3.3. El pH del medio

El efecto del pH se encuentra relacionado con la efectividad antimicrobiana de un conservante y debe ser el primer factor a tener en cuenta a la hora de diseñar una fórmula.

Algunos conservantes son inestables o pierden efectividad a ciertos pH.

Las bacterias prefieren un medio neutro o ligeramente alcalino, los hongos prefieren medios ligeramente ácidos.

Es prudente proteger a los cosméticos de todos los valores de pH contra bacterias, levaduras y hongos.

Los ácidos débiles (sórbico, benzoico o dehidroacético) y sus sales son los conservantes más activos frente a microorganismos pero su efectividad se pierde cuando aumenta el pH.

Estos conservantes actúan según su disociación en medio acuoso.

En solución acuosa los ácidos se encuentran en equilibrio en forma de ácidos y de sales:
                                                             Ácido ⇌ Anión + Catión
                                                              RCOOH ⇌ RCOO^– + H⁺

En un medio ácido, los ácidos débiles contienen protones (H⁺).

Cuando el pH aumenta disminuye la concentración de protones, y una mayor parte del ácido se convierte en forma disociada y no activa.
Al aumentar el pH del medio, la capacidad antimicrobiana del conservante es más débil.
Cuando disminuye el pH, aumenta la concentración de protones.

Estos protones pueden penetrar las membranas celulares de las bacterias.
En el interior de la célula, estos protones hacen aumentar la concentración de protones del citoplasma.
Este aumento produce una disminución de la energía celular y el crecimiento se puede inhibir o ralentizar.

Para que esto se cumpla, el pH del medio debe estar entre 5.5 o menor.

En el siguiente cuadro podemos ver como a diferentes valores de pH, el porcentaje de acción de las moléculas de la forma activa de algunos conservantes varía:

Por ejemplo a un pH de 4, un 86% del ácido sórbico se encuentra en forma activa mientras que tan solo un 14% se encuentra en forma disociada o inactiva.