روش هاي توليد عطر

ايجاد يک عطر جديد در شرايط پيچيده فعلي عبارت است از ترکيب صحيحي از خلاقيت و تکنولوژي آنچه که همواره توليد کنندگان را براي ابداع يک عطر و طعم جديد تحت فشار گذاشته تقاضاي روز افزون مصرف کنندگان براي داشتن محصولاتي جديد و متنوع است
با به اشتراک گذاشتن دانش و سرمايه از طرف محققان و صاحبان صنايع غذايي، امروزه اميد به پيشرفت در متنوع سازي محصولات بسيار بيشتر شده است.

تحقيق براي کشف عطرها و طعم ها ي طبيعي
 

صنعت عطر و اسانس را مي توان به 4 بخش عمده تقسيم کرد:
1. عطرهاي طبيعي
2. اسانس هاي طبيعي
3. عطرها و اسانس هايي که به صورت ترکيبي از چند جزء هستند.
4. مواد معطر شيميايي مصنوعي.
مجموعه عطرهاي طبيعي در حال گسترش است، بدين معني که همه روزه منابع جديدي براي استخراج آن ها کشف مي شود.
امروزه تخميناً در آمريکا، 60 درصد عطر طبيعي و 40 درصد عطر مصنوعي در صنعت استفاده مي شود، در حالي که 10 سال قبل اين نسبت 50-50 بوده. در حال حاضر، تعريف يک عطر «طبيعي» اين است که اين مواد بايستي از عصاره گيري يا عمل آنزيم ها و يا توليد مستقيم از منابع طبيعي حاصل شوند.

عطرهاي تقطيري و استخراجي
 

عطرهايي که قبلاً توليد آن ها مرسوم بود، به طور کلي از استخراج مواد آروماتيک از منابع گياهي و سپس تغليظ آنها به دست مي آمدند.
در دهه ي1960پيشرفت بزرگي که اتفاق افتاد، ابداع روش هايي بود که با آن ها مي شد همين مواد معطررا به روش مصنوعي و به صورت 100 درصد خالص تهيه کرد.
سپس در دهه 1970 محققان دو اختراع عمده را انجام دادند، يکي بدست آوردن عطرهاي شبيه به هم از منابع مختلف و ديگري ابداع روش هايي براي ترکيب کردن عطرهاي مختلف بدون آسيب شيميايي به آن ها و در نتيجه امکان نوآوري در توليد عطرها. همچنين امکان تجزيه شيميايي عطرها و به دست آوردن اجزاي آن ها به
صورت خالص نيز ايجاد شد. امروزه، مثلاً در مورد اسانس پرتقال مي توان آن را به 20 تا 30 جزء متفاوت تجزيه کرد و هر جزء را پايه اي براي عطري جديد قرار داد. اين امر علاوه بر سودآوري اقتصادي براي صنعت، امکان کنترل بيشتري را بر روي محصول نهايي فراهم مي آورد که حاصل آن رضايت مشتري است.
هم اکنون فرآيندهاي استخراج ما را قادر ساخته است تا اسانس ها را چه به صورت کامل و چه به صورت اجزاي جداي از هم، از منابع مختلف بتوانيم بدست آوريم، که مي توان به استفاده از امواج اولته ا سونيک در استخراج اسانس ها که تنوع قابل تنظيمي را به ما مي دهد، اشاره کرد.
همچنين با استفاده از انواع حلا ل ها برحسب اينکه حلال و جزء مورد نظر در اسانس قطبي و يا غيرقطبي باشد و با کنترل ساير شرايط محيطي مي توان به دقت يک اسانس را جدا کرد.
ضمناً برخي اوقات، روش بدست آوردن يک اسانس با کاربرد آن ارتباط مستقيم دارد. مثلا اسانس ليموترش اگر با تقطير بدست آيد، در شيريني پزي و اگر با استخراج بدست آيد، در نوشابه سازي کاربرد خواهد داشت.
برخي اجزاي اصلي اسانس هايي که با استخراج يا تقطير بدست مي آيند عبارتند از:
1. روغن هاي ضروري: انواعي از مواد فرار و اجزاي معطر گياهي ( ادويه) که معمولا با تقطير يا بخار به دست مي آيند.
2. الئورزين ها: اجزايي که داراي روغن هاي غير فرار هستند، اين مواد توسط حلال هايي که بعداً حذف خواهد شد، به دست مي آيند.
3. الئورزين ها ي استاندارد.
4. روغن هاي تغليظ شده: توسط درجات مختلف غلظت که ما تنظيم مي کنيم، جدا مي شوند. اين فرايند ترپن ها را در محصول کاهش مي دهد ولي از بين نمي برد.
از روش استخراج با CO2 نيز امروزه علي رغم گراني آن به طور وسيعي در استخراج اسانس ها با کيفيت بالا استفاده مي شود. مهم ترين امتياز اين روش، عدم اتلاف مواد فرار بر اثر حرارت و عدم باقي ماندن حلال، حتي در مقادير بسيار کم در محصول نهايي است.

