Como os Químicos Estudam os Aromas?

Existem muitas técnicas, instrumentos e equipamentos diferentes para o estudo de aromas. As principais dificuldades a serem vencidas são a extração e isolamento das substâncias químicas para análise de identificação e quantificação. Esta última é importante para estudos de custos de obtenção de uma substância aromática a partir de uma fonte natural. 

1 - Técnicas de Extração

A forma como as substâncias voláteis que conferem odor serão extraídas da matriz natural depende de vários fatores. Entre eles está a composição e constituição física desta matriz, bem como das próprias substâncias a serem extraídas. Por exemplo, se a substância química for sensível à ácidos, estes não poderão ser utilizados no processo de extração. Por outro lado, se a substância odorífera for termolábil (sensível ao calor), métodos de destilação também não poderão ser utilizados indiscriminadamente.

As técnicas mais comuns para extração e coleta de substâncias aromáticas de matrizes orgânicas são a destilação (convencional ou fracionada), a extração a frio, a extração com solventes,  a digestão, o cold trapping e a adsorção. 

As técnicas de destilação baseiam-se na separação da substância de interesse pela diferença de ponto de ebulição. A matriz é aquecida monitorando-se a temperatura de aquecimento e as frações de destilados são coletadas em recipientes separados. A identificação da fração que contém a substância odorífera é efetuada organolepticamente e/ou instrumetalmente. A forma como o composto de interesse será extraído depende das condições de destilação. Podem ser utilizadas técnicas de destilação sob aquecimento direto, fracionada ou não, por arraste a vapor ou em conjunto com digestão.

Destilação simples

As técnicas de digestão baseiam-se na destruição da matriz orgânica, total ou parcial. Devem ser utilizadas com cautela, pois podem destruir também a substâncias odorífera de interesse, na esmagadora maioria das vezes também orgânica. A digestão pode ser ácida (ácidos clorídrico, sulfúrico, nítrico, ou uma mistura deles), básica (hidróxidos de sódio ou potássio, mais comum para matrizes oleosas) ou oxidativa (dicromato de potássio, permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio, ácido perclórico, ou qualquer outro agente oxidante). 

Adsorção é a adesão de moléculas de um fluido (o adsorvido) a uma superfície sólida (o adsorvente); o grau de adsorção depende da temperatura, da pressão e da área da superfície - os sólidos porosos como o carvão ativado são ótimos adsorventes.

A adsorção química, também chamada quimissorção, é específica e é empregada na separação de misturas. Nela as moléculas (ou átomos) unem-se à superfície do adsorvente através da formação de ligações químicas (geralmente covalentes) e tendem a se acomodarem em sítios que propiciem o maior número de coordenação possível com o substrato. Uma molécula quimicamente adsorvida pode ser decomposta em virtude de forças de valência dos átomos da superfície e é a existência de fragmentos moleculares adsorvidos que responde, em parte, pelo efeito catalítico das superfícies sólidas.

Podem-se utilizar polímeros apropriados, sais inorgânicos que formem complexos com os compostos odoríferos de maneira seletiva ou qualquer outro tipo de adsorvente. Após a coleta do(s) composto(s), estes são analisados adequadamente. Esta técnica é útil quando se conhecem previamente as características da substância responsável pelo odor que se deseja isolar. 

O cold trapping baseia-se no seqüestro seletivo das substâncias voláteis pela variação de temperatura. Os compostos odoríferos são analisados instrumental ou organolepticamente.