Długotrwały zapach – kluczowe cechy

Zapach w kosmetykach to nie tylko ważny dodatek sensoryczny, ale również istotny komponent, wpływający na emocjonalny odbiór produktów, umożliwiający zapewnienie holistycznego doświadczenia dla użytkownika^1,2. Na podstawie badań przeprowadzonych w 2021 roku stwierdzono, że produkty zapachowe były oceniane wyżej w zakresie funkcjonalności w porównaniu z produktami bezzapachowymi bądź o zapachu neutralnym³. Długotrwały zapach kremu, mydła czy odżywki do włosów wzmacnia u odbiorcy poczucie skuteczności, a przy tym buduje przywiązanie do produktu bądź marki. Wpływ na to ma określona struktura mózgowa – układ limbiczny, który odpowiada za emocje i pamięć, a jednocześnie jest powiązany ze zmysłami powonienia i smaku. Rejestracja przyjemnych wrażeń sensorycznych aktywuje pamięć i wywołuje emocje. W niektórych przypadkach przywołuje wspomnienia, a nawet wzmacnia poczucie tożsamości⁴. Jednym z kluczowych aspektów kompozycji zapachowych, na podstawie którego często ocenia się ich jakość i skuteczność, jest trwałość. Poniższy tekst odpowie na pytanie: czym należy kierować się w projektowaniu długotrwałego zapachu, aby stworzyć produkt, który pozostanie w pamięci na długo?

Struktura kompozycji zapachowych

Sercem receptury kompozycji zapachowej są składniki, które mogą pochodzić ze źródeł naturalnych – takich jak olejki eteryczne, ekstrakty roślinne czy absoluty – lub być syntetyzowane w laboratoriach. Każdy ze składników receptury charakteryzuje się innymi nutami zapachowymi, które następnie przedstawiane są w formie tzw. piramidy zapachowej. Dzieli ona składniki na trzy grupy, w zależności od ich lotności i czasu uwalniania: nuty głowy, nuty serca i nuty bazy^5–7.

Nuty głowy (ang. top notes) to nuty o lekkim, świeżym charakterze, tworzące pierwszą warstwę zapachu. To one „otwierają” kompozycję i odpowiadają za pierwsze wrażenie. Nuty głowy składają się zazwyczaj z lżejszych i mniejszych cząsteczek, przez co szybciej się ulatniają – utrzymując się przez pierwsze 5–15 minut. Do tej grupy zaliczamy m.in. zapachy cytrusowe (cytryna, bergamotka, pomarańcza), kwiatowo-owocowe (róża, lawenda, jagoda), a także ziołowe (bazylia, anyż, szałwia)^5,7,8.

Nuty serca (ang. heart notes/middle notes) mają bardziej złożony i funkcjonalny charakter. Ich zadaniem jest częściowe podtrzymanie nut głowy oraz wprowadzenie nowych zapachów, które pogłębiają doznania olfaktoryczne. Czas ich trwałości jest znacznie dłuższy niż nut głowy – wynosi od dwudziestu minut do kilku godzin – przez co są wyczuwalne przez większość czasu trwania zapachu. Nuty serca tworzone są z aromatycznych olejków kwiatowych (jaśmin, geranium, neroli, ylang-ylang) oraz przypraw (cynamon, pieprz, goździk, trawa cytrynowa, czarny pieprz, kardamon)^5,7,8. To one stabilizują profil zapachowy, tworząc pomost między ulotnymi nutami głowy a cięższymi komponentami bazy.

Nuty bazy (ang. base notes) to ciężkie, głębokie i długotrwałe nuty, często o ziemistym profilu. W połączeniu z nutami serca stanowią podstawę zharmonizowanego zapachu. Ponieważ wnikają w skórę lub tkaninę, ich woń utrzymuje się najdłużej – nawet ponad sześć godzin. Składniki tej warstwy charakteryzują się niższą lotnością oraz większą masą cząsteczkową. Wśród nut bazy najczęściej pojawiają się drzewo sandałowe, cedr, paczula, wanilia, mech, ambra i piżmo^5,7,8.

Właściwości fizyczne sprzyjające trwałości kompozycji zapachowe

Trwałość i stabilność kompozycji zapachowej zależą m.in. od właściwości fizycznych zastosowanych substancji. Czynniki te wpływają zarówno na tempo ulatniania się zapachu, jak i jego zdolność do utrzymywania się na powierzchni skóry, włosów czy tkanin.

