Výroba parfémů

Výrobní technologie, metody získávání vůní
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 i stejné provozní pojmy. Ale nestyďme se za toto „průmyslové" pozadí, bez něj bychom se totiž nemohli těšit z báječného výsledku.

Kosmetický průmysl používá jako nejčastější stavební komponenty rostlinné silice. Podívejme se zblízka, jak se vlastně získává koncentrovaná vůně, která se později mistrně zkomponovaná a zředěná alkoholem promění v nezapomenutelnou vůni a v parfém, či Eau de Toilette, který známe a rádi používáme.

Destilace čili odpařování
Většina komponentů obsažených v rostlinách - vonnými silicemi je po chemické stránce terpenového původu nebo to jsou přímo terpeny. Vedle nich jsou ještě důležité sloučeniny síry (které jsou obsaženy v rostlinách vonících po česneku a hořčici, které v nás vyvolávají spíš představu zápachu a podle všeobecného mínění zahánějí upíry a některé aromatické sloučeniny fenoly, aromatické aldehydy a kumariny.

Terpeny jsou alifatické nebo cykloalifatické uhlohydráty vzorce G10H16. Převedeno z nabuřelé řeči organických chemiků to znamená, že jsou to sloučeniny sestavené z 10 atomů uhlíku a 16 atomů vodíku, které mají složitou strukturu, buď formy vlnitého drátu se dvěma k nebo hada kousajícího se do vlastního ocasu. Z terpenu, který je v rostlinách a tím samozřejmě i v silicích, přichází do styku s kyslíkem "vzduchu, vznikají: alkoholy, estery, aldehydy katony.

Bod varu různých složek silic je velmi odlišný: (160-290 °C). Většinou to jsou látky velmi příjemnou vůní. Odpařují se již za nižší teploty než je jejich bod varu, jak říkáme - vyprchají (odtud také jejich jméno). To, kolik je v prostoru molekul vůně, nebo síla vůně. závisí na tlaku páry, jenž je závislá na teplotě vzduchu. Pokud chceme získat z rostliny co nejvíce čisté silice a o ostatní části rostliny nestojíme, použij dobře osvědčenou metodu, kterou objevili staří Arabové: destilaci. Tekutinu obsaženou v rostlinných buňkách (v našem případě silici zahřejeme spolu s tekutinou, která se s ní nemísí (s vodou), 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 sama a za vyšší teploty než voda . Destilace s vodní párou je rozšířená právě proto, že silice se samy vaří až při vysokých teplotách a na je¬jich bodech varu již začínají probíhat procesy, které ve velké míře zeslabují jejich kvalitu. Bod varu sloučeniny s vodou je naopak podle pozemských fyzikálních zákonů je nižší, než kdybychom destilovali zvlášť vodu či silici.

V důsledku toho lze z rostlin získat destilací s vodní 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 docílit teploty 300 °C i v jednoduchých podmínkách běžné kuchyně? Příčinou je již zmíněná citlivost složek silic na teplotu. I odpařování 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 °G, bodu varu vonných silic, by se tyto změny projevily již v obrovském měřítku.

I tady samozřejmě existují výjimky. Nesmíme opomenout, že mnoho složek vážících na sebe silice, se během přípravy vytváří 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. U heřmánkové a řebříčkové silice se azulen vytváří při destilační teplotě až z rostlinného proazulenu. K tomu je zapotřebí 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 silice nedostanou. Ovšem reakce, které proběhnou během vypařování nebo po kondenzaci, přesto kvalitu silice mění, zvyšují její specifickou váhu, snižují její rozpustnost a co je největší škoda, ničí její smyslové vlastnosti.

Pára, speciálně přehřátá, může vedle rozkladu silic způsobit i rozklad jiných látek. Pokud rozloží například rostlinnou hemicelulózu (sloučenina tvořící buněčnou stěnu), vytvoří se fural, kterým se silice znečistí.

