¿Qué moléculas se emplean como aromas en perfumes y alimentos?

Perfume y flores. Imagen: Mohamed Hassan, Pixabay.

Distinguimos cinco sabores, pero, ¿cuántos olores hay? ¿Sabías que los ingredientes de los perfumes se encuentran también en la industria alimentaria? ¿Conoces el nombre de la primera perfumista de la historia? ¿Quieres saber por qué podemos comer pasteles con aroma a jazmín o llevar un perfume que huela a natillas? La ciencia de los aromas es la encargada de todo eso. Descubre la química, la historia y algunas curiosidades de estos compuestos tan cotidianos.

Existen multitud de sustancias aromáticas empleadas por el ser humano desde siempre con diferentes fines, algunos de origen natural y otros creados artificialmente, bien por facilitar su obtención, por eliminar riesgos alergénicos, o por otras circunstancias. Estos compuestos se denominan «fragancias» al emplearlas en perfumería, cosméticos, detergentes, suavizantes y demás productos domésticos, pero se nombran como «aromas alimentarios» cuando se encuentran con ingrediente en los productos que ingerimos.

Se trata de moléculas orgánicas (aquellas formadas principalmente por cadenas de carbono) y, aunque se regulan mediante legislaciones diferentes ya que unos se ingieren y otros se absorben por la piel (a excepción de la barra de labios, que se acoge a la legislación alimentaria por el riesgo de ingesta al utilizarla), se emplean muchas de ellas en ambos campos y se regulan de manera general a través del reglamento REACH de mezclas de sustancias: es el caso por ejemplo del aroma a manzana (malonato de dietilo), jazmín (jasmona) o vainilla (vanilina), que se emplean en las dos industrias.

Compuestos de perfumes analizados en laboratorio. Imagen: Mediamatic.

Algo de historia: de las ofrendas y rituales al público en general

Las primeras fragancias fueron creadas en Mesopotamia  (7000-4000 ac) por mujeres y se empleaban como inciensos, ofrendas religiosas y por personas adineradas para uso personal. Los ingredientes que empleaban engloban los aceites y las flores, la mirra, el cálamo, el bálsamo y el ciprés. Tapputi aparece como la primera perfumista de la historia en una tablilla cuneiforme del 1200 ac. Empleaba el alambique para sus elaboraciones, desarrolló sus sistemas de destilación y escribió un tratado acerca de los perfumes que no se ha conservado.

En ese período, los egipcios descubrieron cómo crear bálsamos con grasas, fragancias y aceites que emplearon en los entierros de faraones y sacerdotes para que les acompañasen a la otra vida. En aquella época la toxicidad de algunas sustancias era desconocida por lo que la reina Hatshepsut (1507-1458 ac) llegó a emplear una crema, cuya composición pudo conocerse recientemente gracias a un estudio de la Universidad de Bonn realizado por el investigador Michael Höveler-Müller, que contenía sustancias cancerígenas que pudieron llevar al padecimiento de cáncer de la faraona. También la reina Cleopatra disfrutaba con estas sustancias y empleaba velas perfumadas para avisar de su llegada a Marco Antonio (69-30 ac).

Alrededor del 2000 ac en la India se realizaban rituales empleando en el cuerpo sustancias como sándalo, jazmín, ámbar, almizcle, azafrán entre otras sustancias. Estos ingredientes se emplean todavía en fragancias modernas. En esa época, en Japón, se empleaban perfumes en ceremonias religiosas; en China como aroma personal o incluso hasta se incluían en la tinta para escribir; y en Chipre se situó la primera fábrica de perfumes conocida en estas fechas. Los aromas empleados por persas, griegos, cartagineses y árabes eran de tipo botánico (pino, bergamota, almendra, perejil…) y descubrieron los de base animal como el almizmáceo.

El imperio romano (265ac-476dc) era un gran consumidor de incienso ritual y mirra, aunque las flores, donde destacan las rosas, tuvieron gran protagonismo.  El pachuli fue otro ingrediente empleado por esta civilización, en 2023 El investigador Jose Rafael Ruiz Arrebola de la Universidad de Córdoba identificó la composición de un perfume encontrado en Carmona que lo mostraba como componente principal.

