Запахи окружающего мира чрезвычайно разнообразны. Поэтому их классификация представляет определенную трудность, так как опирается на субъективную оценку, свойственную, например, разному возрасту, определенному уровню психологического и эмоционального настроя, социальному положению, воспитанию, привычному стилю восприятия и многому другому .
Несмотря на это, найти критерии и объективно оценить многочисленные проявления ароматов пытались исследователи и ученые разных веков. Так, в 1756 году Карл Линней разделил запахи на шесть классов: ароматические, бальзамические, амбромускусные, чесночные, каприловые (или козловые), дурманящие.
В середине ХХ столетия ученый Р.Монкрифф предположил существование нескольких типов обонятельных хеморецепторов, способных присоединять молекулы химических веществ с определенной стереохимической конструкцией. Данная гипотеза легла в основу стеореохимической теории запахов, которая базируется на выявлении соответствия между стереохимической формулой молекул пахучих веществ и присущим им запахом.
Экспериментальное обоснование данной теории осуществил другой ученый Эймур, которому удалось среди нескольких сотен исследованных пахучих молекул выявить семь различающихся классов. В каждом из них оказались вещества со сходной стереохимической конфигурацией молекул и сходным запахом. Все вещества, обладающие сходным запахом, как доказало исследование ученого, имели и геометрически сходную форму молекул, отличную от молекул веществ с иным запахом (таблица 1).
Таблица 1
Классификация первичных запахов (по Эймуру)
Наряду с классификацией запахов по Эймуру, часто используется подход к классификации запахов, предложенный в первой четверти ХХ столетия Цваардемакером. По ней пахучие вещества делятся на девять классов :
1 -- эфирные запахи:
уксусно-амиловый эфир;
сложные этиловые и метиловые эфиры масляной, изова- лерьяновой, капроновой и каприловой кислот;
бензил-ацетат, ацетон, этиловый эфир, бутиловый эфир, хлороформ.
2 -- ароматические запахи:
камфорные запахи: камфора, борнеол, уксуснокислый бор- веол, эвкалиптол;
пряные запахи: коричный альдегид, эвгенол, перец, гвоздика, мускат;
анисовые запахи: сафрол, карвон, метиловый эфир салициловой кислоты, карванол, тимол, ментол;
лимонные запахи: уксуснокислый линалоол, цитраль;
миндальные запахи: бензальдегид, нитробензол, цианистые соединения.
3 -- бальзамические запахи:
цветочные запахи: гераниол, питронеллол, нерол, метилен- фенилгликоль, линэлоол, терпинеол, метиловый эфир антра- ниловой кислоты;
лилейные запахи: пиперонал, гелиотропин, ионон, ирон, стирол,
ванильные запахи: ванилин, кумарин.
- 4 -- амбромускусные запахи: амбра, мускус, тринитробутилтолуол.
- 5 -- чесночные запахи:
луковичные запахи: ацетилен, сероводород, меркаптан, ихтиол;
мышьяковистые запахи: мышьяковистый водород, фосфористый водород, какодил, триметиламин;
галоидные запахи: бром, хлор.
6 -- пригорелые запахи:
жженый кофе, поджаренный хлеб, гваякол, крезол;
бензол, толуол, ксилол, фенол, нафталин.
7 класс -- каприловые запахи:
каприловая кислота и ее гомологи;
запахи сыра, пота, прогорклого масла, кошачий запах.
8 класс -- противные запахи:
некротические запахи;
запах клопов.
9 класс -- тошнотворные запахи.
Во второй половине XX века исследования строения ароматических молекул позволили ученым предложить классификацию запахов по химической структуре ароматических веществ.
Позднее было установлено, что разный аромат пахучих веществ обусловлен химическим составом, содержащим разные группы молекулярных соединений .
Поэтому, в зависимости от компонентного состава эфирных масел, ароматы были разделены на 10 групп: пряные, цветочные, фруктовые, бальзамические (смолистые), камфорные, травяные, древесные, цитрусовые, пригорелые, вонючие. аромат запах эфирный душистый
Однако более поздние исследования показали, что между характером пахучего вещества и химической структурой не всегда есть прямая зависимость. Поэтому к ароматическим веществам была применена традиционная классификация западной медицины по их медико-фармакологическим свойствам, в основе которой лежит симптоматическая направленность ароматических веществ. Достоинство этой системы симптоматической классификации заключается в ценной практической информации о лекарственных свойствах ароматов.
Ароматерапевты с успехом используют также классификацию пахучих веществ по степени их летучести (скорости испарения), предложенную парфюмерами, отмечая существование той зависимости, которая имеет место между скоростью испарения аромата и воздействием эфирного масла на организм. Ароматы в этой классификации подразделяются на три тона -- нижний, верхний и средний.
Каждая из предложенных классификаций отражает черты определенного сходства пахучих веществ, беря за основу их качественные или количественные характеристики, внутренние или внешние проявления и свойства. Однако надо отметить, что до настоящего времени западная медицина не имеет общей классификации пахучих веществ.
Классификацию ароматов в китайской медицине определяют и формируют взаимоотношения инь--ян, существующие в системе у син. Она естественно находит свое место в общей концепции китайской терапии.
2.2 Химическое строение запахов
Обширный экспериментальный материал о связи между запахом соединений и строением их молекул (тип, число и положение функциональных групп, величина, разветвлённость, пространственная структура, наличие кратных связей и др.) пока недостаточен для того, чтобы на основании этих данных можно было предсказать запах вещества. Тем не менее для отдельных групп соединений выявлены некоторые частные закономерности. Накопление в одной молекуле нескольких одинаковых функциональных групп (а в случае соединений алифатического ряда -- и разных) приводит обычно к ослаблению запаха или даже к полному его исчезновению (например, при переходе от одноатомных спиртов к многоатомным). Запах у альдегидов изостроения обычно бывает более сильным и приятным, чем у изомеров нормального строения .
Значительное влияние на запах оказывает величина молекулы. Обычно соседние члены гомологического ряда обладают сходным запахом, причём сила его постепенно меняется при переходе от одного члена ряда к другому. При достижении определённой величины молекулы запах исчезает. Так, соединения алифатического ряда, имеющие более 17-18 атомов углерода, как правило, лишены запаха. Запах зависит также от числа атомов углерода в цикле. Например, макроциклические кетоны С5-6 имеют запах горького миндаля или ментола, С6-9 -- дают переходный запах, С9-12 -- запах камфары или мяты, С13 -- запах смолы или кедра, С14-16-- запах мускуса или персика, С17-18 -- запах лука, а соединения с С18 и более либо не пахнут вообще, либо пахнут очень слабо:
Сила аромата зависит также от степени разветвления цепи атомов углерода. Например, миристиновый альдегид пахнет очень слабо, а его изомер -- сильно и приятно:
Сходство структур соединений не всегда обусловливает сходство их запахов. Например, эфиры (в-нафтола с приятным и сильным запахом широко используют в парфюмерии, а эфиры б-нафтола совсем не пахнут:
Этот же эффект наблюдается и у полизамещённых бензолов. Ванилин -- одно из самых известных душистых веществ, а изованилин пахнет подобно фенолу (карболке), да и то при повышенной температуре:
Наличие кратных связей -- один из признаков того, что вещество обладает запахом. Рассмотрим, например, изоэвгенон и эвгенон:
У обоих веществ ярко выраженный гвоздичный запах, их широко используют в парфюмерии. При этом изоэвгенон имеет более приятный запах, чем эвгенон. Однако стоит насытить у них двойную связь, и запах почти исчезает.
Известны и обратные случаи. Цикламен-альдегид (цикламаль) -- вещество с нежнейшим цветочным запахом -- одно из ценнейших веществ, содержит насыщенную боковую цепочку, а форцикламен, имеющий двойную связь в этой цепочке, обладает слабым неприятным запахом:
Часто неприятный запах вещества обусловлен тройной связью. Однако и здесь есть исключение. Фолион -- необходимая составная часть многих парфюмерных композиций -- вещество, в котором запах свежей зелени прекрасно уживается с тройной связью:
С другой стороны, вещества, различающиеся по химическому строению, могут иметь сходные запахи. Например розоподобный запах характерен для розацетата 3-метил-1-фенил-3-пентанола,гераниола и его цис-изомера -- нерола, розеноксида.
На запах влияет и степень разбавления вещества. Так, некоторые пахучие вещества в чистом виде имеют неприятный запах (например, цибет, индол). Смешивание различных душистых веществ в определённом соотношении может приводить как к появлению нового запаха, так и к его исчезновению.
