PRACA KONTROLNA

z Kosmetyka pielęgnacyjna i upiększająca twarzy, szyi i dekoltu

Pełna nazwa przedmiotu

SUBSTANCJE ZAPACHOWE STOSOWANE W PREPARATACH KOSMETYCZNYCH

Temat pracy

Rzeszów

Rok szkolny 2013/2014

Semestr zimowy

Substancje zapachowe definiuje się jako związki lotne, które już w niewielkim stężeniu w powietrzu pobudzają receptory nabłonka węchowego, znajdującego się w górnej części jamy nosowo-gardłowej. Zdolność pobudzania receptorów węchowych wynika z budowy chemicznej związków zapachowych. Czasem nawet niewielka różnica w budowie cząsteczki może spowodować zmianę odczuwanego zapachu. Warto podkreślić, że przeciętny człowiek może wyczuwać do kilku tysięcy zapachów, a wybitnie w tym zakresie uzdolnione jednostki maksymalnie do 10 tysięcy. Jednakże dokładna identyfikacja zapachów możliwa jest dla zdecydowanie mniejszej ilości zapachów, co dowodzi wyraźnie niżej rozwiniętej zdolności węchowej człowieka w porównaniu do zwierząt.
Stosując różne kryteria, substancje zapachowe można podzielić na szereg grup. Wyróżnia się zbiory substancji zapachowych zawierających w cząsteczce te same grupy funkcyjne, które powodują, że dana substancja jest nośnikiem zapachu, tzw. grupy osmoforowe. Do związków tego typu zalicza się np. alkohole, fenole, etery, aldehydy, ketony, estry lub laktony. Substancje zapachowe można również podzielić ze względu na działanie jakie wywierają na organizmy żywe - mogą one działać np. uspokajająco, pobudzająco lub antyseptycznie. Kolejnym kryterium podziału związków zapachowych jest ich pochodzenie, które może być roślinne (czyli olejki eteryczne), zwierzęce czy też syntetyczne.
W roślinach występuje szereg różnych substancji zapachowych, a wśród nich najważniejsze i najbardziej rozpowszechnione są olejki eteryczne. Kolejne grupy substancji zapachowych pochodzenia roślinnego stanowią żywice naturalne oraz balsamy. Żywice są produktami procesów fizjologicznych zachodzących w roślinach, najczęściej w drzewach iglastych, z kolei balsamy otrzymywane są głównie z tzw. drzewa balsamowego. Balsamy powstają w dużych ilościach po zranieniu rośliny, a pod względem chemicznym są one najczęściej roztworami żywic w olejkach eterycznych. W środowisku naturalnym substancje zapachowe pochodzenia zwierzęcego odgrywają bardzo ważną rolę przekaźnika informacji: służą w zdobywaniu pożywienia, obronie, procesach reprodukcji czy relacjach matki z potomstwem. Mogą one mieć też działanie wabiące, odstraszające lub alarmujące. Struktury te określa się ogólnym pojęciem związków semiochemicznych, a dużą grupę wśród nich stanowią związki infochemiczne, wśród których istotne miejsce zajmują feromony. Pierwotnie w celach perfumeryjnych stosowano wyłącznie naturalne substancje zapachowe, a początek przemysłowej produkcji olejków eterycznych na większą skalę datuje się na pierwszą połowę XIX wieku. Rosnące wraz z podstępem cywilizacji zapotrzebowanie na preparaty kosmetyczne, w tym też na produkty perfumeryjne, wymagało stosowania coraz większej ilości różnych substancji zapachowych. Równolegle następował też silny rozwój nauk chemicznych, a w szczególności chemii organicznej, obejmującej swym zasięgiem także chemię związków zapachowych. Ze względów ekonomicznych i ekologicznych zaczęto więc odtwarzać w laboratoriach zapachy obecne w przyrodzie, jak i tworzyć takie, które nie miały swoich naturalnych odpowiedników. Prekursorami szybko rosnącej liczby substancji zapachowych otrzymywanych na drodze syntezy chemicznej były salicylan metylu (1843), aldehyd cynamonowy (1856), benzaldehyd (1863) oraz wanilina (1872). Odkrycie występujących w świecie roślin i zwierząt cyklicznych związków o zapachu piżma dało początek wielu badaniom mającym na celu opracowanie sposobu ich syntezy. Okazało się bowiem że związki tego typu obecne w organizmach zwierząt to głownie ketony, alkohole lub estry, natomiast w roślinach występują najczęściej laktony. Zaczęto poszukiwać też zależności pomiędzy budową związków cyklicznych a ich zapachem, dzięki czemu na drodze syntezy laboratoryjnej otrzymano wiele związków zapachowych nie występujących w środowisku naturalnym. Związki cykliczne w kompozycjach zapachowych zazwyczaj pełnią podwójną rolę: są one jednocześnie podstawowymi substancjami zapachowymi, jak i fiksa torami, czyli utrwalaczami zapachów. Ich wspólną cechą jest to, że w większości przypadków posiadają pierścienie zbudowane z szeregu grup metylenowych oraz jednego lub kilku innych atomów lub ich grup. Rodzaj zapachu jaki niosą tego typu związki uzależniony jest od wielkości pierścienia (optymalne właściwości zapachowe posiadają cząsteczki o pierścieniach 15-17 członowych) oraz od jakości, liczby i wzajemnego ułożenia podstawników związanych w pierścieniu.