El investigador Jose Rafael Ruiz Arrebola y su equipo en 2023. Imagen: Universidad de Córdoba

La Edad Media llevó a Italia como referente en perfumería al crear las primeras fragancias líquidas gracias a los métodos aprendidos durante las Cruzadas, traídos de Arabia de manos de médicos que empleaban la técnica de la destilación con alambique para extraer aromas concentrados, empleado aún hoy día. Fue en el Renacimiento, con la noble italiana Catherine d’Medici, cuando Francia tomó la delantera al casarse esta señora con el rey de Francia. En esta época se realizaban semanalmente perfumes personales a realeza y nobleza. Napoleón constituyó un eslabón un eslabón importante en la supervivencia de la industria de la perfumería francesa tras el declive por la Revolución Francesa, con aromas florales como la violeta.

A partir de 1800, es la química orgánica la que descubre en el laboratorio las primeras moléculas que pueden emplearse como ingrediente de fragancias, como por ejemplo vainilla, cumarina o almizcle artificial, algo beneficioso para los ciervos almizcleros. A finales del siglo XIX se consiguió crear aromas florales de rosa y jazmín de manera artificial. Este avance permitió el crecimiento de la industria de los jabones, uno de los principales usuarios de estos materiales. La vanilina fue la protagonista de los primeros perfumes híbridos natural/laboratorio de mano de Aimé Guerlain con Fougere Royale en 1884 y Jicky en 1889 y de Fraçois Coty que empleaba absolutos, que son aceites naturales altamente concentrados obtenidos por destilación con solventes volátiles.

En el siglo XX la industria se extiende, al emplearse absolutos e ingredientes de laboratorio. Aparecen casas de perfume por toda Francia y Grasse se sitúa como la capital del perfume y cuna del conocido Chanel Nº 5. Hoy en día, esta ciudad y Paris, como capital mundial de la moda, hacen que Francia desempeñe un papel predominante en esta manufactura. Por su parte, la segunda mitad del siglo XX permite por fin acercar al público en general el perfume a precios más asequibles que a principios de siglo.

Aromas en perfumes

Las más de 5000 moléculas empleadas como ingredientes en esta elaboración se clasifican en 7 familias olfativas: cítrico, floral, fougère, chipre, madera, oriental y cuero según la Societé Française des Parfumeurs aunque  la industria registra y patenta mezclas y nuevas clasificaciones como es el caso de la Academia del Perfume en España, donde la familia «cuero» desaparece y añaden la «gourmand» o «golosa», que comenzó con Thierry Mugler en 1992 con un toque de praliné en el perfume Angel.

Familias olfativas. Extraído de la Academia del Perfume.

A la hora de trabajar un perfume se tiene en cuenta no solo la composición de la molécula, sino también su estructura porque afecta al olor que se percibe. La menta y la alcaravea son la misma molécula pero en espejo, del mismo modo que ocurre con la mano derecha y la izquierda. Esto sucede también con el limoneno, que según su forma puede dar olor a limón o a naranja.

Las dos formas del limoneno. Imagen: Johan Jarnestad, The Royal Swedish Academy of Sciences

Estas sustancias se emplean también como ingrediente en la cocina. Ya desde la antigüedad se aderezaba la comida con el zumo de limón o las especias como el clavo (cuya molécula es el eugenol) o se obtenía el efecto aromático tras una transformación culinaria de la comida. Por ejemplo, en los ahumados se empleaban los compuestos procedentes del quemado de la madera y hoy día se utiliza el «aroma de humo», que consiste en añadir directamente la mezcla de esas sustancias volátiles sin pasar por la exposición a la combustión de la madera. La ruta de la seda fue clave en este sentido y propició el descubrimiento accidental de América y de nuevas sustancias procedentes del nuevo mundo como el chocolate. Los avances científicos permiten la obtención de los extractos puros, bien de manera natural o mediante síntesis química.

