zat berbau

zat berbau (apa)- ▲ zat yang sangat berbau zat yang mengeluarkan bau menyengat. musk. ambar. balsem. dupa. eugenol. resin kemenyan, dupa berembun. osmofor. bau badan. gas air mata … Kamus Ideografis Bahasa Rusia

parfum- kvapioji medžiaga statusas T sritis chemija apibrėžtis Malonaus kvapo organinis junginys. atitikmenys: engl. zat harum; zat berbau; zat berbau zat harum; barang bau... Chemijos terminų aiskinamasi žodynas

LUPULIN- zat berbau yang dikeluarkan oleh kelenjar khusus yang terletak terutama di bagian luar bracts daun Humulus lupulus L. (dalam yang disebut kerucut) ... Glosarium istilah botani

Dupa- zat berbau untuk mengurapi atau menggosok tubuh, membalsem mayat, untuk dupa (dupa), dll. B. diekstraksi dari bahan baku nabati (lily, rose, lavender) atau hewani, diremas dalam minyak (almond, zaitun, kacang) ... ... Kamus kuno

- (otot lat.). Zat obat berbau yang diekstrak dari kantung yang terletak di perut rusa kesturi; stimulan dan antikonvulsan. Kamus kata-kata asing termasuk dalam bahasa Rusia. Chudinov A.N., 1910. MUSK lat. otot, arab... Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia

Kelenjar kulit pada jantan dari beberapa reptil (buaya, tuatara, ular) dan mamalia (rusa kesturi, rusa kesturi, berang-berang, kesturi). Zat berbau musk dilepaskan. * * * KELENJAR MUSCUS KELENJAR MUSCENT, kelenjar kulit pada laki-laki dari beberapa ... ... Kamus ensiklopedis

olfaktometer- alat untuk mengukur ketajaman penciuman. Olfaktometer sangat umum. Zvaardemakert adalah silinder berongga dengan pori-pori yang mengandung zat berbau, di mana tabung kaca dengan bagian-bagian dimasukkan: saat dicelupkan ke dalam silinder, ia mengurangi ... ... Ensiklopedia Psikologi Hebat

Apakah Anda ingin memperbaiki artikel ini?: Wikify artikel. Odorologi adalah ilmu tentang bau. Ada beberapa cara ... Wikipedia

Hampir tidak diketahui dalam keadaan bebas, tetapi biasanya ditemukan dalam larutan dalam lemak cair atau padat. Diperoleh dengan infus atau penyerapan dari bunga Viola odorata. Paling sering, kedua metode digabungkan, dan pertama-tama lemak atau minyak ditekankan pada bunga ...

- (squamae) formasi chitinous mikroskopis kecil dalam bentuk piring dan terletak di sayap dan bagian tubuh lainnya; di asrama Ch dikenal dengan nama debu. Bentuk Ch. sangat beragam; biasanya lebih panjang... Kamus Ensiklopedis F.A. Brockhaus dan I.A. Efron

Ilmuwan di seluruh dunia telah mengembangkan dua lusin model komputer untuk mempelajari cara memprediksi bau suatu molekul dari strukturnya. Yang terbaik dari semuanya, model memprediksi intensitas bau, kesenangan dan kemiripannya dengan bau bawang putih, aroma terbakar dan pedas, salah satu penulis bersama karya tersebut, Marat Kazanov, kepala Sektor Bioinformatika Terapan Institut untuk Masalah Transmisi Informasi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, peneliti senior di Institut Sains dan Teknologi Skolkovo, mengatakan kepada Attic .

Kita mencium bau berkat sinyal yang datang ke otak dari neuron penciuman, yang reseptornya mengikat molekul zat berbau yang masuk ke hidung kita. Tetapi sangat sulit untuk memprediksi reaksi seperti apa yang akan ditimbulkan oleh molekul tertentu, meskipun pertanyaan ini telah lama menjadi minat kedua ilmuwan yang mempelajari interaksi molekul dengan reseptor dan pewangi.

“Pengetahuan ilmiah saat ini memungkinkan untuk memprediksi warna apa yang akan dilihat seseorang jika mereka mengetahui panjang gelombang radiasi elektromagnetik, atau jika mereka mengetahui frekuensi gelombang suara, nada apa yang akan mereka dengar. Tidak seperti penglihatan dan pendengaran, para ilmuwan masih belum dapat memprediksi penciuman dari struktur kimia suatu molekul. Molekul serupa dapat menyebabkan bau yang berbeda, dan molekul dengan struktur yang sama sekali berbeda dapat berbau serupa,” kata Marat Kazanov.

Misalnya, orang dengan sempurna membedakan alkohol n-propanol, n-butanol, dan n-pentanol dari baunya, meskipun formulanya serupa.

Sebaliknya, muskon dan musk-keton memiliki formula yang sangat berbeda, tetapi baunya mirip - musk. Belum ada penjelasan untuk fitur persepsi bau ini.

“Ada upaya untuk membangun model komputasi prediktif yang menghubungkan struktur kimia molekul dengan bau yang dirasakan, tetapi biasanya didasarkan pada data dari percobaan 30 tahun dengan serangkaian zat aromatik yang terbatas,” jelas ilmuwan tersebut.

Dalam percobaan ini, hampir satu setengah ratus peserta menentukan bau zat seperti acetophenone misalnya. Sebanyak 10 zat digunakan dalam percobaan. Dalam percobaan baru, yang hasilnya dipublikasikan di Sains, pesertanya lebih sedikit - 49 orang, tetapi zat yang mereka evaluasi jauh lebih besar - 476.

Untuk setiap zat aromatik, tingkat ekspresi dari berbagai karakteristik baunya, seperti intensitas, dan kesenangan, dan kemiripannya dengan 19 bau yang diberikan (bau manis, bunga, kayu, bau rumput, dll.) dinilai. Untuk semua zat aromatik, 4884 karakteristik molekul dihitung, mulai dari yang standar - berat molekul, keberadaan atom tertentu, dan diakhiri dengan karakteristik spasial molekul.

Data ini ditawarkan kepada anggota konsorsium DREAM Olfaction Prediction. DREAM Challenges adalah platform crowdsourcing yang memungkinkan para ilmuwan dari seluruh dunia berkumpul untuk memecahkan berbagai masalah penelitian di bidang biologi dan kedokteran.

Dalam hal ini, peserta konsorsium diminta, dengan menggunakan data yang disajikan, untuk membangun model komputasi yang memprediksi, berdasarkan karakteristik molekuler, bagaimana bau zat aromatik.

Sebanyak 18 model komputasi dibangun. Yang terbaik dari semuanya, mereka memprediksi intensitas bau, kemudian kesenangannya bagi manusia, dan kemudian kemiripannya dengan 19 bau yang diberikan. Model dengan percaya diri memprediksi kemiripan dengan bawang putih dan aroma pedas, manis, buah, dan pedas. Hal tersulit adalah memprediksi kemiripannya dengan bau pesing, kayu, dan asam.

Model juga menunjukkan beberapa korelasi antara sifat bau dan molekul. Jadi, semakin besar berat molekulnya, baunya semakin lemah, tetapi lebih menyenangkan. Intensitas bau juga berkorelasi dengan adanya gugus polar dalam molekul seperti fenol, enol dan gugus hidroksil, sedangkan rasa nikmat berkorelasi dengan kemiripan molekul dengan molekul paclitoxel dan citronelyl phenyl acetate.

Atom belerang dalam molekul dikaitkan dengan bau bawang putih dan terbakar, dan molekul-molekulnya, yang strukturnya mirip dengan vanillin, berbau seperti kue.

Ekaterina Borovikova

MOU "Sekolah Menengah Pertama No. 45"

Pekerjaan kursus

Kimia bau.

Diperiksa oleh: Duda L.N.

Selesai: siswa kelas 11 "b".

Kovalev Dmitry Vasilyevich

Kemerovo.

Perkenalan

Wewangian

Klasifikasi zat berbau

Hubungan antara bau suatu zat dan strukturnya

Bau

Retort harum

Ester harum

Kesimpulan

Aplikasi

literatur

Perkenalan

Hampir 2000 tahun yang lalu, ilmuwan kuno, penyair, dan filsuf Titus Lucretius Car percaya bahwa terdapat pori-pori kecil dengan berbagai ukuran dan bentuk di rongga hidung. Setiap zat yang berbau, menurutnya, memancarkan molekul-molekul kecil dengan bentuknya sendiri. Bau dirasakan ketika molekul-molekul ini memasuki pori-pori rongga penciuman. Pengenalan setiap bau tergantung pada pori-pori mana yang cocok dengan molekul-molekul ini.

Pada 1756, M. V. Lomonosov, dalam karyanya "The Word on the Origin of Light, Representing a New Theory of Colours", mengemukakan gagasan bahwa ujung sel saraf menginduksi getaran partikel materi. Dalam karya ini, dia menulis tentang gerakan "berputar" (osilasi) partikel eter sebagai stimulan indera, termasuk penglihatan, rasa dan bau.

Selama abad yang lalu, sekitar 30 teori telah diajukan, yang penulisnya mencoba menjelaskan sifat bau, ketergantungannya pada sifat zat yang berbau. Saat ini, telah ditetapkan bahwa sifat penciuman, seperti sifat cahaya, memiliki karakter ganda: sel hidup (bergantung pada struktur zat yang berbau) dan gelombang.

Beberapa molekul identik memiliki bau yang berbeda, yaitu peran utama dimainkan oleh bentuk geometris molekul zat berbau. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa pada rambut penciuman rongga hidung terdapat lubang dari lima bentuk dasar yang masing-masing merasakan lima bau (kapur barus, musky, bunga, mint, halus). Ketika sebuah molekul zat berbau memasuki lubang, yang konfigurasinya dekat dengannya, maka baunya akan terasa (J. Amour, 1952). Dengan demikian, kesimpulan spekulatif Lucretius ternyata terbukti secara ilmiah. Ada dua bau utama lagi - menyengat dan busuk, tetapi persepsi mereka tidak terkait dengan bentuk lubang, tetapi dengan sikap berbeda terhadap muatan listrik selubung yang menutupi ujung saraf penciuman. Semua bau yang ada dapat diperoleh dengan mencampurkan tujuh bau di atas dalam kombinasi dan proporsi yang sesuai.

Menurut data modern, molekul zat berbau menyerap dan memancarkan panjang gelombang dari 1 hingga 100 mikron, sedangkan tubuh manusia pada suhu normal menyerap dan memancarkan panjang gelombang dari 4 hingga 200 mikron. Gelombang elektromagnetik terpenting memiliki panjang 8 hingga 14 mikron, yang sesuai dengan panjang gelombang bagian spektrum inframerah. Penyerapan aksi zat berbau dicapai dengan sinar ultraviolet dan penyerapan sinar infra merah. Sinar ultraviolet membunuh banyak bau, dan ini digunakan untuk memurnikan udara dari bau yang tidak diinginkan.

Data ini, serta studi tentang spektrum bau, memberikan alasan untuk percaya bahwa bau bersifat fisik, dan bahkan secara kasar menunjukkan lokasinya di bagian inframerah dan ultraviolet dari skala osilasi elektromagnetik. Jadi, gagasan Lomonosov tentang gerakan "berputar" partikel eter sebagai penggerak organ indera telah mendapat konfirmasi ilmiah.

Teori-teori di atas memungkinkan terciptanya perangkat yang mampu "mencium" karangan bunga, menentukan varietas anggur, kopi, tembakau, berbagai produk makanan, dll. Karakteristik setiap bau kini dapat direkam dan direproduksi menggunakan berbagai perangkat teknis. Misalnya, di bioskop Tokyo, adegan film yang berbeda disertai dengan bau yang berbeda, yang jenis dan intensitasnya ditentukan oleh komputer dan didistribusikan kepada penonton.

Tujuh warna spektrum, tujuh suara sederhana dan tujuh komponen penciuman - inilah yang membentuk keseluruhan variasi warna, suara, dan bau. Artinya, ada pola umum dalam sensasi visual, gustatory, olfactory, yaitu, Anda bisa mendapatkan nada tidak hanya dari suara dan warna, tetapi juga dari bau.

Wewangian

Harum biasanya dipahami sebagai zat organik yang berbau harum. Tidak mungkin ada orang yang akan mengatakan itu tentang klorin atau merkaptan, meskipun memiliki baunya sendiri. Ketika zat berbau secara umum dimaksudkan, mereka disebut berbau. Dari sudut pandang kimia, tidak ada perbedaan. Tetapi jika sains mempelajari zat-zat pengharum secara umum, maka industri (dan terutama wewangian) terutama tertarik pada zat-zat pewangi. Benar, sulit untuk menarik garis yang jelas di sini. Musk yang terkenal - dasar wewangian - berbau tajam, bahkan tidak sedap, tetapi ditambahkan dalam jumlah yang dapat diabaikan ke parfum, meningkatkan dan menyempurnakan baunya. Indole memiliki bau tinja, dan diencerkan - dalam semangat "Lilac Putih" - tidak menyebabkan asosiasi seperti itu.

Ngomong-ngomong, zat pewangi berbeda tidak hanya dalam penciuman, semuanya juga memiliki efek fisiologis: beberapa melalui organ penciuman pada sistem saraf pusat, yang lain saat dimasukkan ke dalam. Misalnya, citral - zat dengan bau lemon yang menyenangkan, digunakan dalam wewangian, juga merupakan vasodilator dan digunakan untuk hipertensi dan glaukoma.

