Per profumo si intende generalmente una miscela a base di alcol o sostanza oleose capaci di stimolare sensazioni olfattive gradevoli.

Transcript

1 «Gli uomini potevano chiudere gli occhi davanti alla grandezza, davanti all'orrore e turarsi le orecchie davanti a melodie o a parole seducenti. Ma non potevano sottrarsi ai profumi. Poiché il profumo è fratello del respiro. Con esso penetrava gli uomini, a esso non potevano resistere, se volevano vivere. E il profumo scendeva in loro, direttamente al cuore e là distingueva categoricamente la simpatia dal disprezzo, il disgusto dal piacere, l'amore dall'odio. Colui che dominava gli odori, dominava il cuore degli uomini.» Patrick Süskind Per profumo si intende generalmente una miscela a base di alcol o sostanza oleose capaci di stimolare sensazioni olfattive gradevoli. La scoperta e l utilizzo del profumo si ritrova negli antichi rituali magici e mistici più di 5000 anni fa. La parola profumo deriva dal latino per fumum che significa da o attraverso il fumo; il profumo - incenso, olio essenziale- era infatti utilizzato come un mezzo di contemplazione degli Dei. Risultava però uno strumento di élite: solo un pubblico limitato di gente, come i faraoni, imperatori, conquistatori, ricchi commercianti e sovrani avevano accesso ai profumi. Durante il Medioevo l uso del profumo decadde in parte per opera della Chiesa che ne denunciava il carattere edonistico 1 mentre venne sviluppato in Oriente dove venne scoperta l acqua di rose -Persia-. Fu attorno al Seicento che l uso del profumo tornò a crescere grazie anche all opera di Caterina de Medici che portò presso la corte francese diverse novità tra cui le miscele odorose del suo profumiere fiorentino. In quegli anni, per buona parte del Settecento, l industria profumiera prese piede arrivando alla produzione dell acqua di colonia 2. A Grasse, in Provenza, nacquero i primi laboratori profumieri oggi diventate grandi realtà produttive 3. Con l avvento del Colonialismo e dell Imperialismo si ottennero nuove materie prime e nuove ricchezze anche nel campo dei profumi. Alla fine del 1800, la scienza, l industrializzazione, la domanda e il mercato del diciannovesimo secolo avevano contribuito a catalizzare la crescita, l uso del profumo e il piacere di acquistarlo. Ciò ha creato le premesse per il XX secolo, l età della moda, che ha spinto una esplosiva crescita delle fragranze in molteplici aspetti. Sullo sfondo di questo turbinio di attività vennero scoperti diversi processi di sintesi di prodotti chimici aromatici che hanno, inevitabilmente e notevolmente, influenzato e aiutato i chimici nella formulazione dei profumi e nella scelta dei materiali. Come nell industria farmaceutica, l industria dei profumi utilizza la natura come fonte di ispirazione. Tutti i profumi e gli ingredienti dei profumi, sono modellati in maniera più o meno simile a ciò che la natura ha già prodotto. Nelle sintesi vengono spesso emulati i meccanismi di produzione che avvengono spontaneamente in natura. Tutti gli organismi viventi producono una larga varietà di composti chimici attraverso i processi metabolici. I materiali prodotti vengono distinti in metaboliti principali, che sono comuni in molte specie e metaboliti secondari tra cui i materiali utilizzati come ingredienti aromatici; le quattro categorie secondarie di metaboliti in ordine decrescente di importanza come fonti per il profumo sono: i terpenoidi, gli esteri, i derivati dell acido shikimico 4 e i polichetidi alcaloidi. I terpenoidi costituiscono il più grande gruppo di odoranti naturali ed è semplice immaginare che questa classe corrisponda al gruppo più numeroso di ingredienti usato nella profumeria moderna. I membri più utilizzati, in questa grande famiglia di composti, sono i monoterpenoidi ossigenati.