Итак, в стереохимической теории (Дж. Эймур, 1952) предполагалось существование 7 первичных запахов, которым соответствуют 7 типов рецепторов; взаимодействие последних с молекулами душистых веществ определяется геометрическими факторами. При этом молекулы душистых веществ рассматривались в виде жёстких стереохимических моделей, а обонятельные рецепторы -- в виде лунок различной формы. Волновая теория (Р. Райт, 1954) постулировала, что запах определяется спектром колебательных частот молекул в диапазоне 500-50 см-1 (л ~ 20-200 мкм). Согласно теории функциональных групп (М. Бетс, 1957) запах вещества зависит от общего «профиля» молекулы и от природы функциональных групп. Однако ни одна из этих теорий не позволяет успешно предсказать запах душистых веществ на основании строения их молекул.
Большое влияние на запах оказывает величина молекулы. Обычно сходные соединения, принадлежащие к одному гомологическому ряду, пахнут одинаково, но сила запаха уменьшается с увеличением числа атомов. Соединение с17-18 углеродными атомами, как правило, лишены запаха.
Запах циклических соединений зависит от числа членов кольца. Если их 5-6, вещество пахнет горьким миндалем или ментолом, 6-9 -- дает переходный запах, 9-12 -- запах камфары или мяты, 13 -- запах смолы или кедра, 14-16 -- членов кольца обуславливают запах мускуса или персика, 17-18 -- лука, соединения с 18 членами и более либо не пахнут вообще, либо очень слабо.
Зависит сила аромата и от строения углеродной цепи. Например, альдегиды с разветвленной цепью пахнут более сильно и приятно, чем изомерные им альдегиды нормального строения. Это положение хорошо иллюстрируется примером: миристиновыйальдегид
пахнет очень слабо, а его изомер
сильно и приятно.
Соединения группы ионона обладают а в сильном разведении нежным запахом фиалок. Очевидно, одна из причин этого -- две метильные группы, присоединенные к одному углероду в циклогексановом кольце. Вот как выглядит альфаирон, обладающийнаиболее тонким фиалковым запахом:
Эти соединения -- ценнейшие душистые вещества, широко используемые в парфюмерной промышленности.
Вот еще один "мостик" между строением и запахом. Установлено, что важнейший для всей парфюмерной промышленности мускусный запах имеют соединения ароматического ряда с третично-бутильной группой, например, мускус амбровый:
Tретичные атомы углерода могут обусловливать камфарный запах. Им обладают многие третичные спирты жирного ряда, а также гексаметилэтан и метилизобутилкетон:
Замещение атомов водорода на хлор, очевидно, действует так же, как разветвление. Поэтому запах камфары присущ и гексахлорэтану ССl3 -- CCl3.
Большое влияние на запах оказывает положение заместителей в молекуле. Эфиры?-нафтола с приятным и сильным запахом широко используются в парфюмерии, а эфиры -нафтола вообще не пахнут:
метиловый эфир-нафтола метиловый эфир -нафтола
Этот же эффект можно наблюдать и у полизамещенных бензолов:
ванилин изованилин
Ванилин -- одно из самых известных душистых веществ, а изованилин пахнет подобно фенолу (карболке), да и то при повышенной температуре.
Влияет на запах и положение двойной связи в молекуле. У изоэвгенона
запах более приятный, чем у самого эвгенона
Но все же у них обоих ярко выраженный гвоздичный запах и оба они широко используются в парфюмерных и косметических изделиях. Однако стоит насытить двойную связь, и запах почти исчезает.
Тем не менее известны и обратные случаи. Цикламен-альдегид, вещество с нежнейшим цветочным запахом, одно из ценнейших веществ, содержит насыщенную боковую цепочку, а форцикламен, имеющий двойную связь в этой цепочке, обладает слабым неприятным запахом:
форцикламен цикламен
Часто непрятным запахом вещества обязаны тройной связи. Однако и здесь есть исключение. Фолион (необходимая составная часть многих парфюмерных композиций) -- вещество, в котором запах свежей зелени прекрасно уживается с торойной связью:
Oчевидно, большое значение для запаха имеют циклы, особенно с15 - 18 звеньями. Эти соединения найдены вприродных продуктах, очень ценных по своим душистым свойствам. Так, из желез мускусной кабарги было выделено вещество мускон и из желез цибетовой кошки -- цибетон:
мускон цибетон
Но эта связь односторонняя: запахом мускуса, например, обладают соединения и другого строения. Вообще химикам известно много различных по структуре веществ с похожим запахом, и, наоборот, часто очень близкие соединения имеют совершенно различные запахи.
Основной "поставщик" натуральных душистых веществ с давних времен -- эфирные масла. Это сложные по своему составу смеси, образующиеся в специальных клетках и каналах растений. В состав эфирныых масел входят различные классы химических соединений: и ароматические, и гетероциклические, но главный, ответственный за запах компонент -- терпены. Природные терпены можно рассматривать как вещества, построенные из кирпичей изопрена с общей формулой:
C глубокой древности известны людям розовое масло, масло сандалового дерева, мускус. Искусство получения запахов было развито у древних очень высоко: благовония, найденные в гробнице фараона Тутанхамона, сохранили свой аромат до наших дней.
Как ни хороши натуральные душистые вещества, на них нельзя рассчитывать, создавая парфюмерную промышленность: их слишком мало, и добываются они нелегкой ценой, а некоторые приходится ввозить из-за границы. Поэтому перед химиками встала задача: создать их искусственно.
Человеческое обоняние значительно уступает остроте нюха животных, но мы все равно способны распознавать миллиарды различных ароматов, что тоже немало. Так сложилось, что к взрослому возрасту у нас есть определенные ожидания и предположения по поводу того, как должен пахнуть тот или иной предмет. Фрукты пахнут сладко, цветы обладают другим приятным запахом, а вот животные пахнут более приземленно, мягко говоря. Но запах некоторых растений и зверей для простого человека может оказаться более чем непредсказуемым. Эти ароматы могут удивить как неожиданной аппетитностью, так и непереносимой вонью, когда ее совсем не ожидаешь.
1. Галактика пахнет малиной или ромом
Все мы знаем, что галактики состоят из звезд, пыли, газов, черных дыр и темной материи. Но знали ли вы, что пахнуть может даже космос, причем еще и вкусно?
Благодаря телескопу IRAM из Испании астрономы института Макса Планка (Max Plank Institute) смогли приступить к изучению газопылевого облака Стрелец B2 (Sagittarius B2), находящегося почти в центре Млечного пути. В процессе ученые обнаружили следы химического вещества этил формиат (C3H6O2). Именно это вещество и придает малине ее приятный аромат, и именно его можно найти и в роме.
Однако это не единственное химическое вещество, обнаруженное в облаке неподалеку от центра нашей галактики, поэтому теоретически запах вряд ли можно назвать чистым. Да и кто из нас сможет так просто взять и слетать к Млечному пути, чтобы «понюхать» или попробовать на вкус звездную пыль? Даже если бы вам не нужен был кислород, или если бы у вас был личный космический корабль, отправились ли бы вы в путешествие длиной в несколько миллионов лет?
2. Восточная чесночница пахнет арахисовым маслом
У этой жабы есть много выдающихся качеств, начиная с ее размера (3,5 – 7,5 см) до ярко-желтых глаз с вертикальными зрачками, как у кошек в светлое время суток. Она бывает желтовато-коричневого, серого, темно-оливкового или коричневого цветов, но ее самое выдающееся качество, за которое это земноводное и получило свое название, – это запах чеснока, хотя иногда его еще сравнивают с арахисовым маслом.
Восточные чесночницы проводят большую часть своей жизни под землей, и выползают на поверхность в основном во время сильных ливней. Когда их норы затапливает дождем, предпочитают скрываться в других темных и влажных местах.
Будьте осторожны, не советуем пытаться изловить такую жабу и проверить, чем же она пахнет. Этот вид выделяет ядовитое вещество, и может вызвать очень сильную аллергию от одного только прикосновения к ее коже. Глаза могут заслезиться, даже если вы не будете трогать чесночницу, а только приблизитесь к ней.
3. Берландиера лировидная пахнет шоколадом
Берландиера лировидная, известная также по прозвищам шоколадная ромашка или зеленая лилия, пахнет, как не сложно догадаться по одному из ее имен, шоколадом. Этот цветущий многолетник вырастает до 60 см в длину, и легко узнаваем по желтым лепесткам, окружающим контрастный бурый центр цветоложа. Запах шоколада особенно ощутим, если начать отрывать от цветка его лепестки.
Аромат присутствует также в листьях и стебле растения. Берландиера лировидная растет в сухой и скалистой почве северных широт. Самый насыщенный аромат она издает в теплое время года, но может цвести круглый год.
