Formulasi Kosmetik: Tahapan R&D dari Brief hingga Stabilitas

“Buat moisturizer yang ringan, cepat menyerap, melembapkan, tidak terasa berminyak, dan cocok digunakan sehari-hari.”

Bagi tim marketing, permintaan tersebut sudah cukup menggambarkan produk yang ingin dikembangkan. Bagi tim Research & Development, brief itu justru menjadi awal dari serangkaian keputusan teknis. R&D perlu menerjemahkan kebutuhan konsumen menjadi formulasi kosmetik yang mempunyai struktur logis, menggunakan bahan yang sesuai, memenuhi ketentuan regulasi, dapat dibuat melalui proses yang terkontrol, dan menunjukkan stabilitas yang memadai.

Sebuah moisturizer tidak menjadi formula yang baik hanya karena mengandung bahan aktif populer. Water phase, oil phase, emulsifier, humectant, emollient, preservative, hingga process parameter harus bekerja sebagai satu sistem. Pada emulsi topikal, stabilitas fisik memang dipengaruhi oleh komposisi seperti rasio fase dan emulsifier, sekaligus parameter proses seperti kecepatan homogenisasi, waktu, dan temperatur.

Berikut tujuh tahap yang perlu dipahami dalam proses pengembangan formula kosmetik.

1. Mulai Formulasi Kosmetik dari Product Brief

Proses R&D sebaiknya dimulai dari pemahaman terhadap produk yang ingin dibuat, bukan langsung memilih ingredient. Product brief membantu formulator mengetahui siapa target pengguna, manfaat utama produk, bentuk sediaan, sensory profile, hingga klaim yang ingin dibangun. Dalam contoh pengembangan daily moisturizer, kebutuhan seperti hidrasi tinggi, tekstur ringan, cepat menyerap, tidak terlalu berminyak, dan cocok untuk kulit normal hingga kering menjadi dasar penyusunan struktur formula.

Dari brief tersebut, formulator mulai menerjemahkan bahasa marketing menjadi pertanyaan teknis. Jika produk harus ringan, seberapa besar oil phase yang masih sesuai? Apakah sistem oil-in-water lebih cocok? Humectant apa yang diperlukan untuk mendukung hidrasi? Active ingredient apa yang relevan dengan klaim? Keputusan seperti ini membuat ingredient dipilih berdasarkan fungsi, bukan sekadar tren.

Product brief yang baik setidaknya membantu R&D memahami target user, target benefit, target sensory, jenis produk, dan klaim utama. Semakin jelas arah produknya, semakin mudah R&D menentukan struktur formula yang perlu diuji.

2. Susun Struktur Formula Berdasarkan Fungsi Bahan

Setelah brief dipahami, tahap berikutnya adalah menentukan “arsitektur” formulanya. Moisturizer berbasis emulsi umumnya terdiri dari fase air, fase minyak, emulsifier, bahan aktif, serta functional additives. Fase air dapat mengandung Aqua dan humectant seperti glycerin, sedangkan fase minyak dapat terdiri dari emollient, minyak, atau fatty material. Emulsifier membantu membentuk dan mempertahankan hubungan antara fase air dan minyak.

Setiap bahan perlu memiliki alasan keberadaan yang jelas. Glycerin, misalnya, berperan sebagai humectant. Emollient memengaruhi skin feel dan kelembutan. Emulsifier membantu kestabilan sistem dua fase. Preservative digunakan untuk mendukung perlindungan mikrobiologi, sedangkan active ingredient berkaitan dengan benefit yang ingin diklaim.

Formula juga perlu dibaca sebagai satu sistem. Menambah oil phase dapat membuat produk terasa lebih rich, tetapi terlalu banyak minyak dapat mengubah tekstur yang awalnya ditargetkan ringan. Mengubah emulsifier dapat memengaruhi stabilitas. Mengubah pH dapat memengaruhi ingredient lain. Karena itu, R&D tidak cukup hanya memahami fungsi masing-masing bahan secara terpisah.

3. Validasi Bahan dan Batas Regulasi Sebelum Trial

Ingredient yang efektif belum tentu dapat digunakan secara bebas. Formulator perlu memastikan setiap bahan sesuai dengan regulasi yang berlaku, termasuk pembatasan konsentrasi, kategori penggunaan, fungsi tertentu, atau larangan khusus.

Di Indonesia, Peraturan BPOM Nomor 25 Tahun 2025 tentang Persyaratan Teknis Bahan Kosmetik saat ini berstatus berlaku dan mencabut ketentuan teknis bahan kosmetik sebelumnya. Regulasi tersebut menjadi salah satu sumber utama untuk melakukan screening bahan sebelum formula dilanjutkan.

