Perfumy.docx

PRODUKTY ZAPACHOWE I PODSTAWYN PERFUMERII

Józef Kula, EGZAMIN

09.03.2016

Substancja zapachowa – lotny związek chemiczny lub ich mieszanina pochodzenia naturalnego lub syntetycznego w specyficznym, charakterystycznym zapachu.

Kompozycja zapachowa – ciekła mieszanina naturalnych i syntetycznych substancji zapachowych posiadająca specyficzny zapach, przygotowana do wprowadzenia do wyrobu, do którego jest przeznaczona.

W zależności od przeznaczenie wyróżnia się kompozycje perfumeryjne, kosmetyczne, mydlarskie, detergentowe, techniczne, itd.

Baza kompozycji zapachowej (baza) – mieszanina naturalnych i/lub syntetycznych substancji zapachowych posiadająca specyficzny zapach, stanowiąca podstawową część kompozycji zapachowej.

Kompozycję zapachową tworzy się w oparciu o bazę przez dodanie odpowiednich naturalnych i/lub syntetycznych substancji zapachowych. W oparciu o jedną bazę można stworzyć wiele kompozycji zapachowych.

Syntetyk zapachowy – związek chemiczny o zdefiniowanej budowie chemicznej (lub ich mieszanina o znanym składzie) pochodzący z pełnej syntezy chemicznej lub chemicznego przerobu surowca naturalnego.

Izolat – związek chemiczny o zdefiniowanej budowie chemicznej lub mieszanina związków o znanym składzie z surowca naturalnego, np. mentol z mięty.

Perfumy są „kompozycją” produktów zapachowych różnego pochodzenia, rozcieńczoną w odpowiedniej proporcji alkoholem etylowym w celu wyeksponowania tejże kompozycji. Nie jest to tylko mieszanina, ponieważ wcześniej ma miejsce jej komponowanie. (=kompozycja zapachowa)

HISTORIA i PREHISTORIA

©       Pierwszymi produktami o znaczeniu handlowym były najprawdopodobniej przyprawy, żywice i pachnące rośliny.

©       Ok. 7000 p.n.e. pachnące substancje były mieszane z oliwą, a przyprawy z tłuszczem sezamowym w celu użycia ich jako maści.

©       Biblia i Koran – cenione jak złoto.

Rynek światowy – aromaty vs. zapachy

Aromaty spożywcze 49% - Aromaty perfumeryjne 51%

Liderzy przemysłu aromatów spożywczych i perfumeryjnych:

1.       Givaudan (firma szwajcarska) – 19,1%

2.       Firmenich (firma szwajcarska) – 13,6%

3.       IFF (firma amerykańska) – 12,8%

4.       Symrise – 9,4%

5.       Takasago (firma japońska) – 6,8%

Nowe zapachy jako siła napędowa w produkcji, przykładowe związki wykorzystywane w znanych kompozycjach zapachowych:

©       Jonony -  zapach fiołkowy, (metylojonony nie występują w przyrodzie);

©       Helion – zapach jaśminowy;

©       Ketony różane – występują w olejku różanym;

©       Ambra - zapach ambry po obróbce jest trochę słodki, trochę gorzki i bardzo zmysłowy, (ambrox – pozyskiwany z waleni, otrzymywany głównie syntetycznie ze względu ochronę zwierzęcia);

©       Dynaskon – związek syntetyczny, odkryty przypadkiem;

©       Polisantol – zapach drzewa sandałowego;

©       Muscenon – zapach piżmowy;

©       cis-Hedion;

©       Floralozon;

MONOFUNKCYJNE ZWIĄZKI ZAPACHOWE:

Ad.1. Rzadko stosowane, ponieważ węglowodory trudno rozpuszczają się w alkoholu. Wykorzystuje się je zaś w dezodorantach, np. limonen (zapach pomarańczowy), mircen.

limonen

mircen                    

Ad.2. Wyróżnia się dużo naturalnych alkoholi. Są dobre jakościowo, stabilne chemicznie.

Alkohole terpenowe oraz o łańcuchu aromatycznym nie ulegają oksydacji ani polimeryzacji.

Ad.4. Aldehydy są bardzo reaktywne, mogą wchodzić w reakcje z innymi związkami. Niektóre ulegają utlenieniu.

Ad.6. Ketony są trwałe, stabilne chemicznie, np. syntetyczne piżma

Ad.8. Estry i laktony wykorzystywane głównie w aromatach spożywczych, szczególnie naturalne. Np. kokosowy, mleczny, bananowy, ananasowy, itp.

Ad.9. Amidy są bezwonne, aminy – reaktywne.

Ad.10. Związki zawierające siarkę charakteryzują się intensywnym zapachem, często występują trudności w dozowaniu. Są to najczęściej metabolity wtórne aminokwasów, takich jak metionina i cysteina ale również acetylokoenzym Q.

Ad.11. niektóre pierwiastki też mają zapach, np. chlor, brom, tlen(ozon)

**Związki zapachowe – warunkiem koniecznym jest ich lotność, czyli muszą charakteryzować się małą masą cząsteczkową. Najczęściej jest to C:6-C:18, połączone z tlenem, rzadziej z siarką i azotem. Niekiedy pochodne bromu także mają swoje zastosowanie.

