Kali sorbat (potassium sorbate) trong mỹ phẩm: pH, ASEAN, an toàn

Potassium sorbate (kali sorbat, INCI: Potassium Sorbate) là muối kali của sorbic acid, được dùng trong mỹ phẩm làm chất bảo quản: giúp hạn chế nấm men, nấm mốc phát triển trong sản phẩm có nước như nước súc miệng, dung dịch vệ sinh, dầu gội. Giống sodium benzoate, hiệu lực của nó phụ thuộc pH, và giới hạn pháp quy được tính theo sorbic acid chứ không theo muối.

1. Potassium sorbate là gì?

Theo PubChem, potassium sorbate có công thức C₆H₇KO₂, khối lượng phân tử 150,22 g/mol, số CAS 24634-61-5; trong ngành thực phẩm chất này mang mã E202. Acid gốc là sorbic acid (hexa-2,4-dienoic acid), C₆H₈O₂, 112,13 g/mol, CAS 110-44-1. Muối tan rất tốt trong nước (58,2% ở 20 °C, theo Merck Index dẫn trên PubChem), còn sorbic acid tan kém (0,25% ở 30 °C).

Theo báo cáo CIR 1988, potassium sorbate là bột hoặc hạt trắng, điều chế bằng cách cho sorbic acid phản ứng với potassium hydroxide; sorbic acid dùng trong mỹ phẩm là chất tổng hợp (CIR, 1988).

2. Vì sao pH quyết định hiệu lực?

CIR 1988 tóm tắt: sorbic acid và potassium sorbate ức chế nấm trên phổ rộng nhưng kém tác dụng hơn với vi khuẩn; hoạt tính phụ thuộc lượng acid không phân ly, tức phụ thuộc hằng số phân ly và pH của hệ, và hiệu quả tối ưu đạt được ở pH tới 6,5. Trong phòng thí nghiệm, trên năm loài vi khuẩn và Candida albicans, dạng không phân ly ức chế mạnh hơn dạng phân ly 10–600 lần, nhưng ở pH trên 6 dạng phân ly gây hơn 50% mức ức chế với phần lớn chủng thử (Eklund, 1983).

PubChem ghi pKa của sorbic acid là 4,76 ở 25 °C (theo Kirk-Othmer), khớp hằng số phân ly 1,73 × 10⁻⁵ trong CIR 1988. Tỉ lệ dạng không phân ly tính theo Henderson–Hasselbalch, đặt cạnh benzoic acid (pKa 4,204):

pH công thức	Sorbic acid không phân ly (tính toán)	Benzoic acid không phân ly (tính toán)
4,0	khoảng 85%	khoảng 62%
4,5	khoảng 65%	khoảng 34%
5,0	khoảng 37%	khoảng 14%
5,5	khoảng 15%	khoảng 5%
6,0	khoảng 5%	khoảng 1,6%
6,5	khoảng 1,8%	khoảng 0,5%

Đây là phép tính cho dung dịch nước loãng, không phải số đo trên công thức; bảng trong CIR 1988 cho số gần như trùng (37% ở pH 5, 6% ở pH 6). Sorbate giữ nhiều dạng không phân ly hơn benzoate ở cùng pH, nhưng vẫn cần nền acid: CIR dẫn một nghiên cứu trong đó 0,1% sorbic acid ức chế nấm men, nấm mốc ở pH 4,5, còn ở pH 7 mọi chủng thử đều mọc. Nền gần trung tính thường cần chất bảo quản ít phụ thuộc pH hơn, ví dụ phenoxyethanol.

3. Bằng chứng về hiệu quả bảo quản

Với chất bảo quản, “hiệu quả” là khả năng giúp sản phẩm chống lại vi sinh vật nhiễm vào, không phải tác dụng trên da. Dữ liệu về sorbate chủ yếu đến từ vi sinh thực phẩm và môi trường nuôi cấy; nghiên cứu đo riêng potassium sorbate trong công thức mỹ phẩm còn ít, nên bằng chứng cho mỹ phẩm là hạn chế. Sorbate chủ yếu nhắm nấm men, nấm mốc, nên hệ bảo quản thường cần thêm thành phần khác, và hiệu quả của cả hệ chỉ được chứng minh trên từng công thức, bao bì bằng thử thách hệ bảo quản ISO 11930.

