muihuong.vnScent keeps what you forget. English

Nghiên cứu · Tập 5. Hoá học chất thơm: họ chất mùi, thành phần tinh dầu và kiểu hoá học · 3/11

Phần III. Các họ chất mùi ngoài terpenoid

Aldehyde mạch thẳng, ester, lactone và coumarin, xạ hương, ionone và damascone, thiol và pyrazine, dị vòng nitơ trong hoa.

Nhiều chất quyết định mùi của tinh dầu, hoa và nước hoa không phải terpenoid: aldehyde béo, ester, lactone, xạ hương, các chất hổ phách, thiol và pyrazine. Ngưỡng của các họ này trải khoảng chín bậc độ lớn ngay trong cùng một bảng tổng hợp. Phần này trình bày quy luật cấu trúc của từng họ ở mức hóa học, không lặp lại hồ sơ thụ thể đã có ở Tập 3.

Lưu ý đơn vị: ngưỡng trong phần này đến từ ba hệ đo không so trực tiếp được với nhau: (a) đo trong không khí (ppb thể tích hoặc ng/L); (b) bảng tổng hợp Leffingwell (ppb), không ghi rõ môi trường đo, chỉ dùng để so xu hướng bên trong chính bảng; (c) đo trong nền vang (ng/L hoặc µg/L).

3.1 Aldehyde mạch thẳng: cực tiểu ngưỡng ở 8 carbon

Cometto-Muñiz & Abraham 2010 (doi:10.1093/chemse/bjq018) đo ngưỡng trong không khí của dãy aldehyde bằng thiết bị cấp hơi có kiểm tra nồng độ bằng GC, 16–18 người mỗi chất Đo. Ngưỡng giảm từ propanal (2,0 ppb) tới octanal (0,17 ppb), rồi tăng trở lại ở nonanal (0,53 ppb). Bảng Leffingwell (khác hệ đo, chỉ so xu hướng) cũng có octanal thấp hơn hexanal, heptanal và nonanal, nhưng decanal được ghi 0,1–2 ppb, nên cực tiểu ở C8 chỉ chắc chắn trong dãy C3–C9 đo trong không khí (Hình 3).

Ngưỡng aldehyde mạch thẳng theo số carbon: cực tiểu quanh C8ppb, thang log; thấp hơn = mùi mạnh hơn. Hai nguồn đo khác hệ, chỉ so xu hướng trong từng nguồn.0,10,31310C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12số nguyên tử carbon của aldehyde2,00,460,330,170,53đo trong không khí, 16–18 người/chất (Cometto-Muñiz & Abraham 2010)bảng Leffingwell (nền không ghi rõ; vạch = khoảng)Đo trong không khí: cực tiểu ở octanal (C8) trong dãy C3–C9; không đo C10–C12. Bảng Leffingwell ghi decanal 0,1–2 ppb nên không xác nhận cực tiểu ở C8.
Hình 3. Ngưỡng aldehyde mạch thẳng theo số carbon, từ hai nguồn đo khác hệ. Sơ đồ vẽ mới từ số liệu công bố.

Về sắc thái Ngành: aldehyde mạch ngắn hăng, khó chịu; từ C8 đến C12 mùi chuyển sang sáp, hoa, vỏ cam; đến C14 chỉ còn mờ nhạt (Cotton 2008, tổng hợp từ Arctander và Sell). Trong bảng Leffingwell, nối đôi liên hợp ở vị trí 2 hạ ngưỡng khoảng 10 lần ở C9 (nonanal 1 so với (E)-2-nonenal 0,08–0,1 ppb), nhưng không rõ ở C10 Suy luận. Nhánh methyl ở C-2 làm mùi mạnh và dễ chịu hơn, như 2-methylundecanal Ngành. Đây là họ chất tạo nên nốt "aldehydic" của nhiều nước hoa kinh điển đầu thế kỷ 20.

Với tinh dầu cam chanh, aldehyde mạch thẳng là cấu tử vết nhưng mang mùi đặc trưng: ISO 3140:2019 cho cam ngọt quy định octanal 0,1–0,6% và decanal 0,1–0,7%, trong khi limonene chiếm 93–96% Chuẩn.

3.2 Ester: phần acid quyết định cường độ

Ester mạch ngắn cho mùi quả: ethyl butyrate gợi trái cây, isoamyl acetate gợi chuối, ethyl hexanoate gợi táo; mạch dài hơn chuyển sang sáp, béo Ngành. Trong bảng Leffingwell, ethyl butyrate có ngưỡng 1 ppb, còn ethyl isobutyrate 0,1 ppb và ethyl 2-methylbutyrate 0,1–0,3 ppb. Như vậy thêm nhánh methyl ở phần acid hạ ngưỡng khoảng 3–10 lần Suy luận.

