technologia perfum, Technologia kosmetyków

TECHNOLOGIA PERFUM

1.   Historia perfumerii
Historia perfumerii liczy ponad 4000 tysiące lat. Perfumy stosowano już w starożytności. Wówczas nie były to jednak wyrafinowane kompozycje, ale raczej proste, naturalne zapachy uzyskiwane z roślin.
Samo słowo „perfume” pochodzi od łacińskiego „per fumum” - czyli „poprzez dym” - i odnosi się do pradawnej tradycji spalania darów dla bogów w celu złożenia im hołdu i pozyskania ich przychylności. W związku z tym, iż przypisywano perfumom mistyczne właściwości, zwykle dostęp do ich receptur, wytwarzania i stosowania miały jedynie grupy społeczne o najwyższym statusie - kapłani i lekarze. Dlatego produkowanie pachnideł kojarzono z wiedzą medyczną.
Proces tworzenia perfum był bardzo żmudny i pracochłonny. Polegał na ręcznym wyciskaniu pod prasą ogromnych ilości płatków kwiatów, z których pozyskiwano niewielką ilość cennego ekstraktu. Do produkcji wonności używano różnorodnych surowców tj. kwiaty róży, lotosu, jaśminu, bazylię miętę i przyprawy. Egipskie perfumy opierały się głównie na oliwie z oliwek i oleju sezamowym. Moczenie różnych aromatycznych surowców w oliwie powodowało przechodzenie ich zapachu do tłuszczu (tzw. maceracja). Róznorodność stosowanych w Egipcie wonnych składników budzi zachwyt współczesnych perfumiarzy. Stosowane przez nich mirra, galbanum, kardamon, benzoe, olibanum, ambra są używane po obecne czasy. Dziś, choć tworzenie perfum stało się przemysłem, samo wymyślanie kompozycji zapachowych nie zatraciło charakteru sztuki, której tajniki dostępne są jedynie wybranym.

2.   Technologia perfumerii

Technologia perfumerii obejmuje dwa zagadnienia
1.   technologię wytwarzania kompozycji zapachowych przeznaczanych do nadawania zapachu innym wyrobom oraz
2.   technologię wyrobów perfumeryjnych przeznaczonych do nadawania zapachu ciału człowieka.

Proces technologiczny otrzymywania wyrobów perfumeryjnych w uproszczeniu polega na rozpuszczeniu kompozycji zapachowej w alkoholu etylowym o określonym stężeniu procentowym (w zależności od typu produktu, który planuje się otrzymać). Następnym etapem jest pozostawienie roztworu na pewien okres dojrzewania (od kilku godzin do kilku dni), a następnie filtracja. Bardzo ważne jest odpowiednie dobranie stężenia etanolu do kompozycji, gdyż nie można dopuścić do wytrącenia się składników kompozycji lub powstania zmętnienia, które jest trudne do usunięcia. Najczęstszym powodem powstania zmętnień jest obecność terpenów w olejkach eterycznych, dlatego często używa się olejków odterpenowanych.
3.   Kompozycje zapachowe
Kompozycja zapachowa to mieszanina naturalnych i syntetycznych substancji zapachowych dobranych tak, by środek zapachowy był odpowiednio lotny, trwały i bezpieczny dla skóry.
Wyróżniamy aż 16 rodzin zapachowych: cytrusowa, kwiatowa, owocowa, aldehydowa, ziołowa, polna, morska, zielona, leśna, miętowa, mchowa, drzewna, balsamiczno-ambrowa, zwierzęca, korzenna, parafarmaceutyczna.
W zależności od zastosowania wyróżniamy następujące typy kompozycji zapachowych:
   Perfumeryjne♣
   Kosmetyczne♣
   Toaletowe♣
   Szamponowe♣
   Mydlarskie♣
   Chemii gospodarczej♣
   Techniczne♣
Kompozycja zapachowa złożona jest z trzech utrzymanych w jednej tonacji zapachowej nut, które wzajemnie się uzupełniają. Nuty te wiążą się z trwałością składników i szybkością odparowania.
Początkową nutą jest:
nuta głowy określana także jako nuta górna lub wysoka. Składa się ona ze związków, które są najbardziej lotne i posiadają jednocześnie bardzo intensywny zapach. Nuta ta jest odczuwana świadomie zaraz po otwarciu flakonika z perfumami, ale po wtarciu perfum w skórę nuta ta szybko zanika. Ta właśnie nuta odpowiada za pierwsze wrażenia i utrzymuje się na skórze od kilkunastu minut do pół godziny,