Về mức sử dụng, theo khảo sát ngành mỹ phẩm Hoa Kỳ năm 2006 mà CIR tổng hợp, potassium sorbate được dùng ở 0,00003–0,3% (CIR, 2008); bảng chi tiết trong cùng tài liệu có vài nhóm cao hơn, ví dụ dầu xả tới 0,6%. Đây là dữ liệu thị trường Mỹ; tại ASEAN áp giới hạn ở mục 4.

4. Nồng độ và cách quy đổi ra sorbic acid

Phụ lục VI ASEAN (bản 2026-1, 22/6/2026), Ref 4 ghi nguyên văn: “Sorbic acid (hexa-2,4-dienoic acid) and its salts”, gồm “Sorbic acid (CAS No. 110-44-1), Calcium sorbate (CAS No. 7492-55-9), Sodium sorbate (CAS No.7757-81-5), Potassium sorbate (CAS No. 24634-61-5)”, với mức tối đa “0.6% (acid)”. Mục này không có điều kiện sử dụng hay cảnh báo nhãn, và áp chung cho mọi loại sản phẩm.

Chữ “(acid)” nghĩa là giới hạn tính theo sorbic acid. Từ khối lượng phân tử PubChem, 1 g potassium sorbate tương ứng 112,13 / 150,22 ≈ 0,746 g sorbic acid; ngược lại, 1 g sorbic acid ứng với khoảng 1,34 g potassium sorbate (phép tính của Butter-C, không phải số liệu của văn bản):

Potassium sorbate trong công thức	Sorbic acid tương đương (tính toán)	So với 0,6% (acid)
0,1%	khoảng 0,075%	Dưới giới hạn
0,3%	khoảng 0,22%	Dưới giới hạn
0,5%	khoảng 0,37%	Dưới giới hạn
0,80%	khoảng 0,597%	Sát giới hạn — mức tối đa tương đương, đã làm tròn xuống
1,0%	khoảng 0,75%	Vượt giới hạn

Ref 4 gộp sorbic acid và các muối trong một mục, nên cách đọc thận trọng là cộng mọi nguồn sorbate (sau quy đổi) rồi so với 0,6%. Khác với benzoate, các muối kali, natri, calci của sorbic acid dùng chung một mức.

5. Độ ổn định, kết hợp và không nên kết hợp

• Oxy hoá và đổi màu: CIR 1988 ghi dung dịch sorbic acid bị tự oxy hoá; nhiệt độ và loại bao bì ảnh hưởng tới sự phân huỷ; dung dịch 0,1% để 12 tuần trong polypropylene, PVC, polyethylene hay thuỷ tinh đều hao hụt đáng kể, trừ khi để lạnh hoặc có chất chống oxy hoá; sorbic acid bị oxy hoá dễ hơn trong dung dịch polysorbate. Dung dịch muối sorbate được ổn định nhờ citric acid, EDTA hoặc erythorbic acid. Potassium sorbate có thể bị oxy hoá tạo hợp chất carbonyl và gây sẫm màu; oxy kết hợp nhiệt độ cao (75 °C) thúc đẩy sẫm màu (Ferrand et al., 2000 — nghiên cứu thực phẩm).
• Phối với chất bảo quản khác: trong các công thức gợi ý của Butter-C, potassium sorbate thường đi cùng sodium benzoate trong nền acid; phối với phenoxyethanol hoặc chất hỗ trợ như ethylhexylglycerin cũng có thể, nhưng hiệu quả của tổ hợp chỉ được xác nhận bằng thử thách vi sinh trên đúng công thức.

