Розділ І. Парфумерне виробництво

Плід

Пресування

Жом Фільтрація

Рідка емульсія

Рис. 3. Схема перероблення сировини механічним методом

1.4.3. Духмяні речовини тваринного походження

Тваринна сировина — мускус, амбра, цивет, боброва струмина, залози мускусного пацюка (ондатри). Мускус і боброва струмина є гормонами тварин (кабарги та бобра), амбра — патологічний продукт, що знаходиться в кишечнику кашалота, а цивет є продуктом внутрішньої секреції циветової кишки в ондатри та мускусного пацюка. Ці продукти використовуються в парфумерії у вигляді настоянок. Вони дуже ціняться за здатність заокруглювати запах і загострювати нюх людини, а також збільшувати час сприйняття запаху. Часто їх називають фіксаторами, це найцінніші фіксатори для вищих сортів духів і одеколонів і є незамінними.

Амбра — воскоподібна речовина, що утворюється у травному каналі кашалота. У свіжому вигляді вона має чорний колір і неприємний фікальний запах. Потрапляючи в морську воду, під дією води, сонячного випромінювання та кисню повітря вона твердіє, набуває сірого кольору, а після розчинення в спирті набуває приємного запаху. Чорну амбру вилучають з травного каналу кашалотів. Сіру амбру добувають на берегах Суматри, Мадагаскару, Малакки, Китаю, Японії, де вона часто плаває на

47

Технологія парфумерно-косметичних продуктів

поверхні моря у вигляді шматків сірого кольору. У руках при температурі 25–30 °С стає м’якою. Визначити характер запаху амбри неможливо. Вся тонкість запаху проявляється при настоюванні на спирті, тому у парфумерії використовують амбру виключно у вигляді спиртових настоїв. Основними компонентами амбри є політерпенові з’єднання, яким властиво бути чудовими фіксаторами

запаху. Амбра високо цінується в парфумерному виробництві. Мускус. У гірських частинах Азії, Китаю, Індії, на Алтаї водить-

ся мускусна кабарга. У самця є мускусний мішечок, який міститься на череві між пупком і статевим органом. Цей мішечок являє собою залозу довжиною 4,7–5 см, завширшки 3–4,5 см. Кращий за запахом мускус у молодих тварин; відомі сорти мускусу: тонкиньський (найкращий), кабардинський, бенгальський та бухарський. Мускус розчиняється у воді (80 %), розведеному спирті (50 %), чистому спирті (20 %). Запах своєрідний, сильний і дуже

стійкий. Високо ціниться в парфумерії і досі нічим не замінений. Цивет — виділення кота вівера, який живе в південній Аф-

риці та Азії. Зараз його одержують від тварин, яких розводять у спеціальних розплідниках виключно для одержання цієї речовини. Доросла тварина дає по 45 г цивету кожного тижня. Ложечкою вишкрібають цивет із залоз, він являє собою жовтувату липну масу із сильним специфічним запахом. У парфумерії цивет використовують у вигляді спиртової настоянки в суміші з іншими духмяними речовинами не тільки як фіксатор. Головна його частина кетон-цибетон надає духам відтінків тваринного тепла та

чутливості.

Боброва струмина (кастореум) — знаходиться в спеціальних мішечках бобра. Кастореум — виділення нутряних залоз темно-коричневого кольору, має своєрідний міцний запах, що нагадує дьоготь. Кастореум створює теплу, тваринну ноту, близьку до запаху шкіри, тому парфумери використовують його в східних, шипрових композиціях, а також в одеколонах для чоловіків. Стійкість запаху його надзвичайно висока.

Сировина тваринного походження використовується у парфумерії виключно у вигляді спиртових настоїв. Вона підвищує та загострює нюх людини, збільшуючи тим самим час сприйняття запаху парфумерних духів та туалетних вод, одеколонів. Темпераментність французьких духів значною мірою забезпечується

48

Розділ І. Парфумерне виробництво

та пояснюється вмістом у них духмяних речовин тваринного походження. Вони володіють «тваринним запахом» та встановлюють гармонію між запахом духів та шкірою людини, роблячи його немовби тільки своїми.

Але ці продукти, на жаль, дуже дорогі (бобрів дуже замало і рука на них не піднімається — корисна тварина), тому їх використовують у дуже малих дозах. Уся надія на вчених, що вони синтезують замінник бобрової струмини та мускусу.

1.4.4. Синтетичні духмяні речовини

За походженням духмяні речовини поділяють на натуральні, напівсинтетичні та синтетичні. Натуральні духмяні речовини, в свою чергу, поділяються на речовини рослинного та тваринного походження. Речовини тваринного походження становлять дуже обмежену частину від загальної кількості натуральних духмяних речовин. Ці речовини розглянули раніше.