**Związki lotne to substancje wtórne.

ZWIĄZKI ZAPACHOWE Z JEDNĄ LUB KILKOMA GRUPAMI FUNKCYJNYMI:

KLASYFIKACJA SUBSTANCJI ZAPACHOWYCH:

Substancje zapachowe dzielimy na:

1. Naturalne: otrzymywane z surowca roślinnego lub zwierzęcego za pomocą metod fizycznych tj: ekstrakcja (rozpuszczalnikami niepolarnymi, nadkrytyczna z CO2), destylacja z parą wodną, destylacja próżniowa, krystalizacja, np. olejki eteryczne, absoluty, mentol z olejku miętowego, czy cytral z olejku lemongrasowego.

Do produktów naturalnych zalicza się również te związki zapachowe, które produkowane są metoda mikrobiologiczną* (enzymatyczną) o ile użyte substraty mają status związków naturalnych, a produkt występuje w przyrodzie.

*Najczęściej stosowane mikroorganizmy to grzyby, następnie bakterie. JEDNAKŻE! Warunkiem otrzymania produktów na drodze mikrobiologicznej jest konieczność występowania związków w przyrodzie. Inaczej korzysta się z metody enzymatycznej.

2.1. Syntetyczne (identyczne z naturalnymi): otrzymywane syntetycznie (na drodze syntez (przemian) chemicznych), lecz mające swoje odpowiedniki w przyrodzie, np. wanilina, alkohol fenyloetylowy czy olejek cynamonowy (Nature identical).

Identyczne z naturalnymi – jest to stary podział, już nie funkcjonujący. Oznacza, że substancje zapachowe mają swoje odpowiedniki w przyrodzie.

Natura produkuje związki o określonej stereoizomerii (np. tylko cis, albo tylko trans) lub określone enancjomery. Na drodze syntezy otrzymujemy mieszaninę.

2.2. Syntetyczne (nie mające naturalnych odpowiedników): otrzymywane syntetycznie, które dotychczas nie zostały znalezione w przyrodzie, np. etylowanilina, piżma nitrowe, metylojonony.

Często jest tak, że enancjomery (lustrzane odbicie) różnią się między sobą zapachem – jeden pachnie, drugi cuchnie BĄDŹ jeden ma zapach, drugi nie. (-)mentol w odróżnieniu od (+)mentolu występuje w przyrodzie, wyróżnia go silny, chłodzący, świeży zapach miętowy. Wykorzystywany jest m.in.: w perfumerii, farmacji.

PIERWSZE OTRZYMANE SYNTETYCZNE ZWIĄZKI I ICH ZASTOSOWANIE:

Kumaryna (1868) – zapach siana; emitowany podczas suszenia trawy; jest np. w mniszku lekarskim, żubrówce; jest związana glikozydowo w roślinie, do akcji wchodzą enzymy i słońce, w skutek czego następuje rozkład glikozydów, stąd zapach.

Wanilina (1876)

α-Jonon (1906) – zapach fiołkowy.

Metodą chemiczną najczęściej uzyskuje się mieszaninę racemiczną.

16.03.2016

Structure od the flavour and fragranceindustry (struktura przemysłu produkcji substancji zapachowych):

naturalne

1.       zwierzęce

·         gotowe substancje zapachowe, z których się korzysta do stworzenia kompozycji – secrections, np. piżma, ambra, kastorama;

2.       roślinne (źródła odnawialne)*

·         inne wydzieliny (exudates), np. żywice;→ (tymczasowe) →captivecompounds, związki znane tylko producentowi, on jest ich odbiorcą, są ukryte, nie do sprzedaży tylko do produkcji kompozycji zapachowych;

·         olejki eteryczne;

syntetyczne

1.       chemicalintermediates (pośrednie produkty chemiczne)

·         związki syntetyczne identyczne z naturalnymi; →merchantcompounds

·         roślinne (źródła odnawialne)*

Każda kropeczka daje -> detergenty, mydła, kosmetyki, przemysł spożywczy, farmaceutyczny, papierosowy (tytoń), industrial sers.

PRODUKCJA ZWIĄZKÓW ZAPACHOWYCH Z TERPENTYNY:

Przez destylację frakcjonowaną terpentyny otrzymuje się α-pinen, 3-karen oraz β-pinen. Pineny są materiałem wyjściowym do produkcji ponad stu związków terpenowych. Najważniejsze z nich to: geraniol, nerol, linalol, cytronellol, dihydromircenol.

Terpentyna (zbiory: 250 000 t/rok - wykorzystywane do produkcji preparatów) – substancja otrzymywana z drzew iglastych. Są różne rodzaje terpentyn np. ekstrakcyjna, balsamiczna (otrzymywana w  wyniku destylacji z para wodną żywicy pochodzącej z drzew iglastych), najwięcej na świecie jest terpentyny siarczanowej (jest to produkt odpadowy przy produkcji celulozy) – jej wadą jest to, że zawiera związki siarki (obecnie siarkę się o...