Banyak zat wangi juga memiliki efek antiseptik: setangkai ceri burung, ditempatkan di bawah tutup dengan air rawa, menghancurkan semua mikroorganisme dalam 30 menit.

Setiap pembagian zat berdasarkan penciuman tidak terlalu ketat: ini didasarkan pada sensasi subjektif kita. Dan seringkali apa yang disukai seseorang, yang lain tidak menyukainya. Masih tidak mungkin untuk mengevaluasi secara objektif, untuk mengungkapkan bau suatu zat.

Biasanya dibandingkan dengan sesuatu, katakanlah, dengan aroma bunga violet, jeruk, mawar. Sains telah mengumpulkan banyak data empiris yang menghubungkan bau dengan struktur molekul. Beberapa penulis memberikan hingga 50 atau lebih "jembatan" antara struktur dan bau. Tidak diragukan lagi bahwa zat pewangi biasanya mengandung salah satu yang disebut gugus fungsi: karbinol -C-OH, karbonil >C=O, ester dan beberapa lainnya.

Ester biasanya memiliki bau buah atau buah-bunga, yang membuatnya sangat diperlukan dalam industri makanan. Lagi pula, mereka memberi banyak permen dan minuman ringan aroma buah. Ester dan industri parfum tidak mengabaikan perhatian mereka: praktis tidak ada satu komposisi pun yang tidak memasukkannya.

Klasifikasi zat berbau

Odoran ditemukan di banyak kelas senyawa organik.

Strukturnya sangat beragam: ini adalah senyawa dengan rantai terbuka yang bersifat jenuh dan tidak jenuh, senyawa aromatik, senyawa siklik dengan jumlah atom karbon berbeda dalam satu siklus. Upaya berulang kali telah dilakukan untuk mengklasifikasikan zat berbau berdasarkan penciuman, tetapi tidak berhasil, karena pengelompokan semacam itu menemui kesulitan yang signifikan dan tidak memiliki dasar ilmiah. Penggolongan bahan pengharum menurut tujuannya juga sangat bersyarat, karena bahan pengharum yang sama memiliki tujuan yang berbeda, misalnya untuk wewangian, kembang gula, dll.

Paling mudah untuk mengklasifikasikan zat berbau ke dalam kelompok senyawa organik. Klasifikasi semacam itu akan memungkinkan untuk mengaitkan baunya dengan struktur molekul dan sifat gugus fungsi (lihat lampiran, tabel 1).

Kelompok zat berbau yang paling luas adalah ester. Banyak zat berbau termasuk aldehida, keton, alkohol dan beberapa kelompok senyawa organik lainnya. Ester asam lemak rendah dan alkohol lemak jenuh memiliki bau buah (esensi buah, seperti isoamil asetat), ester asam alifatik dan terpen atau alkohol aromatik - bunga (misalnya benzil asetat, terpinil asetat), ester benzoat, salisilat dan asam aromatik lainnya - kebanyakan berbau balsamic manis.

Dari aldehida alifatik jenuh, misalnya dekanal, metilnonilasetaldehida, dari terpena - citral, hidroksisitronelal, dari aromatik - vanillin, heliotropin, dari lemak-aromatik - fenilasetaldehida, aldehida sinamat. Dari keton, yang paling luas dan penting adalah alisiklik, yang mengandung gugus keto dalam siklus (vetion, jasmone) atau dalam rantai samping (ionon), dan lemak-aromatik (n-metoksiasetofenon), dari alkohol - terpena monohidrat (_era -niol, linalool, dll.) dan aromatik (benzil alkohol).

Hubungan antara bau suatu zat dan strukturnya

Bahan percobaan yang luas tentang hubungan antara bau senyawa dan struktur molekulnya (jenis, jumlah dan posisi gugus fungsi, ukuran, percabangan, struktur spasial, adanya ikatan rangkap, dll.) Masih belum cukup untuk memprediksi bau suatu zat berdasarkan data ini. . Namun demikian, untuk kelompok senyawa tertentu, beberapa keteraturan tertentu terungkap. Akumulasi dalam satu molekul dari beberapa gugus fungsi yang identik (dan dalam kasus senyawa dari seri alifatik - dan yang berbeda) biasanya menyebabkan melemahnya bau atau bahkan hilang sama sekali (misalnya, ketika beralih dari alkohol monohidrat ke yang polihidrik). Bau aldehida dari isostruktur biasanya lebih kuat dan lebih menyenangkan daripada isomer struktur normal.

Ukuran molekul memiliki pengaruh yang signifikan terhadap bau. Biasanya anggota deret homolog yang bertetangga memiliki bau yang serupa, dan kekuatannya berangsur-angsur berubah saat berpindah dari satu anggota deret ke deret lainnya. Ketika ukuran molekul tertentu tercapai, baunya hilang. Jadi, senyawa dari deret alifatik, yang memiliki lebih dari 17-18 atom karbon, biasanya tidak berbau. Bau juga tergantung pada jumlah atom karbon dalam siklus. Misalnya, keton makrosiklik C 5-6 berbau almond pahit atau mentol, C 6-9 - memberikan bau transisi, C 9-12 - bau kapur barus atau mint, C 13 - bau resin atau cedar,

C 14-16 - bau musk atau persik, C 17-18 - bau bawang, dan senyawa dengan C 18 atau lebih tidak berbau sama sekali atau berbau sangat lemah:

Kekuatan aroma juga bergantung pada derajat percabangan rantai atom karbon. Misalnya, aldehida miristat berbau sangat lemah, sedangkan isomernya berbau kuat dan menyenangkan:

Kesamaan struktur senyawa tidak selalu menentukan kesamaan baunya. Misalnya, ester (β-naftol dengan bau yang menyenangkan dan kuat banyak digunakan dalam wewangian, dan ester α-naftol tidak berbau sama sekali:

Efek yang sama diamati untuk polisubstitusi benzena. Vanillin adalah salah satu zat wangi yang paling terkenal, dan isovanillin berbau seperti fenol (asam karbol), dan bahkan pada suhu tinggi:

Adanya ikatan rangkap merupakan salah satu tanda bahwa suatu zat memiliki bau. Pertimbangkan, misalnya, isoeugenone dan eugenone:

Kedua zat tersebut memiliki bau cengkeh yang nyata, keduanya banyak digunakan dalam wewangian. Pada saat yang sama, isoeugenone memiliki bau yang lebih menyenangkan daripada eugenone. Namun, ikatan rangkapnya harus jenuh, dan baunya hampir hilang.

Kasus sebaliknya juga diketahui. Cyclamen-aldehyde (cyclamal) - zat dengan bau bunga yang lembut - salah satu zat yang paling berharga, mengandung rantai samping jenuh, dan forcyclamen, yang memiliki ikatan rangkap dalam rantai ini, memiliki sedikit bau tidak sedap:

Seringkali bau yang tidak sedap dari suatu zat disebabkan oleh ikatan rangkap tiga. Namun, ada pengecualian di sini juga. Folion - komponen penting dari banyak komposisi parfum - zat di mana aroma herba segar cocok dengan ikatan rangkap tiga:

Di sisi lain, zat yang struktur kimianya berbeda mungkin memiliki bau yang serupa. Misalnya, bau seperti mawar adalah karakteristik dari 3-metil-1-fenil-3-pentanol rosacetate, geraniol dan cis-isomernya - nerol, rosenoxide.

Tingkat pengenceran zat juga mempengaruhi baunya. Jadi, beberapa zat berbau dalam bentuk murni memiliki bau yang tidak sedap (misalnya musang, indole). Mencampur berbagai zat aromatik dalam perbandingan tertentu dapat menyebabkan munculnya bau baru dan menghilangnya.

Jadi, dalam teori stereokimia (J. Amour, 1952), diasumsikan adanya 7 bau primer yang sesuai dengan 7 jenis reseptor; interaksi yang terakhir dengan molekul zat wangi ditentukan oleh faktor geometris. Pada saat yang sama, molekul zat aromatik dianggap sebagai model stereokimia yang kaku, dan reseptor penciuman dianggap sebagai lubang dengan berbagai bentuk. Teori gelombang (R. Wright, 1954) mendalilkan bahwa bau ditentukan oleh spektrum frekuensi getaran molekul dalam kisaran 500-50 cm -1 (l ~ 20-200 mikron). Menurut teori gugus fungsi (M. Bets, 1957), bau suatu zat bergantung pada "profil" umum molekul dan sifat gugus fungsi. Namun, tidak satu pun dari teori ini yang berhasil memprediksi bau zat aromatik berdasarkan struktur molekulnya.

Bau

Hingga saat ini, mekanisme kerja zat berbau pada organ penciuman belum sepenuhnya dapat dijelaskan. Ada berbagai teori, baik fisika maupun kimia, di mana para ilmuwan berusaha menjelaskan mekanisme ini.

Untuk sensasi penciuman, diperlukan kontak langsung molekul zat berbau dengan reseptor penciuman. Dalam hal ini, sifat-sifat yang diperlukan dari zat berbau adalah volatilitas, kelarutan dalam lipid dan, sampai batas tertentu, dalam air, kemampuan yang cukup untuk menyerap lapisan penciuman, batas berat molekul tertentu, dll. atau sifat kimia menentukan efektivitas suatu zat sebagai iritasi penciuman.

Para ilmuwan telah berhasil membangun rantai dari interaksi zat berbau dengan reseptor hingga pembentukan kesan jelas dari bau tertentu di otak. Peran penting dalam hal ini dimainkan oleh studi ilmuwan Amerika Richard Axel dan Linda Buck, di mana mereka dianugerahi Penghargaan Nobel Fisiologi atau Kedokteran tahun 2004.

Kunci untuk memahami cara kerja sistem penciuman adalah penemuan keluarga besar sekitar seribu gen yang mengontrol fungsi reseptor penciuman. L. Bak dan R. Axel menerbitkan sebuah artikel yang menjelaskan penemuan ini pada tahun 1991. Lebih dari 3% dari total jumlah gen tubuh terlibat dalam pengenalan bau. Setiap gen berisi informasi tentang satu reseptor penciuman - molekul protein yang bereaksi dengan zat berbau. Reseptor penciuman melekat pada membran sel reseptor, membentuk epitel penciuman. Setiap sel hanya berisi satu jenis reseptor.

Reseptor protein membentuk kantong untuk mengikat molekul kimia yang memiliki bau (odoran). Reseptor dari spesies yang berbeda berbeda dalam detail strukturnya, sehingga kantong perangkap memiliki bentuk yang berbeda. Saat molekul sampai di sana, bentuk protein reseptor berubah dan proses transmisi sinyal saraf dimulai. Setiap reseptor dapat mendaftarkan molekul dari beberapa bau yang berbeda, struktur tiga dimensi yang sampai batas tertentu sesuai dengan bentuk kantong, tetapi sinyal dari zat yang berbeda memiliki intensitas yang berbeda. Pada saat yang sama, molekul dari bau yang sama dapat mengaktifkan beberapa reseptor berbeda secara bersamaan.

Selain reseptor protein, epitel penciuman hewan mengandung komponen molekul tinggi lainnya, yang juga mampu mengikat zat berbau. Tidak seperti protein membran, ini larut dalam air dan setidaknya sebagian ditemukan di lendir yang menutupi epitel penciuman. Telah ditetapkan bahwa ia memiliki sifat nukleoprotein. Konsentrasinya di epitel beberapa ribu kali lebih besar daripada reseptor membran, dan spesifisitasnya untuk zat berbau jauh lebih sedikit. Para peneliti percaya bahwa itu adalah bagian dari sistem non-spesifik yang membersihkan epitel penciuman dari berbagai zat berbau setelah aksinya selesai, yang diperlukan untuk menerima bau lain.

Dengan kata lain, diasumsikan bahwa nukleoprotein, yang masuk ke dalam lendir, mampu meningkatkan alirannya dan dengan demikian meningkatkan efisiensi pembersihan epitel penciuman. Mungkin juga nukleoprotein, yang berada di dalam lendir, berkontribusi pada pembubaran zat berbau di dalamnya dan, mungkin, melakukan fungsi transportasi.

Kombinasi dari berbagai reseptor dan sifat kimia dari molekul yang berinteraksi dengannya menghasilkan pita sinyal yang luas yang menciptakan sidik jari aroma yang unik. Setiap bau, seolah-olah, menerima kode (seperti kode batang pada barang), yang dengannya dapat dikenali dengan jelas di lain waktu.

Indera penciuman memainkan peran yang sangat penting dalam kehidupan hewan dan manusia. Fungsi penciuman dalam kehidupan hewan sangat beragam. Indera penciuman membantu mereka menemukan dan memilih makanan, memberi sinyal keberadaan musuh, membantu orientasi di darat dan di air (misalnya, kembalinya ikan salmon ke perairan induknya, yang baunya mereka ingat).

