< Ainesosat

Hajusteet

hajusteet1.png

Hajusteet ovat voimakkaan tuoksuisia, haihtuvia, orgaanisia yhdisteitä. Hajusteiden tarkoitus on peittää tai muuttaa kosmetiikkatuotteen käyttäjän tai tuotteessa käytettyjen raaka-aineiden hajua.

Hajusteeksi luokiteltuja aineita on 2747 EU:n Cosing –tietokannan mukaan. Osalla hajusteista on lainsäädännöllisiä rajoituksia. Rajoitukset koskevat yleensä pitoisuuksia, jotka ovat pienempiä iholle jätettävissä tuotteissa (esimerkiksi voiteet) kuin poishuuhdeltavissa tuotteessa (esimerkiksi sampoot). Hajusteet merkitään ainesosa- eli INCI –luetteloon nimellä parfum tai aroma. Mikäli tuotteessa on käytetty hajustetta, joka kuuluu 26 yleisimmin allergisoivan hajusteaineen ryhmään, tulee kyseinen aine nimetä ainesosaluetteloon erikseen nimen parfum tai aroma lisäksi. Yhden tuotteen tuoksussa (parfum) voi olla yli 200 tuoksuainetta.

Hajusteiden valmistus

"One has to rely on chemists to find new aroma chemicals, creating new, original notes. In perfumery the future lies primarily in the hands of the chemists"
(Ernest Beaux, Chanel 5 –tuoksun kehittäjä)

Hajusteita voidaan valmistaa synteettisesti tai kasviperäisistä raaka-aineista uuttamalla, puristamalla tai höyrytislaamalla. Puristusmenetelmä (expression) on kemiallisesti yksinkertaisin. Sen avulla valmistetaan yleensä tuoksuvat sitrusöljyt.

hajusteet2.pngHöyrytislausta (steam distillation) käytetään eteeristen öljyjen (essential oils) valmistuksessa. Eteerisiä öljyjä saadaan kuivatuista tai tuoreista puumateriaaleista, mausteista, kukista tai yrteistä johtamalla kuumaa höyryä kasviaineksen läpi. Kuumassa höyryssä kaasuuntuneet eteeriset öljyt johdetaan putkia pitkin keräysastioihin, joissa tisle viilennetään ja nesteytetään.

Happipitoisia terpeenijohdannaisia linaloolia, geraniolia ja sitronellolia on monien kasvien haihtuvissa öljyissä. Näitä ruusuntuoksuisia yhdisteitä käytetään runsaasti hajusteteollisuudessa joko sellaisenaan tai estereinä

Mikäli aromaattiset yhdisteet eivät pysy stabiilina höyrytislauksen kuumissa lämpötiloissa, hajusteen valmistusmenetelmänä voidaan käyttää uuttoa (extraction). Uuttomenetelmiä ovat kylmäuutto (enfleurage), kuumauutto (maceration) ja liuotinuutto (solvent extraction). Kylmäuutossa esimerkiksi jasmiinin terälehtiä imeytetään eläinrasvaan tai kasviöljyyn, kunnes saavutetaan haluttu tuoksu. Valmista, tuoksuvaa tuotetta sanotaan pomadaksi (pommade). Kuumauutossa kukan terälehdet sekoiteaan noin 70 –asteiseen rasvaan tai öljyyn.

Uuttomenetelmistä yleisin on liuotinuutto. Liuottimina voidaan käyttää esimerkiksi heksaania, eetteriä, asetonia tai etyyliasetaattia. Liuotinuton seurauksena saadaan vahamaista, jähmeää uutetta (concrete). Kun vahaan sekoitetaan etanolia, muodostuu öljymäinen tiiviste (absolute). Etanoliuutosta syntynyt tuote on nimeltään tinktuura (tincure). Uusi menetelmä, hiilidioksidiuutto, tuottaa erittäin puhdasta ja laadukasta hajusteainetta. Hiilidioksidiuutto vaatii erityisen laitteiston ja on prosessina perinteisiä menetelmiä kalliimpi.

hajusteet3.png

Kasviperäisten hajusteiden valmistusprosessit ja valmistuksen tuloksena syntyneet tuotteet

Hajusteiden synteettinen valmistus on yleistynyt viimeisten vuosikymmenten aikana huomattavasti. Yhä useampi hajusteaine voidaan valmistaa kopioimalla kasviperäisen hajusteaineen molekyylirakenne. Tällaisia hajusteaineita ovat esimerkiksi linalooli ja sitraali. Synteettisten hajusteaineiden valmistuksen suosion syitä ovat edullisempi hinta ja tasaisempi laatu. Kun 90 % synteettisistä hajusteaineista maksaa noin 7-70 €/kg vastaavat, luonnosta peräisin olevat hajusteaineet voivat maksaa esimerkiksi 2000 €/kg, kuten joidenkin ruusulajikkeiden öljyt. Niin sanotuissa funktionaalisissa, suurille käyttäjäryhmille valmistetuissa arkikäyttöön tarkoitetuissa kosmetiikka- ja hygieniatuotteissa käytettävät hajusteet ovat lähes aina synteettisiä.