2 I terpenoidi o isoprenoidi sono formati dalla polimerizzazione di unità di cinque atomi di carbonio. Il nome ha una origine storica: i primi membri di questo gruppo sono stati infatti isolati dalla trementina -sostanza di difesa delle conifere- la cui degradazione sviluppa isoprene 5. Sono quindi biomolecole costituite da unità isoprenicheche che vengono addizionate con gruppi funzionali come i gruppi idrossilici, carbonilici o contenenti azoto. Possono essere ciclici o aciclici. Vengono prodotti da diverse piante, soprattutto conifere, sono i componenti principali delle resine e degli oli essenziali delle piante che caratterizzano ogni fiore o pianta il caratteristico odore o aroma. Sono terpeni il geraniolo, il mentolo e il limonene, ad esempio. La sintesi dei terpeni e dei terpenoidi è piuttosto complessa e per questo alcune sostanze sono costose e non sempre disponibili. Gli esteri sono composti chimici che derivano dalla reazione di acidi carbossilici con alcoli, questa reazione di produzione è chiamata esterificazione. Gli esteri contengono un centro carbonilico; la loro flessibilità e la loro bassa polarità si manifestano anche nelle loro proprietà fisiche. Hanno un basso punto di fusione e sono molto volatili; sono abbastanza solubili. Gli esteri sono molto comuni in natura -sono responsabili di molti aromi della frutta- e molto utilizzati nell industria. La classica esterificazione ha sintesi : RCO 2 H + R'OH RCO 2 R' + H 2 O che è lenta in assenza di un catalizzatore; l acido solforico è il tipico catalizzatore per questa reazione perché è capace anche di sequestrare l acqua. Considerato che l esterificazione è altamente reversibile, la resa di migliora secondo il principio di Le Chatelier 6 : usare alcol in eccesso come solvente e usare agenti disidratanti. Oltre all industria profumiera gli esteri vengono impiegati nelle catene dell industria alimentare nei cibi e nelle bevande; infatti non è inusuale che vengano utilizzati per esaltare sapori e profumi che solo professionisti del gusto possono distinguere l utilizzo di fragranze artificiali. In realtà però il loro utilizzo nei profumi è limitato poiché non sono stabili e tendono a decadere formando l acidi carbossilici che non hanno un profumo gradevoli. Solo in profumi scadenti essi sono utilizzati come fonte odorosa mentre nei profumi più costosi si utilizzano oli essenziali estratti da fonti naturali. Gli oli essenziali o oli eterici sono prodotti ottenuti per estrazione a partire da materiale vegetale aromatico, ricco cioè in "essenze. Le essenze vengono prodotte dalle piante per molteplici ragioni, e in alcuni casi forse anche come scarti. Le ipotesi più forti vogliono che le essenze svolgano funzione allelopatica 7, antibiotica, di attrazione degli impollinatori, fungano da intermediari di reazioni energetiche. Una volta estratti si presentano come sostanze oleose, liquide volatili e profumate come la pianta da cui provengono. Sono molto abbondanti in certe famiglie di vegetali e la quantità contenuta in una pianta dipende dalla razza, dal clima e dal tipo di terreno. Gli oli essenziali come li conosciamo oggi sono un prodotto relativamente moderno. Nonostante il concetto di estrazione in corrente di vapore sia abbastanza antico e probabilmente sia stato sviluppato dai tecnologi arabi più di mille anni fa, questa tecnologia non fu mai utilizzata per isolare gli oli essenziali, bensì per ottenere le acque aromatiche, che erano considerate le vere "essenze" delle piante. Soltanto con il progredire della tecnologia fu possibile isolare con sempre maggior efficienza gli oli essenziali ed iniziare ad utilizzarli. Possono essere contenuti in varie parti della pianta. L'olio essenziale è quindi un estratto fitochimico selettivo, nel senso che un particolare gruppo fitochimico è scelto e selettivamente rimosso dalla pianta. Vale la pena sottolineare che l'estratto è altamente selettivo, dato che isola una componente minoritaria della pianta. Le essenze contenute nelle piante sono la fonte degli oli essenziali come prodotto, ma non sono completamente sovrapponibili ad essi dal punto di vista chimico, dato che gli oli essenziali contengono solo le molecole volatili alle condizioni di estrazione e idrofobiche. Gli oli essenziali si trovano in cellule indifferenziate più grosse oppure in tessuti secretori, sono in genere liquidi con odore aromatico, incolori o di colore giallo pallido o giallo arancio. Se contengono composti azulenici 8 possono essere di colore blu o verde-blu. Sono

