'on ajuste le pH à la valeur 6,5 puis l'on conditionne en récipients aérosols la solution B ainsi ensemencée.
Les récipients sont mis à l'étuve à la température de 32° et la pression se stabilise au bout de 8 jours à la valeur de 6 kg, mesurée à 25°.
A l'aide du dispositif représenté à la figure 3, l'on injecte ensuite dans les récipients, sous une pression supérieure à la pression interne de l'aérosol, 55 cc de la solution A. Par ailleurs, 1 g d'allantoine et 0,3 g de triéthanolamine sont ajoutés au 5 moyen du dispositif représenté aux figures 1 et 2. On agite afin d'assurer l'homogénéité.
La solution A contient notamment l'alcool et le parfum, qui sont incompatibles avec le développement des microorganismes et ne sont donc ajoutés qu'après la fermentation.
111 Dans les quatre exemples qui viennent d'être décrits, l'on a utilisé comme agent de fermentation une association de bactéries et de levures particulièrement active et facile à cultiver et à utiliser, à savoir le kéfir, mais il ne s'agit là que d'un mode avantageux d'exécution du procédé. Si, d'une façon générale, les 15 levures sont à préférer aux bactéries parce qu'elles n'exigent qu'un milieu de culture peu élaboré, donc peu coûteux, et qu'elles sont robustes vis-à-vis des divers constituants des produits, et vis-à-vis de l'excès d'acidité et du gaz carbonique, l'on pourra aussi utiliser par exemple le saccharamyces cerevisiae, le 20 saccaromyces apiculatus ou le saccharomyces mali. Il est de même possible d'utiliser avec succès certaines bactéries anaéro-bies non pathogènes, de préférence choisies dans les familles suivantes: les bactéries telles que: lactobacillus fermenti, lacto-bacillus pastorianus, lactobacillus bifidus; les micrococcacées, 25 telles que: leuconostoc ectrovorum, leuconostoc dextranicum, leuconostoc mesenteroïde; les actinomycetacées, telles que le propionibacterumpentosaceum; les clostridiacées, telles que le Clostridium aceto butylicum, le Clostridium saccharobutylicum, le Clostridium acetonicum, le Clostridium butylicum, le clostri-30 dium toanum, le Clostridium butyricum; les bacillacées, telles que: le bacillus acetoethylicus ou le bacillus polymyxa.
Le choix de l'agent de fermentation pourra s'effectuer, dans chaque préparation, en fonction de la pression recherchée pour le gaz carbonique propulseur et des métabolites que l'on désire 35 biosynthétiser.
Exemple 5
Emulsion adoucissante 40 L'on prépare, en en faisant fondre les constituants à 65°, une phase grasse comportant:
Lanoline 40 g
Huile de noisettes 50 g
45 Huile de germes de blé 30 g
Monostéarate de glycérol 30 g
Monostéarate de glycol 20 g
Alcool stéarylique 15 g
L'on prépare une phase aqueuse comportant:
50 Phosphate de potassium 0,2 g
Sulfate de magnésium 0,1g
Sulfate d'ammonium 0,1g
Maltose 40 g
Infusion de tilleul Q.S.P. 1000 55 Alcool gras polyéthoxylé à 17 molécules d'oxyde d'éthylène 30 g
La phase aqueuse, chauffée jusqu'à la température de 65° , est mélangée à la phase grasse, qui a été maintenue à la même 60 température, en versant lentement, sous agitation faible, la phase grasse dans la phase aqueuse. On maintient l'agitation jusqu'à refroidissement à 30°. L'ensemencement du mélange s'effectue ensuite en introduisant 1 g de saccharomyc es cerevisiae (levure basse) lyophylisé pour 100 g d'émulsion à 30° , et en 65 laissant en contact pendant 6 heures. Après filtrage sur tissu, l'on ajuste le pH à 6,5.