Chemickým změnám způsobeným teplotou lze podle žádoucího výsledku odpovídajícím způsobem napomáhat či bránit regulací teploty, délky destilace a rychlosti proudění páry.

Nejrozšířenější metodou získávání vonných silic je destilace s vodní párou. Neboť při její aplikaci lze vonné látky získat i ve velkém HIL -poměrně jednoduše - s malým vynaložením sil a ve velmi čisté formě. Základními pomůckami jsou: destilační kotlík, kondenzátor chladič a florentinská nádoba pro separaci vonného oleje. Tlak v peci potřebný k destilaci je 4(X í-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 (1 atm). Během destilace je rozdíl tlaku mezi dnem kotlíku a odpařovací trubicí právě takový, aby bylo udržováno proudění páry. I při velké rychlosti páry je to méně než 120 kPa, větší rozdíl by rostlinu vytlačoval z kotlíku vzhůru.

Nezávisle na teplotě a tlaku v peci, probíhá destilace vonné silice vždy zhruba při teplotě 100 °G a nasycená pára má téměř atmosférický tlak.

Důležitou pomůckou k výrobě silic je destilační kotlík. Má tvar stojícího válce nebo dolů se zužujícího komolého kužele, je vyroben z ohnivzdorného kovu, mědi nebo železa. Jeho velikost závisí na požadovaném výsledku, horní mez přesahuje 30 m3 užitného prostoru. Pro posouzení tohoto údaje je důležité vědět, že na jeden m lze uložit bez polámání 200-300kg rostlin nebo květů. Po naplnění kotlíku rostlinami umístíme odnímací 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 jednu minutu, takže částečky odpařující se silice jsou ve fázi odpařování nejdéle po tuto dobu. To je důležité, abychom pro již zmíněnou citlivost složek silic; 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 (exogenních) zásobníků silic je získatelný poměrně rychle, vnitřní (endogenní zásobníky vyžadují delší destilační dobu. Protože limitujícím faktorem je rychlost difúze silice, rychlost proudící páry ovlivní efektivnost destilace poměrně méně. Destilace proto může trvat i 6-12 hodin. Tuto dobu navíc v několika přípádech neurčuje pouze množství získatelné silice. Většina složek silice difunduje pomalu, nebo vznikají až během destilace z výchozích sloučenin (jako alkaloid heřmánku, azulen). V odpařování je tedy třeba pokračovat i poté, co se důležitá silice sama již nedestiluje. V jiných případech kazí kvalitu silice obtížně destilovatelné složky a tehdy škodí delší destilace kvalitě (levandule).

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, se destilovala již o 10-15 minut dříve.

Chlazení, kondenzace
Vodní pára a silicové výpary po ochlazení v kondenzátoru opět zkapalní. Systém ve tvaru spirály nebo spojených trubic z mědi, hliníku nebo nerezové oceli vede v protiproudu chladicí vodu.Teplota vypouštěného kondenzátu obvykle nepřekračuje 25-30 °G. Při vyšší teplotě by totiž mohly nastat nežádoucí chemické změny.

Separace, filtrace
Separace silice z vodního roztoku, který vytéká z kondenzátoru, se provádí v takzvané florentinské nádobě, jednoduše na základě rozdílné hustoty. Menší florentinské nádoby jsou skleněné, větší se vyrábějí z kovu (mědi, hliníku nebo nerezové oceli). 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 - obzvlášť u silic s hustotou blízkou hustotě vody - potřebují pro oddělení delší dobu.

Oddělenou silici je třeba přefiltrovat a vyčistit od viditelných nečistot a vody. Uvolněná voda totiž může být v průběhu skladování příčinou nežádoucích chemických změn, především hydrolýzy esterů. Je proto důležité vodu co nejdokonaleji odstranit. Schopnost silic rozkládat vodu roste také s teplotou. Proto se v létě vyrobené vonné silice (jestliže nebylo odvodnění dostatečné) po zchlazení často v důsledku uvolnění vody zakalují.

