Ácido sórbico: pH y su influencia en la actividad conservante

El ácido sórbico es un conservante que se utiliza en una variedad de cosméticos y productos de cuidado personal para prolongar la vida útil previniendo la contaminación microbiana. El pH del medio puede condicionar su actividad.

Origen del ácido sórbico

El ácido sórbico, o ácido 2,4-hexadienoico (Figura 1), es un ácido de cadena lineal que contiene un solo grupo carboxílico en su estructura y dos dobles enlaces conjugados. Tiene 4 isómeros geométricos, de los cuales la forma trans, trans (E,E) es la de origen natural.

En 1859, el químico alemán A. W. Hoffmann lo aisló por primera vez mediante la destilación de las bayas del Sorbus aucuparia (serbal de los cazadores). Esto dio lugar al ácido parasórbico (Figura 2), la lactona del ácido sórbico, que luego se convirtió en ácido sórbico por hidrólisis. El ácido sórbico también se puede producir sintéticamente a través de otros mecanismos.

Aunque el ácido sórbico se aisló a mediados de la década de 1800, las actividades antimicrobianas de este producto no se descubrieron hasta finales de la década de 1930. Posteriormente, se estudió la eficacia del ácido sórbico como conservante y su seguridad fisiológica. El ácido sórbico se comercializó como conservante de alimentos a fines de la década de 1940. Desde entonces, los sorbatos han sido aprobados para su uso como conservantes de alimentos en casi todos los países del mundo. Luego, a partir de la década de 1980, el ácido sórbico y sus diversas formas de sal (es decir, sorbato de potasio, sorbato de calcio) se utilizaron como inhibidores de Clostridium botulinum  (bacilo causante del botulismo) en productos cárnicos para reemplazar el uso de nitritos, que pueden producir nitrosaminas cancerígenas.

El ácido sórbico se ha utilizado como conservante en cosméticos desde principios de la década de 1960. Este ingrediente se utiliza principalmente en la formulación de productos para el cuidado de la piel y el cabello y maquillaje facial y de ojos.

Funciones del ácido sórbico. Influencia del pH.

El ácido sórbico se utiliza como conservante tanto en alimentación como en cosmética. También se utilizan sus sales sódica, potásica y cálcica (Figura 3).

Tiene un amplio espectro de actividad fungistática (contra los hongos), pero es menos activo contra las bacterias. La actividad antimicrobiana óptima se logra a valores de pH entre 2,5 – 7. Obviamente, a mayor concentración de agua y temperatura más alta, se requiere mayor concentración de ácido sórbico. Algunas especies de organismos pueden metabolizar este ácido (e inhibir su actividad conservante) cuando están presentes en concentraciones extremadamente altas. No obstante, esta situación no se produce cuando se emplean buenas prácticas de fabricación.

Las sales de sodio y potasio del ácido sórbico no son tan efectivas como su forma de ácido libre. La actividad antimicrobiana del ácido sórbico aumenta a medida que disminuye el pH del medio. Eso se debe a que al estar completamente protonado es más fácilmente absorbido por el microorganismo.

¿Por qué añadir conservantes en mi fórmula?

Como veíamos en este artículo, la conservación de las fórmulas cosméticas es importante. Muchas marcas de belleza orgánica y natural a menudo incluyen declaraciones de “sin conservantes” en las etiquetas de los productos. Sin embargo, el uso de conservantes es necesario en la mayoría de productos para prevenir la contaminación microbiana, así como para prevenir la degradación por factores ambientales como el calor, la luz y el aire.

La mayoría de los cosméticos tienen un alto potencial de contaminación y crecimiento microbiano, especialmente las cremas y lociones que contienen agua, se envasan en frascos que se abren con frecuencia y se aplican sobre la piel con los dedos. Otra causa de contaminación es el uso de brochas de maquillaje alrededor de los ojos u otras partes del rostro que tocan la piel y el cosmético repetidamente. Cada uso aumenta la probabilidad de contaminación. Además, puede producirse contaminación si el consumidor deja abierto un recipiente de producto durante un período de tiempo prolongado.