Masa cząsteczkowa i prężność par

Jednym z kluczowych parametrów determinujących trwałość zapachu jest masa cząsteczkowa składników – im większa, tym niższa prężność par, a tym samym wolniejsze tempo odparowywania⁸. Dzięki temu woń utrzymuje się dłużej. Zależność ta wyjaśnia, dlaczego nuty bazy – np. drzewne czy piżmowe – charakteryzują się znacznie dłuższą żywotnością niż lekkie nuty głowy⁹. W projektowaniu kompozycji zapachowych dąży się do równowagi pomiędzy składnikami o wysokiej i niskiej lotności, aby uniknąć jednostajnego, płaskiego efektu uwalniania się zapachu¹⁰.

Środki utrwalające i modyfikujące (ang. fixatives)

Środki utrwalające, zwane również fiksatywami (ang. fixatives), to składniki kompozycji zapachowej, które niemal zawsze występują w warstwie bazy. Oprócz funkcji zapachowej pełnią także rolę stabilizującą i utrwalającą. Ich działanie polega na regulacji ciśnienia pary oraz ograniczeniu niestabilności bardziej lotnych komponentów. Głównym celem ich zastosowania jest więc równomierne i wydłużone uwalnianie zapachu oraz zwiększenie trwałości substancji tworzących całą recepturę^7,8,11. Stanowią one swoisty fundament, na którym opierają się bardziej lotne nuty.

Obecnie stosuje się fiksatywy pochodzenia naturalnego i syntetycznego^5,7,8. Do naturalnych substancji roślinnych wykorzystywanych w tej roli należą żywice, balsamy oraz molekuły drzewne, takie jak:

• benzoes (żywica z Styrax benzoin) – o balsamiczno-waniliowym charakterze, często stosowany w kompozycjach orientalnych;
• labdanum (żywica z Cistus ladanifer) – głęboki, ambrowo-skórzany profil;
• olibanum (żywica z drzewa Boswellia) – kadzidlany, żywiczno-cytrusowy; stabilizuje nuty cytrusowe;
• mirra (żywica z krzewów Commiphora myrrha) – balsamiczna, lekko gorzka; nadaje kompozycji głębię;
• opoponaks (żywica z krzewów Commiphora guidottii) – łagodniejsza od mirry, o karmelowo-balsamicznej nucie, nazywana też „słodką mirrą”;
• drzewo sandałowe (olejek z drzewa Santalum album) – kremowe, mleczno-drzewne nuty;
• wetiwer (olejek z Vetiveria zizanoides) – ziemisto-drzewny, dymny; kotwiczy świeże i cytrusowe akordy;
• paczula (olejek z Pogostemon cablin) – ziemisto-słodka; stosowana jako baza i utrwalacz w wielu klasycznych kompozycjach.

Fiksatywy pochodzenia zwierzęcego są obecnie rzadko stosowane ze względu na kwestie etyczne i regulacyjne. Zastępowane są zazwyczaj syntetycznymi odpowiednikami. Do klasycznych przykładów należą:

• ambra szara – wydzielina kaszalota, znajdowana w oceanie; słodko-morska, zwierzęca, wysoko ceniona;
• piżmo – wydzielina piżmowca syberyjskiego, intensywnie zwierzęce, obecnie głównie w formie syntetycznej;
• cywet – wydzielina gruczołów cywety afrykańskiej; zwierzęco-miodowy akcent;
• kastoreum – wydzielina bobra; skórzano-dymny charakter.

Związki syntetyczne stosowane jako środki utrwalające pozwalają na zachowanie powtarzalności oraz redukcję kosztów produkcji. Do najpopularniejszych należą:

• syntetyczne piżma – np. tonalide, helvetolide; nadają kompozycji ciepło, pudrowe nuty, kojarzone z czystością; cechuje je wysoka trwałość;
• syntetyczne związki ambrowe – np. ambroxan; zastępuje ambrę szarą, nadaje ciepły, ambrowo-drzewny, lekko morski charakter;
• drzewne i balsamiczne syntetyki – np. Iso E Super (cedrowo-ambrowy, transparentny profil), Timberol, Javanol, Polysantol (wariacje drewna sandałowego o różnej intensywności i kremowości), Cashmeran (ciepły, piżmowo-drzewny z przyprawowym akcentem).