Aromas alimentarios

Las moléculas de este tipo presentes en los alimentos recogen las características de estos mediante el gusto y el olfato, a través de los receptores cerebrales del olor y el sabor, y están legislados en el ámbito europeo. La Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición, AESAN, los define como «ingredientes que se añaden a los alimentos con el fin de mejorar o modificar su olor o su sabor». Esto significa que estas sustancias son responsables del olor (sustancias volátiles aromáticas) y del sabor (sustancias no volátiles a temperatura ambiente, dan lugar a los sabores dulce, salado, ácido, amargo y umami) y no suelen percibirse sólo uno u otro, sino que se debe tener en cuenta olor y sabor para referirse al término aroma de un alimento.

En 2012 la UE reguló los aromas alimentarios. Hasta entonces el secreto industrial y las patentes habían quitado transparencia a este sector. Imagen: OCU

La legislación de la UE recoge siete grupos para los aromas alimentarios que están permitidos, en base a diferentes características:

1. Sustancia aromatizante: Es una sustancia química definida que posee propiedades aromatizantes.
2. Preparación aromatizante: Es un producto obtenido de alimentos o de material de origen vegetal, animal o microbiológico, distinto de los alimentos, mediante procedimientos físicos, enzimáticos o microbiológicos apropiados, a partir de materias en estado natural o transformadas para el consumo humano por uno o varios procedimientos tradicionales de preparación de alimentos. Se trata de una mezcla de sustancias.
3. Aroma obtenido por tratamiento térmico: Es un producto obtenido por calentamiento a partir de una mezcla de ingredientes que en sí mismos no poseen necesariamente propiedades aromatizantes y de los cuales al menos uno contiene nitrógeno (amino) y otro un azúcar reductor. Los ingredientes utilizados para la producción de aromas obtenidos mediante procedimiento térmico pueden ser alimentos o un material de base distinto de los alimentos.
4. Aroma de humo: Es un producto obtenido mediante fraccionamiento y purificación de humo condensado obtenido por combustión de madera.
5. Precursor de aroma: Es un producto que no posee necesariamente en sí mismo propiedades aromatizantes y que se añade intencionalmente a un alimento con el único propósito de producir un aroma mediante ruptura o por reacción con otros componentes durante la transformación del alimento. Puede obtenerse a partir de alimentos o de un material de base distinto de los alimentos.
6. Otros aromas: Es un aroma añadido o destinado a ser añadido a alimentos para darles un olor o un sabor y que no se incluye en las definiciones anteriores.
7. Ingrediente alimentario con propiedades aromatizantes: Es un ingrediente alimentario distinto de los aromas que puede añadirse a los alimentos con el propósito fundamental de darles un aroma o modificar el suyo propio.

Los compuestos empleados como aromatizantes en los productos que comemos están registrados en una base de datos mundial creada por el  Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) es un comité científico internacional de expertos administrado conjuntamente por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) y. La seguridad de todas estos ingredientes autorizados ha sido evaluada por el Comité Científico de la Alimentación Humana (SCF) o la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA). En la lista oficial de la Unión Europea solo figuran las sustancias aromatizantes cuyos usos propuestos se han considerado seguros. Asimismo, pueden utilizarse en la UE, sin necesidad de ser autorizados, aquellos aromas obtenidos a partir de alimentos (excepto las sustancias aromatizantes) por técnicas o tecnologías suficientemente conocidas y que están recogidas en la legislación. Así que ya sabes por qué podemos comer por ejemplo pasteles con aroma a jazmín o llevar un perfume que huela a natillas. La ciencia de los aromas es la encargada de todo eso.

Fuentes:

• https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
• Boelens, M. H., Boelens, H., & Van Gemert, L. J. (1993). Sensory properties of optical isomers. Perfumer and Flavorist, 18, 1-1.
• https://www.aesan.gob.es/AECOSAN/web/seguridad_alimentaria/subdetalle/aromas_alimentarios.htm
• https://www.academiadelperfume.com/el-perfume/familias-olfativas/
• https://fragranceconservatory.com/history-of-fragrance
• https://www.miteco.gob.es/es/calidad-y-evaluacion-ambiental/temas/productos-quimicos/reglamento-reach.html