This thesis aims to present a detailed analysis of the most commonly used and studied biomaterials in the cosmetics and personal care industry. To deeply understand the biomaterial concept in cosmetics, a comprehensive literature review has been conducted and findings of past research have been listed. 19 biomaterials that have plant, animal, and other biological organism origins have been selected as representatives to examine the biomaterial concept in the target industry. The functions and benefits of each material in a cosmetic context, their processing methods, advantages, disadvantages, and real market examples have been listed in separate sections. Then, the development status of each biomaterial has been discussed from a comparative perspective and with the support of the quantitative data related to biomaterials’ environmental footprint. Patents, certifications, and relevant case studies of sustainable beauty and upcycling companies have been added to support scientific research with real industry applications. Finally, packaging options and materials in the cosmetics industry have been briefly discussed to increase the overall sustainability of products. All research findings supported that biomaterials are highly useful in the cosmetic industry and preferred both by producers and customers. Being biodegradable, biocompatible, and having a low carbon and water footprint are the main positive aspects that make biomaterials appropriate in this industry's products. While plant-based biomaterials are considered more amicable for most customers, animals and other bioorganisms are also commonly used as sources for bio-cosmetics. Processing methods that are being used to obtain cosmetic ingredients from biomaterials are diverse, and recently more sustainable processing technologies are being developed, which are scarce of chemicals and inorganic solvents. Case studies and many granted patents listed support the scientific research findings by showing the real applications of biomaterials in cosmetic formulations. To summarize, this study combines theoretical knowledge and real-life cases of biomaterials in the cosmetic sector, with the help of comparative reviews, both quantitative and qualitative data, and a variety of sources. There are several limitations in this study, but it is still a good comprehensive review of the relevant topic that could help as a source for future studies.

Questa tesi si propone di presentare un'analisi dettagliata dei biomateriali più comunemente utilizzati e studiati nel settore dei cosmetici e della cura personale. Per comprendere a fondo il concetto di biomateriale nei cosmetici, è stata condotta una revisione completa della letteratura e sono stati elencati i risultati delle ricerche passate. 19 biomateriali di origine vegetale, animale e di altri organismi biologici sono stati selezionati come rappresentanti per esaminare il concetto di biomateriale nel settore di destinazione. Le funzioni e i vantaggi di ciascun materiale in un contesto cosmetico, i metodi di lavorazione, i vantaggi, gli svantaggi e gli esempi reali di mercato sono stati elencati in sezioni separate. Successivamente, lo stato di sviluppo di ciascun biomateriale è stato discusso da una prospettiva comparativa e con il supporto dei dati quantitativi relativi all’impronta ambientale dei biomateriali. Sono stati aggiunti brevetti, certificazioni e casi di studio rilevanti di aziende di bellezza sostenibile e upcycling per supportare la ricerca scientifica con applicazioni industriali reali. Infine, sono state brevemente discusse le opzioni e i materiali di confezionamento nel settore dei cosmetici per aumentare la sostenibilità complessiva dei prodotti. Tutti i risultati della ricerca hanno sostenuto che i biomateriali sono molto utili nell’industria cosmetica e preferiti sia dai produttori che dai clienti. Essere biodegradabili, biocompatibili e avere un basso impatto ambientale e idrico sono i principali aspetti positivi che rendono i biomateriali appropriati nei prodotti di questo settore. Mentre i biomateriali di origine vegetale sono considerati più amichevoli per la maggior parte dei clienti, anche gli animali e altri bioorganismi sono comunemente utilizzati come fonti per i biocosmetici. I metodi di lavorazione utilizzati per ottenere ingredienti cosmetici dai biomateriali sono diversi e recentemente si stanno sviluppando tecnologie di lavorazione più sostenibili, che sono scarse di sostanze chimiche e solventi inorganici. Casi di studio e molti brevetti concessi elencati supportano i risultati della ricerca scientifica mostrando le reali applicazioni dei biomateriali nelle formulazioni cosmetiche. Per riassumere, questo studio combina conoscenze teoriche e casi reali di biomateriali nel settore cosmetico, con l’aiuto di revisioni comparative, dati sia quantitativi che qualitativi e una varietà di fonti. Ci sono diverse limitazioni in questo studio, ma è comunque una buona revisione completa dell’argomento rilevante che potrebbe aiutare come fonte per studi futuri.