Peran penting penciuman dalam pencarian hewan lawan jenis sudah diketahui. Dalam hal ini, pemberian informasi dilakukan melalui bahan kimia, yang disebut feromon atau telergon, yang mengeluarkan kelenjar khusus. Feromon adalah senyawa aktif biologis yang sangat efektif dan ditandai dengan spesifisitas tinggi. Karena sifat-sifat ini, mereka digunakan, misalnya, untuk menarik dan menghancurkan serangga. Biasanya setiap hewan paling peka terhadap senyawa yang sangat penting baginya dalam kondisi kehidupan normal. Oleh karena itu, setiap spesies hewan memiliki spektrum bau yang khas. Serangga kecil hanya dapat merasakan satu bau - bau zat yang menarik secara seksual. Seekor lebah dengan sistem penciuman yang lebih maju membedakan ratusan bau. Pada hewan dengan penganalisis penciuman yang sangat berkembang, seperti anjing, indera penciuman memainkan peran dominan dalam banyak hal.

Terlepas dari kenyataan bahwa hewan memiliki indra penciuman yang lebih halus daripada manusia, kisaran bau yang dirasakan manusia jauh lebih luas.

Seseorang dapat belajar mengenali hingga 4000 bau yang berbeda, dan orang yang paling sensitif terhadapnya - lebih dari 10 ribu, tetapi ini membutuhkan pelatihan khusus dalam pengenalan bau. Diketahui bahwa juru masak berpengalaman hanya dengan penciuman, tanpa mencicipi makanan, dapat menentukan seberapa baik pengasinannya. Bagaimana mereka melakukannya masih menjadi misteri, karena garam tidak berbau. Tentu tidak semua orang memiliki kemampuan seperti itu.

Dalam kehidupan manusia, indra penciuman tidak memainkan peran yang begitu signifikan seperti dalam kehidupan hewan, kecuali pada kasus kebutaan dan ketulian, ketika ada perkembangan kompensasi dari organ indera aktif, termasuk indera penciuman. Namun, menghirup zat berbau memiliki efek fisiologis yang sangat signifikan pada tubuh manusia. Bau memengaruhi kinerja, mengubah kekuatan otot (meningkatkan - amonia, bau manis dan pahit), mengubah pertukaran gas (meningkatkan - musk, dan menurunkan - minyak mint, mawar, kayu manis, lemon dan bergamot, dll.), mengubah ritme pernapasan dan denyut nadi ( mempercepat dan memperdalam - minyak organik dan bau tidak sedap, vanillin, minyak mawar dan bergamot dan bau yang menyenangkan memiliki efek sebaliknya), mengubah suhu kulit (meningkatkan - bergamot dan minyak mawar, vanilin, menurunkan - bau tidak sedap), mengubah tekanan darah (meningkatkan - bau tidak sedap, menurunkan - bergamot dan minyak mawar dan bau yang menyenangkan), mengubah tekanan intrakranial (bau tidak sedap - meningkat, dan menyenangkan - menurunkan), memengaruhi pendengaran (tidak menyenangkan - mengurangi), mengubah kualitas penglihatan (minyak bergamot meningkatkan penglihatan saat senja, bau tidak sedap - memburuk).

Sensitivitas seseorang terhadap persepsi bau dicirikan oleh apa yang disebut konsentrasi ambang (konsentrasi minimum zat berbau di mana sensasi penciuman muncul). Untuk banyak zat wangi terletak pada kisaran 10~8-10~n g/l di udara. Persepsi manusia terhadap bau (intensitas dan kualitas) bersifat individual. Selain itu, rasa dalam hal aroma sangat beragam, tetapi sampai batas tertentu dapat digeneralisasikan: beberapa lebih menyukai aroma cengkeh dan nilam, yang lain lebih menyukai aroma bunga yang halus, manis, lembut dan segar, dll.

Bau bersyarat dapat dibagi menjadi tiga kelompok: menyenangkan, tidak menyenangkan dan acuh tak acuh. Bau yang menyenangkan adalah bau yang, ketika dihirup, seseorang ingin merasakannya lebih lama, yang memberi kesenangan. Tetapi ada banyak bau yang menyenangkan bagi sebagian orang dan tidak menyenangkan bagi orang lain, yaitu definisi psikologis dari kualitas bau itu relatif. Bau yang tidak sedap harus dianggap sebagai salah satu yang menyebabkan gagasan tidak menyenangkan di otak tentang pembusukan, pembusukan. Bau acuh tak acuh - bau yang tidak dirasakan, yang begitu biasa bagi kita sehingga kita berhenti memperhatikannya, misalnya, bau udara yang biasa, perumahan, parfum, dll. laboratorium yang terlalu jenuh dengan bau dapat menjadi acuh tak acuh bagi mereka yang bekerja di sana.

Dengan kontak yang terlalu lama dengan bau tertentu, seseorang secara bertahap menjadi kebal terhadapnya, dan terkadang dia berhenti merasakannya, misalnya, kumarin - setelah 1-2 menit, citral - setelah 7-8 menit. Fenomena ini disebut adaptasi penciuman. Durasi dan kedalamannya bergantung pada intensitas dan sifat bau zat yang berbau, serta durasi pemaparannya. Dengan adaptasi penciuman, terjadi penurunan kepekaan tidak hanya terhadap zat yang digunakan, tetapi juga terhadap zat berbau lainnya. Mekanisme adaptasi penciuman masih belum sepenuhnya jelas, karena adaptasi merupakan faktor subyektif yang sangat berbeda dari orang ke orang.

Retort harum

Mari kita mulai dengan mendapatkan zat pewangi alami dari tumbuhan.
Wewangian yang terdapat pada tumbuhan biasanya berupa tetesan kecil dalam sel khusus. Mereka ditemukan tidak hanya di bunga, tetapi juga di daun, di kulit buah, dan terkadang bahkan di kayu.
Kandungan minyak atsiri pada bagian tanaman yang digunakan untuk mendapatkannya berkisar antara 0,1% hingga 10%. Fakta bahwa mereka disebut minyak seharusnya tidak menyesatkan kita. Minyak atsiri tidak ada hubungannya dengan minyak nabati biasa: biji rami, bunga matahari, jagung, yaitu lemak cair. Mereka adalah campuran yang kurang lebih kompleks dari bahan organik harum dari berbagai jenis.

Diantaranya, ester, aldehida, dan alkohol seri jenuh, tak jenuh, dan aromatik sangat umum.
Terpen dan turunannya merupakan komponen yang sangat penting dari minyak atsiri.

Pertimbangkan rumus beberapa perwakilan dari kelas senyawa ini: Terpinen merupakan hidrokarbon siklik. Ini ditemukan dalam jumlah kecil di banyak minyak esensial. Limonene merupakan komponen penting dari minyak kulit lemon. Pinene adalah komponen utama dari gom terpentin. Ini berfungsi sebagai senyawa awal untuk produksi wewangian sintetis.
Minyak atsiri biasanya sangat sulit larut dalam air, tetapi mudah larut dalam alkohol. Oleh karena itu, alkohol digunakan dalam jumlah besar dalam industri parfum sebagai pelarut. Minyak atsiri dapat diperoleh, misalnya dengan mengekstraksinya dari bagian tanaman dengan alkohol atau pelarut lainnya. Zat harum yang paling berharga dari bunga diperoleh dengan menempatkan lapisan lemak hewani padat dan bagian tumbuhan secara bergantian dalam ruang tertutup di atas jaring kawat. Setelah beberapa lama, bunganya diganti dengan yang baru agar lemaknya jenuh dengan minyak atsiri. Dengan metode ini (di Prancis disebut "enfleurage"), diperoleh lemak yang mengandung minyak esensial yang larut di dalamnya, dan konsentrat zat aromatik ini dikirim ke pabrik parfum (Kemudian minyak esensial diekstraksi dari lemak dengan alkohol. Metode ini adalah digunakan, misalnya, untuk mengekstraksi minyak atsiri dari melati dan sedap malam. - Kira-kira Terjemahan). Kami akan menerapkan metode ekstraksi minyak atsiri ketiga yang sangat penting - distilasi uap.
Sendiri, minyak atsiri seringkali mudah menguap hanya pada suhu tinggi, dan pendidihannya disertai dengan dekomposisi. Namun, jika uap air dilewatkan melalui massa yang terdiri dari tanaman atau bagiannya, minyak dihilangkan bersama dengannya dan kemudian dikumpulkan dalam distilat dalam bentuk tetesan yang memiliki kerapatan rendah dan karenanya mengapung di permukaan air. .

Dapatkan minyak esensial.

Kami menutup labu 0,5 liter dengan sumbat karet dua lubang. Di salah satunya kami memasukkan tabung gelas yang ditarik di ujungnya, yang hampir mencapai dasar labu. Tabung ini berfungsi sebagai katup pengaman. Itu harus cukup panjang (sekitar 1 m).

Melalui lubang lain kami memasukkan siku pendek dari tabung melengkung dengan diameter bagian dalam minimal 5 mm (Yang terbaik adalah mengambil tabung dengan diameter bagian dalam 8-10 mm. Jarak antara labu harus sesingkat mungkin , tetapi disarankan untuk memisahkan tabung di antara labu dengan memasukkan tee kaca di tengah dan menghubungkannya ke kedua bagian tabung dengan potongan pendek selang karet. Di ujung bebas tee terpasang sepotong selang karet dengan penjepit yang terpasang padanya.Hal ini memungkinkan Anda untuk dengan cepat memutuskan atau menyambungkan kedua labu selama percobaan.Jika Anda memiliki pengukus logam, Anda dapat mengganti labu pertama dengannya. - Catatan. Terjemahan).

Masukkan kaki yang lebih panjang dari tabung yang sama melalui lubang di gabus ke dalam labu kedua, sehingga tabung juga mencapai hampir ke bawah. Selain itu, dengan bantuan tabung gelas, kami akan menghubungkan labu kedua dengan lemari es langsung (Liebig atau dengan koil timah eksternal). Sebagai penerima, yang terbaik adalah mengambil corong pisah atau jatuh.
Pertama, kita mendapatkan minyak jintan. Untuk melakukan ini, kita membutuhkan 20 g jintan

Giling dalam lesung dengan tambahan pasir atau penggiling kopi tua. Masukkan jintan ke dalam labu kedua dan tambahkan sedikit air - agar tidak menutupi massa jintan sepenuhnya. Kami mengisi sepertiga labu pertama dengan air dan, agar mendidih merata, kami menambahkan beberapa potong keramik berpori ("boiler") ke dalam air.

Sekarang, dengan pembakar Bunsen, panaskan isi termos pertama dan termos kedua hingga mendidih. Setelah itu, kami akan memindahkan pembakar lagi di bawah labu pertama dan memanaskannya sebanyak mungkin sehingga uap air secara intensif melewati labu kedua, yang masuk lebih jauh ke dalam lemari es dan darinya dalam bentuk kondensat ke penerima.

Jika terdapat dua pembakar, maka labu kedua dapat sedikit dipanaskan secara bersamaan agar volume cairan di dalamnya tidak bertambah terlalu banyak akibat kondensasi uap.

Lebih mudah menggunakan penangas pasir untuk memanaskan labu kedua, menghangatkannya terlebih dahulu, sebelum uap air lewat. Mari jalankan distilasi setidaknya selama satu jam. Selama waktu ini, sekitar 100 ml air dikumpulkan di penerima, di permukaannya tetesan minyak jintan yang tidak berwarna mengapung. Kami memisahkan air selengkap mungkin dengan bantuan corong pisah dan sebagai hasilnya kami mendapatkan sekitar 10 tetes minyak jintan murni, bersama dengan sedikit air. Jumlah ini cukup untuk membuat beberapa botol minuman keras jintan!

Bau khas minyak jintan disebabkan oleh carvone yang mengandung lebih dari 50%. Selain itu, mengandung limonene, zat aromatik lemon. Minyak jintan digunakan terutama untuk sabun parfum dan obat kumur. Itu juga ditambahkan dalam jumlah kecil ke beberapa parfum.

Menggunakan perangkat yang sama, minyak atsiri dapat diisolasi dari tanaman lain. Untuk melakukan ini, giling dan biarkan distilasi uap selama 1-2 jam. Tentunya hasil yang didapat akan berbeda tergantung kandungan minyak atsirinya. Hal yang paling menarik adalah mendapatkan yang berikut ini minyak esensial :

Minyak peppermint. Dari 50 g peppermint kering, kita bisa mengekstraksi 5-10 tetes minyak mint. Ini berisi, khususnya, menthol yang memberikan bau khas. Minyak peppermint digunakan dalam jumlah besar untuk membuat cologne, eau de toilette rambut, pasta gigi, dan ramuan. Saat ini, mentol sebagian besar diperoleh dengan cara sintesis.

minyak adas manis diperoleh dari adas manis yang dihancurkan. Dicampur dengan minyak peppermint dan minyak kayu putih, ditemukan di pasta gigi dan pasta gigi, serta beberapa sabun.

minyak cengkeh diperoleh dengan penyulingan uap cengkih, yang dijual sebagai bumbu. Bagian penting dari itu adalah eugenol. (Eugenol dapat diperoleh dari vanillin sintetik.) Minyak cengkeh merupakan bahan tambahan untuk banyak parfum dan juga digunakan dalam pembuatan obat kumur dan sabun.

minyak lavender kami dapatkan dari 50 g bunga lavender kering dan hancur. Ini adalah salah satu zat pewangi terpenting, yang selain digunakan dalam pembuatan air lavender dan cologne, digunakan dalam pembuatan parfum, sabun, air toilet rambut, bedak, krim, dll.

minyak cemara. Kami akan mengumpulkan setidaknya 100-200 g jarum dan pucuk cemara muda. Giling dan, saat masih basah, saring dengan uap air tanpa menambahkan air terlebih dahulu. Biasanya jarum hanya mengandung sepersepuluh persen dari minyak esensial ini. Itu akan menyenangkan kita dengan aroma yang menyenangkan di dalam ruangan. Selain itu, minyak cemara merupakan penyedap rasa favorit untuk berbagai olahan mandi.

