علم شیمی و روایح: بخش دوم
پایه‌ها
تولیدکنندگان مواد اولیه، از اوایل قرن بیستم، برای یاری رساندن به عطرسازان، و نیز تبلیغ مواد و ترکیبات خود، شروع به ارائۀ ترکیبات کوچک و آکوردهای آماده کردند. این ترکیبات امروزه تحت عنوان پایه شناخته می‌شوند. شرکت‌هایی چون Chuit & Neaf، Synarome، Givaudan و …، مواد طبیعی که تا آنموقع به شکل عصاره و خالص وجود داشتند و به سختی تهیه می‌شدند را به شکل صنعتی و ارزان‌تر، به شکل انبوه بازتولید کردند. اما کار به اینجا ختم نشد: این شرکت‌ها ترکیباتی را تولید کردند که امکان تهیۀ عصارۀ طبیعی آنها وجود ندارد. این ترکیبات که مخلوطی از مواد طبیعی و شیمیایی بودند، حاصل تلاش و پژوهش شیمیدان‌هایی چون ماریوس رِبول، ونسان روبر، ماری تِرز دی لِیر و … بودند و به عطرسازان امکان این را می‌دادند که ترکیبات مدنظر خود را به سادگی تهیه و امتحان کنند.
از مولکول به رایحه
گرچه شیمیدان‌ها توانایی طراحی هر مولکولی را دارند، اما مکانیزم درک و پردازش حس بویایی برگرفته از مولکول‌ها هنوز چندان واضح نیست، لذا پیشبینی بوی یک مولکول پیش از طراحی آن، کار دشواری است. ترکیبات با ساختار کاملاً متفاوت، ممکن است رایحه‌ای مشابه هم داشته باشند (مانند مولکول کامفور و فروسین)؛ از آن طرف مولکول‌های با اختلاف جزئی در ساختار، ممکن است رایحه‌ای کاملاً متفاوت داشته باشند (مانند وانیل و ایزو وانیل). یک مولکول حاوی خواص بویایی، تنها با وجهۀ بویایی نیست که شناخت می‌شود؛ دو فاکتور دیگر نیز در تعیین نحوۀ استفاده از آن توسط عطرساز موثرند:
فرار بودن یا به عبارت دیگر، نرخی که با آن مولکول تبخیر می‌شود. این عامل میزان پایداری رایحه را تعیین می‌کند؛ مثلاً لیمونن در میوۀ سیتروسی، پس از چند دقیقه کاملاً بخار می‌شود درحالیکه وانیل یا گالاکسولاید بعد از ۲۴ ساعت هنوز حضور دارد، چراکه به آرامی بخار می‌شود.
قدرت که به میزان تشخیص‌پذیری رایحه اشاره می‌کند؛ درواقع حدأقل حجم مادۀ لازم است که در یک لیتر هوا، خاصیت بویایی‌اش مشخص شود. رکورد کنونی در دست مولکول شراب لاکتون است که بوی نارگیلی دارد و در خیلی از میوه‌ها یافت می‌شود؛ فقط حدود ده فمتوگرم (یک میلیونوم از یک میلیاردم یک گرم) از این ماده کافی است که یک لیتر هوا را معطر کند. این بدین معناست که یک گرم از لاکتون شراب، برای معطر کردن هوای شهر پاریس تا ارتفاع یک کیلومتری آن کافی است.
پایه‌های مهم و عطرهای افسانه‌ای ساخته شده با آن پایه‌ها
پایۀ Cuir de Russie
– De Laire
– Birch tar and IBQ
– Knize Ten by Knize
پایۀ مِلیتیس
– Givaudan by Marius Reboul
– Salicylates, Coumarin, eugenol
– Moment supreme by Jean Patou
پایۀ Mousse de Saxe
– De Laire by Marie-Therese de Laire
– IBQ, Geranium, Vanilin
– Nuit de Noel by Caron
– Habanita by Molinard
پایۀ پرونول
– De Laire by Edmont Roudnitska
– Aldehyde C-18 or gamma-Nonalactone
– Femme by Rochas
– Feminite du bois by Shiseido
– Kenzo Jungle l’Elephant by Kenzo
پایۀ Animalis SP
– Synarome
– Para-Cresol, Civet, Costus
– Opium and Kouros by Yves Saint Laurent
پایۀ Mayciane
– De Laire by Henri Robert
– Hydroxycitronellal, benzyl acetate, indole
– No. 19 by Chanel
پایۀ Ambre 83
– De Laire
– Vanillin, Labdanum
– Ambre antique by Coty
– Ambre Sultan by Serge Lutens
پایۀ Dianthine
– Chuit & Naef
– Eugenol, isoeugenol, benzyl Salcylate
– L’Origan by Coty
IRFA: مولکول‌ها تحت نظارت‌اند
سازمان بین‌المللی عطر در سال ۱۹۷۳ با هدف تعیین استاندارد برای محصولات معطر احداث شد. کار این نهاد، تجمیع اطلاعات در باب مواد اولیه و فرمول استفاده شده در عطرها برای ارائه پیشنهادات برای بهره‌وری بیشتر بر مبنای استانداردها و تضمین سلامت مصرف‌کنندگان و طبیعت است. ایشان قادر به محدود کردن مصرف ماده‌ای خاص و در موارد افراطی، قادر به منع کلی موادی هستند که آسیب بالایی وارد می‌کنند. بسته به میزان خطر، سازمان‌های بین‌المللی چون اتحادیۀ اروپا می‌توانند اعمال نفوذ کرده و مصرف ماده‌ای را به کل ممنوع اعلام کنند. برای مثال مشک نیترو توسط IRFA به خاطر خواص فوتوسنسیتیو، ممنوع اعلام شد. سپس با انجام مطالعات بیشتر و مشخص شدن ابعاد مشکلات، اتحادیۀ اروپا تولید، تجارت و استفاده از آن را ممنون کرد. همین کار در مورد نیتروبنزن که بویی مشابه بادام دارد و فنیل بِنزوآت نیز انجام شد. مصرف مواد دیگری مانند هیدروکسی سیترونلال، استراگُل و داماسکونس هم به دلیل خواص حساسیت‌زایشان به شدت محدود شده است.
