O impacto das embalagens na estabilidade de produtos cosméticos

Saiba quais são os impactos gerados pelos diferentes tipos de embalagens na estabilidade de produtos cosméticos.

Nesse artigo você irá ver:

• Embalagem como um “novo ingrediente”
• Garantia de estabilidade de produtos cosméticos e embalagens
• Principais tipos de embalagens
• Exemplo de interação entre formulação e embalagem: Vitamina C
• Testes de interação entre produto e embalagem: recomendações da Anvisa 

As embalagens de produtos cosméticos são responsáveis pela apresentação, proteção e identificação do produto. Portanto, a embalagem deve fornecer proteção contra as condições climáticas, biológicas e químicas, garantindo a estabilidade do produto durante o prazo de validade. 

A embalagem deve fornecer proteção contra vapor de água, luz UV, oxigênio e CO₂ Além disso, nenhum componente ou ingrediente da embalagem pode migrar para o produto, e não deve haver adsorção ou absorção dos componentes do produto para a embalagem. 

A interação entre embalagem e produto cosmético pode resultar em alguma incompatibilidade, como a incompatibilidade química. Uma incompatibilidade química muito conhecida é a que ocorre entre o miristato e palmitato de isopropila com o poliestireno, material que compõe boa parte dos estojos de maquiagem. O resultado dessa incompatibilidade pode ser notado por meio de rachaduras na tampa do batom, uma vez que com o uso do batom é inevitável o contato da tampa com a bala do batom.^[2]

Embalagem como um novo ingrediente

O material de embalagem e seus materiais constituintes (impurezas, vestígios e aditivos) não afetam apenas a estabilidade do produto, mas também a sua segurança. Algumas substâncias podem migrar da embalagem para a formulação e vice-versa, o que pode ocasionar na instabilidade de ambos. Dessa maneira, a embalagem começa a interagir com os ingredientes da formulação, se tornando um novo “ingrediente”.^[4]

Na realidade, embalagens podem ser consideradas um conjunto de ingredientes. Elas não contém apenas polímeros, mas também vestígios de monômeros, catalisadores, colorantes, filtros UV, entre outros.^[4]

Uma das maneiras de testar a estabilidade de um produto cosmético é através do teste de interação entre o produto finalizado e a embalagem, sob algumas condições. Dessa maneira, são avaliadas as características organolépticas e físico-químicas.^[4]

Garantia da estabilidade de produtos cosméticos e embalagens

Penetração de luz: se a embalagem for transparente ou semitransparente, luz visível e UV pode atravessá-la, causando alterações na coloração e odor da formulação, assim como decomposição de componentes da fórmula. Portanto, para prevenção, são adicionados estabilizadores e filtros UV em muitas fórmulas cosméticas. Além disso, podem ser aplicados revestimentos em embalagens para evitar o contato da formulação com a luz.^[5] 

Permeabilidade: Apesar do metal e do vidro serem impermeáveis aos principais gases, líquidos e sólidos, embalagens de plástico podem sofrer determinado grau de permeabilidade. Cosméticos armazenados em embalagens de plástico por longos períodos podem sofrer alterações por conta da volatilidade de perfumes. Algumas das alterações na fragrância são causadas por perda de parte dos ingredientes, enquanto outros são causados pela penetração do oxigênio externo e água. Os níveis de permeabilidade dependem do tipo de plástico usado, sua espessura, a formulação e o ambiente externo. Portanto, é muito importante pensar na questão de permeabilidade quando usar embalagens plásticas.^[5] 

Alterações na fragrância e coloração: o tipo de embalagem usada pode influenciar a fragrância e coloração. Geralmente, embalagens de vidro são extremamente estáveis, enquanto plásticos contém aditivos (corantes, pigmentos, dispersantes e estabilizadores), que podem causar alterações na fragrância da formulação.^[5]

Sobre as embalagens

Resistência química: quando o material da embalagem é plástico, alguns problemas podem ser recorrentes, como deformação, danos, dissolução, mudança de cor e absorção dos componentes da formulação, devido às interações entre a embalagem e o cosmético. Portanto, é importante saber quais tipos de plástico são mais resistentes aos componentes presentes na sua formulação. 

