Sofia Zago
IFF International Flavours & Fragrances, Milano

sofia.zago@iff.com

Challanges in the use of fragrances in cosmetic formulation
When a formulator thought he had come to the simplest part

The purpose of the research is to assess which could be the difficulties in adding one of the most hedonistic characteristics to a cosmetic product. The choice of perfume cannot be accidental because it must be considered not as a single ingredient but a mix of chemical structures.

Riassunto

Lo scopo della ricerca è stato valutare quali possono essere le difficoltà nell’aggiungere una delle più edonistiche caratteristiche a un prodotto cosmetico.
La scelta del profumo non può essere casuale perché deve essere considerato non come un singolo ingrediente, bensì come un mix complesso di strutture chimiche.

Introduzione

Quando ricompri un prodotto? Quando soddisfa le tue aspettative funzionali e sensoriali. Una fragranza non è solo un’associazione poetica di diversi odori, ma è anche un complesso mix di strutture chimiche. Conoscendone la chimica possiamo combinare i loro effetti e avere l’opportunità di capire il loro comportamento all’interno di una base cosmetica. Ogni componente interagisce con le materie prime dell’ambiente nel quale è immerso, determinando una caratterizzazione sia estetica sia fisica nel sistema finale.
I talenti combinati di un profumiere e un formulatore devono quindi lavorare molto vicino per creare un prodotto di successo commerciale.

Struttura base di una fragranza
I profumieri moderni hanno un’ampia scelta nel decidere quali materie prime accordare per creare una sinfonia di odori. Questi ingredienti possono derivare dal mondo della sintesi o dal mondo naturale. L’esplosione della chimica, alla fine di questo secolo, ha fatto sì che le materie prime nelle mani dei profumieri diventassero moltissime, necessitando l’attuazione di un metodo razionale nella creazione di un profumo. Uno dei pionieri di questo periodo fu Jean Carles (1), che scrisse innumerevoli pagine intitolate A Method of Creation in Perfumery, nelle quali descrive come si approcciava alla formulazione. Carles considerava la volatilità il punto chiave nel giudicare come utilizzare i composti aromatici. Ogni materiale veniva posizionato su un blotter e valutato per intensità e carattere per un periodo di tempo (ore).
Materiali molto volatili, che scompaiono in primo luogo, comprendono le “note di testa” di un profumo finito; quelle di volatilità intermedia e tenacia sono i “modificatori” o le “note di cuore”, e quelli con la volatilità più bassa sono prodotti tenaci che costituiscono le “note di base”.
L’odore caratteristico di un singolo materiale è chiamato nota. Miscele di due o più materiali, con un tema olfattivo unificato, sono chiamati accordi. Il rapporto tra il 25% delle note di testa, il 20% di modificatori e note di base al 55% è tipico di una fusione ben bilanciata.
Caratteristiche chimiche e fisiche
Ogni gruppo funzionale ha una reattività che è legata all’ambiente nel quale si trova. Se un gruppo funzionale reagisce il profilo olfattivo cambia e inoltre si potrebbero creare ripercussioni sul cosmetico. Le principali modifiche che possono avvenire sono: odore, solubilità e colore. Eventuali alterazioni della colorazione possono essere causate da varie reazioni chimiche di: ionone, indolo, ammine, antranilati, etilvanillina e maltolo, tutti ingredienti che possono trovarsi in un profumo. Il punto chiave di queste reazioni è il pH.
Identificare il pH del prodotto è un buon punto di partenza per permettere al profumiere di predire il comportamento di una fragranza.
Le materie prime utilizzate hanno inoltre altre due caratteristiche fondamentali: il coefficiente di ripartizione ottanolo/acqua (logP) che indica l’idrofilia o lipofilia di una molecola e la tensione di vapore (Vp) (2).
Il logP è molto importate perché è caratteristico per ogni sostanza; trovandoci in questo caso davanti a un gruppo di sostanze, il logP totale potrebbe essere equivalente alla somma dei vari logP. Una percentuale troppo alta di ingredienti con alto logP farà sì che la fragranza non sia solubile in acqua. Se dovessimo quindi profumare un’acqua micellare e usassimo questo tipo di fragranza, quest’ultima galleggerebbe sulla superficie o renderebbe torbido il prodotto.
La tensione di vapore (Vp), dal punto di vista fisico, può essere interpretata come il risultato della tendenza di una particolare sostanza a passare dalla fase condensata alla fase gassosa (cioè a evaporare o sublimare). La profumeria offre un’indicazione della volatilità delle sostanze, permettendo di classificarle e portando il profumiere a fare delle scelte ponderate sul loro utilizzo in un tipo di cosmetico: una crema viso con una fragranza troppo persistente potrebbe infastidire lo stesso consumatore.

Applicazioni cosmetiche

Caso più semplice: un profumo
L’uso tipico delle fragranze è quello di utilizzarle per sviluppare un profumo. Sembra il caso più semplice, ma anche qui ci sono delle considerazioni tecniche che devono essere affrontate e non possono essere lasciate al caso.
Una singola nota può cambiare durante lo stoccaggio: un esempio tipico che può accadere è l’ossidazione aerea della benzaldeide all’acido benzoico; le aldeidi a temperatura ambiente polimerizzano e i prodotti del limone possono ossidarsi facilmente. Una reazione da considerare è quella della formazione di una base di Schiff, dove troviamo un’aldeide o un chetone con un’ammina. Possono avvenire anche delle reazioni tra alcol e aldeidi che formano acetali.

Per leggere l’intero approfondimento, acquista il singolo numero o abbonati alla rivista Cosmetic Technology