Parfumurile naturale din laboratorul de chimie

Universul aromelor

In timp ce oamenii recunosc doar patru gusturi de baza – dulce, acru, sarat si amar – mucoasa olfactiva a omului are aproximativ 350 de receptori olfactivi diferiti. Principiul “de baza” presupune ca numai moleculele specifice de arome pot fi identificate de acesti receptori care stimuleaza senzatia in creier. Aromele complexe activeaza simultan un numar mare de receptori, amplificand semnificativ multitudinea de mirosuri perceptibile. Un nas fin poate distinge, astfel, pana la mai mult de 10,000 de note de miresme. Timp de secole, creatorii de parfumuri au fost nevoiti sa se bazeze exclusiv pe componente naturale, unele dintre ele fiind insa foarte rare. Epoca parfumurilor sintetice a inceput abia odata cu fabricarea vanilinei (1874) si a moscului (1888). In anii 1930, compania germana Badische Anilin und Soda Fabrik (BASF) a intrat pe piata productiei de parfumuri cu alcoolul feniletilic, o substanta identic-naturala din uleiul de trandafir cu miros de lemn de trandafir si petale de trandafir. Din anii 1960, la sediul sau central din Ludwigshafen, BASF a adoptat ca baza  pentru productia de vitamine si arome chimice citralul. Acest compus are o placuta aroma de lamaie si calitati anti-microbiene, fiind folosit in industria producatoare de parfumuri, in sintetizarea vitaminei A, a iononului si methyliononului, pentru a fortifica uleiul natural de lamaie si pentru a masca mirosul fumului. In prezent, din cele aproape 3.000 de arome produse pe cale sintetica, cunoscute in toata lumea, liderul mondial al produselor chimice, BASF, detine aproximativ 100 in portofoliul sau.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Calitatile citralului sintetic

Pentru a capata un miros placut, cremele, sampoanele si detergentii necesita doar cantitati reduse de compusi aromatici fini, precum citralul. La scara globala, aceasta cerinta duce insa la cantitati uriase: incepand cu 2004, uzina BASF din Ludwigshafen produce in jur de 40.000 de tone de citral pe an – de patru ori capacitatea initiala, ceea ce face din compania germana cel mai mare producator mondial de citral si derivatii sai chimici. Principalii clienti ai nemtilor sunt producatorii de cosmetice si detergenti (parfumuri) si producatorii de suplimente alimentare si hrana pentru animale (vitamine). Pe langa aromele din familia citralului, BASF creeaza si altele precum oxidul de trandafir, o componenta a aromei de trandafir de asemenea utilizat si ca „intensificator de aroma”. Deoarece produsele cu un miros placut sunt considerate ceva obisnuit, parfumurile reprezinta o piata cu un ritm de crestere lent, dar sigur, neafectata de ciclurile economice – oamenii vor avea intotdeauna nevoie de produse pentru baie sau pentru spalat. 

Molecula de citral, care contine 10 atomi de carbon este responsabila si de aroma de citrice in natura. Citralul sintetic de la BASF nu reda doar mireasma de citrice. Datorita unor usoare modificari aduse structurii moleculare, pot fi realizate si alte miresme importante pentru industria aromelor, cum ar fi linalolul, care miroase ca lavanda, si geraniolul, care miroase a trandafir. “Aceste miresme florale au structuri moleculare foarte asemanatoare. Toate trei au stuctura identica, formata din zece atomi de carbon, si, ca o caracteristica speciala, un atom de oxigen”, explica doctorul Klaus Ebel, manager de cercetare in cadrul BASF. “Diferenta majora este reprezentata de pozitia exacta si de tipul de legatura ale oxigenului. Atat in cazul citralului cat si in cazul geraniolului, oxigenul este localizat la sfarsitul lantului carbonic, diferenta fiind insa data de tipul de legatura, si anume dubla la citral si simpla la geraniol. In cazul linalolului, pe de alta parte, atomul de oxigen se afla intr-o legatura simpla cu un alt atom de carbon, localizat in componenta lantului”.

O diferenta minora, cu rezultat de impact: la fel cum o singura modificare in amprenta unei chei schimba totul, cele trei molecule ajung la diferiti receptori olfactivi, producand senzatiile aromatice corespunzatoare. Din punct de vedere chimic, aceste arome reprezinta exact echivalentul corespondentilor naturali, pana si cel mai fin nas nefiind in stare sa detecteze diferenta. Aromele BASF, identice cu cele naturale, ofera alte doua avantaje decisive: in primul rand, puritatea consistenta, aproape imposibil de realizat printr-un extract natural si in al doilea rand singura modalitate de a produce volumul necesar de arome la un pret acceptabil. De exemplu, pentru obtinerea din leurda a 40.000 de tone de citral produs anual in Ludwigshafen, ar fi necesar sa fie cultivata o suprafata de aproximativ 40.000 de ha – adica aproape cat insula mediteraneana Majorca.

Specialistii in arome

Totusi, resursele tehnice necesare pentru sinteza citralului si a compusilor sai sunt insemnate. “In uzina de citral din Ludwigshafen, inaugurata in 2004, in unele parti ale sistemului sunt mentinute temperaturi de reactie de pana la 300 grade Celsius sau presiuni extreme de pana la 300. Pentru a induce reactiile chimice necesare si a minimiza formarea unor produse secundare, am dezvoltat catalizatori speciali, pe baza de argint sau alte metale pretioase”, precizeaza Dr. Martin Schmidt-Radde, responsabil de productia chimica a aromelor in cadrul BASF. Aproximativ o treime din citralul produs in Ludwigshafen este folosit la crearea unor substante care nu par la prima vedere sa aiba prea multe in comun cu parfumurile sofisticate: vitaminele sau, mai exact, vitaminele A si E, precum si carotenoizii, considerati premergatori vitaminelor, si antioxidanti pentru metabolism.

Componentele parfumului din citral sunt supuse unor conditii deosebit de stricte, deoarece chiar si cea mai nesemnificativa impuritate a unei note de baza poate submina sau distruge complet impresia aromatica dorita si corespunzatoare. Procesele de distilare speciale dezvoltate de BASF realizeaza ultima etapa a productiei tehnice, pentru a se asigura un standard inalt de calitate. Mai ramane o singura bariera inainte de livrarea la client: „Produsul finit poate sa fie cat mai desavarsit cu putinta din punctul de vedere al compozitiei analitice, dar daca aroma nu este corespunzatoare inseamna ca nu se mai lanseaza pe piata. Clientii se asteapta la un standard inalt de calitate aromatica. Numai in acest fel compozitia unui parfum, care consta intr-o larga paleta de miresme, poate sa asigure experienta olfactiva dorita. Altfel, este inevitabil sa nu ai o dezamagire”, declara Alfred ten Haaf si echipa lui de specialisti in evaluare senzoriala din cadrul Laboratorului analitic central al BASF. Impreuna cu echipa sa, specialistul in arome isi foloseste nasul la maxim pentru fiecare amestec de ingrediente parfumate inainte de a fi trimise clientului. Pana la urma, nicio analiza gaz-cromatografica din lume nu se poate compara cu rafinamentul nasului uman.