"ქიმიის უწყებანი" ტომი:4, ნომერი:1, 31-32 გვ.
ქიმია და სურნელის ტექნოლოგიები
საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტი
რეზიუმე: სხეულის სპეციფიურ სუნზე, იმაზე რამდენად განსხვავდება თითოეულ ადამიანისთვის, არაერთხელ უსაუბრიათ, უმსჯელიათ და განუხილიათ. სურნელის ძალას ადამიანები უძველესი დროიდან აცნობიერებდნენ, და სწორედ ამიტომ შეიქმნა სუნამოსა და ზოგადად პარფიუმერიის მთელი სამყარო.
საკვანძო სიტყვები: პარფიუმერია, სურნელოვვანი ნაერთები, ისტორია, ტექნოლოგიები
სხეულის სპეციფიურ სუნზე, იმაზე რამდენად განსხვავდება თითოეულ ადამიანისთვის, არაერთხელ უსაუბრიათ, უმსჯელიათ და განუხილიათ. სურნელის ძალას ადამიანები უძველესი დროიდან აცნობიერებდნენ, და სწორედ ამიტომ შეიქმნა სუნამოსა და ზოგადად პარფიუმერიის მთელი სამყარო. აღსანიშნავია რომ თუ ერთ სუნამოს ორ სხვადასხვა ადამიანს მივაპკურებთ, შედეგი განსხვავებული იქნება, რადგან ამ დროს ქიმიას, ტემპერატურას და თვითონ ადამიანის სპეციფიურ სურნელს თავისი მოვალეობა აკისრიათ.
მეცხრამეტე საუკუნის შუა პერიოდამდე პარფიუმერები, საზოგადოების ყველაზე მდიდარი წარმომადგენლები იყვნენ. ეს ყველაფერი სრულიად განსხვავდება დღევანდელი რეალობისგან. ჩვენ უნდა მივიღოთ და გავითვალისწინოთ, რომ პარფიუმერია აღარ გულისხმობს მხოლოდ ნელსაცხებლებს. მასში იგულისხმება სხვა საყოფაცხოვრებო და კოსმეტიკის პროდუქციაც. მდგომარეობის დრამატული ცვლილება პარფიუმერიასთან მიმართებაში, სინთეზური ორგანული ქიმიის განვითარებას უკავშირდება. 100 წლის წინათ, პარფიუმერიას მთლიანად ნატურალური პროდუქტებით ამზადებდნენ, მაშინ როცა თანამედროვე ინდუსტრია სინთეზურ ანალოგებზეა დამოკიდებული. დღეს ათასობით ინგრედიენტიდან, რომელსაც ინდუსტრია იყენებს, საშუალოდ მხოლოდ 5%-ია ნატურალური წყაროდან მიღებული.
მოკლე ისტორია პარფიუმერიის შესახებ
სურნელოვანი მასალის გამოყენება სხვადასხვა მიზნით ადამიანმა ათასობით წლის წინ დაიწყო. ეგვიპტელები საკმაო პოპულარობით სარგებლობდნენ ამ სფეროში, ისინი ამ სურნელოვან მასალას სხვადასხვა ფორმით ამუშავებდნენ: წნეხდნენ, ხარშავდნენ, აშრობდნენ, აფხვიერებდნენ, ცხიმში ურევდნენ და მარტივი დისტილაციის ხერხსაც მიმართავდნენ.
ევროპაში პარფიუმერიის განვითარება ჯვაროსნების პერიოდს უკავშირდება. სხვადასხვა სუნელები გავრცელდა მთელ ევროპაში, რომელთაც იყენებდნენ, როგორც პარფიუმერიაში, ასევე მედიცინასა და საკვებში. მეჩვიდმეტე საუკუნეში საფრანგეთმა სუნამოების თვალსაზრისით საკმაოდ დიდი წარმატება მოიპოვა.
ალქიმიამ გზა გაუხსნა ქიმიას მეცხრამეტე საუკუნეში. 1882 წელს პოლ პარკუეტმა შექმნა Fougère Royale , ამასთან დაასინთეზა კუმარინის, მუხის, გერანიუმის და ბერგამოტის სურნელის მატარებელი ნაერთები. აქედან დაიწყო ახალი ერა. მომავალ წლებში სურნელოვანი ნაერთების სინთეზი მკვეთრად განვითარდა, ამასთან აღმოაჩინეს ახალი სურნელის მატარებელი ნაერთებიც, რომლებსაც აქტიურად იყენებდნენ სუნამოების დასამზადებლად. როგორც უკვე აღვნიშნეთ სუნამოების ინდუსტრიის განვითარება პირდაპირ კავშირში იყო ორგანული სინთეზის განვითარებასთან.