عطرها و اسانس هايي که با فرايند و يا واکنش شيميايي به دست مي آيد.
 

بسياري از غذاها در حالت خام داراي عطرهاي متنوعي هستند که پس از پخته شدن اثري از آن ها در غذا باقي نمي ماند. به علاوه نوع پخت و حرارت مورد استفاده نيز بر کيفيت و ميزان اسانس ها و عطرها اثر مستقيم دارد.
واکنش هاي شيميايي از طرفي باعث ايجاد عطرهايي در غذا مي شوند که در حالت خام، غذا فاقد آن ها بوده است اين واکنش ها را امروزه به نام واکنش هاي قهوه اي شدن غير آنزيمي مي شناسيم که در «ارتباط مستقيم» با کارامليزه شدن قندها و اکنش هاي مايلارد مي باشد. قهوه اي شدن غير آنزيمي هر دو اسانس مطبوع و نامطبوع را مي توان در غذا ايجاد کند.

آنزيم شناسي
 

به دليل نقش ويژه ي آنزيم ها در توليد عطر و طعم در مواد غذايي، استفاده از آن ها و بررسي آن ها جايگاهي خاصي پيدا کرده است.
در صنعت امروزه با استفاده از آنزيم ها مي توان طيف وسيعي از عطرها را توليد کرد که البته شرط آن، استفاده از آنزيم درست بر روي سوبستراي مناسب است.
آنزيم ها همچنين در توليد عطر در چاي و قهوه، پنير، پياز، سير و خردل نقش ويژه اي دارند. امروزه با استفاده از آنزيم ها، زمان لازم براي رسيدن پنير را مي توان بسيار کاهش داد.

عمل ميکروارگانيسم ها
 

اگر چه در بالا به نقش آنزيم ها اشاره کرديم، ليکن بايستي در نظر داشت که منبع مهمي براي بدست آوردن آنزيم هاي جديد و متنوع باکتري ها هستند. انواع مختلفي از کپک ها و مخمرها نيز به ما در شناسايي آنزيم هاي جديد کمک مي کنند. به کمک ميکروب ها مي توان تقريباً هر نوع آنزيمي را به دست آورد.
امروزه استفاده از آنزيم هاي توليد شده توسط مخمر ترولا در نانوايي بسيار رايج شده است. اين ميکروبها در شرايط مختلف محيطي عطرهاي بسيار متفاوت و مطبوعي توليد مي کنند، مثلاً مخمري که در محيط حاوي گندم رشد کرده، عطري متفاوت با مخمري که روي محيط ذرت رشد کرده است، ايجاد مي کند. کار نهايي شکستن ديواره سلولي ميکروبها و آزاد سازي آنزيم ها و عطرها است. اين کار را مي توان با استفاده از هيدروليزاسيدي و يا ايجاد شرايطي براي اتوليز شدن پروتئين هاي سلولي ميکروب ها انجام داد.
در کارخانجات، به مخازن حاوي اين ميکروب ها پروتئاز و چند آنزيم ديگر اضافه مي کنند تا فرآيند اتوليز تسريع شود. حاصل اتوليز، آزادشدن عطرها و اسانس ها به همراه آمينواسيدهاي آزاد، پپتيدها و برخي مونوساکاريدها است.
اين فرآيندها را مي توان به نحوي کنترل کرد که در آن نوکلئوتيدها نيز به دست آيند که انواعي از ،RNA هستند و به عنوان تشديد کننده عطر و طعم به کار مي روند.
مواد حاصل از اتوليز مخمرها شفاف تر هستند و در سوپ ها و ساير غذاهايي که رنگ در آن ها مهم است، استفاده مي شوند. مواد استخراج شده از کپک که تيره رنگ هستند نيز در تزئينات سالادها و دسرها و کرم ها استفاده مي شود.
عطرها و مواد تشديد کننده ي عطر در طي فرآيند به دست آوردن آنزيم از ميکروارگانيسم ها برخي از متابوليت هاي محلول توليد مي شوند که بعدا در مراحل توليد محصول از بين مي روند. اين مواد چنانچه به نحوي خالص شده و استخراج شوند و در غذا به کار روند، باعث مي شوند که عطر و طعم غذا را بيشتر و عميق تر احساس کنيم.
امروزه تعريف دقيقي براي تمايز عطر و مواد تشديد کننده ي عطر وجود ندارد.
FDA، عطر را ماده اي تعريف مي کند که در ذات خود معطر هست، ليکن مواد تشديد کننده ي عطر تنها باعث مي شوند که ما عطر و طعم را بهتر و بيشتر احساس کنيم و خود الزاماً داراي بوي خاصي نيستند.
محققان نيز بر اين عقيده اند که عطرها داراي مواد آروماتيک و بودار بوده و طعم خاصي ايجاد مي کنند، ليکن مواد تشديد کننده بر ميزان احساس آن ها اثر مي گذارند.
آنچه باعث نگراني نهادهاي ناظر بر کيفيت مواد غذايي در دنيا مي شوند، امکان تقلب در توليد مواد غذايي با استفاده از تشديد کننده ها است. بدين معني که با مصرف عطر کمتر و تشديد کننده بيش تر، يک کارخانه مي تواند مصرف کنندگان را فريب دهد.
ضمن اينکه تحقيقات نشان مي دهد براي ميزان مصرف تشديد کننده ها در غذا نيز مانند ساير اجزاي غذا، بايستي حد مجاز تعيين کرد تا از بي خطر بود آن ها مطمئن شد. مواردي نيز از ايجاد آلرژي در مصرف کنندگان غذاهاي داراي تشديد کننده ها، گزارش شده است.