Metody otrzymywania i zastosowanie
Olejki eteryczne to charakterystycznie pachnące płyny, otrzymywane z różnych roślin. Aby pozyskać te olejki, stosuje się różne metody: wyciąg olejowy, tłoczenie na zimno oraz destylację z parą wodną. Podczas otrzymywania wyciągu olejowego części roślin układane są na posmarowane olejem szklane i metalowe płyty. Tłuszcz absorbuje substancje zapachowe. Następnie za pomocą ekstrakcji alkoholem odciąga się z tłuszczu olejki eteryczne. Ta metoda wymaga bardzo dużo czasu i rozwinięto ją do uzyskiwania olejków eterycznych z kwiatów, które nie dają się przetworzyć podczas destylacji, np. jaśminu i tuberozy. Dzisiaj prawie nie stosuje się tej metody. Podczas ekstrakcji rozpuszczalnikami olej zawarty w roślinach ekstrahuje się z liści za pomocą lotnego rozpuszczalnika, np. eteru naftowego, chlorowanego węglowodoru lub alkoholu. Najpierw otrzymuje się konkret o konsystencji maści. Za pomocą alkoholu od konkretu oddzielane są woski roślinne. W ten sposób otrzymuje się absolut.
Z tony kwiatów róży otrzymuje się np. trzy kilogramy konkretu. Rozpuszczalniki stosowane w ekstrakcji, z wyjątkiem alkoholu, są trujące. W niewielkich ilościach mogą wywoływać uczulenie i osłabiać układ immunologiczny. Oprócz rozpuszczalników do ekstrakcji stosuje się ciekły dwutlenek węgla lub butan. Obydwa gazy przy odpowiednio wysokim ciśnieniu są ciekłe. Uzyskane w ten sposób esencje różnią się częściowo składem od uzyskanych w wyniku destylacji z parą wodną. Kolejną metodą uzyskiwania olejków eterycznych jest tłoczenie na zimno. Olejki w owocach cytrusowych, takich jak cytryna, bergamotka, pomarańcza, grejpfrut zawarte są w skórce. Skórki rozdrabnia się, miesza z niedużą ilością wody i wyciska. Z powstałej emulsji typu woda w oleju w wirówce oddziela się olejek eteryczny. Wirówka jest urządzeniem do oddzielania składników mieszanek. Niestety do olejków eterycznych mogą przedostać się również wszystkie środki konserwujące, nawozy sztuczne i pestycydy znajdujące się na owocach. Destylacja z parą wodną polega na podgrzewaniu rozdrobnionych roślin w wielkiej kadzi z wodą. Powstająca para wodna uwalnia olejki eteryczne z roślin. Metoda jest skuteczniejsza, jeśli części roślin ułoży się na ruszcie, przez który przechodzi para wodna. Para wodna razem z esencją po schłodzeniu zostaje skondensowana (skroplona). Destylat kierowany jest do odbieralnika, w którym znajduje się woda. Większość olejków eterycznych wypływa na powierzchnię wody
i może być od niej oddzielona.

