Inovasi Biokarbon Aktif AcBioC® Bagi Kegunaan Dalam Produk Kecantikan Dan Penjagaan Diri

Oleh : Prof. Madya Dr. Palsan Sannasi Bin Abdullah, Nur Asfaliza Abdullah, Siti Hanisah Abdullah, Siti Hamira Abdullah
Program Teknologi Pembangunan Produk, Fakulti Industri Asas Tani,  Universiti Malaysia Kelantan Kampus Jeli

Latarbelakang Sebatian Arang

Keistimewaan sebatian arang sebagai bahan semulajadi dengan kelebihan tersendiri yang boleh dimanfaatkan untuk pelbagai tujuan memang sudah lama diketahui umum. Sebatian arang atau terbitan arang dalam bentuk arang atau karbon teraktif banyak digunakan sebagai bahan penjerap dalam proses perawatan air dan air sisa, perawatan gas, asap dan bau, juga dalam pengekstrakan emas, dan bagi penyerapan bahan toksin. Sebegitu juga dengan penggunaan bioarang dalam bidang pertanian sebagai bahan tambah nilai bagi penambahbaikan serta pemuliharaan tanah, dan komponen dalam media tanaman. Banyak produk tambah nilai yang diperkayakan dengan sebatian arang atau arang teraktif boleh dihasilkan bagi kegunaan dalam pelbagai bidang lain seperti untuk industri makanan, makanan ternakan, farmaseutikal, juga kecantikan dan penjagaan diri.

Penghasilan Bahan Arang

Lazimnya, arang dihasilkan daripada biojisim tumbuhan, sisa pertanian, atau bahan organik biologi lainnya, seperti yang biasa kita dengar iaitu arang tempurung kelapa, arang buluh, arang bakau, dan arang kayu gelam. Arang biologi atau bioarang ini terhasil melalui proses karbonisasi atau pengkarbonan bahan biojisim pemula (Gambar 1). Proses karbonisasi merupakan kaedah pembakaran atau pemanasan tidak langsung bagi penukaran sebatian organik campuran dengan pembebasan unsur air, gas, serta bahan meruap yang lain. Ia adalah proses pengkayaan bahan karbon. Parameter yang membezakan setiap fasa proses adalah julat suhu (~ 260 ^oC sehingga 1010 ^oC).

Biokarbon yang terhasil daripada proses karbonisasi ini boleh diaktifkan dengan zat pengaktif permukaan yang spesifik bagi mengubahsuai sifat fiziko-kimia sebatian, mengikut keperluan kegunaannya kelak. Antara contoh perlakuan pengaktifan yang biasa adalah secara kaedah pengaktifan stim pada suhu yang tinggi (melebihi 1000 ^oC), kaedah pengaktifan asid, pengaktifan bes, juga pengaktifan garam. Kebanyakan perlakukan pengaktifan seperti pengaktifan stim memerlukan peralatan dengan penyelenggaraan khusus dan berkos tinggi. Selain itu, proses tersebut hanya sesuai beroperasi dalam skala besar secara berterusan untuk kekal kos efektif. Bagi industri kecil dan sederhana, juga makmal penyelidikan pula, kaedah pengaktifan garam atau bes terubahsuai adalah lebih praktikal dan ekonomik. Namun parameter proses pengaktifan seperti nisbah bahan biojisim pemula, tingkat suhu, kadar pemanasan, peratusan dan jenis campuran garam yang digunakan, tempoh dan fasa eraman, perlu diberi perhatian sewajarnya. Tidak kurang juga cara dan keadaan persekitaran perlakuan tersebut. Bahan biojisim pemula yang biasa diguna adalah tempurung kelapa (Cocos nucifera), yang boleh ditambah dengan sumber biojisim daripada pokok Gapis (Saraca thaipingensis), atau pokok Mahang Gajah (Macaranga gigantea).