- تعيين ميزان فعاليت اسانس:
 

هر اسانسي را با هر غذايي نمي توان به کار برد و مهم ترين عامل تعيين کننده نيز خواص شيميايي غذا و اسانس است. برخي اسانس ها در طول فرآيند توليد و برخي به محصول نهايي اضافه مي شوند که بايستي شرايط محيطي و اثر آنها بر اسانس ها را کاملاً بررسي کرد تا از ايجاد واکنش هاي نامطلوب جلوگيري شود. مثلا اسانس هايي که در نوشابه هاي گازدار به کار مي روند بايستي با PH هاي پايين سازگار باشد و فعاليتي نشان ندهد.

خالص سازي اسانس
 

براي استخراج اسانس از منابع گياهي معمولاً آن ها را تحت اثر يک حلال قرار مي دهند. اين حلال بايستي حداکثر قدرت جذب اسانس مورد نظر را داشته باشد، اگر حلال آب باشد اسانس را با روش تبخير در خلا و استفاده از حلال هاي غير قطبي با دماي جوش پايين (مثل اتر، سيکلوهگزان، متيل دي کلرايد) يا با گازهاي متراکم شده و به صورت مايع درآمده مثل فرئون و دي اکسيد کربن مايع مي توان از آب جدا کرد.
انتخاب حلال بستگي به طبيعت فيزيکي مواد اوليه و خواص شيميايي اسانس دارد. حلال ممکن است کاملا از اسانس جداشدني باشد و يا به مقادير کمي در اسانس ها باقي بماند که در اين صورت بايستي حد مجازي براي آن تعريف کرد و با آن مثل يک افزودني مجاز برخورد کرد.
براي استفاده از تقطير، بايستي دانست که اسانس اين کار بر جدا کردن دوباره با فشار بخار متفاوت است. در صنعت از اين روش به طور وسيع براي جدا کردن مواد فرار از آروماهاي گياهي استفاده مي شود، همچنين در خالص سازي شيميايي مواد فرار و جداکردن حلال از اسانس در روش استخراج از تقطير استفاده مي شود. تقطير روش مناسبي براي تغليظ آب ميوه ها نيز هست، روش هاي تقطير رايج عبارتند از تقطير با آب، با بخار آب در خلا يا فشار هوا و تقطير با الکل در فشار هواي محيط، در روش تقطير با بخار آب بايستي دماي فرآيند از ابتدا تا انتها کاملا ً کنترل شود.
(مهندس علوم و صنايع غذايي- عضو باشگاه پژوهشگران جوان- شعبه خوراسگان**
منبع: فصلنامه علمي تخصصي چاشني- ش 1
/ن