Jak se tvoří parfémy

Jak se tvoří parfémy?

Ať na to pohlížíme jakkoliv, při výrobě jemných luxusních parfémů se uplatňují chemické postupy používané při výrobě alkoholických nápojů nebo léků a objevují se tu dokonce stejné provozní pojmy. Bez tohoto „průmyslového“ pozadí bychom se však nemohli těšit z z tak báječného výsledku a velkého požitku, které nám parfémy již několik století přinášejí.

Kosmetický průmysl používá jako nejčastější stavební komponenty rostlinné silice. Podívejme se zblízka, jak se vlastně získávají koncentrované vůně, které se později mistrně zkomponované a zředěné alkoholem, promění v nezapomenutelné vůně a v parfémy či toaletní vody, které známe a rádi používáme.



1. Destilace čili odpařování

Většina komponentů obsažených v rostlinách s vonnými silicemi je po technické stránce terpenového původu, nebo jsou to přímo terpeny. Vedle nich jsou ještě důležité sloučeniny síry a některé aromatické sloučeniny. Terpeny jsou alifatické nebo cykloalifatické uhlohydráty vzorce C10H16. Převedeno z nabubřelé řeči chemiků to znamená, že jsou to sloučeniny sestavené z deseti atomů uhlíku a šestnácti atomů vodíku, které mají složitou strukturu, buď formy vlnitého drátu se dvěma konci, nebo hada kousajícího se do vlastního ocasu. Z terpenu, který v rostlinách, a tím i v silicích přichází do styku s kyslíkem ze vzduchu, vznikají: alkoholy, estery, aldehydy a ketony.
Bod varu různých složek silic je velmi odlišný (160-290°C). Většinou jsou to látky s výrazně příjemnou vůni. Odpařují se již za nižší teploty než je jejich bod varu, jak říkáme – vyprchají. To, kolik je v prostoru molekul vůně, nebo síla vůně, závisí na tlaku páry, jenž je závislý na teplotě vzduchu. Pokud chceme z rostliny získat co nejvíce čisté silice a o ostatní části rostliny nestojíme, použijeme dobře osvědčenou metodu, kterou objevili již staří Arabové a to destilaci. Tekutinu obsaženou v rostlinných buňkách zahřejeme spolu s tekutinou, která se s ní nemísí (voda), páru z rostliny vytáhneme a v druhé fázi ji ochladíme a tím ji uchováme (kondenzujeme). Oprávněná je otázka k čemu potřebujeme vodu, když se silice zahřeje k varu sama a za vyšší teploty než voda. Destilace s vodní párou je rozšířena právě proto, že silice se sami vaří až při vysokých teplotách a na jejich bodech varu již začínají probíhat škodlivé procesy, které ve velké míře zeslabují jejich kvalitu. Bod varu sloučeniny s vodou je naopak podle pozemských fyzikálních zákonů nižší, než kdybychom destilovali samotnou vodu nebo silici. V důsledku toho lze z rostlin získat destilací s vidní párou při atmosférickém tlaku a teplotě pod 100°C i takové složky silic, jejichž bod varu je 300°C. Proč je ale nutné udržovat teplotu tak nízko, když každá zkušená hospodyně ví, jak dosáhnout teploty 300°C i v jednoduchých podmínkách běžné kuchyně? Příčinou je již zmíněná citlivost složek silic na teplotu. I odpařováním při teplotě blízké 100°C za přítomnosti vzduchu a vody může způsobit, že mnoho komponentů silic utrpí chemickou změnou v důsledku hydrolýzy, oxidace a polymerizace. Při teplotě 200-300°C bodu varu silic, by tyto změny projevily již v obrovském měřítku.
I tady samozřejmě existují výjimky. Nesmíme opomenout, že mnoho složek vážící na sebe silici se během přípravy právě působením teploty z výchozích sloučenin přítomných v rostlině, rozkladem enzymů nebo během odpařování. Vlivem rostlinných enzymů vznikají mezi jinými česnekové vůně, sloučeniny typické pro hořčičnou a mandlovou silici: optimální teplota pro jejich reakci je 50-60°C. V heřmánkové a řebříčkové silici se azulen vytváří při destilační teplotě až z rostlinného proazulenu. K tomu je potřeba destilovat delší dobu při teplotě 100°C.
