36
PENGAWET Pengertian Pengawet Pengawet adalah penghambatan atau pencegahan , pengrusakan produk dari mulai waktu produksi sampai pemberian pada konsumen. Sebagian besar dapat mengalami kerusakan karena mikroorganisme. Pabrik kosmetik seperti halnya pabrik sediaan lain jika ingin produknya diterima dengan cepat dia harus mencoba menstabilisasi dan mencegah perubahan pada periode penyimpanan yang lama dan pada kondisi yang iklim yang berbeda. Penggunaan pengawet pada sediaan kosmetik untuk mencegah kerusakan mulai saat pembuatan sampai saat pemberian pada konsumen. Banyak perubahan yang terjadi dalam suatu produk misalnya perubahan sistem emulsi, perubahan sistem viskositas, adanya creaming atau koalesens. Sediaan yang berwarna jernih dapat berubah menjadi berselaput. Wadah juga dapat bereaksi dengan produk. Warna dari produk dapat berubah karena perubahan temperatur dan

Teknologi Kosmetik : Pengawet

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Teknologi Kosmetik : Pengawet

PENGAWET

Pengertian Pengawet

Pengawet adalah penghambatan atau pencegahan , pengrusakan produk dari mulai waktu

produksi sampai pemberian pada konsumen.

Sebagian besar dapat mengalami kerusakan karena mikroorganisme. Pabrik kosmetik

seperti halnya pabrik sediaan lain jika ingin produknya diterima dengan cepat dia harus

mencoba menstabilisasi dan mencegah perubahan pada periode penyimpanan yang lama

dan pada kondisi yang iklim yang berbeda.

Penggunaan pengawet pada sediaan kosmetik untuk mencegah kerusakan mulai

saat pembuatan sampai saat pemberian pada konsumen. Banyak perubahan yang terjadi

dalam suatu produk misalnya perubahan sistem emulsi, perubahan sistem viskositas,

adanya creaming atau koalesens. Sediaan yang berwarna jernih dapat berubah menjadi

berselaput. Wadah juga dapat bereaksi dengan produk. Warna dari produk dapat

berubah karena perubahan temperatur dan pemaparan cahaya dan fase minyak yang

terdapat dalam sediaan kosmetik menjadi berbau tengik. Mikroorganisme dapat muncul

dengan tiba-tiba, tipe reaksi dan interaksi yang dapat terjadi dimana ahli kimia kosmetik

harus mengantisipasi problem diatas dengan teknik formulasi, produksi dan pewadahan

yang baik. Pengawet merupakan bahan yang dapat mencegah atau

mematikanpertumbuhan mikroorganisme. Pengawet umumnya bukan sebagai antispetik

atau desinfektan yang baik namun dimaksudkan untuk tujuan itu.

Peranan yang sangat penting dalam kosmetik dipegang oleh pengawet, sebagai

mana diketahui bahwa banyak kosmetik dan sediaan farmasi dirusak oleh aksi dari

Page 2: Teknologi Kosmetik : Pengawet

bacteri. Bakteri ini bisa tumbuh hampir di semua medium, dan bahkan bisa jadi produk

yang sangat asam atau alkalis bias dirusak dengan perubahan bentuk dari bakteri yang

bias mentolelir keadaan yang sangat asam atau alkalis tersebut.

Dalam system emulsi sangan perlu untuk mengawetkan kedua fase air dan fase

minyak, dimana organisme yang tumbuh pada fase air menyebabkan terpisahnya kedua

fase tersebut dan yang tumbuh pada fase minyak atau lemak menyebabkan keadaan yang

sering disebut ketengikan. Bau bisa berubah oleh salah satu kondisi ini.

Ketika terdapat beberapa cara fisik untuk mengawetkan yang menghasilkan

sterilisasi parsial atau penuh, tetapi tidak bisa memberikan efek yang tetap. Setiap produk

yang kemudian terkontaminasi bisa menyebabkan berbagai kerusakan dan tentu saja,

kehilangan banyak uang. Untuk itu, sangat penting untuk mencari metode lain untuk bisa

membuat spora dan kehidupan mikroorganisme bisa dikontrol.

Sampai belum lama ini, tidak banyak pengawet yang bisa dipilih untuk bisa

secara aman digunakan pada kosmetik, tetapi beberapa zat kimia memiliki sifat antiseptic

yang sangat kuat sekarang bisa diperjual-belikan. Yang paling umum digunakan adalah

methyl, propil, etil, butyl dan ester benzyl dari asam parahidroksibenzoat.

Pengawet yang ideal sebaiknya tidak mempunyai efek yang merusak kesehatan,

baik sementara maupun permanent; sebaiknya tidak berasa dan tidak berbau atau

setidaknya menyenangkan bagi indra perasa atau pembau; harus larut pada pruduk akhir

dan harus tidak boleh mengubah sifat dari produk tersebut; dan yang paling penting,

harus memperlihatkan sifat antiseptic yang baik.

Yang disebutkan tadi, secara praktik ditemukan pada ester. Asam

parahidroksibenzoat merupakan antiseptic yang kuat, dua kali lebih kuat dari phenol.

Page 3: Teknologi Kosmetik : Pengawet

Phenol ini diperbandingkan dengan ester, seperti yang akan dilihat pada table 1. Phenol

dianggap bernilai satu.