Sifat Dan Ciri Biokarbon Aktif

Secara umum, proses pengaktifan dapat mengubah sifat fizikal serta ciri kimia permukaan, membentuk atau memperbesarkan bukaan liang, mewujudkan lapisan dan lipatan antara liang dengan permukaan, serta memperkemas struktur binaan dan susunan liang-liang pada sebatian biokarbon. Biokarbon aktif dapat dicirikan sebagai bahan berasaskan karbon yang mempunyai jumlah luas permukaan yang lebih besar besar berbanding isipadu, dengan upaya penyerapan dan penjerapan yang tinggi. Antara sebab utama sebatian biokarbon aktif menjadi pilihan sebagai bahan ramuan dalam produk kecantikan dan penjagaan diri yang bertemakan konsep alami adalah kerana ciri binaan permukaan, sifat fiziko-kimia serta kebolehan penjerapan bahan tersebut. Selain itu, pengurusan bahan ini juga boleh dikatakan lebih mudah bebanding bahan kimia.

Sorotan Pasaran

Kebanyakan produk berasaskan arang di pasaran semasa adalah diimport dari luar negara, dan sumber arang yang digunakan biasanya adalah daripada pokok buluh. Jumlah pendapatan segmen penjagaan diri pada tahun 2019 dilaporkan sekitar RM1.45 bilion. Nilai ini diunjur untuk terus meningkat pada kadar 14.7% setahun (CAGR 2019-2023). Purata pendapatan untuk seorang pengguna (ARPU) bagi segmen penjagaan diri di Malaysia adalah dalam lingkungan RM200. Lebih separuh daripada permintaan pasaran tempatan diipenuhi melalui import dari luar negara. Selebihnya adalah produk tempatan yang dipek semula, dan yang lebih dirisaukan adalah produk-produk yang kadang-kala tidak diketahui keberkesanannya atau ramuan yang digunakan, siapa pengeluarnya, serta aspek keselamatan yang diragui dan membahayakan pengguna. Kajian pasaran menunjukkan lebih 76% responden menyatakan kesediaan untuk membeli produk kecantikan dan penjagaan diri berasaskan arang buatan tempatan sekiranya ada dijual di pasaran.

Pembangunan produk

Penyelidikan yang bermula hampir 3 tahun yang lepas memberi tumpuan kepada pembangunan upaya penghasilan sebatian biokarbon aktif daripada bahan sisa agro atau pertanian serta tumbuhan tempatan. Biokarbon aktif ini diolah tanpa memerlukan pengaktifan stim pada suhu tinggi. Namun proses ubahsuai permukaan dan pengaktifan sebatian berjaya dicapai melalui kaedah rendaman dan eraman berperingkat dalam larutan yang mengandungi zat pengaktif permukaan spesifik. Selanjutnya, antara fokus aplikasi adalah untuk membangunkan produk tambah nilai biokarbon aktif untuk digunakan sebagai ramuan atau agen aktif dalam produk kecantikan dan penjagaan diri berasaskan arang. Bagi tujuan tersebut, proses penyediaan bahan, peratusan kandungan formulasi, saiz partikel, dan jenis campuran biokarbon aktif perlu disesuaikan mengikut keperluan fungsi produk. Ini untuk memastikan keseimbangan adunan, tekstur, dan keberkesanan produk yang dihasilkan. Gambar 2 menunjukkan cerapan sebatian biokarbon aktif di bawah mikroskop elektron imbasan. Kehadiran struktur lapisan dan liang dilihat dapat membantu proses penjerapan.

Berikutan itu, setelah mengambil-kira keperluan, permintaan, dan jurang dalam pasaran tempatan, sebatian biokarbon aktif AcBioC^® bagi kegunaan dalam formulasi produk kecantikan dan penjagaan diri telah diperkenalkan. AcBioC^® adalah tanda nama serta hakcipta yang berdaftar dengan MyIPO. Sebatian biokarbon aktif AcBioC^® dan formulasi produk yang diperkaya dengan sebatian biokarbon aktif AcBioC^® juga telah melalui ujian logam berat dan ujian mikrobiologi di makmal yang mempunyai akreditasi SIRIM bagi memastikan bahawa ianya selamat untuk digunakan.