3 insolubili o pochissimo solubili in acqua, risultano però facilmente trascinabili dal vapor acqueo nonostante il loro alto punto di ebollizione ( C). I metodi usati per estrarre gli ingredienti del profumo da fonti naturali, sono cambiate con lo stesso passo dello sviluppo del progresso tecnologico; sebbene alcuni classici metodi siano ancora utilizzati, le tecniche industriali principalmente utilizzate sono la distillazione e la estrazione con solvente. L Enfleurage è una delle tecniche più antiche ma anche costose che permette di trattare i fiori a freddo e quindi permettere l utilizzo di fiori fragili come il gelsomino. E una tecnica utilizzata e sviluppata già dagli Egizi che consiste nell estrazione della materia odorosa per azione di grassi e il successivo lavaggio dei grassi con alcol. I petali dei fiori vengono distesi su un telaio costituito di una lastra di vetro ricoperta di grasso. Il telaio va rigenerato per circa trenta volte in modo da ottenere una pomata profumata. Questo prodotto viene lavato con alcol e quindi filtrato ottenendo l assoluto. La tecnica dell Enfleurage può anche essere condotta a caldo con un meccanismo simile a quello della infusione. L infusione si applica come estrazione con solvente. E una tecnica che è preferita per materie a lenta maturazione come i baccelli di vaniglia, il muschio o di origine animale come lo zibetto 9. L estrazione avviene in una miscela di etanolo a concentrazione variabile a caldo. La spremitura è una estrazione semplice che avviene per via meccanica ed è maggiormente impiegata per l estrazione degli aromi dagli agrumi. Questa tecnica si avvale di azioni quali raschiatura, centrifugazione, pressione meccanica quindi il prodotto viene filtrato. La distillazione è uno dei metodi maggiormente utilizzati ed anche esso ritrova le sue origini in Egitto. Questo processo di basa sul principio che un buon numero delle molecole odorose racchiuse nei frutti, foglie, fiori o resine possono essere trasportati dal vapore con non troppa difficoltà. La materia prima viene accolta in un alambicco -una caldaia- insieme a una quantità di acqua pari circa a cinque volte il peso della matrice da distillare; si passa quindi alla produzione del vapore aumentando la temperatura, il vapore catturerà gli oli essenziali e ricondenserà attraverso una serpentina refrigerante. Si passa alla ulteriore separazione dell acqua dagli oli o per decantazione, sfruttando la diversa densità, o per disidratazione. L utilizzo della temperatura può però essere un problema se si vuole ottenere un profumo che risponda fedelmente alla caratteristica della materia prima in natura perché le sostanze profumate sono abbastanza termolabili. Condurre le operazioni di distillazione sottovuoto è una via per ovviare a questo inconveniente rispondendo meglio alla richiesta di prodotti sempre più fedeli ai profumi autentici. Nel 1873, all Esposizione Internazionale di Vienna, venne presentata la tecnica di estrazione con solventi volatili. Questo processo può essere opportunamente utilizzato sia per materie prime fresche che per materiali essiccati che vengono lavate con solventi volatili ed altamente solubilizzanti come l esano che quindi è facile da allontanare per evaporazione. Si raccoglie quindi il concentrato profumato, solitamente anche colorato che può seguire diversi processi di raffinazione del prodotto. Al posto dell esano può anche essere utilizzata CO 2 supercritica 10 che facilmente estrae anche le complesse strutture profumate delle spezie. Una nuova tecnica è detta Head Space e consiste nel racchiudere fiori o piante, troppo delicati per essere trattati con i procedimenti di estrazione classici, in un recipiente che contiene un micro ricettore dal lieve potere assorbente. L'aria profumata attorno al fiore, chiamata Head Space, è assorbita dal micro ricettore per una durata di tempo che va da mezz ora a parecchie ore, secondo la specie. Il profumo così assorbito dall aria che avvolge il fiore, può essere recuperato per estrazione, utilizzando un solvente adatto. Le differenti molecole odorose del campione così ottenuto vengono separate le une dalle altre, e vengono poi selezionate quelle che permetteranno di riprodurre più fedelmente il profumo del fiore. Operata la scelta, bisogna poi armonizzare tutte le molecole per ottenere un risultato il più possibile fedele alla natura. Abbiamo quindi compreso quali sono gli ingredienti della fragranza ma la miscela del profumo si arricchisce di altri componenti che fanno parte del classico schema rappresentativo della fase olfattiva diviso in tre note: la prima nota percepita dopo l applicazione del profumo è la nota di testa che è rappresentata quindi dalle molecole con più bassa volatilità e che quindi formano l impressione dell individuo di quel profumo; la seconda nota percepita è la nota di cuore che emerge dopo il dissolversi delle molecole della nota di testa, ha una durata che dipende dall agenti chimici fissanti o affini con la pelle; infine abbiamo la nota di fondo che vengono avvertite per un periodo minore rispetto alla nota di cuore ma che durano per un

