Creando los mágicos componentes de las fragancias

Este texto es una traducción de un articulo original.

La producción industrial de moléculas aromáticas se remonta a mediados del siglo 19 con la introducción del salicilato de metilo (1859), benzaldehído (1870), vainillina (1874) y la cumarina (1878). Hoy en día , aproximadamente 5.000 moléculas aromáticas están disponibles en el mercado, incluyendo las de síntesis y las naturales.
Estos compuestos son la base a partir de la cual se crean las fragancias (perfumes), los sabores de alimentos, golosinas y productos para el cuidado bucal. Solo, y salvo en unas pocas excepciones históricas, se utilizan siempre aromas naturales o productos químicos similares registrados según la legislación.

Origen y clasificación de productos químicos aromáticos

La mayoría de los aromas químicos se obtienen hoy en día a través de síntesis química, pero las materias primas naturales siguen desempeñando un papel importante.
En el palette del perfumista hoy principalmente encontramos derivados de plantas.
Los productos de origen animal, son sustituidos en la perfumería moderna por sus equivalentes sintéticos.
Ejemplos:
Secreciones de la glándula de gatos de algalia (Viverra Civettictis y zibetha), ciervo almizclero (Moschus moschiferus) y castores (Castor fiber), que se utilizaban para obtener algalia, almizcle y castóreo, respectivamente. También un producto del metabolismo de los cachalotes (Physeter catodon) Ambra llamada ámbar gris o derivados. Mientras que los productos de mamíferos ya no están en uso, hay una fuente inagotable de productos metabólicos de insectos, como la cera de abejas (Apris mellifera), que sigue siendo procesadas para la fabricación de cera de abejas absoluta.
Aproximadamente 250 especies de plantas se utilizan para producir más de 500 diferentes productos naturales. Son obtenidos de diversas partes de la planta, tales como flores, frutas, cáscaras, hojas, corteza, semillas, maderas, raíces, y también por cualquier exudado resinoso por destilación, separación mecánica ( "presionando") o la extracción con diversos disolventes incluidos CO2 supercrítico.
Productos producidos a través de vapor de agua y destilación o presión en frío, por definición, se llama aceites esenciales.
Extractos de disolvente son llamados concretos o resinoides. Estos últimos son obtenidos a partir de exudados de plantas con solventes como el etanol, metanol, etc, mientras los concretos se extraen de diferentes partes de la planta con solventes no polares (hexano, éter de petróleo, tolueno, etc.). Los concretos son raramente utilizados en perfumería, debido a problemas de solubilidad. Sin embargo, el correspondiente libre de cera absolutos son muy apreciados en materias primas naturales de perfumería. Con este fin, el concreto se recoge en el etanol, enfriado, se filtra y el filtrado se concentra a presión reducida para obtener delicados olores absolutos.
La composición y consecuentemente olor de los productos naturales se ve influenciada por factores externos como el lugar de origen, la temperatura, la lluvia y el suelo. Además, estos factores externos también pueden afectar el precio y la disponibilidad.
El aroma de productos químicos obtenidos por síntesis industrial son más predecible en términos de composición, olor, precio y disponibilidad. Ligeras variaciones en el perfil de olor puede ser el resultado de diferentes procesos de fabricación y las instalaciones de destilación.
Los aroma de los productos químicos sintéticos se pueden agrupar en tres categorías:
Básicos, especialidades y cautivos . Los cautivos son considerados los más importantes de los distintos compuestos debido al hecho de que sólo están disponibles para el fabricante y protegido por patentes .
Agentes dominantes en este campo son Symrise, Firmenich, Givaudan, el FIB y Takasago.
Los cautivos en una fragancias pueden dar la nota distintiva, lo que los hace imposible de copiar. Los cautivos también pueden ser clasificados como especialidades en cautividad. A veces son también las especialidades vinculadas a un único proceso de fabricación o tecnología, lo que limita la cantidad de productores a unos pocos o sólo uno.
Las especialidades y los procesos con frecuencia también pueden disfrutar de la protección de las patentes. Productos básicos, por otra parte son normalmente producidos en grandes cantidades y se introdujeron en el mercado, en general, años atrás y, por tanto, ya no tienen cobertura de patentes. Hoy en día productos básicos a menudo se producen en China y la India debido a los bajos precios.
A pesar de la gran cantidad de aromas químicos existentes , la búsqueda y síntesis de nuevas moléculas integrantes de fragancias y sabores está todavía pendiente de investigación.