Le conditionnement s'effectue en répartissant l'émulsion dans les récipients aérosol (on introduit 80 cc d'émulsion dans
5
616 955
un récipient de contenance totale 115 cc), en purgeant le volume résiduel à l'azote et en fixant les valves.
Les récipients sont mis à l'étuve à 30° pendant 8 jours. La stabilisation de la pression à la valeur de 6 kg (mesurée à 25° ) est alors atteinte.
A l'aide du dispositif déjà décrit, l'on introduit, après fermentation, un agent alcalin pour neutraliser l'excès d'acidité, et un concentré de parfum.
Exemple 6
Lotion astringente
L'on prépare le mélange suivant:
Eau distillée Q.S.P. 1000
Jus de pomme
300 g
Jus de raisin
150 g
Glucose
20 g
Phosphate de potassium
0,2 g
Sulfate de magnésium
0,1g
Sulfate d'ammonium
0,2 g
L'ensemencement et le conditionnement se font suivant le procédé utilisé dans l'exemple 5. L'agent de fermentation employé est le saccharomyces apiculatus. La pression développée par la fermentation est stabilisée au bout de 8 jours, mesurée à 25° , et est de l'ordre de 8 à 9 kg. L'addition d'un agent correcteur de pH, d'un parfum et d'un solubilisateur, s'effectue comme déjà indiqué.
Exemple 7
Emulsion hydratante
La phase aqueuse de l'émulsion est préparée en dissolvant, dans un litre de bouillon de pommes de terre préalablement filtré, 10 g de peptone, 30 g de glucose et 2,5 g d'asparagine. L'on ajoute 30 g d'un émulgateur choisi dan? 'a famille des tensio-actifs non ioniques résultant de la condensation mixte d'oxydes d'éthylène et de propylène (HLB 14).
La phase grasse de l'émulsion est préparée en faisant fondre au bain-marie, puis en mélangeant intimement, les constituants:
Lanoline purifiée Huile d'amandes douces Monostéarate de glycérol Alcool cétylique
20 g 60 g 50 g 15 g
On porte à la température de 65°, 855 g de phase aqueuse et l'on y incorpore lentement, sous agitation faible et régulière,
145 g de phase grasse préalablement amenée à la température de 65°.
L'agitation est poursuivie jusqu'à refroidissement à 30° .
L'ensemencement de l'émulsion, maintenue à 30°, s'effectue 5 par addition de 10 cc d'une suspension de Clostridium butyricum dans une solution tampon de phosphate M/15 de pH 6,9.
Après homogénéisation, l'on conditionne l'émulsion comme décrit dans l'exemple précédent, la stabilisation étant obtenue au bout de 10 jours avec une valeur de pression, mesurée à 25°, H) égale à 4 kg.
L'on ajoute le parfum et l'agent alcalin de neutralisation de l'excès d'acidité suivant le procédé décrit plus haut.
Exemple 8
15 Eau vitaminée
L'on prépare le mélange des constituants suivants:
Extrait éthéré de levure 3 g
Mélange salin de speakman 2 g
20 Sulfate d'ammonium 0,4 g
Glucose 35 g
Caséine hydrolysée 7 g
Eau distillée Q.S.P. 1000
On chauffe à 50° et on filtre. L'ensemencement est pratiqué 25 avec une souche fraîche (moins de 29 heures) de Clostridium acétobutylicum développée sur un milieu constitué de bouillie de céréales (blé et maïs), d'extrait de levure et de glucose.
Le conditionnement s'effectue comme à l'exemple précédent; la températu. s d'ensemencement et de fermentation est 3o de 33°. La stabilisation est obtenue au bout de 8 jours, la pression atteignant 6 kg (mesurée à 25° ).
Le parfum, le neutralisateur d'acidité et le solubilisateur sont ajoutés, après fermentation, de la manière déjà décrite.
Il est à nouveau souligné que les exemples ci-dessus ne sont 35 nullement limitatifs.