4. Цветок-падальщик пахнет гниющей плотью
Stapelia gigantea более известна как цветок-падальщик или цветок-морская звезда. Это растение очень похоже на кактус с большим соцветием, которое достигает до 30 см в длину. Чаще всего встречается цветок-падальщик коричневого или темно-бордового оттенков, и его лепестки на ощупь напоминают замшу или кожу животных. Обычно цветы привлекают своим сладким запахом всевозможных насекомых (пчел, например), которые опыляют и распространяют пыльцу дальше по полям, но со stapelia gigantea дела обстоят иначе. Для привлечения внимания опылителей эта наземная морская звезда испускает другой не менее интересный для некоторых насекомых аромат – запах гниющей плоти.
Это неприятно пахнущее нам растение относится к семейству молочайных, и подобно другим представителям этого вида, растительный падальщик не только распускает диковинные бутоны, но и плодоносит стручковыми фруктами и семенами. Stapelia gigantea растет довольно быстро и вполне неприхотлива, поэтому если вы не в состоянии выносить вонь гниющего мяса, но задались целью украсить свой сад и этим цветком, просто своевременно срезайте его бутоны. Без цветков растение не пахнет так резко.
5. Сосновый семенной клоп пахнет яблоками
Leptoglossus occidentalis или сосновый семенной клоп – это коричневое, черное или оранжевое насекомое, обитающее в северных широтах как в Америке, так и в Евразии. Взрослая особь достигает почти 2 см в длину и предпочитает жить на хвойных деревьях, плодоносящих шишками. Эти жуки едят и откладывают свои яйца под семенные чешуи плода, что приносит немало вреда урожаю таких деревьев, как пихта и сосна.
6. Лизихитон американский пахнет скунсом
Лизихитон американский - распространенное растение тихоокеанского северо-запада, и предпочитает расти в болотистых и других влажных средах, куда едва проникает солнечный свет. В марте и апреле это растение цветет желтыми цветами и пахнет просто ужасно. Вонь стоит такая, что к цветку слетается целый рой мух-опылителей. Листья растения развиваются после начала цветения бутона, и после своего опадения они тоже источают запах, напоминающий секреторные выделения скунса.
Лизихон – многолетнее растение и достигает высоты до 150 сантиметров. Попав в пищу животным или людям, он может немало навредить, будучи ядовитым для большинства млекопитающих. У этого цветка существует аналог на западном побережье США, который отличается от сородича фиолетовыми лепестками, но и он тоже ужасно воняет, вызывая ассоциации не то со скунсом, не то с гниющим мясом.
7. Аморфофаллус пахнет испорченным мясом
Dracunculus vulgaris больше известна под именами аморфофаллус или вуду лилия, и произрастает чаще всего в Греции, на Крите, в Турции и на Балканах, но встречается иногда и в Испании, Италии и Северной Африке, хотя считается, что в эти страны растение было завезено человеком. Цветок предпочитает влажную почву, и его легко узнать по большим зеленым листьям, укутывающим темно-фиолетовые или даже черные бутоны. Разновидность, обнаруженная на Крите, иногда цветет белыми лепестками.
Как и другие плохо пахнущие растения из этого списка, вуду лилия привлекает мух и некоторых жуков именно благодаря своему необычному запаху, напоминающему испорченное мясо. Мухи, садящиеся на аморфофаллус, непременно попадают в ловушку. К счастью для насекомых, Dracunculus vulgaris не плотояден и через день отпускает плененных букашек, после того как те хорошенько «отпыльцуют» цветок.
Свое второе имя (вуду лилия) ядовитое растение получило не только за зловещий вид в сочетании с отвратительным запахом, но и за то, что отпугивает некоторых насекомых своей токсичной секрецией.
8. Итальянский белый трюфель пахнет мускусом
Трюфели растут во Франции, Италии, Северной Африке и на Ближнем Востоке. В Северной Америке их выращивают в Калифорнии и Орегоне (California, Oregon). Всем известные в качестве дорогостоящего деликатеса, эти продаются по цене в 300 – 800 долларов за килограмм в зависимости от редкости конкретного вида трюфеля. Диковинное угощение растет под землей, а собирают его с сентября по май либо свиньи, либо специально обученные для сбора урожая собаки.
Растущий в Италии белый трюфель особенно известен за свой сильный аромат мускуса (пахнущее вещество животного происхождения). Свежесобранные трюфели обычно едят либо в сыром виде, либо прошедшими легкую термическую обработку. Также их часто подают со специальным трюфельным маслом.
9. Бинтуронги пахнут попкорном с маслом
Бинтуронг – это млекопитающее, проживающее в тропических лесах на юго-западе Азии. Зверек получил свою необычную кличку «кошачий медведь» вполне оправдано, ведь мордой он очень похож на кота, а вот всем остальным телом напоминает скорее маленького медведя. На самом деле же он относится к семейству виверровых. Представителей этого вида часто путают с куницами, дикими кошками и даже с енотами. Взрослые особи вырастают до 100 см в длину и весят до 15 килограммов. Самки живут примерно 15 лет, а самцы – 18.
Это милое животное обычно встречается черного или темно-коричневого цвета с белыми и серебристыми пятнышками или полосами. Кошачий медведь любит прятаться в ветвях плодовых деревьев и поедать там фрукты. Пахнет это животное довольно необычно – приготовленным на масле попкорном или мускусом. Причиной этому аромату является пахучий секрет цибетин, который этот зверек использует для пометки своей территории. Так что если этот запах покажется вам приятным, не стоит полагать, что это приглашение к знакомству. Напротив, бинтуронг таким образом предупреждает вас, что вы вторглись в его земли.
10. Хаукарль пахнет аммиаком
Хаукарль – это исландское национальное блюдо, вяленое мясо гренландской полярной или гигантской акулы. Исландцы считают его деликатесом, несмотря на отвратительный запах рыбы, прошедшей поэтапный процесс ферментации. Свежее мясо акулы непригодно для пищи из-за высокого содержания токсичных веществ, и поэтому по старинному рецепту его на целый месяц закапывают под землю, пока из него не выходит вся ядовитая мочевина. В итоге получается практически гнилое мясо с соответствующим запахом, которое подают на стол как особенное блюдо. По словам туристов на вкус оно весьма на любителя.
Тело убитой акулы, которая вырастает до 7 метров в длину, закапывается в песок на срок от 7 недель до 3 месяцев, чтобы ее ядовитые соки просочились наружу и ушли в почву. Затем тушу подвешивают над землей и сушат еще несколько месяцев. Когда мясо становится сухим и коричневым в нужной степени, оно готово к употреблению, хотя все эти процедуры все равно не избавляют акулу от неприятного аммиачного запаха давно слитой мочевины.
Бонус! Хоатзин пахнет навозом
Хоатзин в народе так и называют – вонючая птица. Она проживает в тропических лесах Эквадора и по описанию местных жителей воняет, как коровий помет или сено. Хоатзин выглядит и пахнет очень необычно, да еще и питается одними листьями. Оперенье у нее коричневое, черное или белое, мордочка ярко-голубого цвета, а голову украшает гребешок, очень похожий на ирокез. Хоатзины плохо летают, но отлично плавают и карабкаются по деревьям, собираясь в стаи примерно по 10 особей.
Вонючая птица – единственная в своем роде, что касается работы ее пищеварительной системы. Ее передний отдел наделен ферментативной системой, в которой вырабатываются специальные бактерии, расщепляющие поглощенные листья, почти как это делают коровы и овцы. Но такой особенностью хоатзин не ограничилась – у этой диковинной птицы еще бывает второй набор когтей. Они растут у птенцов и прямо из крыльев, но через три месяца выпадают.
Все фотографии, кроме первой, - Wikimedia
На стоимость, вес упаковки, предназначение, вспоминает, как эта марка проявила себя при прошлых стирках, не подвела, справилась ли с задачей. Имеется ещё один фактор, в значительной степени влияющий на покупателя, когда он выбирает стиральный порошок: запах. Что выбрать: горный родник или морской бриз? А может, попробовать лимон и белую лилию?
А знаете ли Вы, откуда берётся в стиральном порошке приятный аромат? Ведь очевидно, что в средство с запахом лимона не кладут лимонную цедру, а благоухание жасмина порошку придают вовсе не сушёные цветы.
Запахи стиральным порошкам, как любым другим товарам бытовой химии, придают специальные вещества: ароматизаторы или отдушки. Они делятся на три категории:
- искусственные;
- натуральные;
- идентичные натуральным.
Ниже мы подробно расскажем о каждой.
Стиральный порошок: запах химии
Искусственные ароматизаторыМногие полагают, что искусственные вещества – это стопроцентная химия, а в натуральных продуктах никакой химии нет. Это не более чем забавное заблуждение: химия есть везде! Из химических веществ состоит всё на свете: вода, воздух, одежда, обувь, еда, напитки, стиральные порошки. Даже человеческое тело — это ни что иное как высокоупорядоченное соединение огромного количества разнообразных химических компонентов. Разница между искусственными и натуральными веществами заключается лишь в том, что одни соединения создаёт природа, другие синтезирует человек.