Organisme

pengawet

Ragi - Bakteri Tipa Staphylococcus

Kekuatan Anti

Fermentasi

Kekuatan Bakterisid Menghambat

pertumbuhan

Phenol

Metil para ester

Etil para ester

Propil para ester

Butil para ester

Benzil para ester

1.0

3.0

8.5

25.0

40.0

69.0

1.0

2.6

7.1

15.0

24.0

83.0

1.0

8.3

8.0

17.0

32.0

109.0

Bisa terlihat pada table ini, bahwa ester-ester jauh lebih kuat melawan organisme

dibanding fenol, dan ester-ester ini juga memperlihatkan hubungan sifat antiseptik yang

lebih atau sedikit sebanding satu sama lain. Jika metil ester diberi nilai satu, persamaan

sebagai berikut:

Metil 1.0 gm. = 1.00

Etil 2.8 gm. = 0.36

Propil 8.3 gm. = 0.12

Butil 13.3 gm. = 0.08

Benzil 23.0 gm. = 0.05

Propil ester sekitar tiga kali lebih kuat sifat antiseptiknya disbanding etil ester

atau delapan kali lebih kuat dari metil ester. Benzil ester merupakan yang terkuat, sekitar

Page 4: Teknologi Kosmetik : Pengawet

dua puluh tiga kali lebih kuat dari metil ester. Indikasi ini memperlihatkan bahwa

semakin bertambah berat molekul maka semakin bertambah pula sifat antiseptiknya.

Kelarutan dari ester asam parahidroksibenzoat berkurang dengan bertambahnya

berat molekul, benzyl hanya akan sangat sukar larut dalam air. Ketidaklarutan ester

berbanding lurus dengan kemampuan antiseptic yang kuat dari senyawa benzyl.

Ester larut sekitar 1-20% pada 30-70% alcohol, 25% atau lebih pada aseton, 2-3% pada

lemak dan minyak dan 0.05-1.5% dalam gliserin. Kelarutannya dalam air bervariasi,

sekitar 0.01% untuk benzyl ester sampa 0.25% untuk metil ester.

Pada tabel II memperlihatkan nilai dalam persen pada berbagai ester yang

dibutuhkan sebagai pengawet pada kosmetik tertentu; nilai ini mungkin lebih tinggi dan

bisa dikurangi untuk disesuaikan dengan syarat.

Tabel II

Sedian Kosmetik dan Farmasi Nilai ester parahidroksibenzoat dalam persen

metil Etil propil butil Benzyl

Kapsul

Krim:

Bebas Lemak

Kandungan lemak/minyak rendah

Kandungan medium lemak/minyak

Kandungan lemak/minyak tinggi

Kandungan lecithin atau hormone

Emulsi:

Susu almond

Kasein, produk susu

Kandungan minyak rendah

0.1

0.15

0.3

0.5

1.0

0.3

0.15

0.3

0.3

0.03

0.05

0.1

0.15

0.3

0.1

0.03

0.1

0.1

0.01

0.02

0.03

0.1

0.2

0.03

0.01

0.03

0.03

0.005

0.01

0.02

0.07

0.15

0.02

0.005

0.02

0.02

0.003

0.01

0.01

0.05

0.1

0.01

0.005

0.01

0.01

Page 5: Teknologi Kosmetik : Pengawet

Kandungan minyak tinggi

Lemak, Minyak dan Salep

Air Rambut:

Beralkohol, antiseptic

Jelly:

Gelatin, agar, lem, pectin dan pasta

Lipstik

Mouthwash:

Antiseptic, 20% alcohol

Mucilago:

Akasia, tragakan, gum lainnya

Bedak:

Muka, tangan, badan, kaki

Sirup:

Medis, buah

Sabun:

Mandi, antiseptic

Sediaan pasta gigi:

bubuk, pengikat

Lilin:

Stearat, parafin

0.5

0.5

0.3

0.15

0.5

0.5

0.15

1.0

0.15

0.5

0.25

0.3

0.15

0.15

0.1

0.05

0.15

0.15

0.05

0.5

0.05

0.15

0.1

0.1

0.1

0.1

0.03

0.02

0.1

0.1

0.02

0.2

0.02

0.1

0.04

0.03

0.07

0.07

0.02

0.01

0.07

0.07

0.01

0.15

0.01

0.07

0.02

0.02

0.05

0.05

0.01

0.01

0.05

0.05

0.01

0.1

0.01

0.05

0.01

0.01

Garam natrium dari asam parahidroksibenzoat juga ada, tetapi berkurang dalam

sifat antiseptiknya, hanya sekitar satu sampai empat kali lebih kuat dari metil ester. meski

begitu, tetapi memperlihatkan kelarutan yang baik dalam air.

Akan ditemukan bahwa kombinasi dari ester metil dan propil memberikan hasil yang

bagus dalam emulsi, dan juga direkomendasikan untuk tujuan ini.

Page 6: Teknologi Kosmetik : Pengawet

Penggolongan pengawet

a. Asam organik

Contoh : asam benzoate, asam salisilat 0,1-0,5 %, asam monokloroasetat

Keuntungan : kurang toksik, dan mudah diformulasi

b. Alcohol

Contoh :

Etil alkohol 15 % atau kurang (aktif dalam larutan asam). Jika sediaan netral atau

ringan maka konsentrasi 17,5 % atau lebih

Isopropyl alcohol

Dimetil trihoidrat alcohol konsentrasi tinggi 40 %.