Dans tous les exemples, l'on a choisi un émulgateur ne nuisant pas de manière excessive à la fermentation. D'une façon générale, on le choisira de préférence dans le groupe des esters de sorbitan polyéthoxylés, des tensio-actifs non ioniques résul-4o tant de la condensation mixte d'oxydes d'éthylène et de propylène, ou des alcools gras polyéthoxylés. Il convient de souligner que la plupart des émulgateurs connus sont toxiques aux microorganismes et qu'un choix strict s'impose. Le milieu de culture comporte nécessairement un sucre ou un corps apte à 45 fournir un sucre («précurseur» de sucre, tel que l'amidon). Sa composition variera suivant les microorganismes utilisés comme agents de fermentation.
1 feuille dessins

Claims (8)

  1. 616 955
    2
    REVENDICATIONS
    1. Procédé de fabrication d'aérosols, comportant la préparation d'une composition de base, l'introduction de cette composition dans un récipient comportant un pulvérisateur et la mise en production de gaz carbonique comme agent propulseur, caractérisé par l'ensemencement préalable de la composition par des micro-organismes qui, lors de la fermentation qu'ils provoquent dans le récipient dégagent ledit gaz carbonique, par le fait que ladite composition comprend un agent nutritif fournissant aux micro-organismes leur alimentation et les sels minéraux nécessaires à leur développement, et par le fait que tous les constituants de l'aérosol qui sont susceptibles de nuire au développement, à la croissance et à l'activité des micro-organismes ne sont mélangés à la composition qu'après stabilisation de la pression, indiquant que la fermentation est terminée.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'introduction dans le récipient d'un agent correcteur de pH basique qui sert à neutraliser la composition lorsque celle-ci est acidifiée par suite de la fermentation.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits micro-organismes comportent une levure.
  4. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits micro-organismes sont sélectionnés dans les familles suivantes de bactéries anaérobies non pathogènes: lactobacilles, micrococcacées, actinomycétacées, clostridiacées et bacillacées.
  5. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits micro-organismes sont constitués par du kéfir.
  6. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit agent correcteur de pH et lesdits constituants qui sont susceptibles de nuire à la croissance et à l'activité des microorganismes, sont stockés dans le récipient, sans être mélangés à la composition de base, jusqu'à ce que la pression se soit stabilisée dans le récipient.
  7. 7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit agent correcteur de pH et lesdits constituants qui sont susceptibles de nuire à la croissance et à l'activité des micro-organismes sont introduits par injection dans le récipient après stabilisation de la pression qui y règne.
  8. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'addition, à la composition de base, d'un ou plusieurs oligoéléments en solution aqueuse.
    gique et, dans bien des cas, les qualités biologiquement actives du produit ainsi conditionné.
    Les diverses particularités, ainsi que les avantages de l'invention, apparaîtront clairement à l'aide de la description ci-5 après.
    Au dessin annexé:
    La Fig. 1 représente schématiquement un récipient aérosol muni d'un dispositif d'introduction de constituants, conforme à un premier mode d'exécution de l'invention, que la i o Fig. 2 représente schématiquement, vu en plan ; et la
    Fig. 3 est une vue en coupe d'un dispositif d'introduction de constituants sous pression, conforme à une variante.
    On illustrera maintenant le procédé qui fait l'objet de l'invention en décrivant un certain nombre d'exemples d'applica-15 tion, donnés à titre non limitatif, et pris dans l'industrie des cosmétiques.
    Exemple 1
    Emulsion solaire 20 On prépare une émulsion ayant la composition suivante:
    Phase grasse
    Monostéarate de sorbitan 25 Huile de noisettes Huile d'amandes douces Myristate d'isopropyle Cire d'abeille Alccol cétylique 30 Agent antisolaire
    Phase aqueuse:
    Monostéarate de sorbitan polyéthoxylé Saccharose 35 Sulfate d'ammonium Phosphate de potassium Sulfate de magnésium
    15 30 30 20 5
    10 20
    35 50 0,2 0,2 0,1
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