6. An toàn, ai cần lưu ý

Kết luận CIR. Năm 1988, Hội đồng chuyên gia CIR kết luận sorbic acid và potassium sorbate an toàn khi dùng làm thành phần mỹ phẩm theo thực tế sử dụng và nồng độ lúc đó. Trong đợt rà soát 2005/2006, Hội đồng xem xét dữ liệu mới, xác nhận kết luận và quyết định không mở lại hồ sơ (CIR, 2008). Trong ba thử nghiệm áp lặp lại trên tổng cộng 478 người, tỷ lệ mẫn cảm chung với sorbic acid là 0; 0,33 và 0,8%; mọi ca mẫn cảm đều ở người được gây cảm ứng bằng sorbic acid 20% và thử thách bằng sorbic acid 5%; công thức chứa tới 0,5% sorbic acid hoặc 0,15% potassium sorbate không gây mẫn cảm (CIR, 1988).

Mày đay tiếp xúc không qua miễn dịch. Sorbic acid là nguyên nhân đã biết của phản ứng tức thì trên da: đỏ da, đôi khi phù, thoáng qua. Ở một trường mẫu giáo, 18 trong 20 trẻ bị mày đay quanh miệng sau khi ăn và dính một loại sốt salad; thử áp 20 phút từng thành phần chỉ dương tính với sorbic acid và benzoic acid. Thử áp sorbic acid ở 91 bệnh nhân cho phản ứng ở khoảng hai phần ba số người với nồng độ cao nhất; tác giả cho rằng cơ chế nhiều khả năng không qua miễn dịch (Clemmensen & Hjorth, 1982). Một nghiên cứu được CIR tổng hợp ghi nhận phản ứng ở mặt mạnh hơn ở cánh tay và lưng (CIR, 1988). Tại một khoa dị ứng ở Erlangen (Đức), trong 4.741 bệnh nhân giai đoạn 2000–2015 có 16 ca mày đay tiếp xúc (10 ca cơ chế miễn dịch, 6 ca không qua miễn dịch), và hai tác nhân hay gặp nhất là latex cao su thiên nhiên và sorbic acid (Süß et al., 2019).

Dị ứng tiếp xúc. Sorbic acid và potassium sorbate được coi là chất gây mẫn cảm hiếm gặp. Tại Bỉ, 17 bệnh nhân viêm da tiếp xúc dị ứng do thuốc bôi và trang thiết bị y tế chứa sorbate được thử áp: sorbic acid 2% trong petrolatum hầu như âm tính, trong khi 13 người phản ứng với sorbic acid 2% trong ethanol; potassium sorbate 5% trong petrolatum luôn trùng với mẫn cảm sorbic acid. Tác giả cho rằng mẫn cảm có thể đang bị đánh giá thấp, và người đã mẫn cảm với sorbic acid nên tránh sản phẩm chứa potassium sorbate (Dendooven et al., 2021). Đây là bệnh nhân đã được chẩn đoán dị ứng, không phải tỷ lệ trong cộng đồng.

Dữ liệu thực phẩm (E202) — không áp sang mỹ phẩm. Nghiên cứu độc tính đường uống của sorbate là dữ liệu về ăn uống; chúng không thay cho đánh giá trên da, mắt, niêm mạc, và việc được phép trong thực phẩm không chứng minh chất này dịu với da.

Phụ nữ mang thai, cho con bú: chưa đủ dữ liệu cho việc dùng mỹ phẩm chứa potassium sorbate trong các nguồn đã đọc, nên hỏi bác sĩ. Người từng bị mày đay hay dị ứng với sorbic acid nên đọc kỹ bảng thành phần (Sorbic Acid, Potassium Sorbate, Sodium Sorbate) và thử sản phẩm trên một vùng da nhỏ trước.

7. Góc nhìn cho chủ thương hiệu

• Pháp quy ASEAN: potassium sorbate chỉ có ở Phụ lục VI (Ref 4, 0,6% tính theo acid, mọi loại sản phẩm, không cảnh báo nhãn bắt buộc), không có mục ở Phụ lục II hay III bản 06/2026.
• Thiết kế công thức: chọn pH trước, chất bảo quản sau. Potassium sorbate hợp với nền acid nhẹ; với kem, serum pH gần trung tính, cần hệ khác hoặc lý do rõ ràng.
• “Không chất bảo quản”: potassium sorbate là chất thuộc Phụ lục VI, nên sản phẩm có chất này không ghi “không chất bảo quản”. Nhãn “không paraben” chỉ đúng theo nghĩa đen khi công thức không có paraben, và không nên được trình bày như bằng chứng an toàn hơn; mọi tuyên bố dạng “không…” nên được pháp chế rà soát.
• Hồ sơ: COA nguyên liệu; báo cáo thử thách hệ bảo quản trên đúng công thức và bao bì; theo dõi pH, màu và mùi trong nghiên cứu độ ổn định.
• Công bố đúng mức: potassium sorbate là thành phần giúp bảo quản sản phẩm, không công bố công dụng trên da.