Metoda head space można wychwycić zapach żywych kwiatów bez ekstrakcji olejków eterycznych. Płatki kwiatów, trawy, zioła lub owoce układa się pod szklanym kloszem i pochłania ich zapachy, poddawane następnie bardzo dokładnej analizie chemicznej. W laboratoriach próbuje się uzyskać częściowo naturalne, częściowo syntetyczne substancje podobne do pochłoniętych składników zapachowych. Dzięki tej metodzie można tanio wytworzyć syntetyczne aromaty kwiatowe i owocowe nie różniące się jakością.

Cztery najczęściej występujące olejki to:
- rozmarynowy - olejek z niego pozyskiwany jest z kwitnącej rośliny podczas destylacji parą wodną. Uzyskiwana esencja ma mocny, leśny zapach podobny do kamfory. Olejek rozmarynowy działa stymulująco, rozjaśnia umysł, poprawia koncentrację i samopoczucie. Esencja rozmarynowa wykorzystywana jest w kosmetyce do kąpieli i kompresów, w olejkach do masażu, kremach do stóp, wodach do skóry głowy oraz jako dodatek do nalewki francuskiej (działa o­na rozgrzewająco i poprawia krążenie krwi). Działanie dezynfekujące rozmarynu wykorzystywane jest w wodach po goleniu i tonikach do twarzy dla cery tłustej i trądzikowej.
- wanilia - olejek pozyskiwany jest za pomocą rozpuszczalników lub podczas ekstrakcji alkoholem. Zapach wanilii jest słodki i ciepły. Wpływa uspokajająco i łagodząco. Nadaje się do perfumowania kremów do twarzy i ciała, do kąpieli i lamp zapachowych. Wykorzystywana jest również jako substancja zapachowa w produkcji perfum. Wanilię można bez trudu wyprodukować syntetycznie.
- róża - olejek otrzymuje się metodą destylacji z parą wodną ze świeżych kwiatów, które zbiera się o świcie. Olejek różany należy do najdroższych i najcenniejszych substancji zapachowych. Za pomocą metody head space odtwarza się czysty, kwiatowy zapach różany. Pobudza o­n zmysły i łagodzi objawy depresji. Ma działanie przeciwzapalne i tonizujące.
W preparatach kosmetycznych wykorzystywane są zarówno woda różana, jak i olejek. Woda różana dodana do toników, kremów lub kompresów ochładza skórę, ma działanie tonizujące, dezynfekujące i ściągające. Olejek różany przetwarzany jest w olejkach do masażu i do aromaterapii.
- drzewo herbaciane - esencja otrzymywana jest z liści drzewa w procesie destylacji z parą wodną. Ma o­na mocny, aromatyczny zapach. Na skórę działa dezynfekująco, układ immunologiczny zostaje pobudzony do walki z patogenami. Preparaty kosmetyczne nie powinny zawierać więcej niż 7%. Jest stosowany w aromaterapii do inhalacji, płukania gardła i do nacierania w przeziębieniach oraz w produktach kosmetycznych, przeciwko grzybicy, opryszczce, zakażeniom bakteryjnym, a także jako środek antyseptyczny. W sprzedaży można spotkać mydła, kremy, lotiony, preparaty przeciwsłoneczne, dezodoranty, szampony i pasty do zębów z dodatkiem olejku z drzewa herbacianego. Po zabiegach depilacyjnych nacieranie roztworami rozcieńczonego olejku ma chronić mieszki włosowe przed stanem zapalnym i zakażeniami. Szampony z dodatkiem tego olejku zapobiegają przetłuszczaniu się skóry głowy, łupieżowi i świądowi. Surowcami do produkcji olejków są:
- kwiaty i pąki,
- nasiona,
- owoce i jagody,