Trend Pengguna Semasa

Trend global masa kini dilihat menjurus ke arah produk kecantikan dan penjagaan diri yang mengandungi faktor anti pencemaran (anti-pollution factor), mesra alam dengan tema alami, mudah diguna, selamat, dan mampu beli. Saban hari kulit muka boleh terdedah kepada persekitaran yang penuh dengan asap, jerebu, habuk, dan bahan pencemar lain. Dewasa ini ramai pengguna yang sering bergerak (on the go), lebih ramai yang merasakan kekangan masa untuk penjagaan diri, dan ramai yang tercari-cari produk komprehensif yang dapat membantu aspek asas penjagaan kebersihan muka dan kulit. Sebatian biokarbon aktif yang diperkaya dalam formulasi produk kecantikan dan penjagaan diri seperti masker muka dan mandian skrub boleh membantu dalam hal ini. Dengan sifat biokarbon aktif, pengguna akan dapat menikmati kesan tindakan 3+3 (mencuci, membersih, skrub + menjaga, memulihara, merawat). Sekaligus produk ini akan memberi lebih pulangan nilai kepada pengguna kerana ianya bukan sahaja boleh digunakan sebagai masker muka, tetapi juga sebagai pembersih muka dan pelembap kulit. Penggunaan masker muka dengan fungsi pelbagai dapat membantu mengekalkan kesegaran dan menjaga kesihatan wajah. Ciri fiziko-kimia biokarbon aktif adalah kunci kepada kelebihan fungsi ini. Biokarbon aktif dapat berfungsi membersih kotoran bukan sahaja pada kulit permukaan muka malah dari dalam pori juga (Gambar 3). Ini dapat mencegah pori daripada tersumbat yang boleh membawa kepada penumpukan bakteria dan seterusnya menyebabkan timbulnya gejala jerawat. Ia juga boleh mengurangkan kesan minyak pada kulit seterusnya menghalang perembesan sebum berlebihan. Selain itu tindakan menggosok sewaktu membersih kulit dapat membuang tinggalan sel-sel mati dan daki pada kulit, seterusnya memberi kelegaan dan rasa bersih lagi segar.

Satu lagi kelebihan menggunakan sebatian biokarbon adalah kebolehan untuk membuat pengubahsuaian proses serta kaedah pengaktifan sekiranya kita menginginkan kepelbagaian pada ciri fiziko-kimia. Sebatian biokarbon aktif boleh disediakan dalam bentuk serbuk atau granul halus dan boleh diadun bersama unsur alami yang lain seperti minyak kelapa, minyak biji bunga matahari, ekstrak buah delima, ekstrak biji anggur, dan sebagainya. Pelbagai jenis produk penjagaan diri boleh diperkayakan dengan sebatian biokarbon aktif ini antaranya seperti sabun, pembersih muka, pembersih solekan, syampu, busa dan gel mandian (Gambar 4).

Kajian pasaran yang telah dijalankan turut menyokong keberkesanan dan minat penggunaan sebatian biokarbon aktif dalam produk masker muka dan mandian skrub. Ia juga didapati sesuai untuk semua jenis kulit.

Pengiktirafan

Inovasi ini yang telah diterjemahkan dalam bentuk produk penjagaan diri yang diperkaya dengan biokarbon aktif AcBioC^®, iaitu masker muka dan mandian skrub telah berjaya mendapat pengiktirafan di dalam dan di luar negara (Gambar 5). Inovasi ini telah memenangi Pingat Emas di Malaysia Technology Expo (MTE) 2019, di Persidangan dan Eskpo Ciptaan Institusi Pengajian Tinggi & Antarabangsa (PECIPTA) 2019, di World Invention Innovation Contest (WiC) 2019, dan di Seoul International Invention Fair (SIIF) 2019, serta mendapat Anugerah Khas daripada ‘Korea Invention News (KINEWS)’ dan Hadiah Khas daripada ‘The Federation of Korean Industries’.

Kolaborasi

Buat masa ini, usaha pengkomersialan melalui pengeluaran produk kecantikan dan penjagaan diri yang diperkaya dengan biokarbon aktif AcBioC^® untuk pasaran sedang dijalankan bersama rakan industri I Medikel Cosmeceutical (M) Sdn Bhd (Gambar 6). Sokongan rakan industri melalui kolaborasi pembangunan produk amat berharga kerana melalui kerjasama sebegini sahaja inovasi sains dan teknologi dapat dikongsi dan dibawa ke dunia luar.