Trong hoa, ester là cấu tử lớn. Hoa nhài Jasminum sambac trồng ở Ai Cập có benzyl acetate 23,7% trong pha hơi trên concrete và 14,2% trong absolute; indole chiếm khoảng 13% ở cả hai; methyl anthranilate khoảng 5% Đo (Edris et al. 2008, doi:10.1007/s00217-007-0623-y). Dữ liệu bình duyệt cho J. grandiflorum chưa tìm được (NR).

3.3 Lactone và coumarin

Với γ-lactone (vòng 5), ngưỡng giảm khoảng 2 bậc khi mạch tăng từ 6–7 lên từ 8 carbon trở lên, rồi đi ngang: γ-hexalactone 1 600 ppb, γ-octalactone 7, γ-decalactone 11, γ-dodecalactone 7 (bảng Leffingwell). Ở C10, δ-lactone (vòng 6) yếu hơn γ-lactone khoảng 9 lần Suy luận. Trong vang đỏ Úc, ngưỡng lactone trải từ 8 đến 285 µg/L và hai đồng phân gương khác nhau có ý nghĩa thống kê với mọi lactone trừ γ-decalactone Đo (Cooke et al. 2009, doi:10.1021/jf802866f; chỉ đọc tóm tắt).

Massoia lactone, một δ-lactone không no lấy từ cây Cryptocarya massoy, chiếm 64,8% dầu vỏ thân và 68,4% dầu gỗ lõi trong mẫu từ Papua New Guinea Đo (Rali et al. 2007, doi:10.3390/12020149).

Coumarin là lactone thơm có mùi cỏ khô, vani. Hạt tonka chứa 20,4–43,4 mg/g (Toma et al. 2025, doi:10.1007/s00217-024-04648-z; cùng bài ghi 29,1–43,4 ở phần kết luận). Bài này trích tài liệu cho biết vỏ quế cassia có thể chứa tới 76,1 g/kg coumarin, đặc biệt ở Cinnamomum loureiroi và C. burmannii, trong khi quế Sri Lanka C. verum chỉ có vết. Số liệu này đo trên vỏ, không phải tinh dầu. EFSA đặt lượng dung nạp hằng ngày 0,1 mg/kg thể trọng; trong mỹ phẩm EU, coumarin phải ghi trên nhãn khi vượt 0,001% ở sản phẩm lưu lại trên da và 0,01% ở sản phẩm rửa trôi Chuẩn (qua trích dẫn trong Toma 2025). Phần VI bàn hàm ý với quế Việt Nam.

3.4 Xạ hương: năm lớp cấu trúc

Bảng 6. Năm lớp xạ hương và tình trạng pháp lý
LớpVí dụĐặc điểm hóa họcGhi chú
Ketone vòng lớnmuscone (vòng 15), civetone (vòng 17)cycloalkanone, cycloalkenoneRužička xác lập cấu trúc năm 1926; Nobel 1939
Lactone vòng lớnExaltolide (vòng 16), ambrettolide (vòng 17), Habanolideoxacycloalkan-2-oneCùng ketone vòng lớn, là hướng ngành chuyển sang khi rời nitro và polycyclic musk
Nitro muskmusk ketone, musk xylene, musk ambrette, moskene, tibetenevòng thơm mang nhóm tert-butyl và 2–3 nhóm NO₂EU cấm musk ambrette, moskene, tibetene; musk xylene bị REACH loại bỏ từ 2014; musk ketone giới hạn 1,4% trong nước hoa
Polycyclic muskGalaxolide (HHCB), Tonalide (AHTN)khung indane, tetralin, isochroman; rất ưa béo (log Kow 5,7–5,9)HHCB có trong 97% mẫu sữa mẹ ở Massachusetts (n = 39), trung bình 220 ng/g lipid
Musk mạch hở và vòng nhỏHelvetolide, Romandolideester alkyl hoặc cycloalkyl, không có vòng lớnCyclomusk 1975; Helvetolide 1990; Romandolide khoảng 2000

Các quy luật cấu trúc của xạ hương đều chỉ là gần đúng Ngành, lấy qua tổng hợp thứ cấp (Moore 2005). Quy tắc Stoll (1936): vòng 14–19 nguyên tử với ít nhất một nhóm C=O hoặc NH; lactone và keto-ether mạnh nhất; từ hai oxy trong vòng trở lên thì mùi yếu đi. Khối lượng phân tử khoảng 200–300 (Beets 1957); khoảng 300 là giới hạn trên quan sát được (Kraft & Cadalbert 2001). Một mô hình dược điểm đề xuất năm 1991 chỉ tái lập được 54–65% kết quả khi kiểm tra lại năm 1995. Ngưỡng của nitro musk có thể rất thấp: musk ketone 0,1 ng/L không khí (Hauser et al. 2020, doi:10.2533/chimia.2020.247).