nuta serca określana nutą środkową, pojawia się później i pozostaje dłużej. Stanowi ona główny motyw kompozycji zapachowej i jest na ogól cieplejsza i cięższa od pierwszej. Zapach utrzymuje się na skórze godzinę, dwie,

nuta bazowa znana też jako końcowa. Jest ona najtrwalsza stąd bywa określana również mianem tzw. nuty głębi perfum. Zawiera utrwalacze, czyli substancje które odgrywają zasadniczą rolę przy właściwym utrzymaniu się zapachu na skórze. Jest to nuta zapachowa, od której twórcy rozpoczynają tworzenie zapachu. Najbardziej trwała, utrzymuje się do kilkunastu godzin.
W zależności od przeznaczenia układu zapachowego proporcje pomiędzy tymi elementami mogą się zmieniać. Tam gdzie kompozycja powinna pachnieć długo będą dominować składniki nuty środkowej i nuty dolnej. W przypadku wyrobów mających za zadanie pachnąć tylko w czasie ich stosowania np. szampony, odżywki, przeważają substancje należące do nuty górnej Dla kompozycji perfumeryjnych charakterystyczne są równomierne zawartości nuty górnej i środkowej.

a) Składniki kompozycji zapachowych

Szacuje się, że jest ponad 4 tysiące składników zapachowych. Ich liczba nie jest znana, bo syntezuje się nowe i jest to utrzymywane w tajemnicy przez producentów. Ponadto stosuje się mieszanki o składzie utrzymywanym w tajemnicy ze względu na fakt, że jest to rynek bardzo konkurencyjny. Analizy składu są możliwe i łatwe. Tajemnica kosmetyku leży jednak w procedurze otrzymywania.

Początkowo paleta składników stosowanych do tworzenia kompozycji zawężona była jedynie do surowców pochodzenia naturalnego (naturalne substancje zapachowe roślinne)

Olejeków eterycznych (essentials oil, huile essentielle) - otrzymywany z roślin przez destylację z parą wodną lub z wodą, wytłaczany lub destylowany na sucho. Wodny roztwór po destylacji wodnej nazywa się wodą aromatyczną (różana, lawendowa, neroli).
Konkretów   to ekstrakt ze świeżej rośliny niewodnym rozpuszczalnikiem, który potem jest odparowany (konkret różany, fiołkowy, lawendy)

Absolutów   to produkt obróbki konkretu (ekstrakcja alkoholem, filtracja i odparowanie alkoholu)

Pomad    to olejowe ekstrakty kwiatów (na zimno lub gorąco); chemicznie są to tłuszcze

Tinktur lub nalewka to roztwór otrzymany przez macerację surowca w obecności rozpuszczalnika (zwykle alkoholu)

Esencja    powstaje poprzez destylację kwiatów, np. lawendy czy róży lub przez ekstrakcję czyli wyciskanie bądź odwirowanie świeżych skórek owoców np. bergamoty czy cytryny

Obecnie szerokie zastosowanie w kompozycjach zapachowych znalazły syntetyczne substancje zapachowe. Są tańszymi odpowiednikami zapachowymi składników naturalnych. Pachną tak samo, ale pozyskuje się je w sposób łatwiejszy - drogą chemiczną. Zrobiły one prawdziwy przewrót w przemyśle perfumeryjnym. Sztuczne piżmo tzw. białe ma ten sam zapach, co naturalne - trudno dostępne i bardzo drogie. Pozyskiwanie składników naturalnych często budzi kontrowersje, gdyż wiąże się z niszczeniem natury i zabijaniem zwierząt. Użycie syntetyków pozwala w pewnym stopniu uchronić naturalne środowisko przed jego degradacją.
Wśród syntetycznych środków zapachowych wyróżnia się wiele różnych związków. Należą do nich m.in. :
węglowodory aromatyczne (difenylometan),
chlorowcopochodne (b-bromostyren),
alkohole alifatyczne (n-undekanol),
alkohole aromatyczne (b-fenyloetylowy),
aldehydy alifatyczne (metylo-n-nonylooctowy, MNA),
aldehydy aromatyczne (amylocynamonowy),
ketony alifatyczne (etylo-n-amylowy),
ketony aromatyczne (p-metoksyacetofenon),
acetale (dwumetylowy acetal aldehydu fenylooctowego, PADMA),
estry alifatyczne (octan izobutylu),
estry aromatyczne (salicylan benzylu), laktony (γ-n-undekalakton),
etery i fenole (eter etylowy b-naftolu (bromelia), 1-propenylo-4-metoksybenzen),
związki wielofunkcyjne (aldehyd 3-etoksy-4-hydroksybenzoesowy (etylowanilina), 2,6-dimetylo-2-hydroksy-oktanal-8 (hydroksycytronellal)),
terpeny (mirce, imonene, cytral, octan linalilu),
piżma (muskon, egzaltolid, fantolid, androsten-16-ol-3) i inne.