Искусственные ароматизаторы – это пахучие вещества, создающиеся искусственным путём и не имеющие в природе аналогов. Запахи искусственных отдушек могут сильно походить на ароматы реальных растений. К примеру, вещество с труднопроизносимым названием изопентилизовалерат имеет запах яблока, а соединение бензилформиат пахнет свежим жасмином.
Искусственным путём было создано множество приятных ароматов, аналогов которых в природе не существует, что сделало мир богаче.
Искусственно созданный аромат бабл гам
Искусственные ароматизаторы могут делать из различных веществ: нефти, продуктов нефтепереработки, отходов бумажно-целлюлозной промышленности. Так, любимый многими запах ванили получают путём специальной переработки корма для коров.
Стиральный порошок: запах природы
Натуральные ароматизаторы
Ароматические вещества можно получать из природных компонентов: фруктов, фруктовых соков, ягод, цветов, листьев, трав, корешков, коры, хвои, семян.
Добывают их путём различной физической обработки: прессования, выпаривания, дистилляции, экстракции, разложения на ферменты, обжигания. В результате этих действий создаются эфирные масла, экстракты, эссенции, которые потом добавляют в качестве отдушек в моющие средства, косметику, пищевые продукты.
Так, натуральную лимонную отдушку получают способом экстракции из цитрусовых корочек эфирного масла, а для получения малинового натурального ароматизатора производят прессование цельных ягод.
Что значит «идентичный натуральному»
Ароматизаторы идентичные натуральным
Если с натуральными и искусственными отдушками всё относительно понятно, то словосочетание «идентичный натуральному» вызывает некоторое недоумение. Является ли идентичным натуральному вещество, созданное в лаборатории, если его запах полностью идентичен запаху натуральной клубники?
Всё зависит от конкретного состава этого вещества. Люди давно научились искусственным путём создавать точно такие же по составу и свойствам компоненты, как природа. Таким способом, например, делаются аптечные витамины. Если созданное искусственным путём вещество имеет ту же формулу, что и компонент, отвечающий за аромат в натуральной клубнике, такое вещество будет называться «идентичным натуральному». Если же схожим будет только запах, а не формула, отдушка будет считаться искусственной.
«Идентичный натуральному» означает «созданный искусственным путём, но имеющий среди природных веществ полный аналог».
Искусственные vs натуральные
Мы привыкли полагать, что всё естественное приносит несомненную пользу, тогда как химия не несёт ничего кроме вреда. Так ли это на самом деле? Чем мы рискуем, приобретая стиральный порошок: запах которому придают искусственные ароматизаторы? Может быть, их пора вообще запретить: хватит травить народ!
Натуральное эфирное масло лимона
Давайте будем разбираться. Для начала ответим на вопрос: действительно ли натуральные ароматизаторы безвредны? Сразу ответим: нет.
Во-первых, большинство из них является сильными аллергенами.
Во-вторых, растения в своём составе имеют зачастую ядовитые компоненты, которые переходят в изготовленную из них отдушку. Например, полученный естественным путём миндальный аромат содержит следы самого токсичного на планете яда – цианида.
В-третьих, химический состав естественных отдушек гораздо богаче искусственных, поэтому не может быть исследован на сто процентов. В результате возможны различные сюрпризы.
А ещё натуральные вещества гораздо менее устойчивы, чем синтезированные, и быстро разлагаются, то есть – портятся. В результате стиральный порошок запах которому придают эфирные масла, буде иметь меньший срок хранения.
Многие естественные компоненты разлагаются при высоких температурах. В итоге после кипячения от запаха может не остаться следа.
Что касается химических отдушек, то, будучи созданными с нуля, эти вещества проходят тщательное тестирование на предмет токсичности и аллергенности. В результате к производству допускаются только проверенные химикаты. Естественно, это относится лишь к солидным брендам, которые дорожат репутацией. В продукции с невнятным названием на непонятном языке может содержаться всё, что угодно.
Запахи и экология
А как же экология? Ведь химические ароматизаторы вместе со сточными водами попадают в природу, загрязняют наши водоёмы!
К сожалению, дела обстоят именно так. Правда, природные ароматизаторы приносят вреда не меньше. Представьте, сколько нужно уничтожить ландышей, чтобы получить маленький пузырёк с натуральной ландышевой эссенцией! И сколько гербицидов, пестицидов и всяческих нитратов попадёт в землю при выращивании необходимого для ста граммов отдушки количества клубники.
Короче говоря, нет никаких причин полагать, что естественные отдушки намного лучше, чем созданные химическим способом. А если учесть, что стоимость первых гораздо выше (а это непременно скажется на окончательной цене стирального порошка), то следует хорошенько подумать, имеет ли смысл тратиться на «натуральность».
Зачем в стиральных порошках используются ароматизаторы
Получается, вред природе наносят и естественные, и химические ароматизаторы. К тому же, те, и другие могут вызывать аллергию. Может, стоит вообще запретить их использование?
Действительно, моющие средства для аллергиков и маленьких детей однозначно не должны содержать никаких ароматизаторов.
Детский порошок не должен содержать ничего лишнего
Но совсем отказаться от их использования не получится. Дело в том, что поверхностноактивные вещества (ПАВы), которые выполняют основную моющую функцию в большинстве стиральных порошков, сами по себе имеют довольно неприятный запах, который производители всеми силами пытаются заглушить.
Кроме того, запахи влияют на наше подсознание (следовательно – на выбор продукта) гораздо больше, чем все остальные факторы. Разве откажутся производители от столь мощного способа увеличения потребительского спроса? Напротив, они стараются создавать новые приятные ароматы, чтобы привлекать ещё больше покупателей. Они прекрасно понимают, создавая новый стиральный порошок: запах должен вызывать приятные эмоции!
Получается, не имеет особого значения, чем пахнет стиральный порошок: запах, созданный искусственным путём, может быть не более вреден, чем натуральный. Гораздо важнее обращать внимание на содержание других, по-настоящему вредных компонентов: ПАВов, фосфатов и иже с ними. А аромат пусть остаётся делом вкуса.
Одной из своеобразных особенностей парфюмерного искусства является возможность воспроизведения запахов растений. В этом случае природа служит для парфюмера прообразом, а возможность варьировать смеси душистых веществ позволяет получать гармонические комплексы с совершенно своеобразными новыми запахами, которые в природных условиях могут не встречаться.
Как воспроизведение запахов растений, - так и получение новых комплексов осуществляется путем смешения отдельных душистых веществ. Искусство гармонического сочетания душистых веществ называется композированием, или компонованием, а полученные продукты в виде концентрированных смесей душистых веществ называются композициями. Это собственно и есть «ароматные души».
Композиции предназначаются или для непосредственного применения в виде растворов (духи, одеколоны, туалетные воды), или как добавления к различным средам (мылам, порошкообразным, жировым и другим веществам) для придания им приятного запаха.
В композициях заложено все «будущее» продукта - качество запаха, его характер, тона и оттенки, гармоничность и стойкость. Главная цель - выражение некоторой художественной идеи или настроения на основе одного или нескольких душистых веществ, которые в преподносимом сочетании (букете) иногда напоминают естественное сочетание запахов в природе, а иногда имеют с ними лишь отдаленное сходство.
Войдем в «святая святых» парфюмерного искусства и основу парфюмерного производства - в «тайну» созидания парфюмерных композиций. Постараемся выяснить, в чем их сущность и специфика.
Попробуем внюхаться в индивидуальное душистое вещество, например в ванилин, и мы обнаружим, что он имеет только один запах, и сколько бы мы не внюхивались, даже обладая самым тонким обонянием, ничего кроме этого запаха не найдем. Подобное - получится, если брать, например, длительное время на скрипке одну ноту.
Попробуем более или менее длительно разнюхивать любой свежий цветок, обладающий запахом, например цветы ландыша, сирени, фиалки или духи тех же наименований, и убедимся, что имеем здесь какую-то сумму, какое-то сочетание запахов, из которых выделяется одна какая-либо часть, в основном определяющая запах цветка, его характер, но вместе с тем проскальзывает то один, то другой тон. При длительном разнюхивании запаха даже отдельного цветка, листа, можно установить, что он меняется много раз в течение минуты как будто этот запах находится в движении и отдельные части его движутся, испаряются с различной скоростью. Поэтому натренированный нос способен «услышать» различные составные части запаха, так сказать представить себе его «картину» органолептически, т.е. с помощью обоняния проанализировать запах. Правильность определения может быть проверена и химическим анализом. Если бы запах цветка или духов был монолитным, однородным, однозначным, как ванилин, это не могло бы иметь места.