Mất khứu giác riêng với xạ hương được báo cáo ở khoảng 7% người da trắng trong một nghiên cứu (Whissell-Buechy & Amoore 1973; cả hai số liệu lấy qua tổng quan Koelega 1976) và khoảng 50% nam trưởng thành với cyclopentadecanolide trong một nghiên cứu khác (Le Magnen); khác biệt lớn có lẽ do khác chất thử, tiêu chí và quần thể. Với người phát triển sản phẩm, điều này nghĩa là một phần khách hàng có thể không ngửi được nốt xạ hương trong công thức.

3.5 Hổ phách, ionone và damascone

Mùi long diên hương (ambergris) đến từ sản phẩm phân hủy oxy hóa của triterpene ambrein. (−)-Ambrox có ngưỡng 0,2 ng/L, trong khi một đồng phân lập thể của nó gần như không mùi (trên 500 ng/L) Đo (patent US 10,294,211, nguồn không bình duyệt). Ambrox được phát hiện trong quá trình nghiên cứu oxy hóa sclareol của cây xô thơm Salvia sclarea; ngày nay cũng có con đường enzyme. Ohloff đề xuất "quy tắc ba trục" cho mùi hổ phách: trên khung trans-decalin, ba nhóm thế ở vị trí 1, 2, 4 cùng hướng trục. Chưa đọc được nguyên văn; Winter 1990 cho thấy nhiều chất thỏa điều kiện vẫn không có mùi, và bổ sung tiêu chí độ tiếp cận không gian của nguyên tử oxy Ngành.

Ionone và damascone là hợp chất 13 carbon sinh ra từ phân cắt oxy hóa carotenoid. Ngưỡng β-damascenone được ghi là 0,009 ppb ở một nguồn và 0,002 ppb ở bảng Leffingwell; β-ionone 0,007 ppb. Đây là lý do một cấu tử 0,14% có thể chi phối mùi tinh dầu hồng (Phần I).

3.6 Thiol và pyrazine: những ngưỡng thấp nhất

Bảng 7. Một số chất có ngưỡng cực thấp
ChấtMùi đặc trưngNgưỡngNềnNguồn
1-p-Menthene-8-thiolbưởi0,000034 ng/Lkhông khíSchoenauer & Schieberle 2016, doi:10.1021/acs.jafc.6b01645 (tóm tắt)
4-Mercapto-4-methylpentan-2-one (4MMP)lá hoàng dương, lý chua đen0,8 ng/L / 3 ng/Ldung dịch mô hình / vangTominaga 1998; Capone 2010
3-Mercaptohexyl acetate (3MHA)chanh dây4,2 ng/Ldung dịch mô hìnhqua Musumeci et al. 2015
2-Methoxy-3-isobutylpyrazine (IBMP)ớt chuông2 pptkhông ghi rõ (nguồn trích lại)Buttery 1969, qua Harris et al. 1987
(−)-Ambroxhổ phách0,2 ng/Lkhông khíUS 10,294,211
Vetiver ketone (Phần II)hương bài29 pg/Lkhông khíList et al. 2020

Với 1-p-menthene-8-thiol, bão hòa nối đôi hoặc chuyển nhóm SH lên vòng đều làm ngưỡng tăng rõ (Schoenauer & Schieberle 2016; chỉ đọc tóm tắt). Motif chung của các thiol "nhiệt đới" là nhóm SH ở carbon bậc ba, gần khung không no hoặc gần nhóm carbonyl Suy luận. Với pyrazine, nhóm methoxy đi cùng nhánh alkyl ở vị trí 3 hạ ngưỡng khoảng 4,5–7 bậc so với methylpyrazine Suy luận (bảng Leffingwell: 2-methylpyrazine 60–105 000 ppb, IBMP 0,002–0,016 ppb).

Chọn ngưỡng ở nền nào đổi kết quả OAV: với 4MMP trong Sauvignon blanc New York (27 ng/L), OAV là khoảng 34 nếu dùng ngưỡng dung dịch mô hình và khoảng 9 nếu dùng ngưỡng trong vang Suy luận (Hình 1).

3.7 Dị vòng nitơ trong hoa

Indole (ngưỡng 140 ppb, Leffingwell) chiếm 13,4% absolute nhài J. sambac Ai Cập. Methyl anthranilate là chất mang mùi đặc trưng của nho Concord; ở các giống Vitis labrusca tích lũy nhiều chất này, vùng điều khiển của gen AMAT bị mất một đoạn 426 hoặc 42 cặp base, xác nhận trên hơn 1 300 mẫu Đo (Yang et al. 2020, Hortic Res 7:67). Hàm lượng methyl anthranilate trong dầu hoa cam (neroli) chưa có nguồn (NR).

Chuyên đề tổng hợp từ 718 dữ kiện có nguồn, thu thập theo giao thức thống nhất và được kiểm tra chéo độc lập. Các mục gắn nhãn Suy luận là nhận định của nhóm biên soạn. Sơ đồ vẽ mới từ số liệu công bố. Tài liệu tham khảo khoa học, không phải tư vấn pháp lý, y khoa hay thay thế văn bản tiêu chuẩn.