Mari kita serahkan kepada pembaca untuk mendapatkan zat pewangi lainnya dari tumbuh-tumbuhan. Misalnya, pinus, kayu manis, bunga kamomil, atau bunga taman harum lainnya bisa dikukus. Kami akan menyimpan produk yang dihasilkan dalam tabung reaksi yang tertutup rapat - nanti kami akan membutuhkannya sebagai bahan pewangi untuk pembuatan kosmetik.

Sayangnya, kita harus menolak untuk mendapatkan zat wangi yang terkandung dalam parfum dengan aroma yang halus dan lembut - minyak bergamot, serta minyak dari bunga melati dan bunga jeruk - karena kami tidak memiliki bahan awal yang diperlukan untuk ini.

Namun, minyak atsiri dengan aroma yang sangat lembut juga didapat dari bunga lily of the valley. Jika Anda berhasil mengumpulkan banyak, maka, tentu saja, minyak atsiri harus diisolasi darinya.

Ester harum

Banyak zat aromatik terkenal termasuk dalam kelas tersebut ester. Yang terakhir tersebar luas di alam dan memberikan corak aroma yang sangat beragam, mulai dari aroma anggrek tropis hingga aroma khas buah-buahan yang sudah kita kenal. Senyawa ini dapat kita sintesis.

Ester dibentuk oleh interaksi alkohol dengan asam karbol. Pada saat yang sama, air dipisahkan

R-OH + HOOS- R 1 R-OOC- R 1 + H 2 O

alkohol + ester asam + air

Reaksi berlangsung agak cepat hanya dengan adanya agen penghilang air dan katalis. Oleh karena itu, campuran alkohol dan asam karboksilat direbus dalam waktu lama dengan adanya asam sulfat, yang bertindak sebagai zat dehidrasi dan juga mengkatalisis reaksi.

Selain itu, seringkali campuran reaksi dijenuhkan dengan gas hidrogen klorida. Kita dapat lebih mudah mendapatkan hasil yang sama dengan menambahkan garam biasa, yang membentuk hidrogen klorida dengan asam sulfat.
Ester juga diperoleh dengan adanya asam klorida pekat atau seng klorida anhidrat, tetapi dengan hasil yang lebih rendah.

Kami akan menggunakan aditif ini dalam kasus di mana zat organik asli terurai oleh asam sulfat pekat, yang dapat dideteksi dengan penggelapan campuran reaksi dan bau menyengat yang tidak sedap.

Kami mendapatkan ester.

Untuk mendapatkan ester dalam jumlah kecil, kami menggunakan perangkat sederhana. Masukkan tabung reaksi sempit ke dalam tabung reaksi lebar sedemikian rupa sehingga sepertiga dari tabung reaksi lebar di bagian bawahnya tetap kosong. Cara termudah untuk memperkuat tabung reaksi yang sempit adalah dengan potongan karet dari selang atau gabus. Pada saat yang sama, harus diperhitungkan bahwa celah minimal 1,5–2 mm harus dibiarkan di sekitar tabung reaksi yang sempit untuk menghilangkan tekanan berlebih selama pemanasan.

Sekarang kami menuangkan 0,5-2 ml alkohol dan asam karboksilat dalam jumlah yang kira-kira sama ke dalam tabung reaksi lebar, dengan pendinginan menyeluruh (dalam air es atau air dingin yang mengalir), tambahkan 5-10 tetes asam sulfat pekat dan dalam beberapa kasus a beberapa butir garam meja lagi.

Mari kita masukkan ban dalam, isi dengan air dingin atau, lebih baik lagi, dengan potongan es, dan kencangkan perangkat yang telah dirakit di dudukan biasa atau dudukan tabung reaksi.

Kemudian, pada Perangkat itu sendiri, Anda harus menjauhkannya dari diri Anda sendiri dan tidak bersandar pada bukaan tabung reaksi (seperti dalam percobaan lainnya!), Karena jika Anda memanaskannya secara sembarangan, percikan asam mungkin terjadi. panaskan pembakar Bunsen, kita rebus adonan minimal 15 menit (tambahkan “mendidih"!). Semakin lama pemanasan, semakin baik hasilnya.

Tabung bagian dalam berisi air berfungsi sebagai kondensor refluks. Jika isinya terlalu hangat, maka Anda perlu menghentikan percobaan, setelah pendinginan, isi ban dalam dengan es lagi dan lanjutkan pemanasan (Lebih nyaman untuk terus mengalirkan air dingin melalui ban dalam. Untuk melakukan ini, Anda perlu untuk mengambil sumbat dengan dua tabung kaca dimasukkan ke dalamnya - Kira-kira Terjemahan). Bahkan sebelum percobaan selesai, kita sering dapat mencium bau yang menyenangkan dari ester yang dihasilkan, yang ditumpangkan oleh bau menyengat hidrogen klorida (oleh karena itu, tidak perlu mengendus campuran reaksi dengan mendekatkan tabung reaksi ke kita!).

Setelah pendinginan, campuran reaksi dinetralkan dengan larutan soda encer. Sekarang kita dapat mendeteksi bau eter murni, dan kita juga dapat melihat banyak tetesan kecil ester berminyak yang mengapung di permukaan larutan berair, sedangkan bahan awal yang tidak bereaksi sebagian besar dalam larutan atau membentuk endapan kristal. Menurut resep di atas, kami mendapatkan ester berikut:

etil metana(etil format, etil format ester), dibentuk dari etanol (etil alkohol) dan asam metana (format). Eter ini ditambahkan ke beberapa jenis rum untuk memberikan aroma yang khas.

Butil etanoat(butil asetat, asetat butil eter) - dari butanol (butil alkohol) dan etanoat (asam asetat).

Isobutilethanat(isobutil asetat, asetat isobutil eter) masing-masing terbentuk dari 2-metilpropanol-1 (isobutil alkohol) dan asam etanoat. Kedua ester terakhir memiliki aroma buah yang kuat dan merupakan bagian integral dari komposisi parfum dengan aroma lavender, eceng gondok, dan mawar.

Pentylethanate(amil asetat, asetat amil eter) - dari pentanol, yaitu amil alkohol (Racun!), Dan asam etanoat.

Isopentylethanate(isoamyl acetate, acetic isoamyl ether) - dari 3-methylbutanol-1, yaitu isoamyl alcohol (Racun!), Dan asam etanoat. Kedua ester dalam larutan encer ini memiliki bau pir. Mereka adalah bagian dari parfum fantasi dan berfungsi sebagai pelarut dalam cat kuku.

Metil butanat(metil butirat, butirat metil eter) - dari metanol (metil alkohol) dan asam butanoat (butirat). Baunya mengingatkan pada ranet.

Etil butanat(etil butirat; butirat etil eter) - dari etil alkohol dan asam butanoat. Ini memiliki bau nanas yang khas.

Pentilbutanat(amil butirat, butirat amil eter) - dari pentanol (amil alkohol) dan asam butanoat (alkohol beracun!).

Isopentil butanat(isoamyl butyrate, butysoamyl ether) - dari 3-methylbutanol-1 (isoamyl alcohol) dan asam butanoat (alkohol beracun!). Dua eter terakhir berbau pir.

Di antara ester asam aromatik Ada juga zat dengan aroma yang menyenangkan. Berbeda dengan aroma buah ester dari seri alifatik, mereka didominasi oleh balsamik, yang disebut bau binatang atau bau bunga eksotis. Kami mensintesis beberapa wewangian penting ini.

metil dan etil benzoat kita dapatkan dari metil atau, masing-masing, etil alkohol dan asam benzoat. Kami akan melakukan percobaan sesuai dengan resep di atas dan mengambil alkohol dan sekitar 1 g kristal asam benzoat. Ester ini mengingatkan pada bau balsem dan merupakan bagian dari komposisi parfum dengan aroma jerami segar, kulit Rusia (yuft), cengkeh, ylang-ylang dan tuberose.

Pentil benzoat(amil benzoat, benzoamil eter) dan isopentil benzoat(isoamyl benzoate, benzoinoisoamyl ether) berbau semanggi dan ambergris - sejenis kotoran dari saluran pencernaan ikan paus. Mereka digunakan untuk parfum dengan rasa oriental. Untuk mendapatkan zat ini, kami mengesterifikasi asam benzoat dengan amil atau isoamil alkohol (Racun!) dengan adanya asam klorida pekat, karena reaksi samping dimungkinkan dengan adanya asam sulfat.

Etil salisilat mengingatkan pada aroma minyak tapak dara hijau yang sudah pernah kita temui sebelumnya. Namun, baunya kurang menyengat. Ini digunakan untuk membuat parfum beraroma cassia dan parfum tipe Chypre. Kami akan mendapatkan eter ini dari etil alkohol dan asam salisilat saat dipanaskan dengan garam biasa dan asam sulfat.

Pentil salisilat(amil salisilat) dan isopentil salisilat(isoamil salisilat) memiliki aroma anggrek yang kuat. Mereka sering digunakan untuk membuat aroma semanggi, anggrek, kamelia dan anyelir, serta aroma fantasi, terutama dalam parfum sabun. Dalam dua kasus ini, kami juga akan melakukan esterifikasi dengan adanya asam klorida.

Juga patut diperhatikan benzilmetanat(benzil format), benzil etana(benzil asetat) dan benzil butanat(benzil butirat). Semua ester ini terbentuk dari benzil alkohol aromatik dan asam karboksilat yang sesuai - metana (format), etanoat (asetat) atau butanoat (butirat).

Karena benzil alkohol sulit ditemukan secara komersial, kami mendapatkannya sendiri dari benzaldehida komersial, yang digunakan dalam wewangian untuk menciptakan aroma almond pahit.

Di atas penangas air dengan pengadukan terus menerus selama 30 menit, kita akan memanaskan 10 g benzaldehida dengan larutan kalium kaustik pekat. (Hati-hati, alkali menyebabkan luka bakar pada kulit!)

Sebagai hasil dari reaksi, benzil alkohol dan garam kalium dari asam benzoat terbentuk:

2C 6 H 5 -CHO + KOH \u003d C 6 H 5 MASAK + C 6 H 5 -CH 2 -OH

benzaldehida kalium benzoat benzil alkohol

Setelah dingin, tambahkan 30 ml air. Dalam hal ini, kalium benzoat larut, dan benzil alkohol dilepaskan sebagai minyak yang membentuk lapisan atas. Mari kita pisahkan dalam corong pisah dan panaskan dalam alat esterifikasi sederhana kita dengan asam karboksilat di atas sambil menambahkan asam sulfat dan garam biasa. Ester yang dihasilkan memiliki aroma melati yang kuat dan digunakan dalam pembuatan banyak parfum.

Persiapan persiapan ester.

Salah satu ester akan diperoleh dalam keadaan cukup murni dan dalam jumlah yang lebih banyak. Untuk ini kami memilih metil salisilat- zat wangi yang memberi aroma pada minyak tapak dara.

Untuk melakukan ini, kita memerlukan labu alas bulat 50 - 100 ml, lemari es atau alat pendingin buatan sendiri yang menggantikannya, corong pisah sebagai penerima, tabung kaca melengkung, pembakar dan tripod dengan aksesori, sebagai serta pemandian air.

Masukkan 10 g asam salisilat dan 15 ml metanol ke dalam labu alas bulat. (Hati-hati! Racun!).

Dinginkan campuran dengan air dingin dan hati-hati, dalam porsi kecil, tambahkan 5 ml asam sulfat pekat. Kami menutup labu dengan sumbat karet dengan kondensor refluks dimasukkan ke dalamnya. Kemudian isi labu tersebut akan dipanaskan dalam penangas air mendidih selama 2 jam. Biarkan campuran reaksi mendingin dan tuangkan ke dalam cangkir berisi 100 ml air dingin, idealnya dengan potongan es. Aduk, tuangkan campuran ke dalam corong pisah dan kocok kuat-kuat beberapa kali. Dalam hal ini, metil salisilat dilepaskan dari campuran, yang dapat dikumpulkan. Namun, produk yang diperoleh - dari 5 hingga 10 g - masih mengandung kotoran. Itu dapat dimurnikan dengan distilasi fraksional Eter lain dapat disintesis secara mandiri dalam jumlah yang sedikit lebih besar menggunakan metode di atas, tetapi kita tidak membutuhkan ini, karena baunya sangat menyenangkan justru ketika diencerkan dengan kuat. Sebaliknya, dalam keadaan pekat seringkali memiliki bau menyengat yang tidak sedap.

Kami dapat memverifikasi ini dengan membilas beberapa kali dengan air tabung tempat ester diperoleh atau disimpan. Setelah dicuci masih berbau, bahkan baunya semakin sedap, namun zat aromatik yang disintesis sendiri tentunya tidak dapat digunakan untuk pembuatan sari buah, karena dapat terkontaminasi oleh kotoran. Ya, dan parfum yang kami siapkan, sayangnya, kualitasnya akan lebih rendah dari parfum pabrik, yang biasanya mewakili komposisi yang sangat kompleks.

Alkanal harum dari sabun.

