Hương liệu thiên nhiên là những chất tạo mùi được sản xuất từ thực vật và động vật bằng các phương pháp chiết xuất như chưng cất, chiết dung môi, ép… Hương liệu thiên nhiên được phân loại dựa trên nguồn gốc chiết xuất gồm: động vật hoặc thực vật.
Tinh dầu oải hương
1.
Tinh dầu
Hương liệu tự nhiên chủ yếu có nguồn gốc từ tinh dầu. Các loại cây có tinh dầu được phân bố rộng trong thiên nhiên. Kết quả thống kê cho thấy có khoảng 2500 loài cây có chứa tinh dầu.
Trữ lượng tinh dầu trong cây phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng. Cây mọc ở vùng nhiệt đới có trữ lượng dầu lớn hơn cây ở vùng ôn đới. Ngay trong một cây, thành phần và lượng tinh dầu trong các bộ phận khác nhau cũng khác nhau. Ngoài ra lượng tinh dầu thu được còn phụ thuộc vào điều kiện, phương pháp thu hoạch, bảo quản, tách chiết.
Về phân bố lượng tinh dầu, đặc biệt có nhiều trong họ long não, họ hoa môi, họ cam, họ sim, họ hoa tán. Tinh dầu có trong các bộ phận khác nhau của cây , như ở hoa (hồng, nhài, cam, chanh…); ở lá (bạch đàn, bạc hà, hương nhu…); ở vỏ cây (quế); ở thân cây ( hương đàn, peru…); ở rễ (hương bài, gừng, nghệ, xuyên khung…). Hàm lượng tinh dầu trong cây khác nhau cũng rất khác nhau: hoa hồng hàm lượng tinh dầu vào khoảng 0,25%; bạc hà hàm lượng khoảng 1%; quả hồi và nụ đinh hương thì hàm lượng tinh dầu tương ứng có thể đạt giá trị 5% và 15%.
Thành phần hóa học của tinh dầu: Hydrocacbon ( monoterpen, sesquiterpen) ancol (Menthol – có trong tinh dầu bạc hà, borneol – trong tinh dầu cam, oải hương, tùng hương, long não…), phenol và ethephenol, aldehyd, ceton, ester, các hợp chất khác như các aminoacid mang hương, các lacton, các hợp chất nhóm oxit như eucalyptol, các hợp chất chứa lưu huỳnh.
Tính chất vật lý của tinh dầu
Ở nhiệt độ thường, tinh dầu ở thể lỏng, trừ một số tường hợp đặc biệt như menthol, camphor…là ở thể rắn.
Tinh dầu gần như không tan trong nước và dễ ay hơi, do vậy có thể tách thu tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Tinh dầu rất ít tan trong nước, tan tốt trong cồn và các dung môi hữu cơ, có thể tan một phần trong dung dịch kiềm…
Đa số tinh dầu không có màu hoặc màu vàng nhạt, một số tnh dầu có màu, như tinh dầu quế có màu nâu sẫm. Tinh dầu thường có vị cay và hắc.
Tỷ trọng của tinh dầu thường vào khoảng 0,85 – 0,95; có một số tinh dầu nặng hơn nước như tinh dầu húng quế, tinh dầu đinh hương. Tỷ trọng thay đổi the thành phần hóa học. Nếu tinh dầu có thành phần chủ yếu là hydrocarbon terpenic thì tỷ trọng thấp, tinh dầu có hợp chất chứa oxi hoặc nhân thơm thì tỷ trọng cao hơn.
Tinh dầu thường có chỉ số khúc xạ vào khoảng 1,45 – 1,56. Chỉ số khúc xạ cao hay thấp tùy theo các thành phần các chất chứa trong tinh dầu là no, không no hay có nhân thơm. Nếu tinh dầu có thành phần có nhiều nối đôi thì có chỉ số khúc xạ cao.
Vì tinh dầu là một hỗn hợp, nên không có nhiệt độ sôi nhất định. Điểm sôi của tinh dầu thay đổi tùy theo thành phần hợp chất. Ví dụ, hợp chất terpen có điểm sôi là 150 – 160oC, hợp chất sesquiterpen có điểm sôi cao hơn, khoảng 250 – 280oC, còn các hợp chất polyterpen có điể sôi trên 300oC.