Kekurangannya adalah tidak efektif melawan range luas organisme, baunya menguap,

dan mahal serta tidak praktis dalam sediaan cair.

c. Aldehid

Contoh : Formaldehid, benzaldehid, dan sinamat aldehid.

Keuntungan formaldehid adalah murah dan efektif dan digunakan secara luas sebagai

pengawet.

Kekurangannya adalah tidak cocok digunakan pada kebanyakan kosmetik.

Keuntungan aldehid sinamat memiliki spektrum luas melawan organisme juga

bervariasi. Bau serta uapnya dapat diterima.

d. Minyak esensial

Keuntungannya adalah murah, memiliki sifat-sifat yang diinginkan sebagai pengawet,

efektif melawan bakteri, jamur, dan ragi.

e. Fenol dan turunannya

Page 7: Teknologi Kosmetik : Pengawet

Contoh : Timol, kresol, resorsinol, diklorometanol.

Keuntungannya adalah efektif melawan bakteri gram negatif, bau dan sifatnya yang

menguap tidak merugikan. Kekurangannya adalah memiliki aksi yang non selektif

terhadap mikroorganisme yang berbeda. Kurang efektif melawan bakteri gram positif.

f. Ester

Efektif sebagai bakteriostatik dan fungistatik pada konsentrasi rendah melawan

mikroorganisme netral, relatif tidak toksik, tidak menguap, mudah larut, stabil da

aktif dalam asam, basa, dan atau larutan netral. Sifat-sifatnya ini sikombinasi dengan

warna, bau dan rasa membuatnya setara khusus cocok untuk digunakan sebagai

pengawet dalam industri kosmetik

Contoh : metil para hidroksi benzoat, etil para hidroksi benzoat, propil para hidroksi

benzoat.

g. Bahan merkuri

Penggunaannya terbatas sebagai pengawet kosmetik karena terlalu korosif dan toksis,

sulit untuk dicampur.

Digunakan sebagai antiseptic. Contoh : thimoresol, kromersol

Efektif melawan bakteri gram positif, gram negatif dan fungi.

Substrat yang menunjang pertumbuhan mikroorganisme pada kosmetik

1. Karbohidrat dan glikosida, gum alam, dan muchilago, pectin, dekstrin dan gula.

2. Alkohol, gliserol, manitol, alcohol berlemak, asam berlemak

3. Asam lemak dan esternya. Lemak nabati dan hewani ,minyak dan lilin

4. Steroid, kolesterol, ergosterol, dan lanolin

5. Protein, peptone dan asam amino

Page 8: Teknologi Kosmetik : Pengawet

6. Vitamin

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme

1. Adanya bahan yang dapat mendukung pertumbuhan mikroorgansime dalam

kosmetik.

Semua mikroorganisme memerlukan sumber energi , baik radiasi atau kimia,

seperti yang diperoleh dari oksidasi dari berbagai bahan. Sumber dari karbon, hydrogen,

nitrogen, dan sulfur, dan elemen lain seperti besi.

a. Karbohidrat dan glikosida.

Contohnya Gum alam dan mucilage, pectin, dextrin, dan gula.

b. Alkohol

Contohnya gliserol, manitol, alcohol lemak.

c. Asam lemak dan esternya.

Contohnya lemak tumbuhan dan hewan, minyak dan lilin.

d. Steroid

Contohnya kolesterol, ergosterol, dan lanolin.

e. Protein, peptone, dan asam amino.

f. Vitamin

2. Mineral

Garam mineral selalu ada dalam lingkungan alam mikroorganisme. Dengan tidak

adanya garam mineral, pertumbuhan dan perkembangannya tidak dapat terjadi.

Kebutuhan mineral sangat bervariasi dan, selain itu, garam mineral dapat menambah

menghambat, atau mengganti efek biologis satu sama lain. Fosfor, magnesium,

Page 9: Teknologi Kosmetik : Pengawet

kalium, kalsium, dan klorin dibutuhkan, dan sedikit logam lain, seperti besi, mangan,

tembaga, seng, dan kobalt.

3. Faktor pertumbuhan

Faktor pertumbuhan didefinisikan sebnagai bahan-bahan organic yang dibutuhkan

untuk pertumbuhan, yang mana perlu ada dalam jumlah yang sedikit. Bahan-bahan

tersebut dibutuhkan dalam proses metabolisme yaitu dalam reaksi kimia sel.

4. pH

pH memilki efek penting dalam jumlah dan tipe mikroorganisme, yang dapat

tumbuh dalam substrat yang diberikan. Fungi dapat tumbuh dalam rentang pH yang

luas, walaupun kecepatan pertumbuhan biasanya paling baik pada pH 6. Beberapa

fungi yang dapat memproduksi asam dapat tumbuh dalam kondisi sangat asam.

Bakteri biasanya tumbuh paling baik dalam media yang lebih netral pH 6 – 8. Dalam

kondisi yang sangat asam, ragi dan bakteri asam laktat tumbuh lebihbaik. Tidak ada

organisme yang dapat tumuh pada pH di atas 9.

5. Air

Mikroorganisme dapat tumbuh hanya jika memiliki persediaan air yang cukup.

Juga bekerja sebagai medium inert untuk system vital, sebagai reaktan dalam

sejumlah reaksi penting dari sel. Kelembaban memberikn pengaruh yang besar

terhadap organisme yang akan tumbuh dalam suatu produk.