Di antara zat pewangi sintetis modern, tempat khusus ditempati oleh yang lebih tinggi alkanali(aldehida) dan alkanol(alkohol) yang mengandung 7 sampai 20 atom karbon. Mereka memiliki bau segar yang khas, biasanya sedikit mengingatkan pada lilin. Hal ini memungkinkan untuk membuat banyak komposisi baru dengan aroma fantasi yang khas.

Parfum terkenal di dunia - misalnya, "Soir de Paris" Prancis dan "Chanel No. 5" - berutang aromanya pada senyawa ini. Parfum serupa juga diproduksi di GDR.

Alkanal dan alkanol yang lebih tinggi adalah perantara penting dan disintesis dari asam lemak oleh aksi hidrogen di bawah tekanan tinggi. Alkanal juga terbentuk dalam keadaan terkontaminasi selama distilasi kering bersama garam asam lemak dengan garam asam metana (format). Demikian pula, kami telah memperoleh aseton dari bubuk asetat kayu abu-abu.
Mari kita panaskan beberapa gram sabun jantung cincang halus atau, lebih baik lagi, serpihan sabun siap pakai dengan natrium metana (format) dalam jumlah yang kira-kira sama dalam tabung reaksi besar atau labu kecil. Kami akan melewatkan uap yang dilepaskan melalui lemari es langsung dan mengumpulkan kondensat di penerima.

Dengan pemanasan lembut, kami mendapatkan distilat keruh ringan yang memiliki bau segar yang menyenangkan dengan sedikit bau lilin. Bersama dengan air dan zat lainnya, mengandung beberapa alkanal yang lebih tinggi. Jika massa reaksi dipanaskan terlalu kuat, produk dekomposisi terbentuk, yang sebaliknya, memiliki bau yang tidak sedap.

Esensi buah dan asam isovalerat dari alkohol isoamyl.

Tuang ke dalam tabung reaksi 3 ml 3-metilbutanol-1, juga disebut alkohol isoamil. (Perhatian! Racun!) Dinginkan isi tabung reaksi secara menyeluruh dengan air es atau setidaknya air yang sangat dingin. Kemudian dengan hati-hati, dalam porsi kecil, tambahkan 5 ml asam sulfat pekat. Dalam hal ini, campuran memperoleh warna kemerahan. Jika berubah menjadi hitam, maka percobaan akan gagal.

Pada saat yang sama, kami akan memasang kembali perangkat yang telah kami gunakan untuk mendapatkan metil salisilat. Tuang ke dalam labu larutan 10-12 g kalium dikromat dalam 15 ml air. Dengan hati-hati, dalam porsi kecil (jauh dari diri kita sendiri!), Kami akan menambahkan campuran dari tabung reaksi ke dalamnya. Pada saat yang sama, reaksi keras akan dimulai, dan pada saat yang sama kita akan mendeteksi pada awalnya bau samar yang mengingatkan pada pisang, dan kemudian bau buah yang pekat. Kami akan memanaskan labu dalam bak air mendidih selama sekitar satu jam. Cairan akan berubah menjadi hijau tua. Setelah dingin, saat labu dibuka, kita akan mencium bau valerian yang tidak enak.Jika sekarang kita menambahkan sekitar 25 ml air dan melakukan distilasi dengan kondensor langsung, kita akan mendapatkan destilat yang terdiri dari beberapa lapisan. Asam 3-metilbutanoat atau isovalerat dilarutkan dalam lapisan air (buktikan reaksi asam!). Di atas lapisan air biasanya terdapat lapisan minyak yang lebih ringan. Ini adalah isopentyl isopentanate (isoamyl isovalerate) - isoamyl ester dari asam isovaleric.

Campuran kromium - campuran kalium dikromat dan asam sulfat - merupakan zat pengoksidasi kuat. Di bawah aksinya, alkohol isoamyl pertama kali terbentuk isovaleraldehid dan lebih jauh dari itu asam isovalerat. Ester diperoleh dengan mereaksikan asam yang dihasilkan dengan alkohol yang tidak bereaksi.

Asam isovalerat adalah bahan utama dalam tingtur akar valerian, dan karenanya namanya. Aldehida dan ester tersebut digunakan dalam pembuatan wewangian dan pembuatan esens buah.

Aroma lilac dari terpentin!

Berkeliaran di hutan, kami sering melihat sayatan pada batang pinus yang menyerupai tulang punggung ikan. Kami tahu itu terpentin ditambang. Itu mengalir dari tempat yang terluka dan menumpuk di pot kecil yang dipasang di batang pohon. Gum merupakan bahan baku penting untuk industri kimia. Selama distilasi uap, dipisahkan menjadi distilat - getah terpentin dan residu setelah distilasi - damar, digunakan, khususnya, dalam penyolderan, sebagai aditif dalam pembuatan kertas, dalam produksi pernis, lilin penyegel, semir sepatu dan banyak lagi tujuan lain.A minyak tusam sering digunakan untuk mengencerkan minyak pengering. Komponen utamanya adalah pinene juga ditemukan di banyak minyak esensial lainnya.

Dari zat harum dari keluarga terpene pinene Itu tidak memiliki bau yang paling menyenangkan. Namun, di tangan ahli kimia yang terampil, ia mampu berubah menjadi wewangian bunga yang luar biasa, yang hanya ditemukan di alam dalam jumlah yang sangat kecil dalam minyak esensial mahal yang diekstrak dari bunga langka. Selain itu, kapur barus dalam jumlah besar diperoleh dari pinene, yang digunakan dalam pengobatan untuk pembuatan salep, dan juga - seperti yang telah kita ketahui - dalam produksi seluloid.

Mari kita coba sendiri untuk mendapatkan salah satu zat wewangian terpenting - terpineol alkohol, berbau lilac.

Dalam labu Erlenmeyer berkapasitas 100 ml, tuangkan 15 ml murni, pastikan getah terpentin dan 30 ml asam nitrat, yang sebelumnya diencerkan dua kali dengan air. Kami menutup labu dengan gabus dengan tabung gelas vertikal sepanjang 20 cm dan memasukkannya ke dalam bak berisi air dingin.

Kami akan melakukan percobaan di lemari asam atau di udara terbuka, karena gas nitrat beracun dapat dilepaskan. Oleh karena itu, termos harus tetap terbuka! Kami mendiamkan campuran tersebut selama dua hari, mengocoknya dengan kuat sesering mungkin. Segera setelah gas kecoklatan muncul dan isi labu menghangat, berhentilah mengocok dan dinginkan labu dalam semangkuk air dingin.

Pada akhir reaksi, isi labu terdiri dari dua lapisan, keduanya berwarna coklat kemerahan. Lapisan atas adalah massa yang kental dan berbusa. Ini mengandung terpentin dan terpin, terbentuk dari pinena sebagai hasil dari penambahan dua molekul air ke dalamnya. Asam nitrat yang membentuk lapisan bawah hanya mengandung sedikit produk konversi yang dapat larut. Kami menetralkan massa reaksi dengan larutan soda encer (hati-hati - berbusa!) Dan pisahkan lapisan atas minyak. Untuk melakukan ini, tuangkan isi labu ke dalam cangkir dan dengan hati-hati ambil lapisan atas dengan sendok. Anda juga dapat menyedot lapisan bawah dengan pipet (Jangan pernah menyedot dengan mulut Anda. Vakum dalam pipet dibuat menggunakan pir atau pompa jet air. Akan lebih mudah untuk menarik cairan ke dalam pipet dengan semprit (tanpa jarum ) terhubung erat ke pipet dengan sepotong selang karet. - Kira-kira. Terjemahan ).

Anda sebaiknya tidak menggunakan corong pisah, karena lapisan atasnya terlalu kental. Kemudian massa kental yang dipisahkan dengan kelebihan asam sulfat encer (sekitar 10%) akan dipanaskan selama satu jam di bawah refluks. Kami menggunakan perangkat sederhana yang sama seperti dalam pembuatan metil salisilat. Setelah dingin, netralkan kembali dengan larutan soda. Pada saat yang sama, kita akan merasakan bau lilac yang menyengat, yang masih dilapis oleh bau terpentin yang tidak bereaksi dan berbagai kotoran. Seluruh proses tercermin dalam diagram berikut: Teknis terpineol digunakan untuk sabun pewangi, dan ketika dibersihkan secara menyeluruh, itu menjadi komponen yang sangat diperlukan dari banyak parfum.

Parfum

Jadi, kami mensintesis dan mempelajari sifat-sifat sejumlah zat pewangi. Namun, membandingkan baunya dengan aroma parfum mahal yang dibeli di toko, orang pasti akan kecewa. Faktanya, parfum pabrik tidak hanya dibumbui dengan satu zat. Parfum modern adalah hasil pencampuran banyak komposisi, yang masing-masing lagi mengandung banyak zat pewangi, baik yang alami maupun sintetis. Misalnya komposisi baru yang berbau lilac memiliki komposisi sebagai berikut:

Terpineol 11% Ylang-ylang oil 1% Phenylethyl alcohol 11% Bouvardia 1% Lilac 1094 11.5% Benzyl acetate 1% Heliotropin 6.5% Amyl cinnamic aldehyde 1% Hydroxycitronellal 6.5% Anisaldehyde 0.3% Cinnamic alcohol 4.5 % Methyl anthranilate 0.2% Cibet infusion 0.8%

Hanya dengan mencampurkan beberapa komposisi serupa, parfum asli diperoleh. Untuk membuat karya seni wewangian seperti itu, seseorang tidak hanya membutuhkan pengalaman bertahun-tahun, tetapi juga kemampuan untuk menjadi kreatif, bakat seorang seniman.

Untuk waktu yang lama dan hingga hari ini, pusat internasional yang diakui secara universal dari mana mode baru dalam wewangian menyebar adalah kota Suresnes di Prancis. Namun, saat ini, wewangian sintetis yang berharga diekspor dalam jumlah yang meningkat dari GDR bahkan ke ibu kota wewangian ini. Parfum siap pakai dari GDR dan Uni Soviet saat ini juga tidak kalah dengan merek Prancis terkenal dunia dan banyak diminati di pasar dunia.

Hanya di masa nenek buyut kita, aroma bunga murni atau campuran, seperti lilac, mawar, daffodil, adalah yang paling disukai. Belakangan, aroma anggrek menjadi mode, dan saat ini parfum fantasi hampir secara eksklusif disukai, yang memiliki aroma bunga segar dengan sedikit semburat "binatang", membawa aroma parfum lebih dekat dengan aroma kulit manusia. Dalam pembuatan parfum semacam itu, yang disebut bau timbal pertama kali dibuat, biasanya dengan bantuan minyak sitrus atau bergamot alami atau sintetis. Kemudian, sebagai kontras, untuk menciptakan warna yang cerah dan ekspresif, aldehida yang lebih tinggi ditambahkan.
Anda tidak dapat melakukannya tanpa aroma tanaman hijau yang segar dan untuk transisi yang mulus ke sana - aroma bunga. Bau "binatang", bau badan disediakan dengan penambahan zat sintetis seperti ambergris dan musk. Zat-zat ini, selain itu, memberikan kegigihan aroma. Mereka membantu memastikan bahwa komponen parfum yang mudah menguap tidak hilang terlalu cepat dan bertahan lebih lama di kulit atau pakaian.

Sebagai penutup, kami akan membuat parfum sendiri sesuai dengan hukum mode saat ini.

Mari membuat parfum.

Untuk menciptakan aroma yang unggul, pertama-tama Anda membutuhkan minyak jeruk, yang kita dapatkan dari kulit lemon atau jeruk. Ini sangat kaya akan minyak atsiri sehingga sangat mudah untuk mengisolasinya. Untuk melakukan ini, cukup menghancurkan membran sel yang mengandung minyak secara mekanis dan mengumpulkan tetesan yang dilepaskan dalam proses tersebut. Untuk tujuan ini, parut kulitnya, bungkus dengan selembar kain tahan lama dan peras dengan hati-hati. Pada saat yang sama, cairan keruh yang terdiri dari tetesan air dan minyak merembes melalui kain. Mari kita campur sekitar 2 ml cairan ini dengan 1 ml distilat yang diperoleh dari sabun. Yang terakhir mengandung aldehida berlemak lebih tinggi dan memiliki bau yang menyegarkan, sedikit mengingatkan pada bau lilin.

Sekarang kita membutuhkan naungan bunga lain. Kami akan membuatnya dengan menambahkan 2-3 tetes minyak lily lembah atau zat yang kami sintesiskan ke dalam campuran - isopentil salisilat(isoamil salisilat) atau terpineol. Setetes (dalam arti literal) metil salisilat, minyak jintan, dan sedikit tambahan gula vanila meningkatkan rasa Terakhir, larutkan campuran ini dalam 20 ml alkohol murni (tidak didenaturasi) atau, dalam kasus ekstrim, dalam jumlah yang sama volume vodka, dan parfum kami akan siap. Meskipun memiliki aroma yang menyenangkan, hampir tidak ada gunanya memakainya karena sulit bersaing dengan parfum pabrik. Pembaca dapat mencoba memilih komposisi parfum lain secara mandiri, menggunakan zat pewangi yang dijelaskan di atas dan diperoleh darinya.

Kesimpulan

Tidak mungkin ada zat di alam yang tidak berbau. Batu, kayu, bahan yang biasa kita anggap tidak berbau, menunjukkan baunya dalam kondisi yang tepat. Namun, banyak yang tidak merasakan atau memperhatikan beberapa bau di sekitar kita.

literatur

1. Voytkevich S. A. "Hubungan antara struktur zat wangi dan baunya" // Jurnal All-Union Chemical Society. D.I. Mendeleev. - 1969. - No. 2. - S. 196-203.