Dalam praktiknya, R&D perlu mengecek tidak hanya nama ingredient, tetapi juga konsentrasi yang direncanakan dan ketentuan penggunaannya. Dokumen kerja dapat membandingkan persentase yang direncanakan dengan batas penggunaan yang berlaku, sehingga bahan yang melebihi restriction dapat diketahui sebelum trial dilakukan.

REGULATORY CHECK

Status “boleh digunakan” tidak selalu berarti “boleh digunakan pada konsentrasi berapa pun”. Periksa kembali batas kadar, kategori produk, area penggunaan, dan restriction lain melalui sumber BPOM terbaru sebelum formula difinalisasi.

Tahap ini penting dilakukan sejak awal. Mengembangkan formula sampai stability study lalu baru menemukan salah satu ingredient tidak memenuhi ketentuan berarti R&D harus mengulang sebagian proses yang sebenarnya dapat dicegah sejak awal.

4. Tentukan Komposisi dan Keseimbangan Formula

Setelah struktur dan regulatory screening selesai, R&D mulai menentukan komposisi. Formulator perlu menetapkan berapa persentase fase air, fase minyak, emulsifier, humectant, active ingredient, preservative, dan bahan pendukung lain yang akan digunakan. Total komposisi akhirnya harus membentuk formula yang lengkap dan dapat diterjemahkan menjadi bobot nyata saat trial batch.

Tahap ini bukan sekadar membuat total menjadi 100%. Konsentrasi harus mempertimbangkan fungsi bahan, compatibility, sensory target, dan stabilitas sistem. Bahan baku juga mempunyai karakteristik berbeda terkait kelarutan, temperatur, pH, cahaya, serta interaksi dengan ingredient lain. Karena itu, perubahan satu bahan dapat menyebabkan adjustment pada bagian formula lainnya.

Sebagai contoh, moisturizer yang ditargetkan ringan tidak seharusnya memiliki oil phase begitu besar hingga menghasilkan sensasi terlalu greasy. Sebaliknya, sistem dengan struktur yang terlalu lemah dapat menghasilkan tekstur terlalu encer atau meningkatkan risiko ketidakstabilan.

BACA JUGA

Formula Sheet Kosmetik Siap Trial? Cek 6 Hal Ini Dulu
Setelah memahami struktur formulanya, pelajari cara menerjemahkan komposisi menjadi formula sheet yang siap digunakan untuk trial.

Dokumentasi komposisi sebaiknya sudah cukup jelas agar R&D mengetahui nama bahan, fungsi, fase, dan persentasenya sebelum batch dibuat. Ini menjadi baseline saat hasil trial nantinya perlu dibandingkan atau formula direvisi.

5. Jalankan Trial Batch untuk Menguji Formula

Formula yang terlihat masuk akal di spreadsheet belum membuktikan bahwa produk dapat dibuat dengan baik. Karena itu, formulasi perlu masuk ke trial batch, yaitu pembuatan dalam skala terbatas untuk melihat bagaimana bahan dan proses benar-benar berinteraksi.

Pada moisturizer berbasis emulsi, workflow dapat mencakup penimbangan bahan, persiapan atau pemanasan fase secara terpisah, pencampuran, emulsifikasi, dan pendinginan. Bahan tertentu juga dapat memiliki kebutuhan penambahan pada fase atau temperatur tertentu.

Trial tidak hanya menghasilkan sampel produk. Tahap ini juga menghasilkan data proses. Temperatur aktual, urutan penambahan, kecepatan pengadukan, waktu mixing, penampilan produk, hingga deviation perlu dicatat. Dengan dokumentasi seperti ini, R&D dapat membandingkan Trial 01 dan Trial 02 serta memahami mengapa hasil keduanya berbeda.

PRAKTIK DI LAB

Jangan hanya mencatat “Trial berhasil”. Catat apa yang benar-benar terjadi selama proses. Data temperatur, waktu, mixing, urutan bahan, pH, dan kondisi produk akan sangat membantu ketika formula perlu direplikasi atau diperbaiki.

Higiene juga tidak boleh diabaikan. Peralatan, lingkungan, personel, dan pemisahan area kerja perlu dikendalikan agar hasil trial tidak terganggu kontaminasi yang sebenarnya berasal dari proses, bukan dari formula.

6. Kendalikan Critical Process Parameters

Dua batch dengan komposisi yang sama bisa menghasilkan tekstur dan kestabilan berbeda jika cara pembuatannya berubah. Inilah mengapa dalam R&D terdapat Critical Process Parameters atau CPP, yaitu parameter proses yang perlu dikendalikan karena dapat memengaruhi kualitas produk.

Temperatur, kecepatan pengadukan, homogenization time, urutan penambahan, dan cooling profile dapat memengaruhi struktur emulsi. Kajian ilmiah mengenai emulsion-based topical semisolid juga menunjukkan bahwa physical stability dipengaruhi bukan hanya oleh phase ratio dan emulsifier, tetapi juga oleh homogenizer speed, time, serta temperature.