6. Temperatur

Terdapat temperature optimum untuk pertumbuhan setiap mikroorganisme dan

rentang suhu di mana setiap organisme dapat tumbuh biasanya sempit. Suhu optimum

untuk mayoritas bakteri, ragi, dan fungi (termasuk kebanyakan tipe yang secara alami

Page 10: Teknologi Kosmetik : Pengawet

terdapat di udara, air, dan tanah) berada pada rentang 20˚ sampai 30˚ C. Karena

temperature tersebut merupakan temperature di mana produk kosmetik disimpan dan

digunakan, maka temperature memberikan pengaruh yang besar untuk menyediakan

kondisi yang ptimum untuk pertumbuhan mikroorganisme. Kelompok kedua dari

mikroorganisme yang tumbuh pada suhu optimum 37˚ C. Kelompok ini termasuk

spesies yang tumbuh dalam hewan berdarah panas; dan banyak yang bersifat

pathogen.

Faktor yang mempengaruhi aktivitas pengawet

1. Bentuk sediaan produk : aerosol, gel, larutan, emulsi, salep, serbuk dan tablet.

2. Wadah ; logam, plastic, kaca

3. Jika digunakan oleh konsumen , dapatkah produk tersebut dikontaminasi oleh

mikroorganisme

4. Daya pengawet dari produk adalah tugas dari faktor nutrisi, pH, dan kelembaban,

dalam produk untuk pertumbuhan mikroorganisme. Apakah produk akan merusak

mikroorganisme yang umum yang akan mengadakan kontak dengan produk.

5. Apakah bahan dalam produk akan menjadi tidak aktif dengan adanya sistem pengawet.

6. Apakah produk memilliki derajat kemurnian dari bahan bakunya. Apakah abahan

bakunya bebas dari kontaminasi mikroorganisme.

7. Akankah teknik produksi dan teknik pengemasan tidak memungkinkan adanya

kontaminasi

8. Akankah pemaparan oleh cahaya, perbedaan temperatur, perbedaan kelembaban,

kondisi pengiriman akan merusak wadah atau kemasan.

Page 11: Teknologi Kosmetik : Pengawet

Perubahan fisik yang sering terjadi adalah peningkatan viskositas, perubahan

tegangan permukaan, warna , bau, korosi, penyerapan oleh wadah harus diselidiki dan

dicegah. Perubahan kimia seperti degaradasi bahan aktif, interaksi bahan-bahan atau

dengan peralatan produksi juga harus dicegah. Mikroorganisme mungkin tumbuh dan

menambah kerusakan atau sistem enzimmatisnya akan merusak sistem pengemulsi, serta

merusak komposisi bahan, oleh karena itu digunakan antimikroba yang mengakibatkan

pengawetan produk.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengawet dalam kosmetik

1. Konsentrasi

Konsentrasi pengawet adalah hal utama yang harus dipertimbangkan. Ketepatan

konsentrasi pengawet akan menjadikannya lebih efektif dan lebih luas jangkauannya

dalam melawan bermacam-macam mikroorganisme. Beberapa faktor yang

mempengaruhi keterbatasan dari konsentrasi pengawet adalah kelarutan yang rendah,

biaya, toksisitas, dan berkaitan dengan sifat kosmetik. Masalah ini ditujukan untuk

sifat khusus dari berbagai pengawet dan sebaiknya ditegaskan terhadap perlindungan

melawan mikroorganisme, konsentrasi yang cukup dari pengawet bertugas sebagai

perlindungan melawan semua mikroorganisme yang ditemuinya.

Wyss(2) menunjukan bahwa mikroorganisme memiliki suatu sistem

adaptasi yang kompleks untuk tetap mempertahankn kelangsungan hidupnya dalam

lingkun gan yang ada. Ketika terjadi tekanan yang menunjang pada sistem, ada tiga

kemungkinan yang akan terjadi (a) putusnya sistem dan mikroorganisme menjadi

mati, (b) sistem berkembang atau (c) sistem berubah oleh pertolongan sendiri yang

bersifat sementara atau tetap untuk keberadaannya terhadap pengaru hyang

Page 12: Teknologi Kosmetik : Pengawet

diinginkan. Beberapa kemampuan mikroorganisme terhadap perubahan lingkungan ,

diakobatkan oleh adanya jalur lain dari mikroorganisme atau adanya enzim yang

adaptif yang kemungkinan meningkatkan resistensi obat. Konsentrasi yang semakin

besar dari bahan antimikroba, kemungkinan yang paling kecil adalah sistem microbial

akan mampu untuk meningkatkan resistensi. Meskipun secara umum digunakan

pengawet dalam kosmetik biasanya tidak menghasilkan peningkatan kecepatan

resistensi.

2. Hubungan kelarutan

Dalam kategori tertentu dari inhibitor, keefektifannya tergantung pada

kelarutannya dalam air, dimana derivate yang kurang larut (contohnya dengan rantai

samping yang lebih panjang ) efektifitas menghambatnya lebih besar sampai

kelarutannya dalam air menjadi faktor pembatas.

3. Bahan aktif permukaan

Bahan aktif permukaan pada aksi germisida dari bahan fenol telah dipelajari

oleh Ordal, Wilson dan Borg (33) menunjukkan bahwa penambahan bahan

pembasah, tanpa sifat antibakteri yang dimilikinya, untuk larutan dapar dari bahan

fenol secara umum meningkatkan aktifitas germisida, efek khusus adalah fungsi dari

karakteristik keduanya yakni komponen fenol dan bahan aktif permukaan.