Početnější je ovšem skupina vonných silic, jejichž kvalitu chemické změny způsobené teplotou bohužel zhoršují. Rychlost těchto reakcí se destilační teplotou stupňuje. Sloučeniny velkých molekul, které tak vznikají, již voní jen málo nebo vůbec ne a špatná je i jejich rozpustnost. Pokud polymerizační reakce proběhnou ještě v destilační nádobě, na povrchu rostliny, výtěžek je vyšší a vyrobené látky se do silic nedostanou. Ovšem reakce, které proběhnou vypařováním nebo po kondenzaci, přesto kvalitu silic mění, zvyšují její specifickou váhu, snižují její rozpustnost, a co je její nevětší škoda, ničí její smyslové vlastnosti.
Speciálně přehřátá pára může vedle rozkladu silic způsobit i rozklad jiných látek. Pokud rozloží například rostlinnou hemicelulózu, vytvoří se fural, kterým se silice zničí.
Chemickým změnám způsobené teplotou lze podle žádoucího výsledku odpovídajícím způsobem napomáhat či bránit regulací teploty, délky destilace a rychlosti proudění páry.
Nerozšířenějším způsobem získávání vonných silic je destilace s vodní párou, neboť při její aplikaci lze vonné látky získat i ve velkém množství poměrně jednoduše – s malým vynaložením sil a ve velmi čisté formě. Základními pomůckami jsou: destilační kotlík, kondenzátoe a florentinská nádoba pro separaci vonného oleje. Tlak v peci potřebný pro destilace je 400-700 kPa a teplota 150-170°C.
Tlak udržuje proudění páry v destilačním kotlíku a v trubici, která spojuje destilační kotlík s pecí. Destilační kotlík je opatřen otevřeným kondenzátorem s atmosférickým tlakem. Během kondenzace je rozdíl tlaku mezi dnem kotlíku a odpařovací trubicí právě takový, aby bylo udržováno proudění páry. I při velkém proudění páry je to méně než 120 kPa, větší rozdíl by vytlačoval rostlinu z kotlíku vzhůru.
Nezávisle na teplotě a tlaku v peci probíhá destilace vonné silice vždy zhruba při teplotě 100°C a nasycená pára má téměř atmosférický tlak.
Důležitou pomůckou při výrobě silic je destilační kotlík. Má tvar stojícího válce nebo dolu se zužujícího komolého kužele, je vyroben z kyselinovzdorného kovu, mědi nebo železa. Jeho velikost závisí na požadovaném výsledku, horní mez přesahuje 30m3 užitného prostoru. Pro posouzení tohoto prostoru je nutné vědět, že na 1m3 lze uložit bez polámání 200-300 kg rostlin nebo květů. Po naplnění kotlíku rostlinami umístíme snímací víko kotlíku zpět a připevníme je. Víko a kondenzátor spojuje parní trubice. Po naplnění proudí rostlinami v uzavřeném kotlíku pára a odpařuje silici, aniž by ji přitom sama uvolňovala. Pára se obvykle v destilačních přístrojích odpaří během doby nepřekračující 1 minutu, takže částečky odpařující se silice jsou ve fázi odpaření nejdéle tuto dobu. To je nutné, abychom pro již zmíněnou citlivost složek silic na teplo minimalizovali dobu, po kterou jsou pod vlivem vysoké teploty.
Destilační doba je určována požadavkem na co nejkvalitnější a nejefektivnější produkci silice. Její délka závisí na vlastnostech rostliny, typu kotle, množství páry a rychlosti proudění. Obsah vnějších zásobníků silic je získatelný poměrně rychle, vnitřní zásobníky vyžadují delší destilační dobu. Protože limitujícím faktorem je rychlost difuze silice, rychlost proudění páry ovlivní efektivnost destilace poměrně méně. Destilace proto může trvat i 6-12 hodin. Tuto dobu navíc v několika případech neurčuje množství získatelné silice. Většina složek silice difunduje pomalu, nebo vznikají až během destilace z výchozích sloučenin. V odpařování je tedy potřeba pokračovat i poté, co se důležitá silice sama již nedestiluje. V jiných případech kazí kvalitu silice obtížně destilovatelné složky a tehdy škodí destilace kvalitě.
Odpařování lze ukončit, pokud již destilát vytékající z kondenzátoru neobsahuje žádné kapky silice. V praxi ukončujeme přívod páry, když se na povrchu destilátu přestává tvořit souvislá olejová vrstva. Část silice, která přilnula ke stěně chladiče se totiž smývá pomalu a silice, kterou v destilátu pozorujeme, destilovala již o 10-15 minut dříve.