Отсюда мы можем установить, что в случае с ванилином мы имеем как бы отдельный звук, одну ноту или неподвижный, бездушный красочный мазок, а во втором - целую картину, целое произведение.
Открывая флакон духов или после нанесения духов на ткань или кожу, мы в первые 2-3 минуты ощущаем какой-то запах, несколько похожий на запах духов, отличный от него, но гармонирующий с ним. Чувствуется, что этот запах плавно, без скачков, вот-вот перейдет в основной (т.е. настоящий) запах духов. Это первоначальный, или вводный, запах, несущий информацию о предстоящем главном запахе.
Продолжая разнюхивание мы ощутим какой-то тон или группу тонов, которые выделяются особенно четко и в основном характеризуют запах, специфический для данных духов. Это основной, ведущий запах, как бы лейтмотив, мелодия его.
При дальнейшем разнюхивании обнаружим, что, если бы взять отдельно этот ведущий запах, он был бы неполным, «одиноким», а полнота запаха зависит от целой группы веществ, сопровождающих этот запах, т.е. от сопровождения или от гармонического, заполнения.
Примеры естественных запахов растений (ведущего и сопровождающего) приведены в таблице.
| Растения | Составные части (элементы) запаха | |
|---|---|---|
| ведущие запах | запахи, сопровождающие основной | |
| Бергамот | Бергамот | Лимон, ландыш, роза, сирень, хвоя, камфара. |
| Мускатный шалфей (цветочные кисти) | Бергамот | Лимон, ландыш, мускатный шалфей. |
| Лаванда (цветочные кисти) | Бергамот | Роза, ландыш, свежее сено, хвоя, лаванда, камфара, гвоздика, резеда, корка свежеиспеченного хлеба. |
| Лимон (корка) | Лимон | Роза, фиалка, бергамот. |
| Апельсин и отчасти мандарин (корка) | Лимон | Роза, сирень, цветы апельсина, ландыш. |
| Роза (цветы) | Роза | Гвоздика, ландыш, лимон. |
| Герань (зелень) | Роза | Лимон, мята, хвоя, ландыш. |
| Мята кудрявая | Ландыш | Лимон, тмин, камфара. |
| Кориандр | Ландыш | Роза, сирень, лимон, хвоя. |
| Апельсиновое дерево (цветы) | Цветы апельсинового дерева | Ландыш, роза, сирень, лимон, жасмин, бергамот, хвоя, запах животных. |
| Цветы белой акации | Цветы апельсинового дерева | Горький миндаль, роза, сирень, ландыш, гелиотроп, жасмин. |
Хорошо известно, что растения одного и того же вида могут иметь, например, различные оттенки в окраске запаха и цвета в зависимости от сорта и места произрастания. Наиболее яркий пример - сирень белая, или французская, роза белая и красная, жасмин и чубушник, апельсин и мандарин, чай грузинский и цейлонский, разные сорта кофе. У них один и тот же тон, то же сопровождение, но в них различная окраска запаха, различный тембр.
Какова же сущность и роль тембра в парфюмерии? Возьмем для примера общеизвестное по запаху розовое масло и попробуем добавить к нему ванилин в таком количестве, чтобы запах первого не затушевался, а запах второго не выделялся. Тогда мы заметим, что запах розы остался, но смягчился, т.е. ванилин изменил окраску запаха розы.
В парфюмерии влияние тембра огромно: от него зависит полнота запаха, его красота, мягкость, округленность, свет, чистота, возвышенность, богатство или (как это имеет место в масле жасмина) его бархатистость, столь ценимые потребителем.
Вводный запах и ведущий - гармоническое заполнение и тембр,- основа всякого запаха: цветочного, фантазийного, естественного или искусственного. Найти новое основное звучание, новую мелодию и правильную окраску запаха - самая трудная задача парфюмера.
Гармоническое заполнение представляет особые трудности. Об этом хорошо знают музыканты и художники. «Оркестровка» запаха, введение душистых веществ, сопровождающих основную мелодию, должно расширить ее диапазон, заставить ее звучать мощнее, «правдивее». Эти сопровождающие запахи занимают иногда 70-80% состава композиции, подчеркивают характер и окраску ведущего запаха.
Сочетание душистых веществ, независимо от резкости их контрастирования, особенно если это сочетание предназначается для духов или цветочных одеколонов, нуждается в наложении сочетания на соответствующий фон, на котором как бы развертывается основной сюжет. Фон этот должен гармонировать с запахом композиции, придавать ей законченность, полноту, цельность, иногда осмысленность, и главное придавать букету впечатление реальности. Он необходим абсолютно для всех парфюмерных композиций с тонким запахом: тяжеловатых, легких и сладких, для цветочных и фантазийных. Парфюмерная техника оказывается в этом отношении в выгодном положении благодаря наличию таких универсальных фонов, как роза, флёрдоранж, тубероза и в особенности жасмин. Эти фоны оттеняют основную идею, оживляют ее и сообщают нежность и иллюзию свежего цветка или букета. Масло жасмина своим теплым бархатным запахом украшает и розу, и флердоранж, и туберозу.
Одной из наиболее излюбленных составных частей парфюмерных композиций, придающих всему запаху неподражаемую прелесть, является запах жасмина. Он не только играет роль фона, но и служит основным запахом в духах «Жасмин», «Жемчуг» и другие.
Кроме того, часто парфюмеры используют фоны сирени, ландыша, фиалки, розы, ириса, т.е. запахи, больше всего любимые человеком; базы из них или отдельные компоненты, определяющие основной запах этих цветов, входят во все композиции цветочного или фантазийного запаха.
Конечно, не всякое сочетание душистых веществ может служить ведущим запахом или гармоническим заполнением. Случайное сочетание душистых веществ, взятых вместе, также нельзя назвать ведущим запахом или гармоническим заполнением, как нельзя считать мелодией случайный набор звуков, соответственно не связанных вместе, не дающих музыкальной мысли.
Все стадии запаха должны быть взаимосвязанными, находиться в таких сочетаниях и соотношениях, чтобы ни один из них не нарушал общей гармонии, не выходил за пределы «чувства меры». Они должны быть настолько законченными, лаконичными, чтобы о каждом можно было сказать: «Ему никто не мог сказать: Короче! И вряд ли кто б хотел сказать: Длинней!»
Достижение такой гармонии при удачном выборе ведущего запаха - «мелодии» - является высшим стремлением парфюмера. Идеальную модель соразмерности пропорций парфюмер находит в запахах растений, в которых отдельные ароматы сливаются в единый, цельный и полнозвучный запах.
В любых композициях парфюмеры сочетают запахи, по тону и окраске совершенно противоположные. Например, такие светлые, как ваниль, и темные, как деготь или пачули; влажные, как роза, и яркие, как амбра, или гнилостные, как мускус; звучные, как лимон, апельсин и бергамот, и глухие (подобные ударам рукой по подушке), как дубовый мох; теплые и сладкие плодовые запахи элементов жасмина (бензилацетат) и грубые и тяжелые запахи индола и скатола, придающие, однако, запаху особую прелесть и бархатистость. В парфюмерных композициях они часто как бы играют роль «инструмента» самого низкого «звучания».
Контрасты в парфюмерии, как в музыке, литературе и живописи (цвета), являются одной из важнейших эстетических категорий.
Всякая композиция должна иметь своеобразную ноту, отчего она становится более выразительной, оригинальной. Эта оригинальная нота оттеняет гармонию всей композиции и придает смеси своеобразную привлекательную особенность, составляющую главную прелесть букета, его красоту, изысканность. Достигается она добавлением небольшого количества вещества с причудливым запахом (например, синтетического душистого вещества).
Сейчас модны духи фантазийного направления, с древесной горьковатой и зеленой нотой, и так называемого «альдегидного» оттенка, оттого что в качестве выразительной ноты применяют некоторые альдегиды с их своеобразным, чуть-чуть «жирным» запахом. Этим достигается то, о чем говорил В. Серов в отношении живописи. «Что-то надо подчеркнуть, что-то надо выбросить, не договорить, а где-то ошибиться, иначе вместо прекрасной ошибки «от избытка» мы увидим... да ничего не увидим, кроме скучного холста.»
Разницу между красивостью и красотой Л. Сейфуллина определяет следующим образом: «Истинно красивым лицо женщины бывает только тогда, когда лицо с правильными чертами, чистое, без изъянов, не лишено какой-нибудь особенности, только ему присущей черты, волнующего выражения в улыбке или чаще всего именно неожиданной и милой неправильности, делающей его несравнимым».
Такими веществами являются многие химические вещества неприятного запаха или альдегиды, запах большинства которых никак не сочтешь за «упоительный».