Peningkatan aksi germisida secara luas berlaku untuk aksi yang sinergis antara bahan

pembasah dengan fenol yang tak terdisosiasi.

Perubahan yang dapat terjadi antara lain :

* Bentuk emulsi

- Kekentalannya krim berubah

Page 13: Teknologi Kosmetik : Pengawet

-Produk beraksi dengan mudah.

- Warna dari produk dapat berubah karena waktu, temperatur, atau pemaparn cahaya

- Zat aktif dalam formulasinya pecah atau rusak

- Minyak dalam sediaan menjadi tengik

- Mikroorganisme dengan tiba-tiba mencemari produk

Penambahan pengawet

- Mencegah kerusakan sehingga memperpanjang waktu penggunaan produk

- Melindungi konsumen terhadap kemungkinan infeksi karena penggunaan suatu produk.

Harus dicegah komungkinan terjadinya kontaminasi.

Perubahan yang terjadi pada produk disebabkan oleh sifat :

- Perubahan fisik yang sering terjadi adalah peningkatan viskositas, perubahan tegangan

permukaan, rasa, warna , bau, korosi, penyerapan oleh wadah harus diselidiki dan

dicegah.

- Perubahan kimia seperti degaradasi dan pemecahan bahan aktif, interaksi bahan-bahan

atau dengan peralatan produksi kosmetk juga harus dicegah.

- Mikroorganisme mungkin tumbuh pada produk dengan penambahan pewarna dan

menambah kerusakan.

- Sistem enzimatisnya dapat merusak sistem pengemulsi, serta merusak komposisi

bahan, oleh karena itu digunakan antimikroba yang mengakibatkan pengawetan

produk.

Syarat pengawet yang ideal yaitu :

1. Pengawet harus efektif melawan semua jenis mikroorganisme yang menyebabkan

peruraian.

Page 14: Teknologi Kosmetik : Pengawet

2. Harus larut dalam konsentrasi yang digunakan

3. Harus tidak toksik, baik internal maupun eksternal

4. Harus bercampur, ini tidak mengubah sifat sediaan yang diterima seperti bau, warna,

rasa, dan sifat lain yang berhubungan dan secara praktis harus netral sehingga tidak

akan mengubah pH sediaan.

5. Biayanya sebaiknya tidak meningkatkan harga dari sediaan di pasaran .

6. Efek penghambatannya harus lama, oleh karena itu mungkin tidak terlalu tergantung

pada bahan-bahan yang menguap, dimana efeknya akan menghilang setelah

penguapan. Dalam persyaratan ini, seseorang sebaiknya hanya menggunakan

pengawet yang menjamin kekuatannya untuk membunuh mikroorganisme pathogen

dan nonpatogen yang berspektrum paling luas.

7. Pengawet harus stabil secara fisik, kimia dan mikrobiologi selama masa berlaku

produk tersebut.

8. Efektif pada range pH yang luas

9. Tidak mengubah range pH dari produk

10. Tidak berwarna, berbau dan berasa

11. Memiliki incompabilitas yang rendah

MEKANISME AKSI PENGAWET

Sorbic acid dibuat melalui hasil metabolisme asam lemak oleh mikroorganisme.

Ketika suatu sample terkontaminasi, adanya asam sorbic tidak dapat lebih menekan

langkah dehidrogenasi yang dilibatkan dalam proses ini dan kemudian asam sorbic itu

sendiri dimetabolisme.

Page 15: Teknologi Kosmetik : Pengawet

Hal ini telah dikemukakan terhadap studi yang telah dilakukan terhadap

potassium sorbet bahwa asam sorbet mempengaruhi degradasi karbohidrat pada siklus

asam sitrat, yang kemungkinan sejumlah enzim dihambat dan asam sorbic dihasilkan

sebagai H-ac-……..

Merk dan Vaughn (169) menemukan bahwa posforilasi oksidatif oleh E. coli telah

dihambat sebanyak 30% oleh 37 mg/100 ml asam sorbic. Enzym sulfuhidril, aspartase,

dan dehidrogenase succinic dihambat dengan asam sorbic.

FENOL bergabung dengan dinding sel bakteri, mengganggu struktur fungsi sel,

dan mencegah bagian sel dari kerusakan. Pada konsentrasi tertentu, phenol menyebabkan

kehilangan bagian-bagian sellular ke suatu tingkat yang tidak dapat lagi diprbaiki dan

pada akhirnya sel akan mati.

Chloro-m-xylenol juga dihasilkan dengan membuat suatu bagian yang bocor dari

sell mikroba. Mekanisme yang serupa juga terdapat dalam aerosol. Merkuri klorida,

akriflafin, merthiolate, dan etanol dibuat untuk menyebabkan kerusakan komponen dari

sel bakteri dan kemudian merusaknya. Meskipun lubang pada dinding sel ini dibuat untuk

menyebabkan sel bakteri lebih permeable tetapi ini juga dihasilkan untuk menyebabkan

suatu kerusakan pada dinding sel suatu mikroorganisme yang belum diketahui.

Formaldehiid dibuat dari rantai metilen antara amino dan gugus hirroksil pada

beberapa protein, yang menyebabkan penggaraman ireversibel.

Logam berat pada komponen organic maupun non organic berkombinasi dengan

protein membentuk suatu rantai metal-sulfuhidryl.