ბუნებრივი სუნამოების ინგრედიენტების წარმოება
ტრადიციულად, ახალი სინთეზური ნაერთების აღმოჩენა და დახვეწა დაფუძნებული იყო ბუნებრივი წყაროების, მაგალითად მცენარეების (მაგ.: ლავანდის და ჟასმინის), ხილის ( მაგ. : ლიმონისა და ფორთოხლის) და სხვ. დამუშავებით. ძირითადი კომპონენტები, რომლებიც ბუნებრივ წყაროში სუნის მატარებლები არიან, მიიღება როგორც ძველი, ასევე ახალი მეთოდების გამოყენებით სამნაირად : დაწნეხვა, ექსტრაქცია, პირდაპირი გამოხდა.
- დაწნეხვა ყველაზე მარტივია ამ სამიდან. ის მხოლოდ ცირტუსის ზეთის მისაღებად გამოიყენება. მაგალითად ლიმონის, ფორთოხლის, ბერგამოტის ზეთების. როცა ფორთოხლის კანი იწნიხება, საკმაო რაოდენობის ზეთი გამოიყოფა.
- წყლის ორთქლით გამოხდა გამოიყენება ინდუსტრიაში, ისევე როგორც უბრალოდ ლაბორატორიაში, ესენციების ექსტრაქციისთვის. წლის ორთქლის საშუალებით არომატული ნაერთები გამოიყოფა მცენარიდან, და ზეთს და წყალს საბოლოოდ აცილებენ ფაზების გაყოფით.
- ექსტრაქციას და პირდაპირ გამოხდას იყენებენ გამხსნელების გამოყენებისას. ეს ყველაზე მეტად გავრცელებული მეთოდია სურნელოვანი ნაერთების მისაღებად. გამხსნელებად იყენებენ პეტროლეინის ეთერს, აცეტონს, ჰექსანს და ეთილაცეტატს, დამოუკიდებლად, ან კომბინირებულად სხვადასხვა თანაფარდობის ვარიაციებით. ბოლო დროს ინტერესი დაიმსახურა კრიტიკული ნახშირბადის დიოქსიდის საშუალებით ექსტრაქციის მეთოდმა. წნევის საშუალებით ხდება ნახშირბადის დიოქსიდის გათხევადება შესაბამის ტემპერატურაზე, რაც საკმაოდ ძვირ აღჭურვილობას საჭიროებს. ეს აისახება მიღებული ზეთის ფასზეც, თუმცა ნახშირბადის დიოქსიდის გამოყენების დადებითი მხარე ისაა რომ მარტივად ხდება მისი მოშორება და მიღებული ზეთები საკმაოდ მაღალი ხარისხით გამოირჩევა.
პარფიუმერია ძირითადად ეყრდნობა ესენციურ ზეთებს. თუმცა ამასთან ზოგიერთი მცენარის დამუშავებისას გამოყოფილი წყალიც ინტენსიურად გამოიყენება წარმოებაში, მაგალითად: ვარდი, ლავანდა, ზოგიერთი ციტრუსი.
ესენციური ზეთების ფასები დამოკიდებულია მასალის ფასზე, ექსტრაქციის სიმარტივე-სირთულეზე, მიღებული ზეთის ხარისხზე და ა.შ. ლავანდის მაგალითს თუ განვიხილავთ, კილოგრამის საშუალო ფასი 22-30 $მდეა, და 250-300 ტონამდე გამოიყენება. ვარდი და ჟასმინი შედარებით ძვირია და გამოყენება ნაკლები. მთლიანობაში ვარდის ზეთის წარმოება 15-20 ტონამდე ადის და მისი ფასი კილოგრამზე 1500-დან 4500 $-მდე მერყეობს ხარისხის მიხედვით. ზუსტი ბალანსი მოცულობასა და ფასს შორის დამოკიდებულია ისეთ ფაქტორებზე როგორიცაა კულტივაცია, ექსტრაქციის სირთულე და გამოყენებადობა. ეს ყველაფერი ხსნის, რატომ იყვნენ საკმაოდ მდიდრები იმ დროისთვის ამ ინდუსტრიის წარმომადგენლები. მათი მასალა ყოველთვის ბუნებრივი იყო და პროდუქტის ფასიც შესაბამისად მაღალი.
აღსანიშნავია რომ ზოგიერთი ესენციური ზეთის ბუნებრივი გზით მიღება უფრო მარტივია, ვგულისხმობ ექსტრაქციას უშუალოდ მცენარიდან ვიდრე მისი დასინთეზება, ამის აშკარა მაგალითია ლავანდა რომელიც არაერთხელ ვახსენეთ უკვე.