Práce prováděné po destilaci
Vonné silice často projdou před použitím dalšími procesy, které přispějí k jejich vyčištění nebo obohacení: například koncentrující frakční destilací, (kterou docílíme toho, aby destilát obsahoval cenné složky oleje ve větší koncentraci), jíž se současně získávají výrobky bezbarvé nebo jemně zbarvené, zušlechťující destilací s vodní párou či vakuovou destilací, případně zjemněním v rozpouštědle a obohacením, které se aplikuje například při zpracování olejů obsahujících velké terpenové uhlovodíky, jako jsou citrusové silice.

Skladování
Během skladování mohou ve vonných látkách proběhnout reakce, které jejich kvalitu znehodnotí. Nenasycené sloučeniny 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 desítek 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 proto třeba bránit i během skladování. Rychlost chemických reakcí se snižuje s nižší teplotou, proto je výhodné skladovat vonné látky při teplotě co nejnižší. Oxidaci se dá zabránit zamezením přístupu vzduchu, proto je třeba skladovací nádoby plnit po okraj a neprodyšně zavírat. Oxidaci lze předcházet i antioxidanty, sloučeniny zabraňující oxidaci. Zneškodnění účinků těžkých kovů, můžeme dosáhnout přidáním velmi malého množství komplexní sloučeniny (kyselina citrónová), nejčastěji v kombinaci s antioxidanty.

Silice je užitečné skladovat pouze v temnu, obzvlášť pokud jsou ve skleněné nádobě, neboť polymerizační procesy mohou nastat účinkem světla.

Obvykle se vonné látky skladují v kovových nádobách v konvích nebo nádržích, pro něž se jak materiál používá pozinkovaný plech pokrytý vrstvou laku, nebo hliník. Pro skladování menšího množství je nejvhodnější sklo. Použití umělých hmot není vhodné, neboť na ně mnoha silic reaguje.

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 pro 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 oficiálním tiskopisy a normami jednotlivých zemí. Nejčastěji testovanými fyzikálními vlastnostmi jsou: hustota, index lomu, optická aktivita, rozpustnost (v 70%, 80% a 90% lihu). Nejdůležitější chemické charakteristiky: obsah kyselin, esteru, alkoholů, aldehydů a ketonů.

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 ne aromatickými rozpouštědly. Kromě vonných látek obsahuje extrakt i některé látky rozpustné v použitém rozpouštědle (pryskyřici, tuk, vosk, barvivo). 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. Používají se tato rozpouštědla: pet-rolether, benzen, chlorované uhlovodíky, aceton a alkoholy. 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.

Zvláštním způsobem extrakce aromatickým rozpouštědlem je luhování plynem zkapalněným pod tlakem. Používá se k tomu oxid uhličitý, uhlohydráty a freony. Takto získané produkty neobsahují zbytky rozpouštědel a proces prováděný prakticky za pokojové teploty umožňuje těžit i sloučeniny citlivé na teplo.

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.

Anfleráž (z franc. enfleurage)
Při použití tohoto postupu se skleněný plát pokryje vrstvou tuku, na niž se pokládají do rámů květy (květ pomerančovníku, jasmín). 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 získá následnou destilací. Anfleráž se používá především v jižní Francii.

Lisování
Silice citrusů (pomeranče, citronu, mandarinky, grapefruitu) jsou velmi 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.

Komponování vůní
Konzervováním hutných silicových koncentrátů, které jsme získali výše zmíněnými procedurami a samozřejmě vonných složek jiného původu, se teprve začíná práce vyžadující dlouhodobé experimentování a rozsáhlé chemické a „pachové" znalosti: vytváření vonných kompozic.