Resistência a corrosão: vários metais usados em embalagens cosméticas podem causar corrosão e alterações na coloração de cosméticos, dependendo dos componentes da formulação. Para prevenir a corrosão geralmente são utilizados revestimentos e filmes de óxido. 

Fotoresistência: embalagens podem ser afetadas pela luz natural e artificial, resultando em alterações de cor e qualidade. Portanto, pigmentos como dióxido de titânio e outros filtros UV podem ser usados em embalagens para aumentar a fotoresistência. 

Há três tipos principais de materiais usados em embalagens cosméticas:

Plásticos

No mercado cosmético e farmacêutico, um dos plásticos mais utilizados é o polietileno, uma resina termoplástica obtida através da polimerização do etileno.

Todos os tipos de polietileno são polímeros semi-cristalinos. A densidade e temperatura de fusão desses materiais diminui com o aumento da ramificação. Diferentes tipos de polietileno são disponíveis atualmente.^[1]

O polietileno possui uma boa estabilidade química. As propriedades mecânicas dependem do peso molecular e do grau de ramificação do material. Com o aumento da densidade, as propriedades de barreira aumentam, assim como rigidez e resistência, por conta da maior cristalinidade. Ao mesmo tempo, há uma diminuição na resistência ao impacto, resistência ao frio e transparência.^[1]

Apesar das excelentes características deste polímero para embalagens, tanto o plástico quanto os aditivos usados no processo de produção podem migrar da embalagem para a formulação com o decorrer do tempo, como resultado do aumento de temperatura ou estresse mecânico, por exemplo. A presença de componentes plásticos ou seus aditivos em cosméticos, se não for controlado, pode afetar as propriedades organolépticas do produto ou sua segurança.^[1]

Além disso, diferente das embalagens de vidro ou metal, embalagens poliméricas podem ser permeáveis à algumas moléculas, como gás e vapor de água, assim como outros componentes de baixo peso molecular, como aromas. Esse fator é muito importante, já que que a contaminação por fatores externos pode causar reações no produto, como oxidação dos lipídios e degradação de ingredientes ativos, assim como a absorção de vapor e líquidos pode causar uma diminuição na plastificação dos polímeros, resultando na diminuição das propriedades mecânicas.^[1]

O polietileno é capaz de reter grandes quantidades de compostos não-polares, como a maioria das moléculas voláteis, por conta de sua natureza poliolefina. Esse fenômeno pode causar uma diminuição no teor de aroma. Por outro lado, outros materiais plásticos, como o Copolímero de Etileno e Álcool Vinílico (EVOH), apresentam uma barreira fraca à água, e sua hidrofilia promove a sorção de grandes quantidades de água, resultando na perda de propriedades mecânicas e de barreira.^[1]

Alterações no comportamento mecânico causa alterações nas propriedades de barreira. A presença de micro-rachaduras pode modificar a permeabilidade ao oxigênio, levando à degradação de substâncias na formulação, como conservantes. ^[1]

Testes de compatibilidade devem ser feitos quando o produto por transferido para a sua embalagem final, analisando a relação entre produto-embalagem.^[1]

Alguns tipos de plástico incluem:

Polietileno de baixa densidade: material semitransparente e lustroso, que por ser flexível é comumente usado em garrafas e tubos apertáveis. Porém, quando em contato com álcoois e surfactantes, podem ocorrer rachaduras por estresse.^[5]

Polietileno de alta densidade: é um material branco com aspecto leitoso, não brilhante e quase opaco. É utilizado em frascos e tubos para produtos como loções e shampoos, por exemplo.^[5]

