• Prof. Cerebrón

La química de los olores

Updated: Aug 6, 2019

Los aromas dominan nuestras vidas más de lo que pensamos

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En el libro “El perfume” de Patrick Suskind, menciona que el olfato es un sentido que hemos menos preciado mucho. Quizá esa devaluación al olfato se ha debido a que el humano no depende totalmente de él como otros animales. Esto hace pensar que es un sentido incomprendido ya que es indispensable. Si no se tuviera olfato, simplemente tampoco se trendía sentido del gusto, atracción sexual o posiblemente se moriría envenenado desde hace mucho tiempo. La rama de la ciencia encargada de invetigar los sentidos se llama estesiología. Nuestro sentido del olfato es un sensor químico muy delicado. A veces no es necesariamente es explícito, gracias a los sensores que tenemos detectamos olores que nos indican si una persona está molesta, feliz, enamorado, si hay peligro o hay tranquilidad. No obstante, gracias a nuestros hábitos de limpieza nos hemos vuelto más sensibles y a los malos olores de tal forma que hemos creado productos de limpieza que presumen de eliminarlos. Sin embargo, a veces solo lo ocultan.

Podemos llegar a detectar más de 100 mil aromas diferentes e incluso sus posibles combinaciones.

Los olores son moléculas que están en el aire que entran a nuestro cuerpo cuando inhalamos. Esas moléculas, como por ejemplo el acetato de octilo que le da el olor a las naranjas, llegan hasta nuestra nariz y se adsorben en nuestros millones de receptores del epitelio olfatorio. La mucosa nasal se encarga de disolver las moléculas y proteger a las células en caso que sean corrosivas o dañinas. Luego, estas células mandan una señal eléctrica nerviosa al cerebro donde se identifica el mensaje y el olor se transforma en un hecho consciente en el sistema límbico. Nuestro sistema límbico es nuestra parte que nos hace sentir algo. Muchas partes del cerebro se activan como el hipocampo (memoria de motivación) y el tálamo (reconocimiento). Un área importante para la identificación y diferenciación de los olores es el área orbitofrontal o área de Brodmann. Cuando olemos comida nos hace sentir hambre y prepararnos para la digestión, así también está ligado a la memoria ya que al oler cierta fragancia nos puede hacer recordar a una persona, un lugar o incluso una situación en específico. Así, podemos llegar a detectar más de 100 mil aromas diferentes e incluso sus posibles combinaciones. Gracias a esto, podemos saber si la comida es buena o ya está putrefacta, las náuseas por el olor a heces, una posible fuga de gas en la cocina, si se están preparando café o un pastel o si alguien se ha puesto el perfume especial para una cita. Sin embargo, nuestros receptores tienen un umbral del olor, es decir la cantidad mínima para poder excitar esas células y que manden la señal y depende de cada sustancia. Así mismo, el sentido del olfato comparte el mismo canal de señalización que el responsable del dolor. Por lo tanto, tenemos reacciones muy intensas ante los olores, es decir, el mal olor duele.



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Varias de las reacciones que tenemos ante los olores han sido aprendidas y no son innatas. Por ejemplo, hay comida que puede que te cause nauseas, pero a otra persona no. Por lo tanto, la otra persona ha aprendido a ser tolerante al olor, o bien, que eso se come y que no causa daño. Por otro lado, el instinto suele eliminar olores frecuentes para poder detectar olores extraños más fácilmente. Por ejemplo, el olor de tu casa deja de ser percibido hasta que te ausentas por mucho tiempo y vuelves. Bajo estos argumentos se puede decir que podemos acostumbrarnos hasta al peor hedor. 

El olfato no-consciente nos puede informar si una persona está molesta con el simple hecho de estar junto a ella y sin estar totalmente seguros que le ocurre. En este sentido, cuando estamos alegres o irritados segregamos hormonas (feromonas) por nuestro sudor que sirven de advertencia a otra persona de nuestro estado de ánimo, sin embargo nunca decimos “huele a alegre o enojado”. Usando este mismo mecanismo podemos decir que el amor entra por la nariz. Siempre hemos conocido a alguien que “tiene un no sé qué, qué sé yo” que nos llama la atención. Ese “qué se yo” es el aroma. Las mismas feromonas que transpiramos son compatibles a ciertas personas y sirven para atraerlas no solo sexualmente sino incluso para una amistad. “Misteriosamente” hay personas que nos caen bien o mal con el simple hecho de conocerlas y eso es debido a la compatibilidad de olores corporales. Los olores naturales de las feromonas son captados por el órgano de Jacobson, que transforman los olores en emociones y deseos. Muchos animales usan este principio para atraer a sus parejas, delimitar territorios o para identificar a sus hijos.


La concentración es un factor importante al hablar de olores. La concentración influye mucho en la intensidad y en la velocidad de disipación de los olores. Por ejemplo, cuando la comida está echada a perder hay una gran cantidad de moléculas hediondas, producto del desecho de bacterias u hongos, que saturan nuestra nariz de golpe y provoca nauseas. Adicionalmente a la concentración, los líquidos pueden servir de medios transportadores de moléculas apestosas las cuales pueden colarse fácilmente en muchas superficies. Si la superficie en la que está el líquido es altamente porosa, como por ejemplo las fibras, pueden mantener olores hasta por años si las condiciones permiten que los compuestos volátiles se conviertan en gas. Con base en esto, existen varias alternativas para eliminar los malos olores. Una de ellas es eliminar la fuente. Para eliminarla, muchas veces no podemos solo disponerla en algún lugar así que debemos de limpiar lo que genera el mal olor. Para hacerlo, existen cinco tipos de productos de limpieza: surfactantes, agentes corrosivos débiles, oxidantes, limpiadores enzimáticos y solventes. Los surfactantes, provocan las manchas y olores puedan adherirse a ellos debido a que tienen un lado hidrofílico y otro hidrofóbico. Por su parte, los limpiadores enzimáticos utilizan mezclas de enzimas especialmente diseñadas para atacar tipos específicos de manchas y la peste que las acompañan. Sin embargo, para un contaminante apestoso, los oxidantes solo atacan a las manchas, pero no el olor. En algunos casos como olores de comida o desechos de animales, las bacterias se alimentan de la sustancia y emiten esas moléculas hediondas. Por lo tanto, es necesario desinfectar lo que se quiera limpiar.


