II- Les odeurs

  1. Qu’est ce qu’une odeur ?

    Les odeurs sont des associations de centaines de molécules odorantes, ce sont elles qui sont responsables de l’odeur. La découverte et l’exploitation de ces molécules se sont développées avec la chimie organique au XXème siècle.

L'odeur correspond à l’émanation volatile d'une molécule chimique qualifiée de molécule odorante ou de fragrance (dans le cas des fleurs). Il s'agit donc d'une rencontre dans les profondeurs des fosses nasales entre les molécules qui s’échappent des fleurs, des fruits ou des parfums, et les quelques 10 millions de cellules réceptrices qui forment notre appareil olfactif.

L'être humain possède plus de 10 millions de récepteurs olfactifs, ce qui est relativement peu lorsqu'on sait que le chien en possède 200 millions!

La plupart des substances odorantes sont des composés organiques, c'est-à-dire que leurs molécules sont à base de carbone. On compte seulement sept éléments chimiques simples qui soient odorants, soit le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br), l'iode (I), l'oxygène (O, sous forme d'ozone), le phosphore (P) et l'arsenic (As).

Avec le développement de la chimie organique, on a pu partager les molécules odorantes en deux familles distinctes ayant chacune leurs caractéristiques :

 

Les molécules oxygénées : (Ce sont les plus odorantes)

  • Les aldéhydes (exemple : la vanilline à l'odeur de vanille)
  • Les cétones : (exemple : civétone à l'odeur de musc)
  • Les esters : (exemple : coumarine à l'odeur d'herbe coupée)

Les molécules non-oxygénées : (Les hydrocarbures)

  • Les terpènes : (exemple : la pinène présente dans la menthe ou la sauge
  • Les alcènes : (exemple : le limonène à l'odeur d'agrume)

 

 
Mais il existe aussi une autre classification, celle de Zwaardemaker, qui se divise en neuf groupes :

  • Odeurs éthérées (fruits)
  • Odeurs aromatiques (camphre, amandes)
  • Odeurs fragrantes (fleurs)
  • Odeurs ambrosiaques (musc)
  • Odeurs alliacées (ail, soufre, chlore)
  • Odeurs empyreumatiques (odeurs de brûlé)
  • Odeurs capryliques (fromage, graisse, sueur)
  • Odeurs répulsives (punaise, belladone)
  • Odeurs nauséeuses (chair ou végétaux en décomposition, matières fécales)

 

Quelques propriétés physico-chimiques des molécules odorantes :

        Leurs masses molaires

    Les molécules odorantes ou molécules dites « volatiles » ont la particularité d’être présente sous une masse moléculaire ni trop faible ni trop élevée, c’est-à-dire environ 30 à 300g/mol. Cette masse leur permet de se vaporiser plus facilement à température ambiante et ainsi atteindre nos récepteurs olfactifs plus facilement également. Autrement dit, plus une molécule est volatile, plus elle est facilement portée dans l’air.

Une molécule odorante a une masse moléculaire moyenne variant de 30 à 300 g/mol.

        Leurs concentrations

     La concentration est aussi un paramètre à prendre en compte, en effet l’humain a besoin d’un seuil « minimal » pour pouvoir interpréter clairement une odeur. Si la concentration est trop faible, l’odeur ne pourra pas être perçue car l’intervention de souvenirs précis ne pourra alors pas être sollicitée. A une concentration supérieure, on atteindra le seuil de détection : une odeur indéfinissable. A plus forte concentration, l’odeur devient nette et peut alors être comparé à une odeur déjà mémorisée. Le seuil de détection étant de 10-17 mol/L il peut atteindre 10-18 mol/L dans certains cas exceptionnels.

La concentration est importante pour la perception des odeurs par l’homme (seuil de détection à 10-17 mol/L).

        Leurs isoméries

    L’isomérie de certaines molécules odorantes entraine des odeurs distinctes. Rappelons qu'en chimie organique, on parle d'isomérie lorsque deux molécules possèdent la même formule brute mais ont des formules semi-développées ou des formules développées différentes. Ces molécules, appelées isomères, ont des propriétés physiques, chimiques et biologiques différentes.

Les odeurs varient selon la structure de la molécule.

 

  1. Les odeurs naturelles

 

            Une odeur naturelle est une odeur qui n’a pas été modifié par l’homme. Celles-ci émanent de fleurs le plus souvent et nous pouvons donc les extraire grâce à des techniques d’extraction comme l’hydrodistillation par exemple.

Ces odeurs naturelles sont notamment utilisées en parfumerie, elles entre dans la composition des parfums naturels avec un alcool issu du végétal et de l’eau florale. Avec ces parfums, on évite que notre peau absorbe des substances qui peuvent être toxique.

 Une odeur naturelle est donc une odeur provenant de la nature que l’on a extraite mais qui n’a ensuite subis aucune modification ou ajout d’origine synthétique par l’homme.

 

L’hydrodistillation

    L’hydrodistillation consiste à, grâce à de l’eau, des matières végétales et des pierres ponces (pour réguler l’ébullition), provoquer une évaporation de l’eau qui s’imprègne des molécules odorantes. Cette vapeur passe ensuite dans un tube réfrigérant qui la condense pour obtenir un liquide composé d’eau et d’huile essentiel de la matière végétale de base. On peut avoir recourt à une décantation si l’on veut obtenir une huile essentiel plus pure.