Polipropileno: é semitransparente e lustroso. É resistente a substâncias químicas e tem boa resistência ao choque em temperaturas convencionais. Uma característica especial é a sua capacidade de suportar flexões repetidas, sendo frequentemente usado para formar o mecanismo de dobradiça nas tampas flip-flop. Também é usado em frascos para cremes e diversos tipos de tampas.^[5]

Poliestireno: o poliestireno é resistente, transparente e brilhante. Suas desvantagens é que ele não é muito resistente a substâncias químicas e é pouco resistente ao choque. É comumente usado em embalagens para compactos e sticks.^[5] 

Copolímero de acrilonitrila e estireno: é transparente, lustroso, resistente a choque e a óleos, logo pode ser usado para cremes, compactos, sticks e tampas.^[5] 

Acrilonitrila-butadieno-estireno: é mais resistente ao choque que o copolímero de acrilonitrila e estireno, sendo recomendável para compactos que precisam de alta resistência ao choque. Contudo, não tolera bem perfume e álcoois.^[5]

Cloreto de polivinil: uma vez que o PVC é de baixo custo, transparente e facilmente processado, é comumente usado em embalagens de shampoo e refis. Contudo, uma vez que ele produz poluentes altamente tóxicos quando é queimado, está sendo banido de diversos países por conta do ponto de vista ecológico.^[5]

Politereftalato de etileno: é um material resistente e lustroso, com a transparência semelhante à do vidro. Por ser resistente, é usado como embalagem de diversos produtos, como loções e shampoos.^[5]

Vidro

Vidro soda-cal: é normalmente usado para embalagens de vidro transparente. Geralmente é feito de óxido de silício, óxido de cálcio e óxido de sódio como os principais constituintes, e óxidos de alumínio e de magnésio como resquícios. É amplamente usado em embalagens para loção, por exemplo.^[5]  

Vidro de chumbo: os principais ingredientes de vidro são óxido de silício, óxido de chumbo e óxido de potássio. Altos níveis de óxido de chumbo produzem vidros com alta transparência e índice refrativo, sendo chamados de vidro de cristal. Esse tipo de vidro é muito usado em perfumes de alto custo.^[5]

Vidro opaco: esse vídeo contém cristais finos incolores (como silicofluoreto de sódio) na matriz de vidro translúcida incolor. Esses cristais refletem a luz e fazem o vidro ficar com aparência leitosa.^[5] 

Metais

Alumínio: Como o alumínio é leve e facilmente processado, ele pode ser usado para embalagens aerossóis, embalagens de batom, compactos e máscaras de cílios. O revestimento pode ser usado para decoração da embalagem e também para prevenir a corrosão.^[5] 

Aço e aço inoxidável: O aço enferruja facilmente, portanto deve ser tratado e revestido para evitar a ferrugem. Quando é ligado com cromo e níquel é produzido aço inoxidável resistente à corrosão.^[5]

Exemplo da importância do material da embalagem

Sabe-se que o tipo de embalagem usada para o armazenamento de um produto cosmético é muito importante para a estabilidade de seus componentes. Um estudo^[6] analisou a estabilidade de uma formulação contendo vitamina C, armazenada em embalagens com três materiais diferentes: plástico, vidro e alumínio. Através das análises, concluiu-se que a bisnaga de alumínio foi mais adequada para a formulação, uma vez que possui maior impermeabilidade e pode agir como uma barreira contra a luz. 

Recomendações da Anvisa 

Segundo a Anvisa, as principais avaliações feitas nas embalagens variam de acordo com o tipo de embalagem.

Embalagem celulósica

• alterações na estrutura do papel e da formulação verificando-se possível migração de componentes que possam contaminar o produto;
• estabilidade físico-química da embalagem;
• alterações na formulação – aspecto, cor, odor, entre outros;
• aspecto e funcionalidade da embalagem;
• função de barreira (ex: permeação de água, óleos e gases);
• determinação de metais, quando aplicável.