Beberapa peneliti telah menyarankan bahwa salicylanide dan derivatnya dapat

membentuk suatu ikatan hydrogen dengan polipeptida atau enzim pada mikroorganisme.

Page 16: Teknologi Kosmetik : Pengawet

Hal ini juga telah dikemukakan bahwa komponen-komponen ini dapat mengganggu hasil

metabolisme, menghalangi respirasi atau memilki efek langsung terhadap system enzim

dalam mikroorganisme.

Kationik menghasilkan suatu muatan positif dan bakteri menghasilkan suatu

muatan negative pada dinding selnya. Dengan demikian akan saling berikatan.

Sebenarnya, apa yang kemudian menyebabkan kerusakan pada dinding sel bakteri setelah

proses ini belum diketahui.

Anionic mengahsilkan aksi amtimikroba pada konsentrasi rendah terhadap kation

divalent. Kation dihasilkan dengan merusak muatan negative pada permukaan sel serta

meningkatkan adsorpsi surfaktan kation dan mengantarkan kerusakan ini ke membrane

citoplasma dan kemusian mematikan sel tersebut.

Mekanisme kerja pengawet

- Misal : fenol dan golongannya

Bekerja pada dinding sel bakteri, menggangu fungsi biologis sel. Fenol dengan

konsentrasi tinggi menyebabkan kehilangan isi sel sedikit demi sedikit akhirnya bakteri

menjadi mati

- Merkuri klorida, etanol bekerja dengan menyebabkan keluarnya katenol dari sel

bakteri dan kemudian merusaknya

- Kation mempunyai muatan positif sedangkan bakteri muatan negative pada didnding

sel kemudian satu sama lain menyerang menyebabkan kerusakan dinding sel.

- Anionik meningkatkan aksi antimikroba dengan adanya konsentrasi rendah kationik

divalen. Kation bekerja dengan menurunkan muatan negatif apada permukaan sel

Page 17: Teknologi Kosmetik : Pengawet

dan meningkatkan adsorbsi pada surfaktan anion sehingga menimbulkan kerusakan

membran sitoplasma dan membran sel.

Pengawet dalam shampo (Modern Cosmetology volume I)

Shampo dulu merupakan media yang bagus untuk pertumbuhan jamur dan

bakteri, tapi setelah produknya menjadi “lembut” dalam aksinya pada kulit, shampo

menjadi lebih lemah dalam aksinya pada bakteri. Kebanyakan material shampo modern

lebih mudah terkena serangan jamur kecuali diawetkan dengan material-material seperti

ester hidroxybenzoat. Lebih serius pada beberapa keadaan adalah pertumbuhan bakteri

dalam shampo. Banyak detergen shampo dapat mendukung organisme tanpa

pseudomonas, dan meskipun kelihatannya perkembangan bakteri yang luas telah

beradaptasi terhadap pertumbuhannya yang pesat dalam larutan shampoo tanpa

pengawet, tapi bakteri tersebut yang dapat menghasilkan bau busuk khususnya pada

larutan encer dan berselaput karena adanya pertumbuhan miselium.

Bahan aktif permukaan dalam shampo dapat menghilangkan gangguan dengan aktivitas

germisida, oleh karena itu biasanya konsentrasi yang lebih tinggi dari pengawet penting

dalam shampo daripada dalam air. Germisida sederhana seperti formaldehid dan garam

fenil merkuri sedikit berefek pada keadaan ini daripada beberapa material bahan aktif

permukaan seperti fenol terhalogenasi.

Hubungan pengemulsi nonionic dengan pengawet

Kationik dan anionic detergen atau surfaktan dapat meningkat sifat antiseptic dari

bahan-bahan antimikroba. Bahan nonionic surfaktan mempunyai kemampuan untuk

meningkatkan aktifitas antimikroba atau bahan antiseptic atau pengawet. Dilaporkan

bahwa adanya interaksi antara pengawet dan beberapa surfaktan nonionic. Tes ini

Page 18: Teknologi Kosmetik : Pengawet

dilakukan dengan cara mengkombinasikan tujuh bahan nonionic surfaktan dengan tiga

antiseptic untuk melawan strength fungi. Ditemukan bahwa para-hikroksi benzoit ketika

dikombinasikan dengan surfaktan seperti Tween atau airlacerl menunjukan aktifitas

penurunan aktifitas antimikroba. Heksan klorofen dan diklorofen juga kehilangan

aktifitasnya dengan adanya Tween 80. Juga disarangkan dengan bahwa Tween 80

bereaksi dengan antiseptic menyebabkan perubahan permeabilitas membrane sel dari

mikroorganisme yang diusahakan untuk dirusak. Tween 20 dapat meningkatkan

kelarutan heksan klorofen dan diklorofen pada penggunaan salep antiseptic dan lotio.