Напівсинтетичними духмяними речовинами зазвичай називають такі речовини, які вилучають з природної сировини, найчастіше з ефірних олій, за допомогою хімічних методів. Крім того, їх потім можуть піддавати хімічній обробці і перетворювати в інші духмяні речовини, менш дорогі та дефіцитні, ніж аналоги природних сполук.

Синтетичними духмяними речовинами називають такі речовини, які отримані з нафтової, газової або кам’яновугільної і тому подібної сировини, і при їх виробництві застосовувалися лише процеси органічного синтезу.

Фундаментом сучасної парфумерії синтетичного походження є хімічна промисловість та методи хімічної технології й тонкого органічного синтезу. Серед синтетичних духмяних речовин особливе місце займають вищі алканалі (альдегіди) і алканоли (спирти), що мають характерний свіжий запах. Синтез цих сполук дозволив парфумерам створити на їх основі різноманітність композицій, що мають фантазійні запахи. Багато всесвітньо відомих духів, такі як французькі «Суар де Парі» і «Шанель № 5», своїм ароматом зобов’язані саме цим сполукам.

Синтетичні духмяні речовини заслужено займають у парфумерії важливе місце. Без них вона так би і залишилась на рівні

49

Технологія парфумерно-косметичних продуктів

середньовічної алхімії. Та і отримувати більшість потрібних натуральних компонентів з кожним роком стає все важче. Щоб добути 1 кг трояндової олії, потрібно зібрати 2 т ніжних пелюсток троянди. А щоб віджати, наприклад, олію з ірису, необхідно дубити його коріння майже два роки. Так само і з іншими видами сировини, які успішно навчилися синтезувати хіміки-орга- ніки. Одні й ті самі речовини можуть бути отримані з природної сировини, напівсинтетичним або синтетичним методами. Прикладом є духмяна речовина цитраль, виділена з лемонграсової олії дистиляцією або через сполучення з бісульфатом натрію. Такий цитраль вважається натуральною духмяною речовиною. Цитраль також можна отримати частковим синтезом із ліналоолу, що міститься в коріандровій олії; це буде напівсинтетичний цитраль. Його також можна одержати повним синтезом із ізопрену, ацетону, ацетилену чи з іншої хімічної сировини, такий цитраль уже вважається синтетичною духмяною речовиною. Перевага того чи іншого способу отримання таких духмяних речовин виявляються завдяки їхнім якісним характеристикам та собівартості отримання.

Але повністю натуральні духмяні речовини замінити поки що неможливо. Тільки сукупність натуральних, напівсинтетичних і синтетичних духмяних речовин дає на сьогодні можливість створити такі духи, які дійсно можна назвати творінням парфумерного мистецтва. Творінням, у яке закладений досвід, тонка чутливість і багато місяців (а іноді й років) клопіткої роботи парфумера.

Хімія духмяних речовин — це розділ органічної хімії, присвячений отриманню і властивостям духмяних речовин, що мають, як правило, приємний запах і використовуються у виробництві парфумерних і косметичних виробів, туалетного мила, синтетичних миючих засобів, товарів побутової хімії і харчових продуктів.

Ще в давнину було відоме використання ароматичних речовин у культових обрядах, такі бальзами, як ладан, використовувались під час богослужінь, ритуальних обрядів і застосовуються з цією метою й нині.

Розвиток хімічного синтезу духмяних речовин проходив на основі розвитку органічної хімії одночасно з розширенням промислового виробництва ефірних олій.

50

Розділ І. Парфумерне виробництво

Найбільшими виробниками синтетичних духмяних речовин за кордоном є США, Швейцарія, Голландія та Японія.

Одержані штучним шляхом духмяні речовини зараз використовують одночасно з ефірними оліями, екстрактами, настоями чи іншими сумішами природного походження.

До духмяних речовин залежно від їх призначення висувають ряд вимог. Для сприйняття запаху духмяної речовини органами нюху необхідно, щоб у повітрі була певна, можливо постійна, концентрація пари цієї речовини.

Духмяні речовини повинні бути фізіологічно сумісні з організмом людини, стійкі до дії світла, повітря, речовин, з якими їх змішують для отримання композицій, віддушок і харчових ароматизаторів, а також середовищ, у які їх вносять. Вони також не повинні порушувати гомогенність сумішей приготованих для використання.

Не менш важливі вимоги до способу отримання, очищення і зберігання духмяних речовин, від яких значною мірою залежать характеристики їхнього запаху.

Останніми роками розширюються галузі застосування синтетичних духмяних речовин: у медицині (ванілін, обепін, ментол, метилсаліцилат, псевдоіонон, цитраль), у машинобудуванні при нікелюванні (кумарин), як пластифікатор для целюлозних лаків (бензилбензоат).

Серед духмяних речовин відомі сполуки аліфатичного (ациклічного) і циклічного ряду, в числі останніх — карбоциклічні (аліциклічні і ароматичні), а також гетерогенні сполуки.