Artinya, ketika formula mengalami separasi atau perubahan viskositas, R&D tidak seharusnya langsung menyimpulkan bahwa komposisinya salah. Root cause dapat berasal dari process variable. R&D perlu membedakan apakah masalah muncul dari ingredient dan komposisi atau dari cara formula diproses.

Kontrol ini juga penting ketika produk bergerak menuju skala yang lebih besar. ISO Cosmetics, Good Manufacturing Practices masih berstatus current dan memberikan guideline GMP untuk produksi, kontrol, penyimpanan, dan pengiriman kosmetik. Namun, ISO secara eksplisit menyatakan guideline tersebut tidak diterapkan langsung pada aktivitas R&D. Relevansinya menjadi semakin kuat ketika hasil development bergerak menuju manufacturing dan scale-up.

7. Buktikan Formulasi Kosmetik melalui Uji Stabilitas

Moisturizer yang terlihat bagus sehari setelah dibuat belum tentu mempertahankan performa yang sama setelah disimpan. Tahap terakhir adalah mengevaluasi apakah karakter formula berubah dari waktu ke waktu dan apakah terdapat indikasi ketidakstabilan.

Beberapa parameter yang dapat diamati meliputi warna, bau, tekstur, pH, viskositas, kadar bahan aktif bila relevan, serta kondisi fisik seperti homogenitas atau separasi. Dalam pengembangan moisturizer, perubahan seperti creaming, perubahan warna, perubahan bau, dan syneresis dapat menjadi sinyal yang membutuhkan investigasi lebih lanjut.

Perubahan satu parameter juga perlu dibaca bersama parameter lainnya. Viskositas yang turun signifikan dapat menunjukkan struktur emulsi melemah. Pergeseran pH dapat menjadi indikasi adanya perubahan dalam sistem. Sementara separasi visual memberi sinyal bahwa hubungan antar fase tidak lagi dipertahankan dengan baik.

Hasil stability test kemudian menjadi dasar keputusan: apakah formula dapat dilanjutkan, membutuhkan adjustment, atau perlu direformulasi. Tujuan R&D bukan membuat produk “lulus” dengan memaksakan hasil, tetapi memahami bagaimana formula berperilaku dan memperbaikinya berdasarkan evidence.

KEY TAKEAWAY

7 tahap formulasi kosmetik dari brief hingga stabilitas:
1. Pahami product brief
2. Susun struktur formula
3. Validasi bahan dan regulasi
4. Tentukan komposisi
5. Jalankan trial batch
6. Kendalikan critical process parameters
7. Evaluasi stabilitas

Formula yang siap dikembangkan bukan hanya formula yang terlihat baik di hari pertama. Formula harus mempunyai logika, dokumentasi, proses yang reproducible, dan data evaluasi yang mendukung keputusan R&D.

Dari Ide Produk ke Formula yang Bisa Dipertanggungjawabkan

Pekerjaan R&D kosmetik pada dasarnya adalah proses menerjemahkan kebutuhan konsumen menjadi sistem yang dapat diuji. Product brief menentukan arah, struktur formula menentukan bagaimana bahan bekerja bersama, regulatory screening menentukan batas penggunaan, sedangkan trial dan stability study memberikan evidence apakah konsep tersebut benar-benar dapat dipertahankan.

Karena itu, kemampuan formulation scientist tidak berhenti pada mengetahui fungsi ingredient. R&D juga perlu memahami hubungan antara komposisi, pH, emulsifier, process parameters, stability, dokumentasi, dan regulasi. Semakin baik hubungan antarelemen tersebut dipahami, semakin terarah pula proses troubleshooting dan reformulasi.

Kesimpulan

Formulasi kosmetik adalah proses pengembangan yang bergerak dari product brief menuju formula yang dapat diuji dan dievaluasi. R&D perlu memahami kebutuhan produk terlebih dahulu, kemudian membangun struktur bahan, memeriksa regulasi, menentukan komposisi, menjalankan trial batch, mengontrol process parameters, dan akhirnya mengevaluasi stabilitas.

Kestabilan emulsi sendiri dipengaruhi oleh kombinasi formulation variables dan process variables. Karena itu, kegagalan formula tidak seharusnya langsung diselesaikan dengan menambah atau mengganti ingredient. Root cause perlu dianalisis berdasarkan data.

Regulatory screening juga harus menjadi bagian sejak awal. PerBPOM Nomor 25 Tahun 2025 saat ini berstatus berlaku sebagai aturan mengenai persyaratan teknis bahan kosmetik di Indonesia. Pada akhirnya, formula yang baik bukan hanya formula yang terlihat menarik, tetapi formula yang logis, sesuai regulasi, dapat direproduksi, dan menunjukkan performa yang dapat dipertanggungjawabkan melalui pengujian.