Si no se puede eliminar esas cosas malolientes, puedes neutralizarlo. Los neutralizadores de olor funcionan atrapando aromas en moléculas de ciclodextrina. En un refrigerador, los olores pueden ser atrapados por bicarbonato de sodio. Este compuesto se enlaza con muchos químicos que causan olores. Algunos pueden reaccionar en la superficie del bicarbonato de sodio, transformándolos a una sustancia menos reactiva. El vinagre blanco puede ser un gran producto eliminador de olores. Esto es debido a que el ácido acético se une fácilmente a las moléculas volátiles de tal forma que el olor a vinagre no se queda. Aun así, si el olor a vinagre pudiera continuar, se puede usar un poco de bicarbonato de sodio para neutralizar al ácido acético. Los agentes de adsorción sujetan a las moléculas apestosas en su superficie y no las dejan escapar. Por ejemplo, el carbón activado consiste en carbón con alta área superficial que atrapa casi cualquier cosa apestosa. 


Hablando de olores agradables, los perfumes se han desarrollado con los años para darnos un aroma atractivo hacia el sexo opuesto. Desde los antiguos egipcios se usan los perfumes y se han ido mejorando las técnicas de separación de ciertas esencias. En términos prácticos, los perfumes están compuestos principalmente de etanol que sirve como disolvente y es el que provoca que se evapore rápidamente para así difundir mejor el aroma. Además contiene un fijador, que es una sustancia menos volátil que modula la velocidad de volatilidad de las distintas fragancias. Usualmente los fijadores pueden ser cetonas como la muscona del almizcle, ácidos carboxílicos como resinas y ésteres como diacetato de gliserillo, ftalato de etilo y benzoato de bencilo. La regla de oro de la fijación es que a mayor volatilidad, menor fijación; pero aquí puede haber factores tanto físicos como químicos que alteren esta regla. La volatilidad depende del peso molecular y la cantidad de átomos de oxígeno que tengan las moléculas y esto es debido a que forman puentes de hidrógeno (interacciones hidrógeno – oxígeno de moléculas diferentes). Un puente de hidrógeno puede retardar la evaporación de las moléculas más ligeras y también puede acelerar la evaporación de las más pesadas. Finalmente el aceite esencial es el que da el aroma y las “notas” al perfume. Son ácidos carboxílicos mezclados con otros compuestos orgánicos (aldehídos, cetonas, fenoles y alcoholes principalmente) concentrados que dan el olor específico y se encuentran en brotes, flores, corteza, hojas, tallos, frutos, semillas, madera, raíces y rizomas.

Básicamente estos tres componentes (base, fijador y aceite esencial) conforman un perfume y le dan sus notas. Las notas se dividen en tres: cabeza o notas altas, corazón o notas medianas, fondo o notas bajas. Las altas son los olores que percibimos inmediatamente y son la primera impresión, usualmente son eugenoles, metil ionona y aceite bergamota. Las medianas son las que definen la personalidad de la fragancia, es decir, si es fresco o elegante; son olores frutales y florales. Y las bajas son las que perduran y confirman la presencia, son las que más se mezclan con nuestro olor corporal y nos identifican con el perfume; son olores de madera, resinas y frutales.


Para poder obtener estas fragancias y esencias es necesario usar procesos de separación. Los aceites esenciales se separan en dos: aceites esenciales que se recuperan por destilación y aceites naturales de flores obtenidos por extracción por disolventes. La destilación fue el primer método que se usó y continúa usándose. Por ejemplo, los aceites de rosas o de azahar se obtienen por destilación. Mediante la extracción se puede conservar mejor el olor ya que se impregna grasa (enflumaje) o por disolventes volátiles como benceno. Este método se usa para poder separar las esencias que no se puede por destilación debido a que el calor puede transformar las moléculas. También pueden exprimirse y separase los olores como en el caso de los cítricos. Adicionalmente, se han diseñado métodos para crear fragancias sintéticas como la esterificación y el proceso de Grignard.


Actualmente, muchos perfumes contienen más de una sola fragancia, pueden contener entre 50 y 100 compuestos diferentes; de hecho, llegan a usar hasta 300 ingredientes. Eso nos muestra el arte de hacer perfumes y la complejidad de nuestro sentido del olfato. La forma de mezclado influye así como el orden en que los componentes se van adicionando. También el grado de alcohol de un perfume nos indica si es agua de colonia, eau de toilette, eau de parfum. Estamos fuertemente ligados a los olores y muchos de nuestros comportamientos se deben a eso. La química se ha esforzado en producir aromas, en sustituir ventajosamente a los componentes naturales, pasando la perfumería a ofrecer artículos de gran consumo. Cuando vayan a comprar un perfume disfruten ese olor, analicen cada una de sus notas y disfruten esa esencia que les ayudará a recordar algo. 


Como siempre gracias por leerme.


#Ciencionizados

#Olores

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