4 tempo maggiore. Bisogna stare attenti ad esempio all uso dei cosiddetti PEG ovvero polietilenglicoli che sono composti sintetici ricavati dall ossido di etilene, un agente irritante, che agiscono sulla permeabilità del prodotto quindi possono influenzare l assorbimento di sostanze tossiche con il conseguente aumento delle azioni negative. Tuttavia le azioni negative possono dipendere non dal solo materiale utilizzato nella produzione del profumo ma, oltre che dal corpo che riceve il profumo, anche l azione di altri agenti come la luce -fotoeffetto-. Solitamente le sostanze naturali però non hanno gravi gradi di fototossicità. L olfatto e il gusto sono i nostri più vecchi sensi. Uccelli diurni e animali acquatici si basano molto sul suono; l uomo e alcuni primati prediligono la vista ma tutte le altre specie utilizzano l olfatto e il gusto -i sensi chimici- come mezzo dominante per ottenere informazioni nel mondo in cui vivono e captare quindi i cambiamenti chimici del loro ambiente. I due aspetti principali che vengono coinvolti nella percezione dell odore sono il carattere e l intensità. Ci si riferisce alla volatilità, al riconoscimento di superficie, all adesione, alla stabilità. L odore è un fenomeno che esiste nei cervelli superiori e che scaturisce da più ampli meccanismi; i profumieri infatti possono fare solo riferimento ai nasi sopraffini di ricercatori specializzati per creare nuove fragranze, usando un metodo di valutazione associativa. Nell uomo le cellule recettrici sono localizzate nell epitelio olfattivo che è un tessuto che si trova sulla superficie della cavità nasale che ha uno spessore di qualche centinaio di micron. Esso si ritrova intriso di muco olfattivo da cui emergono dei peli o ciglia del epitelio dove si ritrovano le proteine recettoriali. Accanto al bulbo olfattivo invece i messaggio viene collegato alla cellula nervosa con delle sinapsi. Ogni ciglia invia alla cellula nervosa circa cinquanta impulsi al secondo; la cellula nervosa è collegata al bulbo olfattivo, quindi analizza l informazione. Quando la sostanza respirata è odorizzante vi sarà una variazione del segnale inviato. E essenziale talvolta l uso di proteine specifiche. Il commercio del profumo ha oggi assunto una importanza rilevante. Basti pensare che nel 2011, il commercio dei profumi è valso circa 925 milioni di euro 11. Con il progresso del commercio è cresciuta non solo la concorrenza a basso costo ma anche l esigenza dei consumatori di assicurarsi prodotti di qualità che non siano tossici. Le analisi a cui viene sottoposto il prodotto per rivelarne l eventuale tossicità sono analisi chimiche e sono fondamentalmente analisi qualitative in primis -solitamente si tratta di HPLC-. Giuseppe Melcore 1. Quasi ad indicare l utilizzo del profumo come conseguimento del piacere. 2. L acqua di colonia (traduz. del ted. Kölnischwasser e del fr. eau de Cologne) è un profumo molto noto, costituito in genere da una soluzione alcolica di olî essenziali (di bergamotto, limone, arancio, lavanda, rosmarino), in proporzione varia secondo i tipi, di caratteristica volatilità e freschezza, che prende il nome dalla città tedesca di Colonia dove il detentore della ricetta, il novarese Giovanni Maria Farina, impiantò all inizio del sec. 18 un negozio di produzione e vendita del profumo, dapprima chiamato aqua admirabilis e dal 1742 eau de Cologne. 3. Grasse è una città non troppo distante da Cannes. La città e la regione circostante producono anche alcuni dei fiori più pregiati di Francia, tra cui gelsomino, rosa centifolia, lavanda, mimosa, fiori d'arancio e narciso. Nel XVI secolo, due eventi determinarono la nascita dell'industria dei profumiera di Grasse: la moda dei guanti profumati, lanciata da Caterina de' Medici, e la coltura delle piante aromatiche che forniscono alle concerie le materie prime per profumare il cuoio.oggi alla produzione di profumi e saponi si è aggiunta quella delle essenze per la fabbricazione dei cosmetici e degli aromi alimentari, e l'industria progredisce incessantemente portando lavoro e ricchezza a tutta la città e i paesi circostanti.