2. Voitkevich S. I. "Kimia dan teknologi zat aromatik Uni Soviet" // "Industri Lemak dan Minyak". - 1967.-No.10.-S. 36-40.

3. Kasparov G. N. "Dasar-dasar produksi wewangian dan kosmetik." - edisi ke-2, direvisi. dan tambahan - Moskow, "Agropromizdat", 1988.

4. Samsonov S. N. “Bagaimana bau dirasakan” // “Sains dan Kehidupan”. - 1988. - No. 4. - S. 12-18.

5. Fridman R.A. Parfum dan kosmetik. - Moskow, "Industri makanan", 1975.

6. Kheifits L.A., Dashunin V.M. Wewangian dan produk wewangian lainnya. - Moskow, "Kimia", 1994.

7. "Ensiklopedia Kimia: Dalam 5 jilid." - "Moskow", "Ensiklopedia Soviet", 1988. - T.1.

8. Shulov L. M., Kheifits L. A. "Zat wewangian dan semi-produk industri wewangian dan kosmetik" - Moskow, "Agrokhimizdat", 1990.

9. Materi situs http://alhimik.ru

10. Materi situs http://ermine.narod.ru

Aroma dunia sekitarnya sangat beragam. Oleh karena itu, klasifikasi mereka menghadirkan kesulitan tertentu, karena bergantung pada penilaian subjektif, yang merupakan karakteristik, misalnya, dari berbagai usia, tingkat suasana psikologis dan emosional tertentu, status sosial, pola asuh, gaya persepsi kebiasaan, dan banyak lagi. .

Meskipun demikian, para peneliti dan ilmuwan dari berbagai abad telah mencoba menemukan kriteria dan menilai secara objektif berbagai manifestasi aroma. Jadi, pada 1756, Carl Linnaeus membagi bau menjadi enam kelas: aromatik, balsamic, amber-musk, bawang putih, kaprilat (atau kambing), memabukkan.

Di pertengahan abad ke-20, ilmuwan R. Moncrieff mengemukakan adanya beberapa jenis kemoreseptor penciuman yang mampu mengikat molekul kimia dengan struktur stereokimia tertentu. Hipotesis ini menjadi dasar teori bau stereokimia, yang didasarkan pada identifikasi korespondensi antara formula stereokimia molekul zat berbau dan bau yang melekat.

Pembuktian eksperimental teori ini dilakukan oleh ilmuwan lain Eymur, yang berhasil mengidentifikasi tujuh kelas berbeda di antara beberapa ratus molekul berbau yang dipelajari. Masing-masing mengandung zat dengan konfigurasi molekul stereokimia yang serupa dan bau yang serupa. Semua zat dengan bau yang sama, seperti yang dibuktikan oleh penelitian ilmuwan, juga memiliki bentuk molekul yang mirip secara geometris, berbeda dengan molekul zat dengan bau yang berbeda (Tabel 1).

Tabel 1

Klasifikasi bau primer (menurut Eimur)

Seiring dengan klasifikasi bau Eymour, pendekatan klasifikasi bau yang diusulkan pada kuartal pertama abad ke-20 oleh Zwaardemaker sering digunakan. Menurutnya, zat berbau dibagi menjadi sembilan kelas:

1 -- bau-bauan penting:

amil ester asetat;

etil dan metil ester dari asam butirat, isovalerat, kaproat dan kaprilat;

benzil asetat, aseton, etil eter, butil eter, kloroform.

2 -- berbau harum:

bau kapur barus: kapur barus, borneol, borveol asam asetat, eucalyptol;

bau pedas: cinnamaldehyde, eugenol, lada, cengkeh, pala;

aroma adas manis: safrole, carvone, metil ester asam salisilat, carvanol, timol, mentol;

bau lemon: asam asetat linalool, citral;

bau almond: benzaldehida, nitrobenzena, senyawa sianida.

3 -- bau balsamik:

aroma bunga: geraniol, pitronelol, nerol, metilen-fenil glikol, linelool, terpineol, metil ester asam antranilat;

bau lily: piperonal, heliotropin, ionon, besi, stirena,

bau vanila: vanilin, kumarin.

• 4 - bau ambromusk: ambergris, musk, trinitrobutyltoluene.
• 5 -- bau bawang putih:

bau bulat: asetilena, hidrogen sulfida, merkaptan, ichthyol;

bau arsenik: hidrogen arsenik, hidrogen fosfor, cacodyl, trimetilamina;

bau halogen: bromin, klorin.

6 -- Bau terbakar:

kopi bakar, roti panggang, guaiacol, kresol;

benzena, toluena, xilena, fenol, naftalena.

Tingkat 7 - bau kaprilat:

asam kaprilat dan homolognya;

bau keju, keringat, mentega tengik, bau kucing.

Tingkat 8 - bau tidak sedap:

bau nekrotik;

bau kutu busuk.

Tingkat 9 - bau yang memuakkan.

Pada paruh kedua abad ke-20, studi tentang struktur molekul aromatik memungkinkan para ilmuwan untuk mengusulkan klasifikasi bau menurut struktur kimiawi zat aromatik.

Belakangan diketahui bahwa aroma zat berbau yang berbeda disebabkan oleh komposisi kimia yang mengandung kelompok senyawa molekul yang berbeda.

Oleh karena itu, tergantung pada komposisi minyak atsiri, wewangian dibagi menjadi 10 kelompok: pedas, bunga, buah, balsamic (resin), kapur barus, herbal, kayu, jeruk, gosong, bau. aroma bau halus harum

Namun, penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa tidak selalu ada hubungan langsung antara sifat zat yang berbau dan struktur kimianya. Oleh karena itu, klasifikasi tradisional pengobatan Barat menurut sifat medis dan farmakologisnya diterapkan pada zat aromatik, yang didasarkan pada orientasi gejala zat aromatik. Kelebihan dari sistem klasifikasi gejala ini terletak pada informasi praktis yang berharga tentang khasiat obat dari wewangian.

Ahli aromaterapi juga berhasil menggunakan klasifikasi zat berbau menurut tingkat volatilitasnya (laju penguapan), yang diajukan oleh pembuat parfum, mencatat adanya hubungan yang terjadi antara laju penguapan aroma dan efek minyak atsiri pada tubuh. Aroma dalam klasifikasi ini dibagi menjadi tiga nada - bawah, atas dan tengah.

Setiap klasifikasi yang diusulkan mencerminkan ciri-ciri kesamaan tertentu dari zat-zat yang berbau, berdasarkan karakteristik kualitatif atau kuantitatifnya, manifestasi dan sifat internal atau eksternalnya. Namun, perlu dicatat bahwa hingga saat ini pengobatan Barat tidak memiliki klasifikasi umum zat berbau.

Klasifikasi aroma dalam pengobatan Tiongkok ditentukan dan dibentuk oleh hubungan yin-yang yang ada dalam sistem Wu Xing. Ini secara alami menemukan tempatnya dalam konsep umum terapi Cina.

2.2 Struktur kimia bau

Bahan percobaan yang luas tentang hubungan antara bau senyawa dan struktur molekulnya (jenis, jumlah dan posisi gugus fungsi, ukuran, percabangan, struktur spasial, adanya ikatan rangkap, dll.) Masih belum cukup untuk memprediksi bau suatu zat berdasarkan data ini. . Namun demikian, untuk kelompok senyawa tertentu, beberapa keteraturan tertentu terungkap. Akumulasi dalam satu molekul dari beberapa gugus fungsi yang identik (dan dalam kasus senyawa dari seri alifatik - dan yang berbeda) biasanya menyebabkan melemahnya bau atau bahkan menghilang sama sekali (misalnya, selama transisi dari alkohol monohidrat untuk yang polihidrik). Bau aldehida isomer biasanya lebih kuat dan lebih menyenangkan daripada isomer normal.

Ukuran molekul memiliki pengaruh yang signifikan terhadap bau. Biasanya anggota deret homolog yang bertetangga memiliki bau yang serupa, dan kekuatannya berangsur-angsur berubah saat berpindah dari satu anggota deret ke deret lainnya. Ketika ukuran molekul tertentu tercapai, baunya hilang. Jadi, senyawa dari deret alifatik, yang memiliki lebih dari 17-18 atom karbon, biasanya tidak berbau. Bau juga tergantung pada jumlah atom karbon dalam siklus. Misalnya, keton makrosiklik C5-6 memiliki bau almond pahit atau mentol, C6-9 memberikan bau transisi, C9-12 bau kamper atau mint, C13 bau resin atau cedar, C14-16 bau musk atau persik. , C17-18 - bau bawang, dan senyawa dengan C18 atau lebih tidak berbau sama sekali, atau berbau sangat lemah:

Kekuatan aroma juga bergantung pada derajat percabangan rantai atom karbon. Misalnya, aldehida miristat berbau sangat lemah, sedangkan isomernya berbau kuat dan menyenangkan:

Kesamaan struktur senyawa tidak selalu menentukan kesamaan baunya. Misalnya, ester (b-naftol dengan bau yang menyenangkan dan kuat banyak digunakan dalam wewangian, dan ester b-naftol tidak berbau sama sekali:

Efek yang sama diamati untuk polisubstitusi benzena. Vanillin adalah salah satu zat wangi paling terkenal, dan isovanilin berbau seperti fenol (asam karbol), dan bahkan pada suhu tinggi:

Adanya ikatan rangkap merupakan salah satu tanda bahwa suatu zat memiliki bau. Pertimbangkan, misalnya, isoeugenone dan eugenone:

Kedua zat tersebut memiliki bau cengkeh yang nyata, keduanya banyak digunakan dalam wewangian. Pada saat yang sama, isoeugenone memiliki bau yang lebih menyenangkan daripada eugenone. Namun, ikatan rangkapnya harus jenuh, dan baunya hampir hilang.

Kasus sebaliknya juga diketahui. Cyclamen-aldehyde (cyclamal) - zat dengan bau bunga yang lembut - salah satu zat yang paling berharga, mengandung rantai samping jenuh, dan forcyclamen, yang memiliki ikatan rangkap dalam rantai ini, memiliki sedikit bau tidak sedap:

Seringkali bau yang tidak sedap dari suatu zat disebabkan oleh ikatan rangkap tiga. Namun, ada pengecualian di sini juga. Folion - komponen penting dari banyak komposisi parfum - zat di mana aroma hijau segar hidup berdampingan sempurna dengan ikatan rangkap tiga:

Di sisi lain, zat yang struktur kimianya berbeda mungkin memiliki bau yang serupa. Misalnya, bau seperti mawar adalah ciri khas 3-metil-1-fenil-3-pentanol rosacetate, geraniol dan cis-isomernya, nerol, rose oxide.

Tingkat pengenceran zat juga mempengaruhi baunya. Jadi, beberapa zat berbau dalam bentuk murni memiliki bau yang tidak sedap (misalnya musang, indole). Mencampur berbagai zat aromatik dalam perbandingan tertentu dapat menyebabkan munculnya bau baru dan menghilangnya.

Jadi, dalam teori stereokimia (J. Amour, 1952), diasumsikan adanya 7 bau primer yang sesuai dengan 7 jenis reseptor; interaksi yang terakhir dengan molekul zat wangi ditentukan oleh faktor geometris. Dalam hal ini, molekul zat aromatik dianggap sebagai model stereokimia yang kaku, dan reseptor penciuman dianggap sebagai lubang dengan berbagai bentuk. Teori gelombang (R. Wright, 1954) mendalilkan bahwa bau ditentukan oleh spektrum frekuensi getaran molekul dalam kisaran 500-50 cm-1 (λ ~ 20-200 µm). Menurut teori gugus fungsi (M. Bets, 1957), bau suatu zat bergantung pada "profil" umum molekul dan sifat gugus fungsi. Namun, tidak satu pun dari teori ini yang berhasil memprediksi bau zat aromatik berdasarkan struktur molekulnya.

Ukuran molekul memiliki pengaruh besar pada bau. Biasanya senyawa serupa yang termasuk dalam deret homolog yang sama memiliki bau yang sama, tetapi kekuatan penciumannya berkurang dengan bertambahnya jumlah atom. Sambungan dengan 17-18 atom karbon biasanya tidak berbau.

Bau senyawa siklik tergantung pada jumlah anggota cincin. Jika ada 5-6, zat berbau almond pahit atau mentol, 6-9 - memberikan bau peralihan, 9-12 - bau kapur barus atau mint, 13 - bau damar atau cedar, 14-16 - anggota cincin menyebabkan bau musk atau persik, 17-18 - bawang, senyawa dengan 18 anggota atau lebih tidak berbau sama sekali, atau sangat lemah.

Kekuatan aromanya juga tergantung pada struktur rantai karbonnya. Misalnya, aldehida rantai bercabang berbau lebih kuat dan menyenangkan daripada aldehida isomernya dari struktur normal. Poin ini diilustrasikan dengan baik oleh sebuah contoh: aldehida miristat

baunya sangat lemah, dan isomernya

kuat dan bagus.

