Sains Kimia di sebalik `minyak wangi’

Perkataan "minyak wangi" adalah `perfume' dalam Bahasa Inggeris, yang berasal daripada bahasa Latin "parfum" bermaksud "asap” (bahan meruap).

Tetapi adakah anda pernah terfikir apa yang sebenarnya berlaku di sebalik tabir minyak wangi yang memikat? Jawapannya: SAINS KIMIA!

Dalam dunia wangian, sains kimia yang kompleks di mana minyak pati atau sebatian beraroma dicampurkan untuk menghasilkan aroma wangian yang mempersonakan seterusnya membangkitkan perasaan dan mengembalikan kenangan.

Wangian mempunyai pelbagai struktur kimia yang berbeza dan setiap struktur menghasilkan karakter aroma yang tersendiri.

Sebagai contoh, struktur kimia dengan kumpulan berfungsi alkohol memberikan bau segar manakala kumpulan berfungsi aldehid boleh menghasilkan bau buahan atau sitrus.

Kumpulan berfungsi ketone menghasilkan aroma manis dan bunga, manakala ester dikenali dengan bau buah-buahan dan gula-gula manis. Terpene mengeluarkan bau tumbuhan seperti pokok pain, lavender dan buah sitrus.

Minyak wangi terdiri daripada tiga lapisan yang dikenali sebagai nota atas (top notes), nota tengah atau jantung (middle notes), dan nota asas (base notes).

Nota atas adalah bau yang pertama kali dihidu sebaik sahaja digunakan kerana ianya mengandungi molekul yang sangat ringan dan mudah meruap.

Kebiasaannya, nota atas ini akan berbau segar dan ringan, sebagai contoh, monoterpen (ditemui dalam minyak sitrus), aldehid, dan alkohol rantai pendek menyumbang kepada kesan segar kepada nota atas dalam wangian.

Nota tengah atau jantung muncul kira-kira 2 hingga 3 jam selepas diaplikasikan, mewakili karakter sebenar minyak wangi dan lebih tahan lama. Nota tengah terdiri daripada molekul yang lebih berat berbanding dengan nota atas.

Nota ini biasanya lebih kompleks dan merangkumi sebatian dengan kumpulan berfungsi yang memperlahankan kadar kemeruapan, Sebagai contoh, kumpulan berfungsi ester, sebatian yang menghasilkan bauan bungaan, dan rempah memberikan watak serta ketahanan kepada nota tengah.

Nota asas mengandungi molekul yang paling berat dengan kadar kemeruapan yang sangat perlahan di mana ia akan muncul pada akhir aplikasi sesuatu wangian.

Sebagai contoh, molekul rantai panjang seperti pelbagai jenis kasturi, resin, dan kayu berat menyumbang kepada kesan yang lebih panjang dan mendalam pada nota asas.

Molekul yang lebih besar ini menyebabkan nota asas bertahan lebih lama kerana sifatnya yang kurang meruap. Dalam pembuatan minyak wangi, bentuk dan susunan bahan yang digunakan menentukan karakter bau wangian yang dihasilkan.

Perubahan kecil pada susunan bahan wangian boleh memberikan kesan profil bau yang berbeza sepenuhnya. Rajah 1 menunjukkan piramid olfaktori yang menjadi asas kepada penghasilan wangian.

Apabila kita menghidu sesuatu bau, terdapat dua teori yang mengaitkan bagaimana sesuatu bau tersebut dapat dianalisis oleh individu iaitu teori bentuk (model kunci dan mangga) dan teori getaran (model kad swipe).

Teori bentuk menyatakan bahawa setiap aroma adalah ‘kunci’ dan setiap reseptor olfaktori adalah ‘mangga’. Teori ini mencadangkan bahawa molekul bau berinteraksi dengan reseptor tertentu di hidung seperti kunci yang dapat membuka mangga.

Bentuk molekul menentukan reseptor mana yang akan diaktifkan, dan reseptor yang dicetuskan tersebut menghantar isyarat ke otak untuk menghasilkan persepsi bauan yang dirangsang.