بوی آینده
رقابت در خلاقیت
مولکول‌های بویایی جدیدی هر سال توسط شرکت‌های تهیۀ مواد اولیۀ عطرسازی ابداع می‌شوند. درواقع بخش مهمی از درآمد این شرکت‌ها از فروش فرمول این مواد به شرکت‌های عطرسازی حاصل می‌شود. به طور میانگین، این شرکت‌ها هر ساله حدود ده درصد از سودشان را روی بخش تحقیق و توسعه سرمایه‌گذاری می‌کنند. این فرایند گران‌قیمت است: هر مولکول جدید، حدوداً دو میلیون دلار هزینه دربرمی‌گیرد. لذا لازم است که شرکت‌ها، اهداف خود را به طور دقیقی معین کنند. اهدافی که باید درنظر گرفته شوند عبارتند از: پتانسیل رایحه در رایج و محبوب شدن، هزینۀ تولید مولکول، احتمال موفقیت در رقابت موجود و تأثیر مولکول بر محیط زیست. اگر یکی از این عوامل نامطلوب باشد، تحقیقات متوقف می‌شود. هدف اصلی این تحقیقات، یافتن جایگزین مناسب برای موادی است که IFRA استفاده از آنها را محدود یا منع می‌کند. معمولاً قبل اعمال چنین قوانینی، پنجره‌ای پنج ساله درنظر گرفته می‌شود که شرکت‌ها جایگزین مناسب را پیدا کنند.
چرخۀ تولید طولانی
هر ساله، بخش تحقیق و توسعه حدود ۵۰۰ تا ۳۰۰۰ مولکول تولید می‌کند که حدود ۲۰۰ تا از آنها بعد از ارزیابی اولیه باقی می‌مانند. سپس عطرسازها مسئولیت بهره‌گیری از آنها را هم به شکل خالص، هم در آکوردها و هم عطرها به عهده می‌گیرند. در انتها، فقط چهار یا پنج تا از آنها جزو ترکیبات مهم عطرساز خواهند شد. اما چرخه تولید هنوز ادامه دارد: موانع و آزمایش‌های فراوانی روی آنها اعمال می‌شود تا میزان سالم بودن مواد، تجزیه‌پذیری در طبیعت، پایداری و امکان ایجاد حساسیت روی پوست مشخص شود. همچنین فرایند تولید مولکول‌ها هم بهینه‌سازی می‌شود تا امکان تولید و تهیۀ آنها با کمترین هزینۀ ممکن فراهم شود.
مولکول‌ها، در بند
ثبت رسمی یک مولکول، حق رسمی استفاده از آن را تا بیست سال آینده به طراح آن می‌بخشد. در طول این بازه، شرکت تولید کننده شاید تصمیم به حفظ حق استفاده از مولکول را بگیرند. بدین ترتیب عطرسازان همکارِ این شرکت، می‌توانند از موادی که در انحصار آنهاست بهره ببرند و متمایز بمانند. به این مولکول‌های انحصاری، «مولکول‌های در بند» یک شرکت می‌گویند. هر شرکت عطرسازی حدود چند مولکول مخصوص خود را دارد. از طرف دیگر، اگر رقابت بر سر مولکول بسیار بالا باشد و شرکت اطمینان حاصل کند که با فروش آن، سرمایۀ شرکت باز می‌گردد، ممکن است مولکول به فروش نهاده شود.
شیمیِ سبز
گرچه سنتز مولکول‌های بویایی هنوز هم معمولاً توسط صنعت پتروشیمی انجام می‌گیرد، کاهش استفاده از مواد سمی، کاهش مواد فرار، و کاهش انرژی و زبالات شیمیایی، اصول موضوع رسمی این روزها هستند. رعایت این اصول جدا از حفظ محیط زیست، منجربه بهبود روابط شرکت با جامعه و افزایش اعتبار آنها می‌شود. اما رقبای دیگری نیز برای صنعت پتروشیمی پیدا شده‌اند. برخی خانه‌های عطرسازی، امکانات جدید را در بیوتکنولوژی می‌جویند. بدین ترتیب، تولید مولکول‌ها از طریق تخمیر، آنزیم‌ها (پروتئین‌های طبیعی) یا میکروارگانیسم‌ها میسر شده است و این روش‌ها در حال رقابت با پتروشیمی هستند. در ۲۰۱۴، با استفاده از این روش، Firmenich توانستد مادۀ clearwood را به جای Patchouli طراحی کند. این ماده توسط IFRA، مادۀ طبیعی شناخته می‌شود. اما باید آگاه بود که به زعم برخی، شرکت‌های عطرسازی از عنوان «طبیعی» سواستفاده می‌کنند. منتقدان معتقدند که گرچه فرایند تولید ممکن است طبیعی باشد اما مادۀ نهایی، به هرحال در طبیعت یافت نمی‌شود. درواقع تولید این مواد اصطلاحاً «طبیعی»، صرفاً به مدد جدیدترین تکنولوژی‌های زیست‌شناختی میسر می‌شوند. درنهایت می‌توان گفت که مرز میان طبیعی و صنعتی، به شکل روزافزونی درحال مبهم و غیرقابل تشخیص شدن است.