MIKRÓBÁS ROMLÁS ÉS VÍZAKTIVITÁS
Sokszor téma szappankészítői körökben a szappanok avasodásának, tartósításának kérdésköre. A szappanokról alapvetően elmondható, hogy nem romlanak meg a szó szoros értelemben, hiszen avasodásuk nem kórokozók által kiváltott, hanem fizikai-kémiai oxidációs folyamat. Az élelmiszerbiztonsági kérdésekkel foglalkozó írások az előbbieken kívül még megkülönböztetnek biokémiai (enzimatikus) romlást is, de erről a szappanok esetében talán felesleges beszélni. Nem így áll a helyzet azonban a mikróbás romlással kapcsolatban, s azért említettem éppen az élelmiszeripari kutatásokat, mert nagyon sokat tanulhatunk belőlük a kozmetikumokra vonatkozóan is.
Milyen tényezők befolyásolják a kórokozók szaporodását? Először is adott közeg tápanyagtartalma, a hőmérséklet, a pH, az ún. redox-potenciál (azaz az oxigénviszonyok) és még egy igen fontos tényező: a vízaktivitás.
Elgondolkoztál-e valaha azon, kedves Olvasó, hogy a méz vajon hogyan nem romlik meg? Hiszen minden adott benne ahhoz, hogy megfelelő táptalaj, hogy szó szerint tejjel-mézzel folyó Kánaán legyen a baktériumok számára: magas cukortartalom, magas víztartalom, enyhén savas pH… A romlandóság viszont nem az adott anyag víztartalmától, hanem a vízaktivitásától függ.
A tudományos definíció így hangzik: a vízaktivitás az anyag felett uralkodó vízgőz tenzió aránya ugyanezen hőfokon lévő tiszta vízgőz tenziójához arányítva. Mértékegysége: aw. Adott termék vízaktivitását mérőműszerekkel mérik mind az élelmiszerek, mind a kozmetikumok esetében. Hogy megértsük a fogalom mibenlétét, térjünk vissza a méz példájára! A méz titka abban rejlik, hogy a benne lévő víz és cukor kötött formában van jelen, ezáltal az ún. „hozzáférhető, szabad víz” mennyisége a mikróbák számára a kritikus minimum szint alatt van. A mikrobiológiai stabilitást tehát egyáltalán nem a termék nedvességtartalma határozza meg, illetve csupán közvetve.
Az okos termékfejlesztők számos élelmiszernél és kozmetikumnál kiküszöbölték a tartósítás szükségességét. Az élelmiszerek szárítása, sózása, cukrozása, hogy csak a legegyszerűbbeket említsem, mind a vízaktivitás csökkentésére irányul. Érdekes megemlíteni az „öntartósító” („self-preserving”) kozmetikumokat, ilyenek például a kereskedelemben kapható virágvizek, amelyekhez tartósítószer helyett magas százalékban glikolokat adagolnak (sokszor ezeket egyben a növényi hatóanyag kivonásához használják), melyek a víztartalmat „kötik”, a vízaktivitási értéket leszorítják.
Térjünk rá most a szappanokra! A zsírokból és olajokból készült házi szappanok pH-ja lúgos, egyáltalán nem (mert kémiailag nem lehet) semleges, vagy ahhoz közeli érték. Miután a baktériumok többsége a semleges kémhatás környéki értékeket, a penész- és élesztőgombák pedig inkább az enyhén savas közeget kedvelik, így a szappanok ilyen szempontból alapos védettséget élveznek. Azonban ez még nem lenne elegendő indok a szappanok mikróbás romlásának a teljes kizárására, hiszen léteznek olyan fajok, amik kifejezetten a lúgos közegekre specializálták magukat (pl. Alkaliphilus baktériumok). Ha viszont az ismereteinket kiegészítjük a különböző típusú szappan készítmények vízaktivitás értékeivel, már tisztább képet kapunk.
Általánosságban a kórokozók szaporodása már aw= 0,91 értéknél teljes mértékben gátolt (a vízaktivitás értékei 0 és 1 közé esnek, ahol aw=1 a tiszta víz vízaktivitása), a különféle penészek és élesztők tűrőképessége valamivel magasabb- alacsonyabb vízaktivitást is elviselnek (aw=0,8), de általában az aw= 0,6 alatti érték minden mikroorganizmust blokkol.
Pipereszappanok vízaktivitása: aw=0,740 -0,757
Glicerinszappanok vízaktivitása: aw= 0,659 -0,759
Krémszappanok vízaktivitása: aw=0,567
Samponok, balzsamok, folyékony szappanok vízaktivitása: aw=0,982- 0,987
(További adatok itt: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780470376454.app6/pdf)
A fenti adatokból tisztán látszik, hogy a szappanok közül egyedül a folyékony szappanok tekinthetőek a mikróbák számára megfelelő közegnek, hiszen víz alapú kozmetikumok igen magas, 0,91 feletti aw értékkel, így fontolóra kell venni ezek tartósítását, ha a termékbiztonsági szempontokat szem előtt akarjuk tartani. A szilárd szappanoknál sem a pH, sem a vízaktivitás nem nyújt megfelelő közeget a kórokozók számára. A pipereszappanokon időnként megjelenő érdekes, penésznek tűnő képződmények a legtöbbször nem azok, amiknek látszanak, hanem egyszerű só kristályok, bár nem kizárható a penész, vagy a baktériumok megjelenése egyes szappanokon extrém körülmények között. Két érdekes képet osztanék meg zárásul ennek szemléltetésére- lehet találgatni, hogy melyik micsoda…! :)
Felhasznált irodalom:
http://www.netamin.hu/tudasbazis/cikkek/az-elelmiszer-tartositas-elmeleti-alapjai-a-kemiai-tartositoszerek-es-azok-elettani-hatasai/
http://www.vitaliskft.com/docs/vizaktivitasmeres.pdf
JJ Kabara and DS Orth, Preservative-free and Self-Preserving Cosmetics and Drugs, New York, NY: Marcel Dekker Inc. (1997)
G Borovian, HACCP Application in the Manufacturing of Drugs and Personal Care Products: Microbiological Testing Centered on Prevention, Preservatech USA (1999)