Usos del ácido cítrico en cosmética: formulación

En la formulación de productos cosméticos podemos dar diferentes usos al ácido cítrico. Es una de las materias primas que no faltan en el laboratorio. Principalmente se usa como regulador de pH, pero en este artículo veremos también otros usos del ácido cítrico en cosmética. 

El ácido cítrico no se usa sólo en la industria cosmética, sino que es muy utilizado en la industria alimentaria siendo uno de los mayores puntos de demanda de esta materia prima a nivel mundial. Se añade sobre todo en refrescos y bebidas para darle acidez y sabor.

¿Qué es el ácido cítrico?

Desde el punto de vista químico, el ácido cítrico (INCI: Citric Acid) es un ácido orgánico formado por tres grupos carboxilo (ácido tricarboxílico) y un grupo hidroxilo en posición 2. Su fórmula molecular es C₆H₈O₇. Por la posición del grupo hidroxilo, se podría considerar un alfa hidroxiácido, pero también un beta hidroxiácido. Es soluble en agua.

El ácido cítrico se encuentra en los organismos vivos ya que participa en procesos bioquímicos tan importantes como el ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs. Este ciclo tiene lugar en las mitocondrias de las células y se encarga de producir energía en forma de ATP (adenosín trifosfato) a partir de moléculas como los ácidos grasos, las proteínas o la glucosa. Por este motivo podemos encontrarlo también en las plantas, sobre todo en las frutas cítricas.

En solución acuosa el ácido cítrico puede perder los hidrógenos de los grupos carboxilo y pasar a ser anión citrato. Éste puede unirse a otras moléculas y lo veremos en los nombres INCI como “citrate”. 

¿Cómo se obtiene el ácido cítrico?

De forma comercial el ácido cítrico es un polvo blanco, cristalino, sin olor y con sabor muy ácido. Se puede extraer de partes de las plantas, como el zumo de limón, pero actualmente se obtiene por un proceso de fermentación.

En el proceso de fermentación para obtener ácido cítrico se puede usar diferentes sustratos (melazas, almidones, bagazos,…) y el microorganismo más común es el hongo Aspergillus niger. Cuando se termina el proceso de fermentación se separa el ácido cítrico del resto de medio de cultivo. Posteriormente se pasa por un proceso de purificación y cristalización que dará lugar al polvo blanco que nosotros usamos en el laboratorio.

La utilización de sustratos de fermentación provenientes de residuos de otras industrias podría ser una oportunidad de economía circular y mejora de la sostenibilidad de los procesos industriales globales.

Usos del ácido cítrico en cosmética

Como mencionábamos al inicio del artículo, el ácido cítrico es usado principalmente para regular el pH del producto cosmético. Pero ahora veremos que no sólo puede servir para esa finalidad.

Como regulador de pH

Como hemos visto en artículos anteriores del blog, el pH es uno de los factores más importantes a tener en cuenta en la formulación de nuestro cosmético. En el curso de introducción a la formulación de cosmética natural, tenemos contenido extra para explicar qué es el pH y cómo medirlo.

Es necesario que nuestro producto cosmético tenga un pH adecuado para la zona de la piel a la que va dirigido. De igual modo hay que respetar el pH al que son eficaces los activos cosméticos (como por ejemplo la vitamina C o los alfa y beta hidroxiácidos) y otros ingredientes como los conservantes.

El ácido cítrico, por sus características ácidas es ideal para reducir el pH de la fórmula. Junto con el ácido láctico es uno de los más usados en cosmética natural. El ácido cítrico se usa principalmente para regular el pH de productos transparentes como geles y soluciones, ya que además tiene función como quelante. 

Como quelante y antioxidante

El ácido cítrico es capaz de formar complejos con iones metálicos. Por esta capacidad es capaz de secuestrar estos iones del medio formando citratos metálicos. 

Precisamente muchos de los iones metálicos que pueden encontrarse dentro de la fórmula (provenientes de extractos, hidrolatos, aguas no desionizadas,…) son a su vez sustancias oxidantes. Por este motivo la acción quelante está unida también a su acción como antioxidante. Es común su uso como antioxidante en los geles de aloe vera, para evitar la oxidación y el color parduzco.

Al ejercer estas funciones, puede mejorar la turbidez en geles y soluciones líquidas.

En el curso de formulación avanzada puedes aprender más sobre los quelantes y cómo usarlos en la formulación de tu cosmética natural.

Como exfoliante

Como ocurre con otros alfa y beta hidroxiácidos, el ácido cítrico tiene también capacidad exfoliante. Esta acción exfoliante estaría relacionada con su intervención sobre la apoptosis (muerte programada) de los queratinocitos presentes en la epidermis. Esto hace que se incremente la renovación celular a nivel de las capas más superficiales de la piel.

En algunos estudios se ha visto que la aplicación tópica de ácido cítrico tiene una acción similar a otros ácidos como el ácido glicólico, ampliamente utilizado en formulación cosmética. Si bien los mejores resultados se vieron a concentraciones no permitidas para uso cosmético, si no para uso médico.

En formulación cosmética debemos tener en cuenta el pH final de la fórmula para asegurar que se encuentra la forma ácida mayoritariamente. Para ello tendremos que formular el producto a un pH ácido. Sin embargo debemos respetar las siguientes premisas: la concentración de ácido no puede ser superior al 10% y el producto final debe tener un pH por encima de 3,5.

Su acción queratolítica unido a que tiene también el carácter de beta hidroxiácido, hacen que otro de los usos del ácido cítrico en cosmética sea como componente de mezclas seborreguladoras.

¿Cómo añadir ácido cítrico a mi fórmula?

Como hemos visto al inicio del artículo, el ácido cítrico es un polvo cristalino soluble en agua. En formulación cosmética lo usamos en forma de solución acuosa. Para ello podemos hacer disoluciones a diferentes concentraciones de ácido cítrico. Lo más habitual es que tengamos en el laboratorio una disolución al 1% o al 10%. Con la solución al 1% iremos haciendo un ajuste más afinado del pH y será necesario añadir más cantidad de solución, mientras que con la solución al 10% necesitaremos menos cantidad porque la variación de pH será mayor con cada gota que añadamos a la fórmula.

Las soluciones de ácido cítrico se pueden conservar en un frasco durante unos días. Por eso debemos preparar una cantidad pequeña de solución, lo que creamos que vamos a gastar durante la semana, no más.

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