1a. Chlazení, kondenzace
Vodní páry a silikové výpary po ochlazení v kondenzátoru opět zkapalní. Systém ve tvaru spirály nebo spojených trubic z mědi, hliníku nebo nerezové oceli vede chladící vodu.
Teplota vypouštěného kondenzátoru obvykle nepřesahuje 25-30°C. Při vyšší teplotě by totiž mohli nastat nežádoucí chemické změny.

1b. Separace, filtrace
Separace silic z vodního roztoku, který vytéká z kondenzátoru, se provádí v tzv. florentinské nádobě jednoduše na základě rozdílné hustoty. Menší florentinské nádoby jsou skleněné, větší se vyrábějí z kovu. Podle toho zda je silice lehčí nebo těžší než voda, je výpustní otvor umístěn nahoře nebo dole.
Silice se v destilátu oddělí ve větších či menších kapkách, které ve vodě směřují podle své hustoty nahoru nebo dolů. Nejmenší kapky potřebují pro oddělení delší dobu.
Oddělenou silici je třeba přefiltrovat a vyčistit od viditelných nečistot a vody. Uvolněná voda může být v průběhu skladování příčinou nežádoucích chemických změn, především hydrolýzy esterů. Je proto důležité vodu co nejdůkladněji odstranit. Schopnost silic rozkládat vodu roste také s teplotou. Proto se v létě vyrobené vonné silice po zchlazení často v důsledku uvolnění vody zakalují.

1c. Práce prováděné po destilaci
Vonné silice často projdou před použitím dalšími procesy, které přispějí k jejich vyčištění nebo obohacení: například koncentrující frakční destilací, jíž se současně získávají bezbarvé nebo jemně zbarvené; zušlechťující destilací s vodní párou či vakuovou destilac; případně zjemněním v rozpouštědle a obohacením, které se aplikuje například při zpracování olejů obsahující velké terpenové uhlovodíky, jako jsou citrusové silice.


2. Skladování

Během skladování mohou ve vonných látkách proběhnout reakce, které jejich kvalitu znehodnotí. Nenasycené roztoky obsažené v silicích, obzvlášť terpenové uhlovodíky, pod vlivem kyslíku ze vzduchu snadno oxidují a výsledky oxidace polymerizují. Tyto reakce jsou urychlovány těžkými kovy, především sloučeninami mědi, a to již při velmi malých koncentracích a nízké teplotě. Během skladování může dojít ke všem chemickým procesům, které mohly být započaty již během destilace. Za nižší teploty probíhají tyto procesy pomaleji, ale při dlouhém skladování mohou nabýt na významu. Několik desetinek procent vody rozpuštěné v silici může způsobit desetinásobný rozklad esterů, to vše za podpory železa obsaženého v oleji, které připravuje další rozkladné procesy.
Škodlivým procesům je potřeba bránit i během skladování. Rychlost reakcí se snižuje s nižší teplotou, proto je vhodné skladovat vonné látky při teplotě co nejnižší. Oxidaci se dá zabránit omezením přístupu vzduchu, proto je třeba skladovací nádoby plnit po okraj a neprodyšně zavírat. Oxidaci lze předcházet i antioxidanty. Zneškodnění účinků těžkých kovů můžeme dosáhnout přidáním velmi malého množství komplexotvorné sloučeniny, nejčastěji v kombinaci s antioxidanty.
Silice je užitečné skladovat pouze v temnu – obzvlášť pokud jsou ve velké skleněné nádobě, neboť polymerizační procesy mohou nastat účinkem světla.
Obvykle se vonné látky skladují v kovových nádobách – konvích nebo nádržích, pro něž se jako materiál používá pozinkovaný plech nebo hliník. Pro skladování menšího množství je nejvhodnější sklo. Použití umělých hmot není vhodné, neboť na něj mnoho silic reaguje.