Композиции должны быть так составлены в ассортименте и весовых соотношениях, чтобы благоухания отдельных компонентов были гармонично слиты и ни один типичный запах отдельного компонента, по крайней мере вначале, не выделялся резко. Это полное слияние отдельных запахов в приятное для обоняния гармоническое целое представляет высшее стремление парфюмера.
При составлении композиций с цветочным запахом парфюмер несколько ограничен в выборе душистых веществ, так как ассортимент их в большинстве случаев предопределен запахом растения, который он в основном хочет передать. В то же время ассортимент этих веществ довольно обширен, и парфюмер, подражая природе, также преподносит их в виде комплексов, смесей, так называемых цветочных композиций.
При составлении фантазийных запахов парфюмер относительно свободен в выборе сырья, ассортимент которого зависит только от того, даст ли оно приятное или неприятное ощущение в смеси, соответствует ли его замыслу.
Итак, в этой главе нам предстоит выяснить как мы… И тут бодрое изложение придется прервать и задуматься. Как же нам обозначить действие, посредством которого мы чувствуем запах? Нюхаем? Нет, пожалуй, не совсем так. Обоняем? Тоже как-то не по-русски. «Мы слышим запахи», - иногда можно встретить и такой термин, механически переносящий чувство слуха на чувство обоняния. Так что же получается? Выходит, у нас даже не существует глагола, который мог бы обозначить обонятельное восприятие.
Действительно, обоняние - весьма и весьма загадочное чувство, а на первый взгляд, казалось бы, такое простое и понятное. Но это только на первый взгляд. Прошу тебя, дорогой читатель, приготовиться - какие бы вопросы у тебя не возникли в этой главе, все они получат весьма неожиданные объяснения, а многие и вовсе останутся без ответа. Что поделаешь - такое загадочное чувство.
Для современного человека обоняние - третьестепенное чувство. В отличие от животных, 90 % информации человек получает через зрение, около 5 % - с помощью слуха, на обоняние же приходится лишь около 2 %.
Но так было не всегда. Говоря об обонянии, нужно говорить об утраченном первенстве, поскольку обоняние - первое из чувств, появившихся в процессе эволюции. Задолго до того, как живые существа научились слышать и видеть, они могли различать химический состав окружающей среды. Когда первые примитивные животные вышли из моря на сушу, обоняние начало играть роль, пожалуй, большую, чем все другие органы чувств. Воздух приносил запахи, которые охотнику говорили о цели, а жертве - об опасности. Причем сигналы эти приходили с большого расстояния - в сотни метров от невидимого источника и даже ночью.
Фауна развивалась, возникли более совершенные виды, способные лазить по деревьям. Они населили леса, и им гораздо больше обоняния понадобилось зрение - для передвижения в трехмерном пространстве, а не на плоскости. Когда же появился человек, ходящий прямо, его нос, ноздри, смотрящие в землю, и вовсе отвернулись от главного источника информации - ветра, приносящего запахи. Хотя наши самые ранние предшественники имели ноздри, вывернутые кверху, - так же, как и у всех прочих животных.
Начиная от кроманьонцев, живших 35 тысяч лет назад, человек обладает носом современной формы. Обоняние, казалось бы, потеряло роль в обеспечении двух важнейших функций - питания и размножения. Но - именно, что казалось бы. На самом деле запахи влияют на нас гораздо сильнее, чем принято думать. Даже тогда, когда они не воспринимаются сознанием.
Итак, обоняние - это первый дистантный рецептор живых организмов, т. е. древнейшее чувство. Задолго до того, как развивались и совершенствовались зрение и слух, обоняние обеспечивало живым существам две их главные функции - питание и размножение. Без этого рецептора организм этих древнейших животных просто не смог бы существовать. Поэтому корковые центры этого анализатора находятся у человека в древнейшей части головного мозга - в обонятельном мозге, в так называемой извилине морского коня и в аммониевом роге.
Рядом с обонятельным мозгом находится лимбическая система, отвечающая за наши эмоции. Поэтому все запахи эмоционально окрашены, все вызывают у нас те или иные эмоциональные переживания, приятные или же неприятные, «безразличных» запахов не существует.
Именно запахи быстрее всего пробуждают память, и не логическую, а именно эмоциональную. Вот среди страниц книги нам попался засушенный цветок с едва слышным ароматом. Мы еще не успели осознать, что же это за запах, а память уже услужливо рисует нам картины лета, цветущего луга, жужжащих шмелей, жаркого солнца, застывших стрекоз над ручьем.
Вы спешите на работу в переполненном вагоне метрополитена, как вдруг…
«И не понятно мне, откуда
Донес сквозняк подземных шахт
Твоих духов неуловимых
Едва заметный аромат…»
С. В. Рязанцев.
И сразу же у вас пробуждается целая цепь ассоциаций, и никакие силы не могут помешать ходу ваших мыслей. А все из-за чего? Из-за мимолетного знакомого запаха.
Свойству запахов пробуждать память посвящено замечательное стихотворение А. Майкова «Емшан». Помните? Половецкий хан завоевал кавказское царство и многие годы правил там в роскоши и богатстве, забыв про свои родные половецкие степи. Но стоило хану вдохнуть едва уловимый горьковатый аромат присланной ему травы емшан (степной полыни), как на него неудержимо нахлынули воспоминания, и он умчался назад в половецкие степи.
У североамериканских индейцев существовал своеобразный способ фиксации в памяти дорогих им событий и переживаний. Юноша-индеец носил на ноге в специальных герметических капсулах, сделанных из кости или рога, набор веществ, обладающих сильным и характерным ароматом, и в те минуты, воспоминание о которых ему хотелось удержать на всю жизнь, он открывал какую-нибудь капсулу и вдыхал ее запах. Индейцы утверждали, что этот же запах мог потом, через много лет, пробудить необычайно яркие и живые воспоминания.
Японские ученые провели интереснейший эксперимент. Вновь синтезированное химическое вещество, обладавшее доселе неизвестным запахом, впервые предъявили двум группам испытуемых в разных ситуациях. Первой группе запах предъявили в момент радостного события (выплата премий), а второй - в момент решения арифметической задачи с заранее запрограммированной ошибкой. Человек всячески пытался ее решить, переживал, нервничал, но у него ровным счетом ничего не получалось. Когда через какое-то время испытуемым вновь предъявили этот запах, то первая группа оценивала его как приятный, а вторая - как неприятный.
Приятный - неприятный, скажете вы, это все очень расплывчато. Что они, не могли охарактеризовать его более конкретно? Нет, не могли.
Дело в том, что у людей отсутствует абстрактное представление о запахах. В то время, как в области вкуса существует представление о соленом, горьком, кислом, сладком, когда можно выделить основные цвета спектра, представление о запахах является чисто предметным. Мы не можем охарактеризовать запах, не называя вещества или предмета, которому он свойственен. Мы говорим о запахе роз или запахе лука, в некоторых случаях мы пытаемся обобщить запахи группы родственных веществ или предметов, говоря о цветочном или фруктовом запахе, запахах кухонных, парфюмерных, лакокрасочных. Точно также невозможно вызвать в воображении какой-либо запах, не связывая его с определенным предметом.
И все-таки запахи неоднократно пытались классифицировать, систематизировать, объединить в группы, используя элементы сходства запахов.
Самая старая из всех известных классификаций запахов принадлежит Карлу Линнею, хорошо знакомому нам по школьному курсу зоологии, который предложил классификацию в 1756 году и при этом разбил все запахи на 7 классов.
С тех пор неоднократно предлагались все новые и новые классификации, количество групп запахов в этих классификациях колебалось от 4 до 18, и все-таки ни одна из них в должной мере не отвечает современным требованиям. Разберем несколько подробнее наиболее удачные из этих классификаций.
Одной из наиболее разработанных и наиболее употребляемых систем классификации является система Цваардемакера, опубликовавшего ее в первом варианте в 1895, а в окончательном виде - в 1914 году. Цваардемакер делил все пахучие вещества на 9 классов:
1 класс - эфирные запахи
2 класс - ароматические запахи
3 класс - бальзамические запахи
4 класс - амбро-мускусные запахи
5 класс - чесночные запахи
6 класс - пригорелые запахи
7 класс - каприловые запахи
8 класс - противные запахи
9 класс - тошнотворные запахи
Может быть, из представленных здесь терминов вам не ясно слово «каприловый». В переводе с латинского языка оно означает «козлиный». К этому классу запахов Цваардемакер относил запахи сыра, пота, прогорклого масла, «кошачий запах».