 

L’extraction

     L’extraction au solvant volatil est elle aussi une technique très utilisée, elle sert à faire une mise au point par rapport à l’hydrodistillation en offrant de meilleurs résultats avec la rose par exemple. Cette technique consiste à dissoudre la matière odorante dans le solvant puis le solvant subis une décantation et un filtrage puis il est évaporé. On obtient, à la fin, une pâte odorante qui pour les fleurs se nomme concrète et pour la matière dérivée du traitement des plantes sèches on l’appel résinoïdes.

           

Les huiles essentielles obtenues sont donc utilisées dans les domaines suivants :

  • Parfumerie et industrie cosmétique
  • En pharmacie : propriétés antiseptiques (ex : huiles essentielles de thym, de girofle),
  • Aromathérapie : l'aromathérapie est l'utilisation médicale des extraits aromatiques de plantes par les huiles essentielles.
  • Industrie agro-alimentaire.

Les industries de la parfumerie, des arômes et de la cosmétique sont les principales consommatrices d'huiles essentielles. Elles sont les produits de base utilisés pour ajouter les odeurs, en raison de leur forte volatilité et du fait qu'elles ne laissent pas de trace grasse. Dans l'agro-alimentaire on les utilise aussi pour donner des saveurs aux aliments.

  • Les huiles essentielles sont notamment  employées pour parfumer les produits cosmétiques tels que les savons, les shampoing, les gels-douches, les crèmes cosmétiques et hydratantes...
  • Le secteur des produits ménagers (détergents et lessives par exemple) consomme beaucoup d'huiles essentielles pour pouvoir remplacer les odeurs des produits principale qui sont parfois désagréable.
  • Les huiles essentielles sont utilisés dans les arômes alimentaires. Les arômes servant à donner du goût aux aliments, on retrouve donc beaucoup d'huiles essentielles entrant dans la composition de ce que nous mangeons comme les yaourts par exemple.

 

  1. Les odeurs synthétiques

 

    Une odeur synthétique est une odeur créée par l'homme, elle est donc produite artificiellement. Il est possible de fabriquer une odeur synthétique grâce à la technique de l'headspace.

Signification de l'headspace.

            L'headspace est une technique inventée dans les années 1970. Elle consiste à identifiée les molécules odorantes présentes dans l'air et il est ainsi possible de les recrées de manière synthétique. Les parfumeurs ont recours à cette technique lorsqu'il est impossible ou délicats de restituer les senteurs sous formes d'huiles essentielles (certaines plantes ou fleur ne supportent pas les techniques d'extraction et de distillation). L'headspace consiste à déposer une fleur ou une plante dans un récipient en verre. Un gaz neutre récupère alors les molécules odorantes. Le gaz est ensuite analysé afin d'établir une liste de toutes les molécules odorantes présentent dans la plante. Il est alors possible de synthétiser avec justesse les odeurs qui la composent. L'efficacité de cette technique réside dans le fait que la plante n'est en aucun cas abîmé à la différence de la distillation et de l'extraction. Le jasmin est par exemple une fleur très fragile.

            Les odeurs synthétiques sont beaucoup utilisées dans le domaine de la parfumerie. Un parfum étant bien souvent un mélange de produits naturels et synthétiques ou même seulement synthétiques. Beaucoup associent l'idée de synthétique avec dangereux pour la santé, allergisant. Mais, par exemple, dans le sondage le produit naturel était qualifié de beaucoup trop fort comparer au synthétique qui était quand même bien plus agréable à sentir.

 

Les matières premières utilisées en parfumerie peuvent être regroupé en trois parties :

  • Les matières premières végétales, ce sont les plus utilisés et les plus connus. Elles proviennent pour la plupart des cas des fleurs : les pétales, les bourgeons, les tiges, les boutons, les feuilles ou les racines sont utilisées pour créer une odeur. Sinon, les plantes aromatiques sont aussi très utilisées en parfumerie, leurs senteurs sont souvent très forte. Pour apporter une note de fraîcheur, les fruits et agrumes sont aussi utilisés. De manière générale, absolument touts les végétaux sont utiles pour la parfumeries chacun possédant des odeurs plus ou moins fortes, bien évidemment, les fleurs ou agrumes sont beaucoup plus mis en avant et utilisés comme note de cœurs que les écorces ou les résines.

 

  • Les matières premières animales. Celles-ci sont bien souvent synthétisées afin de préserver l'espèce. L'ambre gris est par exemple très prisés des parfumeurs, il coûte très cher au naturel puisqu'il s'agit d'une concrétion intestinale du cachalot qui le rejette de manière naturelle. Le musc se présente sous forme de grains fortement odorants contenus dans une poche sous le ventre de chevrotins en période de reproduction. Il est donc difficile de l'obtenir naturellement. Les matières animales sont donc beaucoup plus onéreuses que les matières végétales mais sont aussi très souvent synthétisées.

 

  • Les matières premières de synthèses. Elles sont aujourd'hui la base de la parfumerie.  Les progrès de la chimie moderne, depuis le milieu du 19ème siècle, ont permis le développement d’une parfumerie industrielle répondant aux attentes de qualité et de volume du marché mondial. Le premier parfum à avoir utilisé ces nouveaux éléments est le parfum N°5 de Chanel. Les matières premières de synthèse obtenues grâce à la chimie du pétrole présentent des qualités olfactives tout à fait comparables à celles des matières premières naturelles. Elles ne sont pas toujours moins coûteuses que les matières naturelles, mais leur choix répond le plus souvent à des contraintes écologiques et à un souci de constance dans la qualité des produits.