Духмяні речовини відносять до різних класів органічних сполук, таких як спирти, прості і складні ефіри, лактони, альдегіди, кетони, ацеталі і кеталі, нітросполуки та ін.

Деякі духмяні речовини є гетерофункціональними сполуками. Вони характеризуються наявністю в молекулі декількох різних функціональних груп. До них, наприклад, відносяться евгенол, ізоевгенол, складні ефіри саліцилової і антранілової кислот, ванілін, ванілаль, обепин, геліотропін, гідроксицитронеллаль, ацетиланізол, нітромускуси та ін.

Не дивлячись на відсутність чіткої залежності між будовою і запахом духмяних речовин, встановлені деякі емпіричні правила і закономірності. Відомо, наприклад, що ряд речовин різного

51

Технологія парфумерно-косметичних продуктів

складу і хімічної будови мають близьке направлення запаху і що речовини однакового складу, але з різною будовою можуть мати різні запахи. Тим більше що значною мірою запах речовини залежить від будови його вуглецевого скелету. Великий вплив на запах має розгалуження молекули, положення замінників, наявність і розташування подвійних зв’язків, просторове розміщення окремих груп атомів і конфігурація молекул.

Основні методи отримання синтетичних духмяних речовин ґрунтуються на загальних реакціях органічного синтезу. Ці реакції проходять як без зміни вуглецевого скелету вихідної речовини, так і з його змінами.

Як основну сировину для виділення і часткового синтезу духмяних речовин у значних кількостях використовували ефірні олії. Нині для синтезу духмяних речовин усе більше використовують різноманітну продукцію хімічної, нафтохімічної та лісохімічної промисловостей.

Як правило, при виробництві синтетичних духмяних речовин повним синтезом вартість хімічної сировини значно нижча, ніж вартість натуральної сировини, яка використовується для отримання тієї самої речовини частковим синтезом, чи при її виділенні із природної сировини. Відмінність у якості натуральних і синтетичних духмяних речовин однієї будови, складу, найменування при однаковому вмісті в них основної речовини полягає лише у відмінності відтінків запаху, які залежать від кількості і характеру домішок, що містяться в цих речовинах.

Контроль за чистотою кінцевих продуктів синтезу духмяних речовин проводять фізичними і хімічними методами, загальними для аналогічних органічних сполук. Якість запаху оцінюють органолептично.

Найбільша частина із виготовлених духмяних речовин припадає на клас складних ефірів, потім — спиртів і альдегідів. Особливо важливе значення серед синтетичних духмяних речовин мають цитраль (він є сировиною для ряду продуктів), іонон, гідроксицитронелаль, ліналілацетат, ванілін, терпинеол і його ацетат, ізоевгенол, ментол, іралія, цитронелол, геліотропін, метилантранілат, бензиловий спирт і його ацетат, обепин, цикламенальдегід, сантал, індол, ряд складних ефірів.

52

Розділ І. Парфумерне виробництво

Духмяні речовини в індивідуальному вигляді, як правило, не застосовуються (за винятком ваніліну, ментолу, анетолу і деяких інших); з них отримують складні суміші (парфумерні композиції, віддушки для ароматизації мила, косметичних продуктів, товарів побутової хімії, а також харчові ароматизатори і фруктово-ягідні есенції).

Загальний висновок можна зробити такий: усі духмяні речовини в своїй більшості — це сполуки терпенового або ароматичного рядів, рідше — аліфатичного. Кисневомісні сполуки мають активні функціональні групи, розгалужений вуглеводневий ланцюг і кількість вуглецевих атомів не більше ніж 17–18.

Усі духмяні речовини легко підлягають змінам свого хімічного складу під впливом зовнішніх факторів, особливо нагрівання і дії кисню повітря. Тому вони повинні зберігатися в закритому посуді без доступу кисню повітря і вологи, вводитись у парфумер- но-косметичні вироби при невисокій температурі.

Різниця між поняттями духмяна речовина і ефірна олія полягає в тому, що перше поняття відповідає індивідуальним сполукам, а друге — складній суміші духмяних речовин, вилучених з відповідної рослинної сировини.

Духмяні речовини досить часто отримують синтетичним шляхом, рідше — спеціальними методами видалення з ефірних олій, наприклад, кристалізацією ментолу із ефірної олії м’яти, або отримання евгенолу із гвоздичної олії оброблення останньої водним розчином гідроксиду натрію.

Ефірні олії та індивідуальні духмяні речовини використовують як віддушки в парфумерних і косметичних препаратах. Найчастіше застосовують не індивідуальні духмяні речовини чи ефірні олії, а їх суміші — композицію.

Композиція складається для отримання певного запаху і містить ряд компонентів. Готується вона змішуванням компонентів за кімнатної температури або при нагріванні, якщо до її складу входить твердий компонент (наприклад ментол).

Перелік та основні характеристики духмяних речовин наведені в Додатку 1.

53