5 4. L'acido shikimico, più comunemente noto nella forma anionica shikimato, è un importante intermedio biochimico in piante e microrganismi. Il suo nome deriva dal fiore giapponese shikimi da cui è stato isolato per la prima volta. Dalla via biogenetica dell acido shikimico, utilizzata esclusiva mente da piante e microrganismi, si ottengono composti come: amminoacidi aromatici, acidi cinnammici, catecolamine, flavonoidi, che l'uomo può assumere esclusivamente dalla dieta. L'acido shikimico è ottenuto dall accoppiamento del fosfoenolpiruvato PEP, che si origina dalla glicolisi, con il Deritrosio fosfato, (proveniente dal ciclo del pentoso fosfato), per formare un sistema a sei atomi di carbonio. 5. Una unità isoprenica è composta dal 2-metil-1,3-butadiene. L isoprene è un liquido volatile trasparente ed è un sospetto cancerogeno umano, risulta tossico per l'ambiente e per riscaldamento polimerizza in modo esplosivo. La sua importanza risiede nell'utilizzo industriale e nella sua biosintesi endogena, in organismi vegetali ed animali, quale precursore di importanti composti biochimici quali i terpeni. 6. Quando un sistema all'equilibrio chimico viene perturbato per effetto di un'azione esterna, il sistema reagisce in maniera da ridurre o annullare la sollecitazione stessa ristabilendo l'equilibrio. Questo equivale a dire variando la concentrazione di una delle specie chimiche che partecipa ad una reazione, l'equilibrio si sposta in modo da riottenere la concentrazione iniziale; che la funzione di un catalizzatore è quella di aumentare o diminuire la velocità di una reazione chimica, esso non influenza il valore della costante di equilibrio ma agisce solo sulla velocità con cui l'equilibrio chimico verrà raggiunto, accelerando sia la velocità della reazione diretta sia la velocità della reazione inversa e che la variazione della pressione o del volume incide solo su reazioni che decorrono in fase gassosa. 7. Consiste nella produzione di composti chimici tossici da parte di una specie per ostacolare un altra specie (detta anche competizione chimica). Molte piante terrestri liberano sostanze allelopatiche che inibiscono l attecchimento o l accrescimento di piante di altre specie intorno a loro: per es. noci e pini, la salvia che libera terpeni volatili e gli eucalipti australiani i cui oli favoriscono gli incendi della lettiera. 8. L'azulene è un idrocarburo aromatico, isomero del naftalene. È anche un monoterpene. A temperatura ambiente si presenta come un solido cristallino di colore intermedio tra il blu-violetto e il nero, insolubile in acqua. 9. E il secreto dalla ghiandola perineale di diverse specie di Mammiferi Viverridi, di consistenza butirrosa, colore giallobruno, insolubile in acqua, parzialmente solubile in alcol. Emana un intenso odore muschiato, per il quale era ricercato come ingrediente in profumeria; essendo il suo commercio illegale, ora è sostituito da composti sintetici. 10. I fluidi che si trovano a temperatura e a pressione superiori ai valori critici. I fluidi s. sono troppo densi per presentare il comportamento tipico dello stato gassoso e, d altra parte, hanno proprietà molto differenti da quelle che essi possiedono nello stato liquido. Molti fluidi supercritici (per es., anidride carbonica, etano, etilene) presentano un potere estraente molto elevato e selettivo nei confronti di taluni materiali e per tale caratteristica trovano applicazione come solventi in processi di estrazione. 11. UNIPRO _FINALE.pdf il contenuto di questo elaborato è liberamente tratto da testi scolastici e non e anche da materiali reperiti e reperibili nella rete; l autore si scusa per la mancanza di una sitografia e bibliografia accurata.