Senyawa dari gugus ionon memiliki, dan dalam pengenceran yang kuat, aroma violet yang lembut. Jelas, salah satu alasannya adalah dua gugus metil yang terikat pada satu karbon di cincin sikloheksana. Seperti inilah rupa alphairon, yang memiliki bau ungu paling halus:

Senyawa ini adalah zat pewangi paling berharga yang banyak digunakan dalam industri parfum.

Inilah "jembatan" lain antara struktur dan baunya. Telah ditetapkan bahwa senyawa dari rangkaian aromatik dengan gugus butil tersier, misalnya amber musk, memiliki bau musk yang paling penting untuk seluruh industri parfum:

Karbon tersier dapat berkontribusi pada bau kapur barus. Ini dimiliki oleh banyak alkohol tersier berlemak, serta hexamethylethane dan metil isobutil keton:

Substitusi atom hidrogen untuk klorin jelas bertindak dengan cara yang sama seperti percabangan. Oleh karena itu, bau kapur barus juga melekat pada hexachloroethane CCl3 - CCl3.

Posisi substituen dalam molekul memiliki pengaruh besar pada bau. Ester -naphthol dengan bau yang menyenangkan dan kuat banyak digunakan dalam wewangian, dan ester -naphthol tidak berbau sama sekali:

naftol metil ester -naftol metil ester

Efek yang sama dapat diamati pada benzena polisubstitusi:

vanilin isovanilin

Vanillin adalah salah satu zat aromatik yang paling terkenal, dan isovanillin berbau seperti fenol (asam karbol), dan bahkan pada suhu tinggi.

Mempengaruhi bau dan posisi ikatan rangkap dalam molekul. Isoeugenon

baunya lebih menyenangkan daripada eugenon itu sendiri

Tapi tetap saja, keduanya memiliki bau cengkih yang nyata dan keduanya banyak digunakan dalam parfum dan kosmetik. Namun, setelah ikatan rangkap jenuh, baunya hampir hilang.

Namun, kasus sebaliknya juga diketahui. Cyclamenaldehyde, suatu zat dengan bau bunga yang lembut, salah satu zat yang paling berharga, mengandung rantai samping yang jenuh, dan forcyclamen, yang memiliki ikatan rangkap dalam rantai ini, memiliki sedikit bau yang tidak sedap:

forcyclamen cyclamen

Seringkali bau yang tidak sedap dari suatu zat disebabkan oleh ikatan rangkap tiga. Namun, ada pengecualian di sini juga. Folion (komponen penting dari banyak komposisi parfum) adalah zat di mana aroma tanaman segar hidup berdampingan sempurna dengan ikatan sekunder:

Jelas, siklus sangat penting untuk penciuman, terutama dengan 15 - 18 mata rantai. Senyawa ini ditemukan dalam produk alami, sangat berharga karena sifat harumnya. Dengan demikian, zat muscone diisolasi dari kelenjar rusa kesturi dan cibeton dari kelenjar musang:

muscone cibeton

Tetapi hubungan ini sepihak: bau musk, misalnya, dimiliki oleh senyawa dengan struktur berbeda. Secara umum, ahli kimia mengetahui banyak zat dengan bau serupa yang strukturnya berbeda, dan sebaliknya, senyawa yang sangat dekat seringkali memiliki bau yang sama sekali berbeda.

Minyak atsiri telah menjadi "pemasok" utama zat pewangi alami sejak zaman kuno. Ini adalah campuran komposisi kompleks, dibentuk dalam sel khusus dan saluran tanaman. Komposisi minyak atsiri mencakup berbagai kelas senyawa kimia: aromatik dan heterosiklik, tetapi komponen utama yang bertanggung jawab atas baunya adalah terpene. Terpen alami dapat dianggap sebagai zat yang dibangun dari batu bata isoprena dengan rumus umum:

Minyak mawar, minyak cendana, dan musk sudah dikenal orang sejak zaman dahulu. Seni memperoleh bau sangat berkembang di antara orang dahulu: dupa yang ditemukan di makam Firaun Tutankhamun masih mempertahankan aromanya hingga hari ini.

Sebagus apa pun wewangian alami, mereka tidak dapat diandalkan untuk menciptakan industri parfum: jumlahnya terlalu sedikit dan sulit didapat, dan beberapa harus diimpor dari luar negeri. Oleh karena itu, ahli kimia menghadapi tugas untuk membuatnya secara artifisial.

Doktor Ilmu Teknik V. MAYOROV.

Dalam dekade terakhir abad ke-20, revolusi nyata terjadi dalam ilmu penciuman. Penemuan 1000 jenis reseptor penciuman yang mengikat molekul zat berbau memainkan peran yang menentukan. Namun, mekanisme transmisi sinyal penciuman ke sistem saraf pusat masih menyimpan banyak misteri.

Sains dan kehidupan // Ilustrasi

Cara mentransmisikan informasi tentang bau ke otak.

Representasi skematis dari epitel penciuman. Sel basal adalah sel prekursor dari neuron reseptor penciuman.

Gambar ciliary neuron penciuman dibuat dengan pewarna fluoresen. Membran silia mengandung protein reseptor yang berinteraksi dengan molekul bau.

Model molekul protein reseptor penciuman tikus, di mana molekul bau, heksanol, melekat (magenta).

Salah satu model proses transformasi sinyal di dalam silia neuron penciuman.

Representasi skematis dari kode reseptor bau kombinatorial.

Elektroolfaktogram (EOG) adalah sinyal osilasi listrik yang direkam oleh elektroda khusus dari sebagian permukaan luar epitel penciuman tikus.

Lebih dari seperempat abad yang lalu dalam jurnal "Science and Life" (No. 1, 1978) sebuah artikel "The Riddle of Smell" diterbitkan. Penulisnya, Kandidat Ilmu Kimia G. Shulpin, dengan tepat mencatat bahwa keadaan ilmu bau saat ini kira-kira sama dengan keadaan kimia organik pada tahun 1835. Kemudian salah satu pendiri ilmu ini, F. Wöhler, menulis bahwa kimia organik baginya merupakan hutan lebat yang tidak mungkin untuk keluar. Tetapi setelah seperempat abad, A. M. Butlerov, setelah menciptakan teori struktur kimiawi materi, berhasil "keluar dari semak belukar". Shulpin menyatakan keyakinannya bahwa teka-teki penciuman akan terpecahkan hampir lebih cepat daripada kasus kimia organik.

Dan dia 100% benar! Baru-baru ini, telah terjadi terobosan nyata dalam memahami dasar molekuler penciuman. Mari kita menganalisis tahapan utama persepsi bau berdasarkan ide-ide modern.

BAGAIMANA ANDA MENGERTI BAU

Mari kita lakukan percobaan sederhana. Ayo ambil botol dengan cairan berbau, seperti parfum, buka gabusnya dan cium isinya dengan irama pernapasan yang tenang. Sangat mudah untuk menemukan bahwa kita hanya mencium ketika kita menarik napas; pernafasan dimulai - baunya hilang.

Ketika dihirup melalui hidung, udara, bersama dengan molekul zat berbau (disebut stimulus penciuman atau bau), lewat di masing-masing dari dua rongga hidung melalui kanal seperti celah dengan konfigurasi kompleks, yang dibentuk oleh septum hidung memanjang. dan tiga concha hidung. Di sini udara dibersihkan dari debu, dilembabkan dan dipanaskan. Kemudian sebagian udara masuk ke daerah penciuman yang terletak di zona posterior atas kanal, yang terlihat seperti celah yang ditutupi epitel penciuman.

Permukaan total yang ditempati oleh epitel di kedua bagian hidung orang dewasa kecil - 2 - 4 cm 2 (pada kelinci nilainya 7-10 cm 2, pada anjing - 27 - 200 cm 2). Epitel ditutupi dengan lapisan lendir penciuman dan mengandung tiga jenis sel primer: reseptor penciuman, sel pendukung dan sel basal. Molekul berbau yang dibawa oleh udara menembus rongga hidung dan diangkut ke permukaan epitel. Selama pernapasan normal yang tenang, 7-10% udara yang dihirup melewati dekat epitel penciuman. Epitel penciuman tebalnya sekitar 150-300 µm. Itu ditutupi dengan lapisan lendir (10-50 mikron), yang harus diatasi oleh molekul bau sebelum berinteraksi dengan neuron sensorik khusus - reseptor penciuman.

Fungsi utama reseptor penciuman adalah untuk mengisolasi, menyandikan, dan mengirimkan informasi tentang intensitas, kualitas, dan durasi penciuman ke bola penciuman dan pusat-pusat khusus di otak. Epitel di kedua rongga hidung pada manusia mengandung sekitar 10 juta neuron penciuman (pada kelinci, sekitar 100 juta, dan pada gembala Jerman, hingga 225 juta).

Seperti yang Anda ketahui, neuron terdiri dari tubuh dan proses: akson dan dendrit. Impuls saraf dari satu sel saraf ke sel saraf lainnya ditransmisikan dari akson ke dendrit. Diameter bagian tengah neuron penciuman (soma) yang menebal adalah 5-10 µm. Bagian dendritik berupa prosesus berserat dengan diameter 1-2 mikron meluas ke permukaan luar epitel. Di sini, dendrit berakhir dengan penebalan, dari mana seikat 6-12 silia (silia) dengan diameter 0,2-0,3 mikron dan panjang hingga 200 mikron, terbenam di dalam lapisan lendir (pada kelinci, jumlahnya silia dalam satu neuron reseptor adalah 30-60, dan pada anjing mencapai 100-150). Serabut saraf (akson) yang keluar dari soma memiliki diameter sekitar 0,2 mikron dan menuju ke permukaan bagian dalam epitel. Di sini, akson dari neuron tetangga bersatu menjadi bundel (filum), mencapai bola penciuman.

SEMIOTIKA BAU

Agar sinyal penciuman dapat dirasakan oleh neuron, molekul bau berikatan dengan struktur protein khusus yang terletak di membran sel saraf. Struktur ini disebut protein reseptor. Menggunakan metode biologi molekuler, ilmuwan Amerika Linda Buck dan Richard Axel pada tahun 1991 menemukan bahwa neuron penciuman pada mamalia mengandung sekitar 1000 jenis protein reseptor yang berbeda (manusia memiliki lebih sedikit - sekitar 350). Pengakuan pentingnya penemuan ini adalah penghargaan Hadiah Nobel tahun 2004 untuk penelitian di bidang fisiologi dan kedokteran (lihat "Sains dan Kehidupan" No. 12, 2004).

Bagaimana reseptor didistribusikan di antara neuron: apakah ada perwakilan terpisah dari keluarga ini di semua neuron penciuman, atau apakah setiap neuron hanya membawa satu jenis protein reseptor pada membrannya? Bagaimana otak dapat menentukan mana dari 1000 jenis reseptor yang memberikan sinyal? Data yang tersedia memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa hanya ada satu jenis protein reseptor penciuman pada satu neuron. Neuron dengan reseptor berbeda memiliki fungsi berbeda, yaitu ada ribuan jenis neuron berbeda di epitel. Dalam hal ini, masalah mengidentifikasi reseptor individu yang diaktifkan oleh bau direduksi menjadi tugas mengidentifikasi neuron yang memberi sinyal.

Mempertimbangkan bahwa jumlah total neuron penciuman pada manusia adalah sekitar 10 juta, jumlah reseptor penciuman dari satu jenis rata-rata puluhan ribu.

Sistem penciuman menggunakan skema kombinatorial untuk mengidentifikasi bau dan menyandikan sinyal. Menurutnya, satu jenis reseptor penciuman diaktifkan oleh banyak bau dan satu bau mengaktifkan banyak jenis reseptor. Aroma yang berbeda dikodekan oleh kombinasi reseptor penciuman yang berbeda, dan peningkatan konsentrasi rangsangan menyebabkan peningkatan jumlah reseptor yang diaktifkan dan komplikasi kode reseptornya. Dalam skema ini, setiap reseptor bertindak sebagai salah satu komponen kode reseptor kombinatorial untuk banyak bau dan, seolah-olah, memainkan peran huruf alfabet, dari totalitas kata-kata bau yang sesuai.

Perbedaan struktural minimal dari molekul-molekul bau, misalnya, menurut gugus fungsi, menurut panjang rantai karbon, menurut struktur spasial menyebabkan kode reseptor yang berbeda. Istilah "odotope" diusulkan untuk fitur pembeda dari molekul bau, yang mampu mengubah pengkodean bau ( odotope), atau penentu bau. Reseptor penciuman berbeda yang mengenali bau yang sama dapat mengidentifikasi berbagai odotopnya. Satu reseptor penciuman mampu "membedakan" molekul yang berbeda dalam panjang rantai karbon hanya dengan satu atom karbon, atau molekul yang memiliki panjang rantai karbon yang sama tetapi berbeda dalam kelompok fungsional. Mengingat ada sekitar 1000 jenis reseptor penciuman di epitel mamalia, dapat diasumsikan bahwa skema kombinatorial semacam itu memungkinkan untuk membedakan sejumlah besar bau (bahkan seseorang dapat membedakan hingga 10.000 bau).

Hasil studi eksperimental baru-baru ini tentang sifat-sifat protein reseptor penciuman memungkinkan untuk membuat model struktural molekul protein penciuman heliks pada tingkat molekuler. Protein reseptor penciuman milik superfamili reseptor yang terikat membran. Mereka melintasi membran lipid bilayer dari cilium tujuh kali. Dalam molekul protein reseptor asam amino 300-350, tiga loop luar terhubung ke tiga loop intraseluler oleh tujuh daerah transmembran yang melintasi membran.