Tính chất hóa học
Tinh dầu khi bị ảnh hưởng của nhiệt độ ánh sáng, không khí, nước, tinh dầu dễ bị oxi hóa và có thể bị nhựa hóa một phần. Alcol trong tinh dầu bị õi hóa biến thành aldehyd, aldehyd biến thành acid.
Các hợp chất nối đôi dễ bị oxy hóa hoặc tham gia vào phản ứng cộng hợp. Các hợp chất ceton và aldehyd dễ bị hóa tạo nhựa khi có sự hiện diện của kiềm
2.
Nhựa thơm
Nhựa thơm thiên nhiên bao gồm nhựa sinh lý chảy ra tự nhiên từ cây cối và nhựa bệnh lý chảy ra từ các vết thương của cây. Có rất nhiều loại cây có nhựa thơm như họ thông, họ tràm, họ trầm…tuy nhiên có một số loại như thông phải chích vào cay mới thu được nhiều nhựa. Nhựa thơm chia thành các loại:
Nhựa là chất rắn vô định hình, ở nhiệt độ thường có trạng thái cứng, khi gia nhiệt sẽ chảy mềm ra, không thể dùng phương pháp chưng cất lôi cuốn để lấy nhựa.
Nhựa dầu là hỗn hợp của nhựa và tinh dầu, ở nhiệt độ thường có trạng thái mềm nửa lỏng, chẳng hạn như nhựa dầu của thông… có thể thu phần hơi của nhựa dầu bằng phương pháp chưng cất hơi nước.
Bom là nhựa dầu chứa nhiều acid benzoic, cinnamic ở dạng tự do à kết hợp, chẳng hạn như bom tolu, bom peru…
Thành phần hóa học: Nhựa thơm chứa các thành phần gồm các nhóm chất alcol, aldehyd, acid, ester. Nhựa bao gồm nhiều hợp chất có cấu tạo phức tạp tạo thành do sự trùng hợp hay oxy hóa hoàn toàn tinh dầu. Chính vì vậy, thành phần của nhựa thơm thường gồm nhiều vòng phức tạp.
Tính chất hóa lý: Nhựa thơm là các chất vô định hình có màu, có mùi thơm. Khi tăng nhiệt độ, nhựa chảy mềm ra, trong suốt hoặc sủi bọt. Nhựa thơm không tan trong nước, tan trong cồn, độ tan của nhựa khác nhau tùy thuộc vào các dung môi hữu cơ.
3. Hợp chất thơm từ động vật
Một số loại dộng vật có các tuyến học môn tiết ra các chất có mùi thơm như cá voi, chồn hương, hươu…Các hợp chất thơm này được chiết tách để dùng trong hương liệu mỹ phẩm.
Túi xạ hương
Xạ hương: xạ hương thiên nhiên được chiết ra từ túi xạ của hươu xạ đực. Túi xạ có hình tròn, dẹt, trên có phủ lông. Túi xạ chứa khoảng 30-50 gam xạ hương. Khi còn tươi xạ hương ở trạng thái sệt, có mùi hắc nhưng khi pha loãng đến nồng độ 10-2 sẽ tỏa ra mù xạ.
Xạ hương chứa 0,5 – 2% tinh dầu trong đó chất hoạt hương là muscon. Xạ hương dùng làm chất định hương rất tốt.
Cầy hương: Được tiết ra từ giống cầy hương châu Phi, chứa 0,1% scatol và 2,5 – 3,5% civetton.
Civet absolute: Loại này được lấy từ mèo civet sống ở Etiopia, có mùi hôi, khi pha loãng sẽ có mùi động vật và mùi này rất mạnh, được dùng trong loại mùi thơm cao cấp.
Castoreum: Loại này được lấy từ chồn castor fiiber hay được trích ra từ giống hải ly sống ở ao hồ Canada, Xiberia. Castoreum có mùi hắc, người ta thường sử dụng nó dưới dạng dịch chiết castoreum có mùi thơm giống da, khi pha loãng có mùi ngọt, được sử dụng làm chất định hương.