Кстати, латинское наименование козла должно быть вам знакомо. С ним связано название острова Капри (Козлиного) в Италии и слово «каприз» или «капричио» - так называли вычурное музыкальное произведение, подобное неожиданным, своенравным прыжкам козочки. Так что «каприз», буквально - это поведение, аналогичное поведению козы.
Некоторые классы Цваардемакер делил на подклассы. Так, среди ароматических запахов он выделял:
а) камфарные запахи,
б) пряные,
в) анисовые,
г) лимонные
д) миндальные запахи.
Среди бальзамических запахов:
а) цветочные,
б) лилейные
в) ванильные запахи.
Классификация Цваардемакера подвергалась и подвергается справедливой критике (но несмотря на это, ею, за неимением лучшей, иногда продолжают пользоваться до сих пор). Классификация эта очень субъективна. Например, к классу противных запахов Цваардемакер отнес лишь два подкласса: а) наркотические запахи и б) запах клопов. Несмотря на явно неполную трактовку запахов этой группы, в ней есть и принципиальная неточность: наркотики обладают весьма различными запахами. Разница между каприловыми, противными и тошнотворными запахами также весьма субъективна и вряд ли заслуживает выделения в разные группы.
К сожалению, один из важнейших недостатков системы Цваардемакера - произвольность в распределении веществ по различным классам - существует и в некоторых других системах классификации запахов.
Заслуживает внимания на первый взгляд свободная от этих субъективных просчетов классификация запахов, предложенная Крокером и Хендерсоном. Она основана на выделении 4-х основных запахов: ароматного, кислого, жженого и каприлового, и 4-х типов, отвечающих им обонятельных рецепторов. Согласно их теории, любой запах является смесью этих четырех основных запахов в различных соотношениях. Для сложного запаха интенсивность каждого из основных запахов дается цифрами от 0 до 8 так, что все запахи могут быть представлены четырехзначными числами от 0001 до 8888. Следовательно, по этой системе можно обозначить лишь 8888 запахов, хотя сам Крокер констатировал, что «существуют сотни тысяч различных запахов». Практическая ценность классификации Крокера-Хендерсона в том, что по ней хоть каким-то образом можно систематизировать описание запахов.
Упомянем еще одну довольно интересную в свое время классификацию, так называемую «обонятельную призму» Хенинга, предложенную им в 1924 году. По системе Хенинга все обонятельные ощущения графически изображены в виде призмы, на углах которой обозначены шесть основных обонятельных ощущений: цветочный, фруктовый, пряный, смолистый, гнилостный и пригорелый. Хенинг считал, что все запахи, которые не могут быть прямо отнесены к одному из перечисленных шести классов, должны были занять в этой призме положение на ребрах, на плоскости или внутри нее, в зависимости от того, со сколькими и с какими классами обнаружилось у них сходство.
Основной недостаток системы Хенинга заключался в том, что он построил свою схему обонятельных ощущений по аналогии со схемами цветовых или вкусовых ощущений, в то время как выделить основные обонятельные ощущения пока никому не удалось.
Приходится признать, что в настоящее время мы пока еще не обладаем научно-обоснованной системой классификации запахов. Несмотря на огромные достижения химии и физиологии, этот вопрос еще остается открытым. По-видимому, создать четкую и стройную систему классификации запахов будет возможно только тогда, когда будет создана единая, научно-обоснованная теория обоняния.
А как же обстоит дело с теорией обоняния? Давайте рассмотрим и этот вопрос, но для начала познакомимся с анатомией обонятельного анализатора.
Обонятельные функции несет только участок слизистой, находящийся в области верхних носовых ходов и занимающий площадь примерно в 5,0 кв. см (по 2,5 кв. см в каждом носовом ходе). Обонятельные клетки имеют форму веретена или бокала с двумя отростками - периферическим и центральным. Периферические отростки клеток доходят до поверхности слизистой оболочки и заканчиваются булавовидными утолщениями, на которых сидят несколько ресничек. У человека, как и других высших животных, обонятельный эпителий покрыт тончайшей живой пленкой, так называемой «ольфактивной (обонятельной) мембраной». Булавовидные утолщения наружных отростков обонятельных клеток лежат либо на этих мембранах, либо под ней.
Обонятельные булавы, благодаря подвижности шеек, на которых они сидят, способны подниматься на поверхность ольфактивной мембраны и вступать в контакт с пахучим веществом или же, погружаясь в глубь эпителия, от этого контакта освобождаться.
Центральные отростки обонятельных клеток образуют тонкие нити, которые, проникая через «ситовидную пластинку» крыши полости носа, вступают в полость черепа. Эти волокна, в отличие от прочих нервов, не образуют единого ствола, а проходят в виде нескольких (до 20) тонких нитей через отверстия ситовидной пластинки. На нижней поверхности лобной доли головного мозга они сходятся, образуя утолщение - обонятельные луковицы, которые переходят сзади в обонятельный нерв, волокна которого вступают в вещество мозга. О корковых центрах обонятельного анализатора мы уже говорили в начале главы.
Итак, мы познакомились с анатомией обонятельной системы, но это не подвинуло нас в решение вопроса - почему мы чувствуем запахи?
Впервые ответ на этот вопрос попытался дать 2000 лет тому назад римский поэт Лукреций Кар в своей поэме «О природе вещей». Он думал, что на небе имеются маленькие поры различной величины и формы. «Каждое пахучее вещество, - говорил он, - испускает мельчайшие „молекулы“ определенной формы, и запах ощущается тогда, когда эти молекулы входят в поры на небе». По-видимому, опознание каждого запаха зависит от того, к каким порам подходят его молекулы.
С тех пор было предложено порядка 30 теорий для обеспечения механизмов запаха. Наибольшую дискуссию вызывал вопрос, должны ли молекулы пахучего вещества приходить в контакт с рецепторами или же это вещество излучает волны, которые и раздражают рецепторы. Вследствие этого все теории разделились на контактные и волновые.
Особенное распространение волновые теории получили в XVIII веке по аналогии с волновой теорией света и волновой теорией слуха. Сторонники этой теории приводили в качестве аргумента феноменальную способность насекомых различать запахи на огромных расстояниях. Известно, что самец тутового шелкопряда может ощущать запах самки на расстоянии до 10 км. Трудно предположить, что мельчайшие молекулы вещества могут переноситься на такие расстояния.
Но в настоящее время от волновой теории в основном отказались все исследователи. Объясняется это тем, что волновая теория противоречит двум основным свойствам запаха: 1 - запах не может распространяться в безвоздушной среде, и 2 - вещества с запахом должны быть летучи. Такое вещество, как железо, при обычных температурах совсем ничем не пахнет, потому что с его поверхности не происходит испарения молекул. Следовательно, запах обусловлен не волнами, испускаемыми этими веществами, а молекулами самого пахучего вещества.
И все-таки сторонники волновой теории, несмотря на столь сокрушительные аргументы, до сих пор не сложили оружие. Особого упоминания заслуживает теория Бека и Милеса. В ней предполагается, что орган обоняния подобен маленькому инфракрасному спектрофотометру, производящему инфракрасное излучение и замеряющему его поглощение молекулами, находящимися в самом органе обоняния. Экспериментальное подтверждение этой теории содержало интересные факты. Так, было доказано, что пчелы могут чувствовать запах меда, если даже мед помещен в запаянный контейнер, который, однако, пропускает инфракрасное излучение.
Если эта теория верна, это значило бы, что вещества с запахом, запаянные в полиэтилен и помещенные в нос, должны вызывать обонятельные ощущения, поскольку полиэтилен пропускает большую часть инфракрасного излучения. Но эксперименты на человеке показали, что в таких условиях нет никакого ощущения запаха. Поскольку инфракрасное излучение - тепловая энергия, поглощение его молекулами пахучего вещества будет происходить только в том случае, если это вещество находится при температуре ниже, чем температура человеческого тела. Это также было опровергнуто.
Самые последние сообщения в печати о том, что крысы могут чувствовать рентгеновское излучение при помощи органов обоняния ни в коей мере не оживляют волновую теорию, а только показывают, что изучение обоняния должно учитывать влияние радиации на обонятельные рецепторы.
Поэтому все наши дальнейшие рассуждения будут касаться контактных теорий обоняния, и только их. Контактные теории, в свою очередь, делятся на 2 подгруппы в зависимости от того, химическим или физическим путем предположительно воздействуют контактирующие молекулы на обонятельные клетки.
Теории физического взаимодействия молекул пахучего вещества и органов обоняния в основном рассматривают внутримолекулярные колебания молекул веществ, воздействующих на рецепторы. Наиболее показательной в этом отношении является вибрационная теория Дисона-Райта.