Embalagem metálica

• delaminação (perda de adesão do revestimento), quando aplicável;
• corrosão;
• alterações na formulação – aspecto, cor, odor, entre outros;
• aspecto e funcionalidade da embalagem;
• reação com a fórmula;
• integridade do verniz ou resina (interno ou externo);
• determinação de metais, quando aplicável.

Embalagem plástica

Tipos de plástico: Polipropileno (PP), Polietileno de alta densidade (PEAD), Polietileno de baixa densidade (PEBD), Polietileno tereftalato (PET), Poliestireno (PS) e Policloreto de vinila (PVC).

• alterações na formulação – aspecto, cor, odor, entre outros;
• aspecto e funcionalidade da embalagem;
• integração e migração de componentes entre embalagem e produto;
• porosidade ao vapor d’água;
• transmissão da luz;
• termo-selagem (quando aplicável);
• deformações (colapsar ou abaular).

Embalagem de vidro

• alterações na formulação – aspecto, cor, odor, entre outros;
• aspecto e funcionalidade da embalagem;
• resistência mecânica da embalagem.

Embalagem pressurizada

As avaliações devem estar em acordo com as características dos materiais relacionados anteriormente, considerando-se adicionalmente a influência do propelente na formulação e nos materiais da embalagem.

• performance do produto conforme sua funcionalidade;
• corrosão e eletrólise da embalagem;
• controle de verniz interno e externo (porosidade), quando aplicável;
• homogeneidade do revestimento quanto à formação de bolhas, fissuras e corrosão; 
• performance da válvula e seus componentes;
• presença de eletrólitos, odor e precipitação da formulação.

Conclusão

As embalagens são responsáveis pela apresentação e proteção do produto, e devem proteger a formulação cosmética de fatores climáticos, biológicos e químicos durante o prazo de validade.

Há três tipos principais de materiais para embalagens no mercado: plástico, vidro e metal. As embalagens de plástico apresentam boas características gerais, mas os  aditivos usados no processamento do plástico podem migrar para o produto cosmético. Além disso, ele é permeável à algumas moléculas, como gás, vapor de água e aromas. No entanto, embalagens de vidro ou metal são impermeáveis à essas moléculas, evitando a oxidação de lipídios e degradação de ingredientes ativos presentes na formulação. 

Para a produção de uma embalagem, podem ser usados diversos materiais, portanto, é necessário realizar testes para descobrir se há interação entre a embalagem os componentes da formulação. Segundo a Anvisa, alguns fatores podem ser observados, como alterações na formulação (aspecto, cor, odor), assim como corrosão (no caso de embalagens metálicas), porosidade ao vapor d’água (no caso de embalagens plásticas) e resistência mecânica (no caso de embalagens de vidro).  

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Referências

[1] BRIASCO, Benedetta et al. Packaging evaluation approach to improve cosmetic product safety. Cosmetics, v. 3, n. 3, p. 32, 2016.
[2] DA SILVA, Antonio Celso. Embalagens primárias e secundárias. Cosmetics Online, 2013. 
[3] Guia de Estabilidade de Produtos Cosméticos. ANVISA, 2004.
[4] KHARINA, Anastasiia. EU Regulation: Packaging is a new “cosmetic ingredient”. Prospector, 2016.
[5] MITSUI, Takeo (Ed.). Cosmetics and containers. New cosmetic science. Elsevier, 1997. p. 235-247. 
[6] SALVADOR, Mayara Paitz; JUNIOR, João Augusto Oshiro; CHIARI-ANDRÉO, Bruna Galdorfini. INFLUÊNCIA DO MATERIAL DE EMBALAGEM NA ESTABILIDADE DE FORMULAÇÃO COSMÉTICA CONTENDO VITAMINA C. Revista Brasileira Multidisciplinar, v. 19, n. 2, p. 49-63, 2016