Sami jistě znáte ze svého okolí lidi, kteří jsou pověstní svým dobrým čichem, dokážou ve společnosti říci, jaký parfém kdo použil, nebo oznamují přítomnost nějaké vůně či zápachu již v době, kdy je 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 pachům a vůním 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 zpětně vyvolat vzpomínky ponořené do zapomnění, na vůně babiččiny kuchyně dráždící mlsný jazýček, na pach 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. Od pachu příznačného pro strach, shnilé maliny či čerstvá játra až po vůni kulatin sušících se na slunci stejnou měrou. Tyto vůně vycítí i nevědomě a když se objeví znovu, vzpomenou si na ně. Obvykle vždycky ke všemu přivoní a v dětském věku ani ne diskrétně očichávají všechno jako štěňata. Jen tak pro zábavu si v hlavě porovnávají a podle svých znalostí určují, kam je zařadit. V této systematické práci nerozlišují podle sympatií, uplatňují stejná kritéria jako vědci zabývající se systematikou. Setkají-li se s nějakou variantou vůně, pocítí rozdíl, zaregistrují ho a „uloží“ do paměti.

Fantazie tvůrců parfémů z těchto znalostí těží. Praví tvůrci vůní své schopnosti po dlouhá léta uvědoměle rozvíjejí k dokonalosti pomocí speciál ních cvičení, až se z nich stanou nenapodobitelní parfuméři. Dnes už je to jen kuriózum, ale při psaní této knihy jsme se opírali také o jednu učebnici odborné průmyslové školy zpracování rostlin z roku 1961 s názvem Kompozice vůní a parfémy*. Kniha je dokladem, že v Maďarsku existovalo nejen pestré rostlinné bohatství základních surovin vynikající kvality, ale že tu v kosmetickém průmyslu probíhala na poli vůní i skutečná odborná výuka. Metody této výuky zůstaly téměř neměnné memorování, rozpoznávání vůní a parfémů, jejich určování, kompozice značkových vůní, napodobování vůní nejprve podle receptu a následně podle čichu a konečně samostatná tvořivá práce. Ovšem dnes s rozvojem botaniky a nauky o jednotlivých látkách, má fantazie parfumérů k dispozici mnohem více vonných materiálů.

Počet sloučenin používaných ve voňavkách se podle chemických katalogů Aldric/rs Fla-vors & Fragrance Catalog a The Research Institute For Fragrance Materials 1992 Cross Reference List pohybuje kolem 1500. Toto číslo však zachycuje jen konkrétní chemické vzorce a představuje pouze počet jednotlivých, z analytického hlediska vyčištěných sloučenin, které disponují určitou vůní, nebo jsou vonnými komponenty, jež mají jiný účel. Počet základních variant vůní se nadto ještě zvyšuje v závislosti na oblasti sběru, druhu nebo ročníku - podobně jako u vína, obměnami variant vinných látek tvořících rozmanité komplexní směsi. Lze si tedy představit, jak vážná studia ve spojení s genialitou vyžaduje základní nauka potřebná k tomu, aby tvůrce parfému věděl, co v této nepředstavitelné 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 složky pak plní rozmanité funkce, mohou i být základní látky (báze), pomocné látky (adjuvanty), zušlechťující a obrušující prostředky a fixátory.

Bázemi nazýváme látky tvořící základ vonných kompozic, na nichž celou kompozici vystavíme. Adjuvanty hrají pomocnou roli při vytváření vůně kompozice. Zušlechťující prostředky vůni zjemňují a oživují. Obrušující vůně tlumí drsnost některých vonných kombinací, jako když drahý kámen zasadíme do zlatého osazení. Zarovnávají některé „vyčnívající rohy“. Velmi důležité jsou i fixátory. na nichž spočívá trvanlivost vůně.

Vonné kompozice se odpovídajícím způsobem zředí a ošetří a nádherně zabalené pak vytváří rozmanité podoby voňavek.
K vytvoření skutečného parfému je navíc samozřejmě potřebná 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 dobře.