Еще в 1937 году Дисон предложил три необходимых условия пахучести вещества: летучесть, растворимость и внутримолекулярные колебания, которые дают пик в спектре Рамана в области 3500–1400 см -1 . Он предложил, что колебательные частоты молекул могут быть оценены, исходя из спектра Рамана. Основываясь на известных, ограниченных еще в то время данных, Дисон считал, что область 3500–1400 см -1 это частоты, чувствительные для обонятельной зоны. Поскольку слух и зрение включают восприимчивость к колебаниям определенной частоты, весьма логично, казалось бы, построить теорию запаха по аналогии. Хотя в то время эта теория и привлекла внимание, но была быстро забыта, поскольку не было обнаружено корреляции между колебаниями в области 3500–1400 см -1 и запахом.
Однако в 1956 году теория Дисона вновь была поднята Райтом. Райт полагал, что основная идея вибрационных частот, к которым восприимчивы обонятельные рецепторы, верна, но Дисон неверно выбрал интервал частот. Известно, что результирующее поглощение сложного колебания молекулы в целом лежит в области низких частот, и поэтому Райт предложил в качестве обонятельной зоны зону инфракрасных частот - от 500 до 50 см -1 . Согласно этой теории, колебательные частоты определяют качество запаха, тогда как такие факты, как летучесть, способность к адсорбции (поглощению), растворимость определяют интенсивность запаха. Считается, что все молекулы обонятельного эпителия находятся в состоянии электронного возбуждения с запрещенным переходом в основное состояние. Молекулы пахучего вещества комбинируются с молекулами обонятельного эпителия (причем с определенным соответствием колебательных частот), меняют частоту колебаний молекул эпителия и стимулируют возвращение возбужденной молекулы в исходное состояние. Для объяснения разнообразных запахов должно быть несколько типов клеток обонятельного эпителия.
Основываясь на том, что нет примеров различия запахов оптических изомеров, Райт утверждал, что в основном в процессе обоняния играет роль физическое, а не химическое взаимодействие. Легкие различия в запахе некоторых оптических изомеров он относил к различной степени частоты. Измерение качества запаха при разведении, считал Райт, вероятно происходит потому, что запах состоит из нескольких более простых запахов, имеющих различные пороговые значения, а при низкой концентрации фиксировались только определенные компоненты.
В качестве экспериментальных подтверждений своей теории Райт приводил следующие: соединения, которые имеют запах горького миндаля, имеют сходные же низкочастотные спектры; синтетический мускус имеет поглощение в дальней инфракрасной области, где другие, немускусные соединения таких линий поглощения не имеют; и, наконец, имеется корреляция между низкочастотными колебаниями и биологической активностью полового притяжения насекомых.
Надо заметить, что вибрационная теория подвергалась справедливой критике, в особенности гипотеза о возбуждении электронов обонятельного эпителия. Достаточно привести пример: изотопные молекулы имеют одинаковый запах, хотя их колебательные частоты очень разняться. Но сам факт, что к вибрационной теории вновь вернулись после 20-летнего забвения, говорит о том, что в основе ее лежит рациональное зерно. Может быть, при более детальной разработке и более солидной экспериментальной базе к ней обратятся и в третий раз.
Что же утверждают сторонники контактной теории? В течение многих лет химики эмпирическим путем синтезировали огромное количество пахучих веществ как для парфюмерии, так и для своих собственных исследований, но вместо того, чтобы пролить свет на свойства, от которых зависит запах, эти вещества только увеличивали путаницу. Было открыто лишь несколько общих принципов. Например, было обнаружено, что добавление боковой ветви к прямой цепи углеродных атомов весьма усиливает запах духов. Сильный запах оказался также свойственным молекулам некоторых спиртов и альдегидов, содержащих от четырех до восьми углеродных атомов. Однако, чем больше химики анализировали химическое строение пахучих веществ, тем больше возникало догадок. С точки зрения химического состава и структуры эти вещества поражают отсутствием какой-либо закономерности.
Но как это ни парадоксально, само это отсутствие закономерности стало своего рода закономерностью. Например, два оптических изомера - идентичные во всех отношениях молекулы, кроме того, что одна является зеркальным отражением другой, - могут пахнуть по-разному. С другой стороны, в веществах, молекулы которых содержат бензольное кольцо из шести углеродных атомов, изменение положения группы атомов, связанных с кольцом, может резко изменить запах соединения, тогда как соединения, молекулы которых включают большое кольцо из 14–19 атомов, могут быть существенно перегруппированы без заметного изменения их запаха. Эти факты привели химиков к мысли о том, что, возможно, основным фактом, определяющим запах вещества, является общая геометрическая форма его молекулы, а не какая-либо деталь его состава или структуры.
В 1949 году Р. Монкрифф оформил эти идеи, предложив гипотезу, сильно напоминавшую догадку Лукреция 2000-летней давности. Монкрифф предположил, что обонятельная система построена из рецепторных клеток немногих отличных друг от друга типов, каждый из которых представляет отдельный «первичный» запах, и что пахучие молекулы оказывают свое действие путем точного совпадения их формы с формой «рецепторных участков» на этих клетках. Он предположил, что существует от 4 до 12 типов рецепторов, каждый из которых отвечает основному запаху. Его гипотеза являлась новым приложением концепции «ключа и замка», которая оказалась плодотворной для объяснения взаимодействия ферментов с их субъектами, антител с антигенами, молекул ДНК с молекулами РНК.
Дж. Эймур развил и детализировал теорию Р. Монкриффа. Потребовалось два усовершенствования: во-первых, установить сколько существует форм рецепторов, и во-вторых, определить размеры и форму каждого из видов рецепторов. Для установления количества видов рецепторов Эймур установил число основных запахов, считая, что каждый из них отвечает форме рецептора. Это было достигнуто при объединении 600 соединений, взятых из книги Монкриффа и Справочника Бельштейна, в группы на основе сходности запаха. На основании частоты встречающихся запахов, удалось выделить 7 запахов, которые можно было рассматривать как возможные первичные.
Из этих 7 первичных запахов может быть произведен любой известный запах при смешивании их в определенных пропорциях. Молекулы важнейших запахов могут совпадать только с одним видом рецепторов, тогда как молекулы сложных запахов должны подходить двум или даже большему числу видов рецепторов. Вероятность местонахождения молекулы соотнесена с числом форм подходящих рецепторов, поэтому важнейшие запахи встречаются реже, чем сложные.
Для того, чтобы воспринять семь первичных запахов, в носу, согласно теории Эймура, должно быть семь различных типов обонятельных рецепторов. Эймур представлял рецепторные участки в виде ультрамикроскопических щелей или впадин в мембране нервного волокна, каждая из которых имела своеобразную форму и величину. Предполагалось, что молекулы определенной конфигурации «вписываются» в каждый их этих участков подобно тому, как штекер входит в гнездо.
Следующая проблема заключалась в том, чтобы изучить формы молекул различных пахучих веществ с помощью методов современной стереохимии. Оказывается, используя дифракцию рентгеновских лучей, инфракрасную спектроскопию, электронно-зондовый анализ и целый ряд других методов, можно построить трехмерную модель молекулы.
Когда таким образом были построены молекулы всех соединений, обладающих камфарным запахом, оказалось, что все они имеют примерно одинаковую округлую форму и примерно одинаковый диаметр, равный семи ангстремам. Это означало, что рецепторный участок для камфарных соединений должен иметь форму полукруглой ниши такого же диаметра.
Таким же способом были построены и модели других «пахучих» молекул. Выяснилось, что мускусный запах характерен для молекул дискообразной формы с диаметром около 10 ангстрем. Приятный цветочный запах вызывается молекулами дискообразной формы с гибким хвостом, как у воздушного змея. Прохладный мятный запах вызывается молекулами клинообразной формы. Эфирный запах обязан своим происхождением палочковидным молекулам. В каждом из этих случаев рецепторный участок на нервном окончании, по-видимому, имеет форму и величину, соответствующую форме и величине молекул.
В настоящее время стереохимическая теория обоняния Монкриффа-Эймура является наиболее признанной. Она прошла целый ряд экспериментальных проверок, доказавших правильность ее основных положений. Эймур синтезировал несколько молекул определенных форм, и все они обладали предсказанным запахом.
Вкус съеденного нередко надолго остается во рту, даже если почистить зубы после еды, а почему запах исчезает сразу же, как только удаляется его источник? Этим вопросом задался профессор Дорон Лансет из Института Вейцмана (Израиль). Оказалось, что в обонятельном эпителии носа имеются два фермента, задача которых - устранять «старые» запахи и готовить рецепторные клетки к восприятию новых. Эти ферменты разрушают пахнущие молекулы. Профессор Лансет полагает, что различной у разных людей активностью этих ферментов, можно объяснить разную индивидуальную чувствительность к запахам: у кого-то некоторые запахи разрушаются в носу так быстро, что он не успевает их как следует воспринять.
| |