3. Testování kvality vonných látek

Podobně jako u rostlin s jiným léčivým účinkem, i vonné látky jsou testovány. Děje se to cestou smyslového testu, fyzikálními a chemickými metodami. Nejdůležitější je smyslová zkouška: posouzení kvality vůně a v některých případech i chuti. Statistické vyhodnocení smyslových testů je vyčíslitelné a dává objektivní výsledek.
Fyzikální a chemické hodnoty charakteristické pro jednotlivé silice jsou stanoveny oficiálními lékopisy a normami jednotlivých zemí. Nejčastěji testovanými fyzikálními vlastnostmi jsou: hustota, index lomu, optická aktivita a rozpustnost. Nejčastěji testovanými chemickými vlastnostmi jsou: obsah kyselin, esterů, alkoholů, aldehydů a ketonů.


4. Extrakce

Některé aromatické rostliny obsahují vedle silic i vonné látky, jejichž získávání destilací s vodní párou má pro nízký tlak jejich výparů jen malý stupeň účinnosti, nebo je jejich výroba obtížná pro jejich snadnou rozpustnost ve vodě. Extrakce neboli luhování pomocí rozpouštědla může být prováděna za nízké či vysoké teploty vonnými nebo nearomatickými rozpouštědly. Kromě vonných látek obsahuje extrakt i některé látky rozpustné v použitém rozpouštědle. Kvalita extraktu se mění v závislosti na rozpouštědle a použité technologii extrakce.
Extrakce organickým rozpouštědlem se provádí zpravidla za tepla, teplota závisí na bodu varu rozpouštědla. K výslednému produktu se dospěje v mnoha případech ve dvou krocích. Rostlina se nejprve extrahuje tukem nerozpustným ve vodě a takto získaná konkrétní silice se rozpouští v lihu. Po oddělení látek v lihu nerozpustných se získá absolutní silice, která je rozpustná v silicích i v lihu.
Extrakční postupy prováděné pod vysokým tlakem vyžadují nákladná zařízení a drahá, často velmi hořlavá rozpouštědla. Proto se rozšířily jen tam, kde vonnou látku nelze získat destilací s vodní párou.


5. Anfleráž

Při použití tohoto postupu se skleněný plát pokryje vrstvou tuku, na níž se pokládají do rámů květy. Tuk do sebe nasává jejich silice. Květy se denně vyměňují a nakonec se odebere i tuk. Takto vzniklá pomáda se rozpouští v lihu a výsledná látka se získává následnou destilací. Anefláž se používá především v jižní Francii.


6. Lisování

Silice citrusů jsou velice citlivé, již za teploty 100°C podléhají zkáze a nedají se tedy kvalitně získávat destilací s vodní párou. Tyto silice se proto získávají studenou cestou, lisováním nebo drcením kůry s následným odstředěním. Ovocná šťáva, která spolu s olejem vzniká, není vůbec vedlejším produktem, často je cennější než samotná vonná silice.