- liście i igły,
- ziele,
- korzenie i kłącza,
- kora,
- drewno,
- trawy.

Ważniejsze substancje zapachowe pochodzenia zwierzęcego to :

- piżmo → należy do najcenniejszych substancji zapachowych, służy jako utrwalacz zapachów, występuje w gruczołach samca antylopy piżmowej.

- ambra → substancja z kaszalota, będąca wydzieliną z przewodu pokarmowego tego ssaka, jest to szara substancja podobna do wosku. Ma duże zastosowanie w perfumerii, dzięki silnemu zapachowi zbliżonemu do piżma, a szczególnie jako utrwalacz.

- cybet → pochodzi z wydzielin gruczołów drapieżnika, żyjącego w Etiopii i Egipcie. Cybet używa się do produkcji delikatnych perfum oraz jako dodatek do zapachów kwiatowych.

- kastoreum → (strój bobrowy), występuje w dwóch odmianach, kanadyjskiej i syberyjskiej. W postaci woreczków gruczołów bobra, które po utarciu dają czerwono- brązowy proszek o zapachu piżma połączonego z dziegciem.

 

Natomiast syntetyczne substancje zapachowe są to zapachy uzyskane na drodze przemian chemicznych Naturalne substancje zapachowe otrzymywane syntetycznie zostały opisane w poszczególnych klasach związków organicznych, w zależności od obecnej w nich grupy funkcyjnej. W szczególności wyróżnia się:
- węglowodory terpenowe - limonen, mentan, mircen,
- węglowodory aromatyczne - azulen, 4-cymen, gwajazulen,
- alkohole - linalol, nerol, rodinol,
- fenole - anetol, cyneol, saflor,
- aldehydy - anyżowy, cyklamat, geranial,
- ketony - iron, jonon, kamfora,
- estry i laktony - kumaryna, salicylan cyn amylu.
Ze względu na właściwości kancerogenne kumaryna i saflor nie powinny być stosowane jaki składniki zapachowe substancji kosmetycznych.  

Środki zapachowe dodawane są praktycznie do każdego rodzaju kosmetyków. Jak sama nazwa wskazuje - mają nadać przyjemny zapach produktowi i zachęcić do jego używania. Niektóre substancje czynne, które znajdziemy w składzie różnego rodzaju kosmetyków, są bezwonne, inne mają wręcz nieprzyjemny zapach. W przemyśle perfumeryjnym używa się ok. 3000 aromatów. Pojedyncze produkty mogą zawierać od 10 do 300 związków. Największą liczbę zawierają kosmetyki, zwłaszcza perfumy, wody kolońskie, toaletowe i po goleniu oraz dezodoranty. Zawartość środków zapachowych w perfumach sięga 20%, w wodach kolońskich 8%. Zapachów używa się w mydłach, pastach do zębów, płynach do płukania ust. Środki te wchodzą w skład produktów domowych, w tym detergentów, środków czyszczących, zmiękczaczy, aerozoli odświeżających, past i wosków. Według danych autorów duńskich 59 środków chemicznych używanych w domach i w pracy zawiera zapachy. Dodawane są do produktów przemysłowych (chłodziwa do skrawania metali, płyny galwanizacyjne, farby, guma, plastiki, insektycydy, herbicydy, klimatyzatory). Niepożądane reakcje może powodować papier , w tym pieluszki, chusteczki i serwetki kosmetyczne, papier toaletowy.

2

---