La búsqueda y la síntesis

La naturaleza sigue siendo una fuente inagotable e indispensable de nuevas ideas y tendencias con respecto a los aromas.
Sin embargo hoy son muy importantes las tecnologías de reacción, los reactivos utilizados y los tipo de reacción que se utilizan para obtener aromas.
El enfoque actual hacia la obtención de un nuevo aroma, es multidisciplinario, e incluye junto al análisis y la síntesis, aspectos sensoriales y de rendimiento.
Los nuevos aromas deben tener en primer lugar propiedades olfativas diferenciales y de alto impacto. Por otra parte, la constante necesidad de disminución del precios de las fragancias condiciona los desarrollos.
Sin excepción alguna todos los compuestos deben ser toxicológicamente seguros (sin propiedades sensibilizantes o alergénicas).
Por lo tanto la búsqueda de posibles sustitutos a las fragancias alergénicas ( comúnmente conocidas como Lista 7 COLIPA) es un tema de continuo debate.
Además, los productos deben ser ecológicamente benignos y biodegradables.
Los compuestos químicos orgánicos sintéticos en la industria de los perfumes sólo tienen dos restricciones: sus moléculas deben ser volátiles y debe dar una compensación de aroma. Esto significa que la masa molecular no debe exceder de aproximadamente 300 y sus compuestos no debe ser demasiado polares. Muy compuestos polares o moléculas que presentan una mayor masa que normalmente no son volátiles y, por tanto son inodoros. Elementos principales utilizados en los aromas químicos son el carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) y con menor frecuencia de nitrógeno (N) y azufre (S). Éstos pueden combinarse de cualquier forma imaginable: lineal, ramificado, cíclico, alifáticos, aromáticos, etc Casi todos los grupos funcionales se encuentran presentes : doble, triple enlaces, alcoholes, fenoles, éteres / epóxidos, aldehídos, cetonas, acetales, ésteres / lactonas, carbonatos, nitrilos, oximas, amidas, aminas, iminas, grupos nitro, tioles, tioéteres, thioacetales y otros.

Observaciones:
1) Estructuras similares pueden tener un olor similar o diferente, y también diferentes estructuras pueden obtener un olor similar.
2) Pequeños cambios en una molécula puede dar lugar a grandes, así como pequeñas variaciones en el perfil de olor y el mismo es cierto para los isómeros [moléculas que tengan la misma fórmula molecular (número y tipos de átomos), pero diferente fórmula constitucional] .

Hoy en día el creativo en química orgánica puede sintetizar la molécula que quiera, inspirado en la naturaleza o en el diseño de moléculas. Sin embargo el precio es un criterio muy importante en el desarrollo. El rendimiento, la intensidad del olor, el carácter están vinculados al costo final.

Después de la molécula se sintetiza y caracteriza plenamente a través de los métodos de análisis que tiene que pasar por diversas evaluaciones perfumistas incluyendo investigaciones sensoriales (olor umbral, florecimiento, etc) y pruebas de rendimiento en las diferentes bases aplicadas (por ejemplo, champú, detergente en polvo). Toxicológicos (toxicidad oral aguda, irritación de la piel y la sensibilización, etc) y los datos toxicológicos, finalmente permiten decidir si una molécula se puede añadir a la paleta del perfumista o no.
El desarrollo de nuevos aromas químicos es una tarea costosa y difícil, pero vale la pena el dinero y el esfuerzo por el hecho de que los nuevos productos químicos son el aroma de los ingredientes clave de fragancias. Por lo tanto, se considera la más importante innovación en la industria de los perfumes.