Warto również wspomnieć o rozpuszczalnikach cechujących się wysoką temperaturą wrzenia, które wpływają na obniżenie lotności całej mieszaniny. Są to substancje głównie bezwonne (lub prawie bezwonne), o czysto fizycznym działaniu, które nie wpływają znacząco na profil zapachowy⁸. Do tej grupy należą m.in.: dietylftalan (DEP), izopropylomirystynian (IPM), trietylcytrynian (TEC), dipropylenoglikol (DPG).

Dobór odpowiedniego środka utrwalającego ma kluczowe znaczenie dla projektowania kompozycji zapachowej, ponieważ pozwala kontrolować zarówno jej trwałość, jak i sposób uwalniania poszczególnych nut. Ilość zastosowanych substancji utrwalających zależy od charakteru zapachu – w kompozycjach świeżych, kwiatowych i cytrusowych ich udział jest zazwyczaj ograniczony, natomiast w zapachach drzewnych, ambrowych czy piżmowych stanowią one istotny element struktury.

Lipofilowość

Substancje zapachowe z natury nie rozpuszczają się w wodzie. Ich powinowactwo do fazy lipidowej (lipofilowość) odgrywa istotną rolę w projektowaniu trwałych i zrównoważonych kompozycji. Związki lipofilowe, charakteryzujące się dużą masą cząsteczkową, najczęściej budują warstwę bazy w piramidzie zapachowej. Do tej grupy należą opisane wcześniej piżma, ambry i żywice – składniki o ciężkim, trwałym charakterze, które uwalniają się stopniowo i przez długi czas.

Z kolei związki wykazujące większe powinowactwo do fazy wodnej cechują się niższą masą cząsteczkową, co sprzyja szybszej dyfuzji i krótszemu czasowi utrzymywania się zapachu. To właśnie one odpowiadają za nuty głowy – pierwsze wrażenie zapachowe, nadające kompozycji świeżość i lekkość^10,12-14. W tabeli 1 przedstawiono porównanie masy cząsteczkowej, lipofilowości oraz funkcji poszczególnych nut w strukturze zapachu.

Zawartość substancji lipofilowych w kompozycji ma również wpływ na trwałość zapachu na skórze. Skóra nie jest neutralnym nośnikiem – ze względu na obecność gruczołów łojowych jest bogata w lipidy, co sprawia, że działa jak naturalny „magnes” dla składników lipofilowych. Zrozumienie zależności między lipofilowością a tempem ulatniania się poszczególnych nut pozwala projektować kompozycje zgodnie z ich przeznaczeniem. Przykładowo, w szamponach czy żelach pod prysznic pożądany jest intensywny efekt zapachowy „na wejściu”, natomiast w kremach do twarzy preferowane są bardziej subtelne, stopniowe zmiany zapachu, zapewniające komfort stosowania.

Zapach, który trwa – ostatnie spojrzenie na kompozycję

Trwałość zapachu w kosmetykach zależy nie tylko od właściwości pojedynczych molekuł, lecz także od całej architektury kompozycji oraz jej interakcji z bazą produktu. Jednym z kluczowych aspektów, które należy uwzględnić podczas projektowania zapachu, jest zapewnienie, by składniki zapachowe utrzymywały się możliwie najdłużej, nie tracąc przy tym swoich właściwości olfaktorycznych. Perfumiarze muszą mieć to na uwadze na każdym etapie tworzenia kompozycji.

Szacuje się, że istnieje około 400 000 substancji chemicznych o właściwościach zapachowych, z których każda charakteryzuje się unikalnym profilem. W kontekście trwałości szczególne znaczenie mają związki o wysokiej masie cząsteczkowej i niskiej prężności par, które nadają kompozycji głębię oraz długotrwałość. Zastosowanie środków utrwalających – zarówno naturalnych, jak i syntetycznych – stabilizuje strukturę zapachu i spowalnia ulatnianie się lżejszych nut.

Istotną rolę odgrywają również substancje lipofilowe, które umożliwiają lepsze wiązanie się zapachu z warstwą lipidową skóry i włosów, co przekłada się na jego dłuższe utrzymywanie się na powierzchni. Kompozycja zapachowa skonstruowana w formie piramidy – od ulotnych nut głowy, przez serce, aż po trwałą bazę – zapewnia harmonijne i stopniowe uwalnianie substancji zapachowych. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie efektu long-lasting, nawet bez zastosowania nowoczesnych systemów nośnikowych.