Kelarutan dari bakteriusidal meningkat dengan adanya Tween 80 pada heksa klorofen

dalam medium cair dengan perbandingan 1:2 juta atau 1:5 juta bisa menghambat

pertumbuhan staphylococcus. Bahan fenolik yang berikatan dengan polyester yang

memilik berat molekul yang lebih tinggi menunjukkan kompleks yang lebih besar

dibandingkan derajat polimerisasi yang lebih rendah. Pada sediaan kosmetik untuk

melawan jenis jamur dan kapang digunakan asam benzoat dan asam sorbit pada

konsentrasi diatas 0,2 %, dimana sediaan itu umumnya digunakan Tween. Pengawet ini

mengalami inaktifasi. Metil para-hikroksi benzoat juga di inaktifkan tapi tidak seluruhnya

seperti pada pengawet yang tadi. Penil merkuri pentaklorofenokside, heksa klorofen,

bitionol larut dalam surfaktan nonionic dimana aktifitas menghambat aspergillus niger

dan tricophyton rubbrum mengalami penurunan. Konsentrasi dari pengawet sangat

penting dibandingkan misel dari surfaktan. Deodecanolpolietilen okside atau tween 80

dapat menghambat aktifitas dari dari klorofen, walaupun konsentrasi yang digunakan

dibawah 10-4, namun efek masih bisa menurunkan aktifitas pengawet.

Bahan-bahan yang memiliki aktifitas pengawet, yaitu :

Page 19: Teknologi Kosmetik : Pengawet

1. n-Trichloromethylmercapto-cylohexene-1, 2-dicarboxamide (Vancide 89 RE), 0,04%

2. Diethylene glycol monomethyl ether (methyl Carbitol), 3,0%

3. Sorbic acid 0,2%

4. Phenylmercuri borate 0,007%

5. Phenylmercuri nitrate 0,01%

6. Phenylmercuri acetic 0,007%

7. Hexylene glycol 3,0%

8. Benzalkonium chlorodium chloride 0,1%

Carbowax 4500 tidak menginaktifkan pengawet. PEG 2000 dan dibawahnya tidak

menginaktifkan pengawet secara cepat. Seperti pada nonionic menjadi lebih lipofilik

akan menginaktifkan pengawet seperti pada pengurangan HLB. Polietilen glycol ester

dan alcohol lemak dengan rantai panjang mengurangi aktifitas benzal klorida

menghambat bakteri gram negative. Nonionic surfaktan berefek pada dinding sel bakteri

sehingga menjadi lebih resisten terhadap germisida.

Penggabungan 20% germisida kuartener, heksanin 10x, roccal, atau etilcetab

berdasarkan pada massa yang dimiliki nonionic akan mencegah pertumbuhan aspergillus

niger dengan adanya Metil para-hikroksi benzoate. Juga ditemukan 10% etil alcohol,

PEG, propanediol, 1,4-butanadiol, atau 2-metil-4,4pentanediol menbantu mencegah

inaktifasi pengawet oleh alkoksi non ionic.

Organisme yang ditemukan dalam kosmetik

Jamur

Jamur adalah fungi yang memiliki filament dan terdistribusi secara luas di seluruh

dunia dalam tanah dan air dan sebagai parasit pada tumbuhan dan hewan. Jamur

Page 20: Teknologi Kosmetik : Pengawet

merupakan fungi uniseluler atau multiseluler. Ukurannya kira-kira memiliki diameter 30

μ. Fungi berwarna hitam, coklat, hijau, kuning dan putih. Jamur dapat memiliki filament

panjang seperti benang disebut hifa. Hifa ini kemungkinan bercabang atau tidak

bercabang, atau dapat dibagi menjadi sel (kemudian disebut septet) sel-sel dalam hifa ini

mempunyai satu inti dalam setiap sel atau, jika hifanya non septat maka dapat memiliki

lebih dari satu inti

Jamur biasanya, berhubungan dengan penampakan hifa (misellia) biasanya

tampak seperti beludru atau seperti kapas. Hifanya masuk ke dalam substrat dan kepala

spora yang besar dan tegak turus dan biasanya berpigmen akan tumbuh. Kepala spora ini

akan menjatuhkan spora atau terbuka (dalam hal sporagia), spora jatuh, dan jika spora

mencapai permukaan yang lembab, maka spora mulai bergerminasi. Jamur dapat

bereproduksi melalui budding atau alat seksual (sigospora) sebagaimana bentuk spora.

Jamur paling bagus tumbuh pada suhu kamar. Jamur membutuhkan kelembaban

dan gelap. pH harus diantara 2 – 5,5 tetapi yang paling bagus untuk jamur adalah 4,5 –

5,5. jamur tidak akan tumbuh pada lingkungan basa atau netral . jamur menyukai media

dengan tekanan osmotic yang tinggi seperti cairan dengan konsentrasi garam atau gula

yang tinggi. Jamur yang terutama mengkontaminasi produk kosmetik adalah saprofetik.

Jamur paling bagus tumbuh pada bahan organik. Bahan organic yang rusak. Contohnya :

Penicillium, Aspergillus, Rhizophus, Mucor.

Ragi

Ragi merupakan mikroorganisme uniselluler yang tidak mengandung klorofil,

tetapi dapat pula mengandung pigmen (kuninh, merah jambu, merah, hijau, atau hitam).

Ragi tidak membentuk hifa, berbentuk oval atau bulat, dan ukuran diameter sekitar 5 μ,

Page 21: Teknologi Kosmetik : Pengawet

tetapi panjangnya dapat mencapai 5-30 μ. Ragi mempunyai inti dan bereproduksi dengan

cara budding, pembelahan, atau askospora. Ragi nonmotil, memiliki dinding sel yang

tebal, dan sitoplasmanya dapat mengandung granul glikogen dan volutin, dan juga

vakuola lemak yang kecil. Ragi tidak dapat membuat makanannya sendiri, dan karena itu

harus bergantung pada tanaman tinggi dan hewan untuk mendapatkan energi. Ragi

menghasilkan energi melalui disimilasi oksidatif aerobic atau melalui fermentasi

anaerobic. Kebanyakan ragi paling baik tumbuh pada mediujm yang mengandung gula

yang dapat difermentasi, pada pH 2,2 – 8 (walaupun kebanyakan ragi lebih menyukai

kondisi asam), dan biasanya tumbuh pada suhu kamar. Ragi biasanya membutuhkan

sejumlah berlebih oksigen untuk tumbuh. Contoh ragi yang biasa tumbuh pada kosmetik,

adalah Saccharomyces, Cryptococcus, Candida, Zygosaccharomyces.