SLICUM PENTING

Molekul bau yang terletak di aliran udara, sebelum mencapai neuron reseptor penciuman, harus melewati lapisan lendir yang menyelimuti permukaan epitel penciuman. Fungsi fisiologis lapisan lendir belum sepenuhnya dijelaskan. Tidak ada keraguan bahwa itu menciptakan cangkang hidrofilik untuk reseptor penciuman yang sensitif dan rapuh, melakukan fungsi pelindung. Bagaimanapun, sistem persepsi sinyal harus dilindungi dari pengaruh lingkungan luar, yaitu dari molekul-molekul bau, di antaranya dapat terdapat zat yang cukup berbahaya dan aktif secara kimiawi.

Lapisan lendir terdiri dari dua sublapisan. Bagian luar, berair, memiliki ketebalan sekitar 5 mikron, dan bagian dalam, lebih kental, sekitar 30 mikron. Cilia-cilia diarahkan miring ke permukaan luar lapisan lendir. Mereka membentuk semacam kisi dengan sel tidak beraturan, dan kisi ini terletak di dekat antarmuka antara sublapisan sehingga bagian utama permukaan silia (sekitar 85%) terletak di dekat antarmuka.

Lapisan lendir mengandung berbagai protein yang larut dalam air, yang sebagian besar disebut glikoprotein. Karena struktur molekulnya yang bercabang, protein ini mampu mengikat dan menahan molekul air, membentuk gel.

Jenis protein lain yang ditemukan dalam lendir berinteraksi dengan molekul bau dan dengan demikian dapat memengaruhi persepsi dan pengenalan bau. Protein ini terbagi dalam dua kelas utama, protein pengikat bau (OBP) dan enzim pendegradasi bau.

OVR milik keluarga protein yang memiliki struktur seperti tong terlipat dengan rongga internal yang dalam di mana molekul kecil aroma hidrofilik (larut dalam lemak) masuk. Subspesies yang berbeda dari protein ini dicirikan oleh selektivitas interaksi yang tinggi dengan aroma dari berbagai kelas kimia.

Dipercaya bahwa OBP membantu melarutkan bau dan mengangkut molekulnya melalui lapisan lendir, bertindak sebagai filter untuk memisahkan bau, dapat memfasilitasi pengikatan bau ke protein reseptor, dan bahkan membersihkan ruang perireseptor dari komponen yang tidak perlu.

Selain protein pengikat bau, beberapa jenis enzim penghancur bau ditemukan di lendir epitel penciuman di dekat neuron reseptor. Semua enzim ini memicu konversi molekul bau menjadi senyawa lain. Produk yang terbentuk sebagai hasil dari reaksi ini juga berkontribusi pada persepsi penciuman. Pada akhirnya, semua molekul bau yang memasuki lapisan lendir dengan cepat, hampir bersamaan dengan selesainya penghirupan, kehilangan aktivitas "bau" mereka. Jadi sistem penciuman menerima informasi baru dari bagian bau yang segar setiap kali bernafas.

BAU PADA TINGKAT MOLEKUL

Banyak sifat sistem persepsi bau yang dapat dijelaskan pada tingkat molekuler. Pada permukaan lendir yang menutupi epitel penciuman, molekul bau bertemu dengan molekul protein pengikat bau yang mengikat dan mengangkut molekul bau melalui lapisan lendir ke permukaan silia neuron penciuman. Di silia, proses utama transmisi sinyal penciuman dilakukan. Mekanismenya cukup khas untuk banyak jenis interaksi zat aktif fisiologis dengan reseptor sel saraf.

Molekul bau menempel pada reseptor penciuman spesifik (R). Di antara proses pengikatan molekul bau ke reseptor dan transmisi sinyal penciuman ke sistem saraf terdapat kaskade kompleks reaksi biokimia yang terjadi di neuron. Pengikatan molekul bau ke protein reseptor mengaktifkan apa yang disebut protein-G yang terletak di sisi dalam membran sel. Protein G pada gilirannya mengaktifkan adenilat siklase (AC), enzim yang mengubah adenosin trifosfat (ATP) intraseluler menjadi siklik adenosin monofosfat (cAMP). Dan cAMP sudah mengaktifkan protein lain yang terikat membran, yang disebut saluran ion, karena ia membuka dan menutup pintu masuk partikel bermuatan ke dalam sel. Ketika saluran ion terbuka, kation logam masuk ke dalam sel. Dengan cara ini, potensi listrik membran sel berubah dan impuls listrik dihasilkan yang mentransmisikan sinyal dari satu neuron ke neuron lainnya.

Beberapa tahapan molekuler dari transmisi sinyal intraseluler memastikan penguatannya, akibatnya sejumlah kecil molekul bau menjadi cukup untuk menghasilkan impuls listrik oleh neuron. Kaskade yang memperkuat seperti itu memberikan sensitivitas yang lebih besar dari sistem persepsi bau.

Dengan demikian, aktivasi protein reseptor oleh molekul bau pada akhirnya mengarah pada pembentukan arus listrik di neuron reseptor penciuman. Arus merambat di sepanjang dendrit neuron ke bagian somatiknya, di mana ia membangkitkan impuls listrik keluaran. Impuls ini ditransmisikan sepanjang akson saraf ke bola penciuman.

Pulsa sinyal listrik tunggal pada keluaran memiliki durasi tidak lebih dari 5 ms dan amplitudo puncak sekitar 100 μV. Hampir semua neuron menghasilkan impuls meskipun tidak ada paparan bau, yaitu mereka memiliki aktivitas spontan yang disebut kebisingan biologis. Frekuensi pulsa ini bervariasi dari 0,07 hingga 1,8 pulsa per detik.

JARINGAN BAWANG

Neuron reseptor penciuman mengenali berbagai macam molekul bau dan mengirimkan informasi tentangnya melalui akson ke bola penciuman, yang berfungsi sebagai pusat pemrosesan pertama untuk informasi penciuman di otak. Umbi penciuman berpasangan adalah formasi lonjong "di atas kaki". Dari sini mulailah jalur sinyal penciuman ke belahan otak. Akson neuron olfaktorius berakhir di bulbus olfaktorius dengan cabang-cabang di konsentrator sferis (berdiameter 100-200 µm) yang disebut glomeruli. Di glomeruli, kontak dibuat antara ujung akson neuron olfaktorius dan dendrit neuron orde kedua, yang merupakan sel mitral dan fasikular.

Sel mitral adalah sel saraf terbesar yang muncul dari bola penciuman. Sel balok lebih kecil dari sel mitral, tetapi secara fungsional mirip dengannya. Gambaran tentang jumlah sel saraf pada mamalia dapat diberikan oleh karakteristik sistem penciuman kelinci. Ia memiliki 50 juta neuron reseptor penciuman di kanan dan kiri (tepat sepuluh kali lebih banyak daripada manusia). Akson reseptor penciuman didistribusikan di antara 1.900 glomeruli bola penciuman - sekitar 26.000 akson per glomerulus. Ujung dendritik dari 45.000 mitral dan 130.000 sel fasikuler menerima sinyal dari akson di glomeruli dan mengirimkannya dari bola olfaktorius ke pusat olfaktorius di otak. Sekitar 24 mitral dan 70 sel fasikuler menerima informasi dari akson di setiap glomerulus. Pada manusia, sekitar 10 juta akson neuron olfaktorius tersebar di lebih dari 2000 glomeruli bulbus olfaktorius.

Semua akson dari satu populasi neuron olfaktorius menyatu menjadi dua glomeruli yang dicerminkan pada sisi berlawanan dari lapisan permukaan bola olfaktorius dua dimensi. Bergantung pada isi sinyal yang ditransmisikan, glomeruli diaktifkan dengan berbagai cara. Himpunan glomeruli yang diaktifkan disebut peta bau dan mewakili semacam "pemeran" bau, yaitu, menunjukkan zat berbau apa yang terdiri dari objek penciuman yang dirasakan.

Mekanisme aktivasi glomerulus belum dijelaskan. Upaya para peneliti ditujukan untuk mengetahui bagaimana keragaman aroma direproduksi dalam lapisan dua dimensi glomeruli pada permukaan olfactory bulb. Omong-omong, pemetaan ini bersifat dinamis - pemetaan ini terus berubah selama persepsi penciuman, memperumit tugas ilmiah.

Bola penciuman adalah jaringan saraf multilayer besar untuk pemrosesan spatiotemporal pemetaan bau di glomeruli. Ini dapat dianggap sebagai kumpulan dari banyak sirkuit mikro dengan sejumlah besar koneksi, dengan aktivasi timbal balik dan penghambatan aktivitas neuron. Operasi yang dilakukan oleh neuron menyoroti sifat karakteristik peta bau.

Dari bola penciuman, akson sel mitral dan fasikular mengirimkan informasi ke daerah penciuman primer dari korteks serebral, dan kemudian ke daerah yang lebih tinggi, di mana indra penciuman sadar terbentuk, dan ke sistem limbik, yang menghasilkan respons emosional dan motivasional terhadap sinyal penciuman.

Sifat-sifat area penciuman korteks serebral memungkinkan pembentukan memori asosiatif, yang membangun hubungan antara aroma baru dan jejak rangsangan penciuman yang dirasakan sebelumnya. Proses mengidentifikasi bau diyakini melibatkan perbandingan pemetaan yang dihasilkan dengan deskripsinya dalam memori semantik. Jika jejak dan ingatan akan bau cocok, semacam respons (emosional, motorik) tubuh terjadi. Proses ini dilakukan dengan sangat cepat, dalam satu detik, dan informasi tentang kecocokan setelah jawaban segera diatur ulang, saat otak mempersiapkan diri untuk masalah persepsi penciuman berikutnya.

MISTERI BAU

Apa yang dikatakan di bagian sebelumnya mengacu pada yang paling kompleks, mendasar, tetapi bagian awal dari ilmu penciuman - pada persepsi mereka. Mekanisme interaksi penciuman dengan sistem persepsi lain, misalnya dengan rasa, belum diungkapkan (lihat "Sains dan Kehidupan" No., hlm. 16-20). Lagi pula, diketahui bahwa jika seseorang mencubit lubang hidungnya, maka ketika mencicipi makanan dengan rasa yang terkenal sekalipun (misalnya kopi), dia tidak dapat menentukan dengan tepat apa yang telah dia coba. Cukup membuka lubang hidung - dan sensasi rasa dipulihkan.

Dari sudut pandang molekuler, belum jelas dalam satuan apa untuk mengukur intensitas penciuman dan bergantung pada apa, kualitas penciumannya, "buket" nya, bagaimana satu bau berbeda dari yang lain dan bagaimana caranya mencirikan perbedaan ini, apa yang terjadi pada bau ketika bau yang berbeda dicampur. Ternyata terlepas dari jenis aroma dan tingkat kesiapannya, bahkan seorang ahli yang berpengalaman pun tidak dapat menentukan semua komponen penyusun campuran tersebut jika jumlahnya lebih dari tiga. Jika campuran tersebut mengandung lebih dari sepuluh aroma, maka orang tersebut tidak dapat mengidentifikasi salah satunya.

Masih banyak pertanyaan mengenai mekanisme dan jenis pengaruh bau terhadap keadaan emosi, mental dan fisik seseorang. Baru-baru ini, banyak spekulasi muncul tentang hal ini, yang difasilitasi oleh novel P. Suskind "Perfumer" yang diterbitkan pada tahun 1985, yang selama lebih dari delapan tahun telah menempati posisi sepuluh besar terlaris di pasar buku Barat. Fantasi tentang kekuatan luar biasa dari pengaruh aroma bawah sadar pada keadaan emosi seseorang memastikan pekerjaan ini sukses besar.

Namun, fiksi secara bertahap mendapatkan pembenaran. Baru-baru ini ada laporan di pers berkala bahwa "pewangi" militer AS telah mengembangkan bom yang sangat berbau busuk yang tidak hanya dapat menimbulkan rasa jijik, tetapi juga membubarkan tentara musuh atau massa yang agresif.

Singgungan publik terhadap tema parfum memicu minat umum pada seni aromaterapi. Penggunaan wewangian di tempat umum, seperti kantor, lantai perdagangan, lobi hotel, telah meluas. Bahkan ada produk beraroma khusus yang meningkatkan mood. Ada cabang ekonomi pasar seperti pemasaran aroma - "ilmu" untuk menarik pelanggan dengan bantuan aroma yang menyenangkan. Jadi, aroma kulit membuat pembeli memikirkan produk berkualitas mahal, aroma kopi mendorong belanja makan malam rumahan, dll. Bagaimana bau membentuk sinyal di otak yang mendorong seseorang untuk melakukan pembelian? Para ilmuwan masih harus membuat banyak penemuan sebelum menjawab ini dan banyak pertanyaan lain serta memisahkan mitos tentang bau dari kenyataan.

literatur

Lozovskaya E., Ph.D. Fisika-Matematika. Ilmu. // Sains dan Kehidupan, 2004, No.12.

Mayorov V. A. Bau: persepsi, dampak, eliminasi mereka. - M.: Mir, 2006.

Margolina A., Ph.D. biol. Ilmu. // Sains dan Kehidupan, 2005, No.7.

Shulpin G., Ph.D. kimia Ilmu. Misteri penciuman // Sains dan kehidupan, 1978, No.1.