Manakala, teori getaran pula mencadangkan bahawa molekul bau yang dihidu adalah berdasarkan frekuensi getarannya. Apabila molekul bau bergetar pada frekuensi yang sesuai dengan reseptor, isyarat akan dihantar ke otak seterusnya isyarat tersebut akan ditafsirkan sebagai bau tertentu.

Walaupun kedua-dua teori yang telah dicadangkan disokong oleh bukti yang saintifik, namun sehingga kini tiada satu teori tepat yang dapat mengesahkan sepenuhnya bagaimana bau dapat dihidu.

Teori bentuk tidak dapat menjelaskan mengapa beberapa molekul yang sangat serupa tetapi boleh menghasilkan bau yang berbeza.

Sebagai contoh, molekul [+ linalool dan - linalool] mempunyai bentuk yang sama tetapi memberikan bau yang sangat berbeza di mana +linalool memberikan bau lavender manakala -linalool memberikan bau sitrus.

Kelemahan teori getaran pula tidak menjelaskan dengan jelas bagaimana reseptor boleh membezakan begitu banyak getaran yang berbeza.

Sebagai contoh, hidrogen sulfida, H₂S dan dietil sulfida, (CH3)2(CH2)2S memberikan bauan yang sama (berbau sulfur) walaupun mempunyai struktur molekul dan bergetar pada frekuensi yang berbeza.

Oleh itu, persepsi bau mungkin merupakan gabungan teori bentuk dan teori getaran. Setiap individu mempunyai kimia badan yang berbeza, yang mempengaruhi bau badan masing-masing.

Haruman biasanya bertahan lebih lama pada kulit lembap berbanding kulit kering kerana faktor kelembapan membantu memerangkap molekul wangian di permukaan kulit seterusnya mengurangkan kadar kemeruapan wangian.

Oleh yang demikian, pengkhususan minyak wangi diperkenalkan mengikut musim (panas dan sejuk). Petua yang biasa dihebahkan untuk penggunaan minyak wangi adalah dengan mengaplikasikan wangian pada titik nadi seperti di pergelangan tangan atau leher, kerana saluran darah pada kawasan ini adalah yang terhampir dengan permukaan kulit.

Haba yang dibawa oleh darah membantu minyak wangi dilepaskan ke udara dengan lebih cepat, seterusnya pengguna minyak wangi itu dapat menikmati wangian yang digunakan.

Sebagai kesimpulan, wangian bukan sahaja merupakan seni, tetapi juga didorong oleh sains kimia yang kompleks. Setiap komposisi wangian adalah hasil daripada interaksi unik pelbagai molekul yang direka untuk menghasilkan aroma yang mempesonakan.

Kimia di sebalik wangian melibatkan konsep seperti struktur kimia, piramid olfaktori, teori bau dan interaksi molekul dengan kulit serta udara sekeliling.

Penerokaan kimia wangian membuka pintu kepada pemahaman yang lebih mendalam tentang bagaimana molekul bau berfungsi dan berinteraksi dengan deria manusia, serta cara mengoptimumkan penggunaan wangian untuk kesan yang lebih baik.

Oleh itu, gabungan seni dan sains merupakan tunjang untuk pemahaman yang lebih mendalam tentang dunia wangian. - DagangNews.com

1. ChM Dr Mohd Azri Ab Rani adalah Pensyarah Kimia, Sainstis dan Pengasas Dr Azri’s Perfume Fakulti Sains Gunaan, UiTM Shah Alam
2. Muhammad Ali Imran Mazuki adalah pelajar Sarjana Muda Kepujian Sains Kimia Gunaan, Fakulti Sains Gunaan, UiTM Shah Alam
3. Nurul Shafiqah Azman adalah pelajar Sarjana Muda Kepujian Kimia (Analisis Forensik), Fakulti Sains Gunaan, UiTM Shah Alam