7. Komponování vůní

Konzervováním hutných silikových koncentrátů, které jsme získali výše zmiňovanými procedurami – a samozřejmě vonných složek jiného původu – se teprve začíná práce vyžadující dlouhodobé experimentování a rozsáhlé chemické a „pachové“ znalosti: vytváření vonných kompozic pro jednotlivé parfémy. Sami jistě znáte ze svého okolí lidi. Kteří jsou pověstní svým dobrým čichem – dokážou ve společnosti říci jaký parfém kdo použil, nebo oznamují přítomnost vůně či zápachu již v době, kdy jej ještě málokdo zaznamenal. Prostě už jsou tak ustrojení, milostivým během osudu jim je dopřán dar mezi vůněmi ostřeji rozlišovat, případně rozpoznat dříve relativně méně molekul vůně než běžný člověk. Prakticky od dětství mají k vůním a pachům bližší vztah, napůl nevědomky napůl vědomě je vyhledávají, protože jsou pro ně přitažlivé nebo disponují informačním obsahem. Snadno vůně zaznamenávají, někdy si je intuitivně spojují s událostmi, situacemi a osobami. Určitá vůně může v každém vyvolat vzpomínky ponořené do zapomnění - na vůně babiččiny kuchyně dráždící mlsný jayýček, na prach rodné hlíny vzbuzující stesk po domově nebo na vůni matčiných šatů a vůni těla opravdové lásky si vzpomíná každý. Takzvané „nosy“ jsou mnohem schopnější, neboť od narození jsou na toto všechno velmi citliví. Na dobré a špatné pachy stejnou měrou. Tyto vůně vycítí i nevědomě, a i když se objevují znovu, vzpomenou si na ně. Obvykle vždycky ke všemu přivoní. Jen tak pro zábavu si v hlavě porovnávají a podle svých znalostí určují, kam je zařadit. Setkají-li se s nějakou variantou vůně, pocítí rozdíl, zaregistrují ho a „uloží“ do paměti.
Fantazie tvůrců vyrábějící parfémy z těchto znalostí těží. Praví tvůrci vůní své schopnosti po dlouhá léta uvědoměle rozvíjejí k dokonalosti pomocí speciálních cvičení, až se z nich stanou nenapodobitelní parfuméři.
Počet sloučenin které se pro parfémy používají se dnes odhaduje na více než 1500. Toto číslo však zachycuje jen konkrétní chemické vzorce a představuje pouze počet jednotlivých sloučenin, které disponují určitou vůní, nebo jsou vonnými komponenty, jež mají jiný účel. Počet základních variant vůní se nadto ještě zvyšuje v závislosti na oblast sběru, druhu nebo ročníku. Lze si tedy představit, jak vážná studia ve spojení s genialitou vyžaduje základní nauka potřebná k tomu, aby tvůrce parfémů věděl, kde a co v této nepředstavitelně směsici vůní hledat.
Když to již nalezl, může začít komponování. Pod technikou sestavování vůní rozumíme proces, jehož pomocí dáváme vzniknout vonným kompozicím z přírodních a syntetických vonných materiálů. Vonné kompozice jsou směsi a jejich hlavní složky pak plní rozmanité funkce, mohou to být základní látky, pomocné látky, zušlechťující a obrušující prostředky a fixační látky.
Vonné kompozice se odpovídajícím způsobem zředí a ošetří a nádherně zabalené pak vytvářejí rozmanité podoby voňavek.
Aby byly vytvořeny skutečné parfémy je navíc samozřejmě potřeba fantazie, inspirace a umělecká genialita, s níž tvůrce za pomoci neviditelné, neslyšitelné a nehmatatelné múzy vůní spolehlivě formuje parfém do dokonalého a nenapodobitelného tvaru, jakým je například Mozartův flétnový koncert nebo Michelangelova socha. Jedinečná a neopakovatelná práce. Znalosti takového odborníka na vůně jsou velmi ceněné, známé značky platí velkým jménům za jeden dobrý „recept“ mimořádně štědře.



Tento článek je výtažkem z knihy: Parfémy stoletím kterou vydala Euromedia Group - Ikar a Knižní klub v roce 2000. Překlad: Táňa Dimitrovová, Marta Morvayová.