Valmistuksessa hajusteilta toivotaan seuraavia ominaisuuksia:

  • stabiilius laajalla pH –alueella
  • myrkyttömyys
  • biohajoavuus
  • haluttu käyttäytyminen (haihtuvuus, levittyvyys ym.) iholla ja hiuksissa
  • haluttu käyttäytyminen muiden, tuotteessa olevien aineiden kanssa

hajusteet4.pngKeskeisimpiä ominaisuuksia hajusteen ominaisuuksien tutkimiseksi on hajustearvo (odour value), joka on tutkittavan hajusteen höyrynpaineen suhde hajusteen määrään. Kaupallisille hajusteille hajustearvo on 10-107 höyrynpaineen ollessa 50 ng/l - 50mg/l ja hajusteen määrän ollessa 2 pg/l - 2μg/l. Mitä korkeampi hajustearvo, sitä voimakkaammasta hajusteesta on kysymys.

Hajusteiden kemiaa

Monet, alun perin luonnosta peräisin olevat hajusteaineet ovat terpenoideja. Terpeeneistä di- ja triterpeenit ovat tuoksuttomia, kun taas mono- ja seskviterpeenien tuoksu on miellyttävä. Monoterpeenien rakennekaava on C10H16 ja se rakentuu kahdesta isopreenista. Sitruunan kuoressa ja männyn neulasissa esiintyvä hajusteaine limoneeni on monosyklinen terpeeni. Luonnon limoneeni on optisesti aktiivinen, kun taas synteettisesti valmistettu limoneeni-enantiomeeri dipenteeni on optisesti inaktiivinen. Limoneenia saadaan isopreenistä kuumentamalla (Diels-Alder –reaktio):

hajusteet5.png

Kuva: Isopreenistä muodostuu limoneenia kuumentamalla

Hajusteet kuuluvat monenlaisiin kemiallisiin ryhmiin. Hajusteiden keskeisimmät, kemialliset ryhmät on esitetty seuraavassa taulukossa:

Hajusteiden keskeiset kemialliset ryhmät

 

Alifaattiset

Asykliset terpeenit

Sykliset terpeenit

Aromaattiset

Hiilivedyt

Vähän merkitystä teollisuudessa, voimakas vihreä tuoksu.

Vähän merkitystä teollisuudessa, aggressiivinen tuoksu.

Eteerisissä öljyissä, osana hajusteiden valmistuksessa.

1,8-p-menthadiene (Limonene)

limonene.png

Vähän merkitystä teollisuudessa, harvinaisia.

Alkoholit

Esiintyy runsaasti luonnossa, heikko, vihreä tuoksu.

2,6-Dimethyl-2-heptanol

dimethyl2heptanol.png

Monissa eteerisissä öljyissä. Käytetyimpiä.

 3,7-dimethyl-trans-2,6-octadien-1-ol (Geraniol)

3_7dimethyl.png

Usein yhtenä hajustekomponenttina eteerisissä öljyissä.

 p-menthan-3-ol 

p-menthan.png(-)-menthol

Yksi tärkeimpiä ryhmiä. Tärkein kanelialkoholi.

 

3-phenyl-2-propen-1-ol

(Cinnamic alcohol)

cinnamic_alcohol.png

Aldehydit ja asetaalit

Rasva-aldehydit C8-C13 tärkeimpiä hajusteyhdisteitä.

2,6,10-Trimethyl-5,9-Undecadienal

2610trimethyl.png

Terpenoidi-

synteeseissä tärkeitä aineita.

3,7-dimethyl-2,6-octadien-1-al (Geranial)

37dimethyl.png

Eteerisissä öljyissä pieninä pitoisuuksina, harvoin yksinään hajusteissa.

Useita tärkeitä yhdisteitä (kaneli- ja bentsaldehydi tärkeimpiä).

Benzaldehyde

benzaldehyde.png

Ketonit

Vähän merkitystä teollisuudessa. Laventelimaisissa tuoksuissa.

