Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Biotechnologiczne metody pozyskiwania substancji zapachowych dla branży kosmetycznej
Biotechnologiczne metody pozyskiwania substancji zapachowych dla branży kosmetycznej
Substancje zapachowe są bardzo ważną grupą surowców kosmetycznych. Rosnące oczekiwania konsumentów przyczyniają się do opracowywania i wdrażania nowych metod pozyskiwania substancji nadających zapach. Jednym ze sposobów pozyskiwania tych związków są procesy biotechnologiczne przy użyciu mikroorganizmów bądź izolowanych enzymów. Aromaty pochodzenia biotechnologicznego stanowią przewagę nad tymi pochodzenia syntetycznego dzięki produkcji przyjaznej dla środowiska.

 

Tym sposobem mogą być pozyskiwane estry, które stanowią ważną grupę związków chemicznych dających aromat. Biotechnologicznym sposobem otrzymywania estrów jest bezpośrednia estryfikacja lub transestryfikacja w rozpuszczalnikach organicznych przy użycia katalizatorów, jakimi są lipazy. Są one aktywne w środowisku rozpuszczalników organicznych, dzięki czemu możliwa jest lepsza rozpuszczalność lipofilowych substratów oraz ograniczenie reakcji pobocznych. Metoda umożliwa też otrzymanie octanu benzylu, który odpowiada za zapach gruszki, truskawki i jaśminu, octanu izoamylu, charakteryzującego się zapachem bananów, octanu etylu, który daje aromat brzoskwiniowy i malinowy oraz octanu izobutylu, pachnącego wiśniami, malinami i truskawkami.

Inną grupą aromatycznych związków chemicznych otrzymywanych dzięki możliwościom biotechnologicznym są laktony. Źródłami, z których są pozyskiwane mogą być: owoce, warzywa, orzechy, produkty mleczne, mięso. Mają zapach przyjemny i intensywny, a zależy on od wielkości pierścienia aromatycznego, długości łańcucha węglowego pobocznego oraz innych czynników wynikających z budowy chemicznej związku. Takim sposobem otrzymuje się np γ-dekalakton, który charakteryzuje się silnym olejowo-brzoskwiniowym zapachem, wyczuwalnym już w niewielkich stężeniach.  γ-nonalakton otrzymany tym sposobem będzie pachniał kokosem, a dec-3-en-4-olid - silnie owocowo.

Poza estrami, ważnymi grupami związków chemicznych są alkohole, aldehydy i kwasy karboksylowe. I tak, 2-fenyloetanol, który ma zapach różany i geraniowy pozyskuje się dzięki procesowi przekształcania aminokwasu L-fenyloalaniny do 2-fenyloetanolu za pomocą drożdży. Jednym z alkoholi otrzymywanym dzięki biokatalizie jest cis-3-heksen-1-ol, który nadaje intensywny zapach świeżo skoszonej trawy. Proces otrzymywania tego związku katalizuje liaza wodoronadtlenkowa.

Wiele aromatycznych kwasów karboksylowych również jest pozyskiwanych za pomocą biotechnologicznego procesu utleniania alkoholi przy udziale bakterii kwasu octowego. Tak powstaje kwas propionowy, dający intensywny zapach maliny i truskawki, kwas masłowy, który nadaje orzechowy zapach czy też kwas izomasłowy pachnący owocami. Ważnymi związkami organicznymi w świecie zapachów jest benzaldehyd i wanilina. Benzaldehyd odpowiada za wiele zapachów owocowych. Pozyskiwany syntetycznie za pomocą ekstrakcji prowadzi do powstania produktów ubocznych, takich jak cyjanowodór. Dlatego też, wiele możlwości daje tu biotechnologiczna metoda pozyskiwania benzaldehydu, w której prekursorem jest L-fenyloalanina. Wanilina odpowiadająca za zapach wanilii naturalnie występuje w ziarnach rośliny tropikalnej. Dlatego też pozyskiwanie tego związku za pomocą ekstrakcji jest trudne i mało wydajne. Pomocny staje się zatem proces biokonwersji przy udziale odpowiednich bakterii. Wspominając o substancjach zapachowych należy także pamiętać o grupie związków heterocyklicznych oraz o terpenoidach.

Świat zapachów w dziedzinie kosmetologicznej i produkcyjnej odgrywa bardzo istotną rolę, często kluczową przy zachęceniu konsumenta. Pozyskiwanie związków zapachowych łączy rożne dziedziny - mogą to być procesy chemiczne, takie jak procesy ekstrakcji czy syntezy organicznej, a mogą to być też reakcje biotechnologiczne przy użyciu poszczególnych mikroorganizmów i katalizatorów.

Źródła

[1] J. Krzyczkowska, E. Białecka-Florjańczyk, I. Stolarzewicz; Biotechnologiczne metody otrzymywania substancji zapachowych; ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość., 2009, 3 (64), 5-18

[2] M. Molski, Chemia Piękna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012

KOMENTARZE
news

<Październik 2017>

pnwtśrczptsbnd
25
26
28
Forum Druku Cyfrowego
2017-09-28 do 2017-09-28
30
1
2
3
4
Warsztaty miareczkowe
2017-10-04 do 2017-10-05
7
8
11
14
17
18
21
22
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
Newsletter