Bakteri

Bakteri memiliki ukuran yang cukup kecil, sekitar 0,5 – 3 μ, tetapi ada pula

spesies yang ukurannya 100 μ. Bakteri merupakan organisme uniseluler yang

bereproduksi melalui pembelahan biner, yang dipengaruhi oleh tekanan osmotic dan

tegangan permukaan, dan dapat dibunuh dengan temperature yang tinggi (walaupun

beberapa spora dapat bertahan dalam air mendidih selama bebarpa jam). Temperatur

optimum untuk pertumbuhan bakteri yang paling baik, tetapi tidak semua bakteri, adalah

37˚ C. Bakteri paling baik pertumbuhannya pada medium yang sedikit asam, pH 7,2 –

7,6. Pada pH 6,5 kebanyakan jamur dan ragi akan bertahan, tetapi kebanyakan bakteri

akan mati. Bakteri memerlukan kelembaban untuk tumbuh, walapun spora akan tahan

terhadap kurangnya kelembaban. Banyak bakteri yang nati jika terpapar sinar UV atau

sinat X. Contoh bakteri yang biasa ditemukan pada kosmetik adalah Acetobacter

Page 22: Teknologi Kosmetik : Pengawet

aerogenes, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus pyocyaneus, Alcaligenes viscosus, dan

Pseudomonas fluoroscens, Bacillus subtilis, Staphylococcus albus, Achromobacter

lipolyticum, Serratia marcescens.

Penting untuk diketahui bahwa banyak mikroorganisme dengan beragam jenis

dapat tumbuh pada produk kosmetik jika pemeliharaan yang baik tidak dilakukan selama

formulasi, pembuatan, dan pengemasan produk.

EVALUASI PENGAWET UNTUK KOSMETIK

Empat metode yang digunakan untuk mengevaluasi bahan anti mikroba pada saat

ini :

1. Metode berdasarkan waktu mematikan

Metode ini memiliki kesamaan dengan pengujian koefisien fenol pada Salmonella

thyposa dan Micrococus virogenis atau varietas yang lain. Tes ini adalah untuk

mengetahui aktivitas germisidal dari desonfektan yang dibandingkan dengan fenol

murni. Karena hasil dari metode ini dapat rancu atau salah pada pelaksanaannya maka

dilakukan dilusi test. Tes ini juga untuk turunan ammonium kuartener.

Tes untuk mengevaluasi bahan fungisidal secara invitro. Segmen dari miselium

dibiakkan dalam medium agar kemudian larutan bahan antifungi dipindahkan pada

medium agar dan diinkubasi untuk mengetahui ada atau tidaknnya pertumbuhan

mikroorganisme. Metide ini digunakan untuk mendeterminasi efektivitas dari lima tife

dermatofite yang menyebabkan kaki gajah pada kaki dan jempol.

2. Metode berdasarkan zona hambat

Page 23: Teknologi Kosmetik : Pengawet

Metode ini digunakan untuk pengujian antibiotic secara rutin. Cawan Petri yang

telah berisi medium agar kemudian ditambahkan medium yang telah dicampur dengan

biakan mikroba lalu ditanam pencadang yang kemudian ke dalam pencadang tersebut

dimasukkan larutan antibiotic. Terjadi hubungan antara diameter zona hambatan

dengan konsentrasi yang menggambarkan dosis antibiotic. Difusi agar telah digunakan

untuk mengevaluasi aktivitas dari bahan-bahan antibakteri dan antifungi. Metode agar

padat ini digunakan untuk salep antiseptic dimana seperti cara yang di atas dan bahan

obat dimasukkan ke dalam suatu lubang yang dibentuk dengan menanam pencadang

yang setelah diinkubasi akan diperoleh zona bening di sekitar pencadang. Hasil

pengamatan diperoleh dengan cara mengukur zona hambatan dan dilanjutkan dengan

perhitungan statistic.

3. Metode berdasarkan fraksional penghambatan pertumbuhan

Hal ini telah dihitung secara statistic bahwa konsentrasi obat yang cukup untuk

menyebabkan efek yang dapat diukur dalam satu bagian populasi adalah rentan

terhadap pengukuran yang lebih tepat daripada jumlah yang dibutuhkan untuk

memberikan efek dalam semua populasi .

4. Metode berdasarkan pencegahan pertumbuhan

Metode ini luas dibandingkan dengan metode berdasarkan fraksional

penghambatan pertumbuhan. Lamanna dan Malette telah mendiskusikan tentang

metode ini. Suatu desinfektan diharapkan untuk membersihkan daerah dari semua

bagian vegetatif organisme. Metode ini dilakukan berdasarkan penentuan nilai MIC

yakni konsentrasi minimum yang masih dapat menghambat pertumbuhan mikroba.

Page 24: Teknologi Kosmetik : Pengawet