ბუნებრივიდან - სინთეზურ მასალამდე
სინთეზური გზით მიღებული ნაერთების გამოყენება- პარფიუმერიის ინდუსტრიაში, მეცხრამეტე საუკუნეში ორგანული ქიმიის განვითარებას უკავშირდება. 1921 წელს „მადმუაზელ“ შანელმა გადაწვიტა შეექმნა საკუთარი სუნამო და ერნეს ბექსს სთოვა შეექმნა უნიკალური სურნელი. პარფიუმერმა პირველად გამოიყენა ალიფატური ალდეჰიდები რომ ჟასმინის მკვეთრი ნოტებით გაემდიდრებინა სურნელი. წარმატებამ რომელიც ამ აღმოჩენას უკავშირდებოდა სხვა პარფიუმერებსაც გადააწყვეტინა სინთეზური მასალის გამოყენება, რამაც პარფიუმერიის ახალი სიცოცხლე დაბადა. სინთეზური გზით მიღებული მასალა უფრო იაფია. ამის მაგალითია ბულგარული ვარდი.
აღსანიშნავია სინთეზური გზით მიღებული მასალის გამძლეობა სხვადასხვა პროდუქტში. უფრო დიდი ხნით გამოყენების შესაძლებლობა, ამასთან სხვადასხვა პროდუქტში თვისებების შენარჩუნების უნარი. მაშინ როცა ბუნებრივ მასალას ახასიათებს დეგრადაცია, რაც პროდუქტის ფერისა და სუნის ცვლილებაზე აისახება.
პარფიუმერიის ინდუსტრია მიჰყვება იგივე გზას, რასაც ფარმაცევტული ინდუსტრია, რაც ბუნებრივი წყაროების ანალიზს გულისხმობს, როგორიცაა მცენარეები, ხილი და ცხოველები. პირველ რიგში იმ მასალის იდენტიფიცირება ხდება, რომელსაც ბუნებაშიც ვნახულობთ, მაგალითად ყვავილები, რომელთაც სასიამოვნო სურნელი აქვთ. მასალა გროვდება ბუნებრივ პირობებში და იგზავნება ლაბორატორიაში, სადაც სურნელოვანი ნივთიერების სტრუქტურა - ანალიზის სხვადასხვა ფიზიკურ- ქიმიური მეთოდებით დგინდება. სურნელოვანი ნაერთის სტრუქტურის დადგენის შემდეგ მისი დასინთეზება იწყება. სტრუქტურა შეიძლება იყოს როგორც იდენტური, ასევე ანალოგიურიც. ანალოგებად ითვლება მიახლოებული სტრუქტურების მქონე ნაერთები, თუმცა არა იდენტური. მათი სინთეზის ძირითადი მიზეზი სხვადასხვა მახასიათებლების გაუმჯობესებაა, ამასთან მიახლოებული სტრუქტურის სინთეზისას შესაძლებელია იმის აღმოჩენა კონკრეტულად ნაერთის რა ნაწილია სურნელზე პასუხსიმგებელი. ამ ყველაფრის შესწავლა და მიღებული შედეგებით სხვადასხვა ვარიაციები პროდუქტის გაუმჯობესებას ემსახურება.
ანალოგების არსი კარგად ჩანს ჟასმინის მაგალითზე, სადაც 200 მდე ნაერთი ფიგურირებს . მათ შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია ჟასმონი და მეთილ ჟასმონატი. მათი სინთეზი დამატებით საფეხურს ითხოვს და პროცესის ფასიც იზრდება თუმცა არსებობს ჟასმონის იაფი ალტერნატივებიც როგორიცაა დიჰიდროჟასმონი, ჟასმატონი და მეთილ დიჰიდროჟასმონატი.
ის, რომ ,,ყველაფერი ქიმიია“ - რეალობაა, თუმცა მაინცდამაინც ცუდად ნუ გაიგებთ ამ ფრაზას. პირიქით ქიმიის მეტად შესწავლა- მეტ გასაქანს იძლევა ნებისმიერ სფეროში და ამის აშკარა მაგალითი პარფიუმერიის ინდუსტრიაა.
ლიტერატურა:
1. Pybus, D. H.; Sell, C. S. The Chemistry of Fragrances; RSC Paperbacks: Cambridge, United Kingdom, 1999
- Anne-Dominique Fortineau, Journal of Chemical Education, 2004, 81, 45-50.
გამოქვეყნებულია: 28-03-2020