Biomaterials in cosmetics and personal care industry: a comprehensive literature review and case studies

Narcin, Sevval Burcin
2022/2023

Abstract

This thesis aims to present a detailed analysis of the most commonly used and studied biomaterials in the cosmetics and personal care industry. To deeply understand the biomaterial concept in cosmetics, a comprehensive literature review has been conducted and findings of past research have been listed. 19 biomaterials that have plant, animal, and other biological organism origins have been selected as representatives to examine the biomaterial concept in the target industry. The functions and benefits of each material in a cosmetic context, their processing methods, advantages, disadvantages, and real market examples have been listed in separate sections. Then, the development status of each biomaterial has been discussed from a comparative perspective and with the support of the quantitative data related to biomaterials’ environmental footprint. Patents, certifications, and relevant case studies of sustainable beauty and upcycling companies have been added to support scientific research with real industry applications. Finally, packaging options and materials in the cosmetics industry have been briefly discussed to increase the overall sustainability of products. All research findings supported that biomaterials are highly useful in the cosmetic industry and preferred both by producers and customers. Being biodegradable, biocompatible, and having a low carbon and water footprint are the main positive aspects that make biomaterials appropriate in this industry's products. While plant-based biomaterials are considered more amicable for most customers, animals and other bioorganisms are also commonly used as sources for bio-cosmetics. Processing methods that are being used to obtain cosmetic ingredients from biomaterials are diverse, and recently more sustainable processing technologies are being developed, which are scarce of chemicals and inorganic solvents. Case studies and many granted patents listed support the scientific research findings by showing the real applications of biomaterials in cosmetic formulations. To summarize, this study combines theoretical knowledge and real-life cases of biomaterials in the cosmetic sector, with the help of comparative reviews, both quantitative and qualitative data, and a variety of sources. There are several limitations in this study, but it is still a good comprehensive review of the relevant topic that could help as a source for future studies.
CELESTE, FEDERICA
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
19-dic-2023
2022/2023
Questa tesi si propone di presentare un'analisi dettagliata dei biomateriali più comunemente utilizzati e studiati nel settore dei cosmetici e della cura personale. Per comprendere a fondo il concetto di biomateriale nei cosmetici, è stata condotta una revisione completa della letteratura e sono stati elencati i risultati delle ricerche passate. 19 biomateriali di origine vegetale, animale e di altri organismi biologici sono stati selezionati come rappresentanti per esaminare il concetto di biomateriale nel settore di destinazione. Le funzioni e i vantaggi di ciascun materiale in un contesto cosmetico, i metodi di lavorazione, i vantaggi, gli svantaggi e gli esempi reali di mercato sono stati elencati in sezioni separate. Successivamente, lo stato di sviluppo di ciascun biomateriale è stato discusso da una prospettiva comparativa e con il supporto dei dati quantitativi relativi all’impronta ambientale dei biomateriali. Sono stati aggiunti brevetti, certificazioni e casi di studio rilevanti di aziende di bellezza sostenibile e upcycling per supportare la ricerca scientifica con applicazioni industriali reali. Infine, sono state brevemente discusse le opzioni e i materiali di confezionamento nel settore dei cosmetici per aumentare la sostenibilità complessiva dei prodotti. Tutti i risultati della ricerca hanno sostenuto che i biomateriali sono molto utili nell’industria cosmetica e preferiti sia dai produttori che dai clienti. Essere biodegradabili, biocompatibili e avere un basso impatto ambientale e idrico sono i principali aspetti positivi che rendono i biomateriali appropriati nei prodotti di questo settore. Mentre i biomateriali di origine vegetale sono considerati più amichevoli per la maggior parte dei clienti, anche gli animali e altri bioorganismi sono comunemente utilizzati come fonti per i biocosmetici. I metodi di lavorazione utilizzati per ottenere ingredienti cosmetici dai biomateriali sono diversi e recentemente si stanno sviluppando tecnologie di lavorazione più sostenibili, che sono scarse di sostanze chimiche e solventi inorganici. Casi di studio e molti brevetti concessi elencati supportano i risultati della ricerca scientifica mostrando le reali applicazioni dei biomateriali nelle formulazioni cosmetiche. Per riassumere, questo studio combina conoscenze teoriche e casi reali di biomateriali nel settore cosmetico, con l’aiuto di revisioni comparative, dati sia quantitativi che qualitativi e una varietà di fonti. Ci sono diverse limitazioni in questo studio, ma è comunque una buona revisione completa dell’argomento rilevante che potrebbe aiutare come fonte per studi futuri.
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