Butter-C sử dụng potassium sorbate, thường cùng sodium benzoate, trong gia công các sản phẩm nền nước có pH acid như nước súc miệng không cồn và sản phẩm tắm gội cho bé, với tổng sorbate quy đổi theo Phụ lục VI ASEAN và hệ bảo quản được xác nhận bằng thử thách vi sinh.

Câu hỏi thường gặp

Potassium sorbate có an toàn không?

Hội đồng CIR kết luận sorbic acid và potassium sorbate an toàn theo thực tế sử dụng và nồng độ trong mỹ phẩm. Một số người có thể bị mày đay tiếp xúc thoáng qua, hiếm hơn là dị ứng tiếp xúc.

0,5% potassium sorbate có vượt giới hạn ASEAN không?

Không. 0,5% potassium sorbate tương ứng khoảng 0,37% sorbic acid, dưới mức 0,6% tính theo acid. Mức tương đương tối đa là khoảng 0,80% potassium sorbate (phép tính, làm tròn xuống), nếu công thức không có sorbic acid hay muối sorbate khác.

Vì sao potassium sorbate kém hiệu quả trong kem pH trung tính?

Theo CIR, hoạt tính phụ thuộc lượng sorbic acid không phân ly. Với pKa 4,76, phần này khoảng 37% ở pH 5,0 nhưng chỉ khoảng 1,8% ở pH 6,5 theo tính toán; một nghiên cứu được CIR dẫn cho thấy 0,1% sorbic acid không ngăn được vi sinh vật mọc ở pH 7.

Vì sao sản phẩm có potassium sorbate có thể ngả màu?

Sorbate có thể bị oxy hoá thành các hợp chất carbonyl gây sẫm màu; oxy và nhiệt độ cao thúc đẩy quá trình này. Bao bì kín, tránh nhiệt và theo dõi màu trong nghiên cứu độ ổn định giúp phát hiện sớm.

Tài liệu tham khảo

1. Cosmetic Ingredient Review. Final Report on the Safety Assessment of Sorbic Acid and Potassium Sorbate. J Am Coll Toxicol. 1988;7(6):837–880. https://cir-reports.cir-safety.org/view-attachment?id=d7068126-8d74-ec11-8943-0022482f06a6
2. Cosmetic Ingredient Review Expert Panel. Annual review of cosmetic ingredient safety assessments: 2005/2006. Int J Toxicol. 2008. PMID 18569164
3. Eklund T. The antimicrobial effect of dissociated and undissociated sorbic acid at different pH levels. J Appl Bacteriol. 1983. PMID 6409875
4. Clemmensen O, Hjorth N. Perioral contact urticaria from sorbic acid and benzoic acid in a salad dressing. Contact Dermatitis. 1982. PMID 7067435
5. Süß H et al. Contact urticaria: Frequency, elicitors and cofactors in three cohorts (Information Network of Departments of Dermatology; Network of Anaphylaxis; and Department of Dermatology, University Hospital Erlangen, Germany). Contact Dermatitis. 2019. PMID 31173644
6. Dendooven E et al. Allergic contact dermatitis from potassium sorbate and sorbic acid in topical pharmaceuticals and medical devices. Contact Dermatitis. 2021. PMID 33656744
7. Ferrand C et al. Influence of various parameters on the browning of potassium sorbate in the presence of amines. Food Addit Contam. 2000. PMID 11271840
8. NCBI PubChem. Potassium sorbate (CID 23676745); đối chiếu Sorbic acid (CID 643460). https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23676745 · CID 643460