Definición, la estabilidad y el olor de las fragancias

Las fragancias son creadas por un perfumista con un talento que se puede comparar al de los músicos o artista.
Los perfumistas combinan armoniosamente el aroma único de los productos químicos para crear la magia de las fragancias de los perfumes. Los perfumistas utilizan hoy en día aproximadamente 1200 aroma.
Fragancia, por lo tanto, puede ser definida como el aroma de mezclas complejas de productos químicos creados para usos no alimentarios. Las fragancias son normalmente creadas para aplicaciones individuales (jabón, detergente, perfumes, etc) y la dosis en el producto terminado es de entre un 0,1% y el 20% . Diferentes aplicaciones suelen requerir los perfumes y fragancias, por lo tanto, no debe ser intercambiadas entre ellas. Es decir, una fragancia creada por un gel de ducha de color azul puede no ser estable en un color blanco y en un jabón puede incluso oler extraño
Siempre es recomendable para los clientes al solicitar una fragancia indicar la base sobre la que va a usarse para descartar las interacciones entre los perfumes y los ingredientes de la base de la formulación. Las fragancias son sometidas a pruebas de estabilidad a temperaturas elevadas para simular las condiciones de vida útil prolongada y garantizar un producto estable. Estas pruebas incluyen, además color y la estabilidad a luz ultravioleta , también el olor de evaluación - el perfil y la fuerza. El objetivo principal de la fragancia de un producto es en primer lugar para crear una sensación de agradable aroma en los consumidores finales del producto, pero a veces también para cubrir los olores desagradables de la base de formulación.
De los cinco sentidos (vista, oído, gusto, tacto y olfato), el olor o mejor dicho el olfato es probablemente uno de los mas antiguamente utilizados en los seres humanos y todavía no está totalmente entendido. El proceso se inicia con una interacción con los receptores de olor del epitelio olfativo en la nariz. Las señales son enviadas para la primera transformación en el bulbo olfatorio y de allí a diversas estructuras en el cerebro humano y a otras partes del sistema límbico - un área donde también las emociones y la memoria tienen su origen. Este vínculo explica por qué las impresiones de olor pueden desencadenar fuertes emociones en los seres humanos, y probablemente todos los lectores pueden recordar la experiencia de percibir un olor subconscientemente y de repente le vino a la memoria la infancia o algún otro acontecimientos del pasado. Por lo tanto, la conexión emocional a través de olores, además de la publicidad y la fidelidad a una marca son los principales criterios de compra o recompra de los productos.
Desde el punto de vista olfativo las fragancias normalmente constan de tres partes: superior, medio o corazón y nota base, que interactúan armoniosamente entre ellas. La parte más volátil de una fragancia es la máxima nota, el desprendimiento de las primeras impresiones, como la frescura y el impacto. Es el "gancho" de la fragancia que atrae la atención del usuario y es a menudo un criterio muy importante de compra, especialmente para fragancias finas. Pero normalmente sólo dura hasta 15 minutos antes de que se evapore. El corazón o la nota media es menos volátil y el núcleo o corazón de una fragancia. Es volumen o cuerpo y puede durar entre 15 minutos y 6 horas. La larga duración, que da sustantividad, es la base de la nota - la parte más pesada de una fragancia. Tiene un tiempo de evaporación de más de 6 horas y puede percibirse hasta 24 horas o mucho más tiempo. Estas tres partes de una fragancia puede ser igualmente equilibrada, pero las partes individuales también pueden ser sobre-representadas. Estructura de la fragancia se pueden visualizar en la pirámide olfativa, una herramienta para entender el diseño y la evolución en el tiempo.
Diferentes connotaciones, la edad, nuestra historia, cultura y muchos otros factores desempeñan también un papel en este contexto. No obstante, es importante para el éxito de una fragancia hablar un idioma común al menos dentro de una empresa.
Symrise a creado un sistema llamado "Perfume Genealogía". Esta genealogía agrupo a las fragancia en 11 familias. Una familia se considera el carácter dominante de la fragancia. Cuatro de las 11 familias son definidos por la estructura (Floriental, Fougère, Oriental y Chipre), mientras que los otros 7 se caracteriza por ingredientes principales (cítricos, verde menta, frutal, floral, amaderada y comestibles). Además 10 subfamilias y 42 especificaciones permiten una descripción más detallada de una fragancia.
Pero las palabras no pueden describir la magia de un olor . Para ello se tiene que utilizar el sentido del olfato .

Resumen

Fragancias y aromas químicos están inequívocamente vinculados entre sí, como el Yin y el Yang. Este artículo sólo puede dar una breve visión de esta fascinante mundo, y la síntesis de nuevos aromas químicos seguirá siendo una parte integral de la industria de los perfumes. Esto será definitivamente influenciado por una mejor comprensión del sentido humano del olfato, pero a pesar de los recientes progresos en este ámbito, un diseño racional parece ser difícil de alcanzar. La creatividad y la experiencia de los químicos orgánicos seguirán siendo los motores fundamentales para el éxito de creación de nuevas fragancias. Nuevas áreas se estudiarán con más detalle, como precursores de fragancia, y los beneficios secundarios de la aromaterapia o los productos químicos no volátiles y ingredientes y su influencia en el rendimiento fragancia.
El aroma de productos químicos de por sí son las herramientas indispensables para que perfumistas pueda crear obras maestras.