Ei merkitystä teollisuudessa. Terpeenien hajoamisprosessit.

Muutamilla teollista merkitystä (karvoni, mentoni, kamferi).

Aryylimetyyliketonit keskeisimpiä.

 

 

Hapot ja esterit

Monissa eteerisissä öljyissä ja ruuassa. Pysyvät heikosti.

2-Methyl-2-pentenoic acid

2methyl.png

Vähän käytettyjä. Tärkeimpiä terpeeniesterit, kuten geranyyliasetaaatti.

Esterit yleisiä hajusteissa ja makuaineissa.

(–)-p-menthan-3-yl acetate

p-menthan-3-yl.png

Asetaatit yleisempiä, erityinen tuoksu. Bentsyyliestereitä runsaasti luonnossa.

asetaatit.png

hajusteet6.pngErilaiset tuoksut

Hajusteita kehittelevät parfymöörit, jotka luovat halutun tuoksukokonaisuuden yhdistelemällä erilaisia tislaus- puristus tai uuttomenetelmissä syntyneitä hajustekonsentraatteja. Yleisimpiä hajusteyhdisteitä ja niiden ominaistuoksuja on esitelty seuraavassa taulukossa:

Yleisimmät hajusteyhdisteet ja niiden ominaistuoksut

Hajusteyhdiste

Ominaistuoksu

Bentsyyliasetaatti

Kevyt, kukkainen, hedelmäinen

Bensyylisalisylaatti

Lämmin, balsamimainen

Isobornyyliasetaatti

Raikas, mäntyinen

Sitronellaali

Ruusuinen

Dihydromyrsenoli

Sitruksinen

Geranioli

Kukkainen, ruusuinen

Heliotropiini

Makea, kukkainen ja puuterimainen

Heksyylikanelialdehydi

Kevyt, herkkä

Indoli

Kukkainen, eläimellinen

Gamma-metyyli-iononi

Puumainen, kukkainen

Fenyylietyylialkoholi

Kukkainen

Vanilliini

Makea, puuterimainen

Valmiissa tuotteessa tuoksut vapautuvat kolmessa vaiheessa. Ensimmäiseksi vapautuu latvatuoksu (head note), joka on koostumukseltaan haihtuvin. Kasviperäiset latvatuoksut saadaan tavallisimmin sitrushedelmistä ja yrteistä. Synteettiset latvatuoksut voivat olla alifaattisia aldehydejä tai monoterpeeniestereitä. Sydäntuoksut (heart notes) ovat aikaisemmin eristetty kukista, kuten ruusuista, liljoista ja orvokeista. Nykyään sydäntuoksut ovat useimmin synteettistä alkuperää, kuten geranioli ja sitronelloli. Nämä ovat kukista eristettyjä tuoksuaineita halvempia ja helpommin saatavilla. Yksi kilogramma orvokinkukista saatavaa tuoksuöljyä vaatii noin 33 000 kg terälehtiä. Pohjatuoksut (base notes) haihtuvat iholta viimeiseksi. Pohjatuoksut ovat yleensä puuta, ambraa tai myskiä muistuttavia. Puu- ja ambratuoksut ovat seskviterpeeneitä, joiden hajusteominaisuudet ja laatu määräytyvät molekyylin stereokemiallisten ominaisuuksien mukaan. Myskin ja ambran tuoksut ovat alunperin eläinperäisiä (myskihärkä, sivettikissa). Nykyään eläinperäisiä tuoksuaineita on korvattu synteettisillä ja puolisynteettisillä aineilla.

Paljonko valmiissa tuotteessa on latva-, sydän- tai pohjatuoksua, riippuu tuotteesta. Poishuuhdeltavissa tuotteissa latvatuoksun osuus on suurempi kuin iholle jätettävissä tuotteissa. Esimerkiksi voiteissa pohjatuoksun osuus voi olla 50 %. Jotta tuoksu ei haihtuisi tuotteesta liian nopeasti, voidaan käyttää kiinnitysaineita. Näitä ovat esimerkiksi dipropyleeniglykoli tai dietyyliftalaatti. Hajusteen kokonaispitoisuus vaihtelee tuotteessa riippuen käyttötarkoituksesta.

Kosmetiikkatuotteiden hajustepitoisuudet

Tuote

Hajusteen määrä w%

Parfum

15-20

Eau de cologne

1-5

Kiinteä saippua

1-3

Sampoo tai nestesaippua

0,5-1

Emulsiot

0,2-0,5

Aerosolit

0,3-1