香気成分はしばしば化学的に不安定なことがある。あまりにも不安定な成分では香料原料として安定利用が出来ない場合もあるが、香料原料として商品化されているものの調合後安定性を高めるために工夫が必要という場合が多い。個々の事例については香料会社のノウハウとなるが化学系の知識に基づくものであり、調べられる範囲で自分もいろいろ調べてみている。アルデヒド、特にシトラール1)に関して調べた範囲でご紹介する。
そもそも香料原料として品質劣化が問題となる場合とはどういう場合か？それは本来の香りが弱くなることもあるが、品質劣化によって異質な匂いの元となる原因物質が発生・増加して、調香された香りの調和を乱してしまう場合である。発生する物質が過剰な場合や、発生する物質が低濃度であっても沸点が低かったり、閾値が低く低濃度でもオフフレーバーとして感じられる場合は特に問題となる。
不飽和結合があれば不飽和結合のcis-trans異性化、不飽和結合に対する付加反応が起こりやすい。アルデヒドに関していえば、酸化されてカルボン酸に変換されたり、高濃度のアルデヒドは不均化反応してアルコールとカルボン酸の混合物となったりするし、重合性もある。アルデヒド結合は不安定な結合であり、光・熱・酸素によって劣化反応が起きやすいのだ。
｢香料｣の記事2)によると、今回取り上げるシトラールに関していえば、アルデヒドの隣の炭素が不飽和結合であるβ不飽和アルデヒドであり反応性が高い上、分子内に別の不飽和結合を持つために分子内付加反応(分子内付加反応は低濃度でも反応速度が速いので問題になる)が起こり、低沸点の異性化物が発生する。さらにこの異性化物が前駆体となり低閾値の悪臭物質を生み出すことが分かっている。調合原料の単一組成のシトラールですら劣化反応が危惧されるので調合品では問題はより複雑化する(何が起こっているのかわからない)。アルデヒドがβ不応和アルデヒドでなかったら反応性は低下するだろうし、分子内にさらに別の不飽和を持たなければ分子内環化ではなく分子間環化になって生成速度も格段に落ち、得られる反応物もそれから誘導される誘導体も高沸点になると考えられる。他の高沸点アルデヒドでシトラールほどのオフフレーバーが問題化しないのはそのような理由からである。
なお低沸点アルデヒドでは酸が問題となると考えられる。アルデヒドより誘導された酸のほうが高沸点であるのでアルデヒドから誘導された酸が問題となるのは低沸点アルデヒドの場合である。
調香された後にこの香りの化学反応によって香調が望ましい方向に動く場合もあり、この場合は｢成熟｣と呼び、それを見越した配合をなさなくてはならないし、温度(室温～40℃くらいが目安)をかけてその反応を促進させたりもする。
参考(編集中)
1. シトラール - Wikipedia
2. および図 高井, 香料, 233,p.97-106