Substancje ze świata zwierzęcego stosowane są w bardzo małych ilościach jako utrwalacze zapachu. Posiadają one bardzo przenikliwy zapach, a po rozcieńczeniu przyjemny. Działają na zasadzie synergizmu (wzmacniają działanie innych substancji). W perfumerii stosowane są:
Ambra - wydzielina żołądka wieloryba w postaci nalewki alkoholowej
Piżmo - wydzielina gruczołów jeleni w postaci rozcieńczonej tinktury
Cywet - wydzielina kotów etiopskich, używany w formie absolutu
Castoreum - wydzielina bobrów

4.   Wyroby perfumeryjne

Wyroby perfumeryjne to te kosmetyki, których głównym lub jedynym zadaniem jest nadanie skórze lub otoczeniu człowieka zapachu charakterystycznego dla zawartej w nim kompozycji zapachowej. Wśród wyrobów perfumeryjnych wyróżniamy perfumy alkoholowe , olejowe, w kremie lub w sztyfcie, wody toaletowe, saszetki, pomady, olejki zapachowe, płyny i proszki do kąpieli, odświeżacze powietrza. Wymienione wyroby różnią się od siebie procentową zawartością kompozycji zapachowych.

Zawartość kompozycji w wyrobach perfumeryjnych:

Typ   [%] kompozycji   Stężenie alkoholu [%]
Perfumy skoncentrowane   15-30   90-95
Perfumy   10-20   90-95
Perfumy w kremie   6-12   Brak danych
Woda perfumowana   8-15   80-90
Woda toaletowa   4-8   Ok. 80
Woda kolońska    3-5   Ok. 70
Woda odświeżająca   1-3   Ok. 70
5. Perfumy

Perfumy to spirytusowy roztwór kompozycji zapachowej , która jest ciekłą mieszaniną naturalnych i syntetycznych substancji zapachowych . Perfumy zawierają od 15 do 30 % kompozycji zapachowych rozpuszczonych w 90 -96 % alkoholu.

6. Podział perfum ze względu na grupy zapachowe

Grupy zapachów
   Podstawowe składniki   Zapachy
I gr.zapachy kwiatowe
   składnik podstawowy to olejki kwiatowe naturalne i syntetyczne   kwiatowe zielone
kwiatowe świeże
kwiatowe aldehydowe
kwiatowe słodkie
kwiatowe owocowe
kwiatowo kwiatowe
II gr. zapachy orientalne   najważniejsze komponenty to żywice drzew orientalnych   ambrowe
korzenne
II gr. zapachy szyprowe   wśród substancji zapachowych przeważają olejki cytrusowe, kwiatowe i substancje odzwierzęce naturalne i syntetyczne
   owocowe
drzewne
zwierzęce
świeże
zielone
IV gr. zapachy morskie

7. Skład perfum

Wśród składników perfum oprócz substancji podstawowych kształtujących główny, najbardziej trwały zapach, można wyróżnić również związki uzupełniające, nadającą mu określony odcień i wyrazistość, oraz zapewniające mu wyjątkowy, niepowtarzalny charakter. W ich skład wchodzą także substancje utrwalające czyli stabilizatory lub fiksatory zapachu. Obecne są również środki wzmacniające czyli wysoko wrzące, mało lotne związki chemiczne lub naturalne produkty o podobnych własnościach, które same nie posiadają zbyt intensywnego zapachu (bardzo często jest to zapach sam w sobie nieprzyjemny), ale posiadają zdolność wzmacniania zapachu olejków. Do sztucznych środków wzmacniających zalicza się m.in. merkaptany i aminy o dużej masie cząsteczkowej, zaś do naturalnych kastoreum, ambrę, cybet i piżmo.
Zadaniem środków homogenizujących jest uzyskanie jednolitego, nierozwarstwiającego się roztworu mieszaniny związków chemicznych i olejków, które często nie mieszają się z sobą. Najczęściej stosuje się tu mieszaniny ciekłych tłuszczów pochodzenia naturalnego zwane balsamami. Niektóre naturalne środki wzmacniające, takie jak tran pełnią jednocześnie rolę środków homogenizujących.
Zawarte w perfumach składniki barwiące mogą niestety powodować psucie się perfum, zwłaszcza jeśli flakonik stał długo na słońcu, np. na parapecie. W efekcie barwniki się wytrącą i opadną na dno w postaci osadu. Takie perfumy trzeba wyrzucić.
Niestety składniki perfum m.in. substancje zapachowe stosowane w wyrobach perfumeryjnych mogą stać się przyczyną pojawiających się coraz częściej alergii. W związku z tym podano listę 26 składników kompozycji zapachowych, które zaliczane są do grupy potencjalnych alergenów. Należą do nich między innymi tak popularne związki zapachowe jak: alkohole anyżowy i benzylowy, eugenol, geraniol, cytronelol, farnezol, izoeugenol, linalol, limonen, salicylan benzylu, benzoesan benzylu, octan-2-metylu, hydroksycytronellal.
Warto zwrócić uwagę na fakt, że wymienione składniki występują także w niektórych naturalnych olejkach eterycznych.