Las condiciones de almacenamiento también son una de las principales causas de contaminación en cosméticos y productos de cuidado personal. Dado que la mayoría de los productos se almacenan a temperatura ambiente, la temperatura cálida puede estimular el crecimiento de microorganismos. Además, los ingredientes utilizados en las formulaciones cosméticas, como agua, aceites, péptidos y una variedad de carbohidratos, crean el ambiente perfecto para el crecimiento de microorganismos. La contaminación microbiana puede provocar importantes problemas de salud, desde irritación de la piel hasta infecciones.

Todos estos factores significan que se debe agregar un conservante eficaz pero no irritante a la formulación de un producto para evitar la contaminación y la degradación. El ácido sórbico se ajusta a ambos criterios.

Seguridad

La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, Food and Drug Administration) revisó la seguridad del ácido sórbico y determinó que se reconoce como seguro (GRAS, Generally Recognized as Safe) como conservante para la adición directa a los alimentos.

El panel de expertos de Revisión de Ingredientes Cosméticos (CIR, Cosmetic Ingredient Review) evaluó la seguridad del ácido sórbico y concluyó que es seguro para su uso en cosméticos y productos de cuidado personal.

Según el EWG (Environmental Working Group), el ácido sórbico tiene una calificación de 3 en una escala del 1 al 10, siendo 1 el riesgo general más bajo para la salud y 10 el más alto.

La Administración de Drogas y Alimentos (FDA) de los EE. UU. considera que el ácido sórbico es seguro para su uso regular, ya que no está relacionado con el cáncer ni con otros problemas de salud importantes. Algunas personas pueden ser alérgicas al ácido sórbico, pero las reacciones suelen ser leves y consisten en un ligero picor en la piel.

¿Por qué utilizar ácido sórbico?

• Sus propiedades antimicrobianas son casi tan efectivas como las de los parabenos.
• Su origen es natural, no obstante, suele producirse sintéticamente aumentando así el rendimiento.
• Los costes de fabricación no son elevados.
• Descompone fácilmente en la tierra, por lo que no es peligroso para el medio ambiente.
• Tiene puntos de fusión y ebullición muy altos, lo que le permite mantenerse sólido en los productos cosméticos incluso a temperaturas elevadas.
• A pesar de ser un ácido, su acidez es comparable a la del acético, que se encuentra en el vinagre.

Resumen de características del ácido sórbico

• El ácido sórbico o ácido (E,E)-2,4-hexadienoico (CAS:110-44-1) es un ácido graso natural, de cadena carbonada polinsaturada. Se utiliza como conservante en alimentos y cosméticos. 
• Polvo blanco fino, poco soluble en agua, más soluble en aceites vegetales o en propilenglicol.
• 3 partes de ácido sórbico tienen la misma eficacia como conservante que 4 partes de sorbato potásico.
• Tiene actividad antimicrobiana contra mohos, levaduras y bacterias aerófilas.
• Efectivo en el intervalo de pH de 2,5 a 7.
• Concentración típica de uso 0,05-0,3% (si se usa solo) o 0,05-0,15% (si se usa en combinación con otros conservantes). En determinadas condiciones el ácido sórbico puede oxidarse y provocar ligeros cambios de color en el producto cosmético. Esto normalmente se puede prevenir agregando ácido cítrico al 0.1-0.3% al producto. Sólo para uso externo.

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Referencias bibliográficas

1. Eastman, “Sorbic Acid and Potassium Sorbate as Cosmetic Preservatives”, 1998

2. Ácido sórbico, MakingCosmetics 

3. Sorbic Acid, The Derm Review 

4. Perilous parabens, Alternatives

5. Sorbic acid, PubChem

6. Sorbic acid, ScienceDirect