8. Otrzymywanie perfum

Najpierw przygotowuje się roztwór według receptury opracowanej przez perfumiarza,
a następnie rozpuszcza się go w najdelikatniejszym z dostępnych alkoholi.
Proporcje, w jakich łączy się mieszankę olejków zapachowych z alkoholem, zależą
od produktu, który ma powstać. Świeżo przyrządzony roztwór przez kilka tygodni
dojrzewa, następnie schładza się go i filtruje aż do uzyskania całkowitej
klarowności. Zazwyczaj do perfum dodaje się również niewielkie ilości
antyutleniacza, po to, by zapach po napoczęciu flakonu był bardziej trwały. Jak
widać, cała sztuka i magia zapachu tkwi w odpowiedniej recepturze, czyli
przepisie, jak należy ze sobą mieszać różne substancje zapachowe. Opracowanie
receptury, która ma szansę odnieść sukces, jest prawdziwym wyzwaniem dla
perfumiarzy, zwanych również nosami ze względu na główne narzędzie, którym
posługują się w swej pracy. Tak przygotowane perfumy odbiera
perfumeria lub dystrybutor

9. Jak przechowywać perfumy?

W oryginalnym nie otwieranym opakowaniu perfumy mogą stać nawet przez kilka lat. Jeśli jednak zostały otwarte powinniśmy je zużyć w przeciągu kilku miesięcy. Bardzo istotna jest w tym przypadku kwestia właściwego przechowywania otwartych perfum. Powinniśmy je trzymać w ciemnym i chłodnym miejscu, gdyż światło znacząco wpływa na zmianę zapachu i
stężenie perfum. Najdogodniejszym miejscem będzie zamykana szafka w łazience lub pokoju. Jeśli pozostawiamy flakon poza szafką warto trzymać go w oryginalnym kartoniku, tak aby zapewnić odpowiednie zabezpieczenie przed światłem.

10. Kolor perfum a nuta zapachowa

Kolor perfum może okazać się znakomitą podpowiedzią. I tak :
zapachy kwiatowe
zdominowane są przez fiolet i róż, są przy tym bardzo kobiece, przede wszystkim dlatego, że możemy w nich odnaleźć woń konwalii, róż, jaśminu czy fiołka. Przypisuje się im także działanie antydepresyjne i uspokajające
zapachy owocowe :
są koloru żółtego, różowego i pomarańczowego. Orzeźwiają i odświeżają, dlatego też polecane są głównie na dzień. Swe energetyzujące działanie zawdzięczają głównie olejkom eterycznym powstałym z tłoczenia owoców takich jak pomarańcze, cytryny czy grejpfruty,
tonacja czerwona oraz pomarańczowa:
charakteryzuje zapachy orientalne. Są one bardzo trwałe, często słodkie i ciężkie, toteż doskonale nadają się przede wszystkim na wieczór. Doszukać się w nich możemy nut korzennych, cynamonowych, waniliowych,
perfumy zielone:
kojarzyć się nam będą ze swobodą, sportem, dynamiką, a to dlatego, iż odnajdziemy w nich
nuty zapachowe traw i zielonych liści. Ich zapach będzie doskonale odświeżał i przywodził na myśl woń wiatru.

Źródła: Zarys chemii kosmetycznej W.Malinka
Technologia Kosmetyków R.Glinka, S. Brud
How products are made