香水調香成分大揭密!一次搞懂精油、原精、單體、香精,以及如何避免香水中的塑化劑!
2024-03-15
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在往下之前我們先來認識香水是由哪些成分所組成的呢?香水的組成主要可以分為:香水香料、香水酒精、添加劑。
市面上所販售的香水(Perfume)的基本組成主要可以分為三大部分,分別是:
- 香水香料(Fragrance):香水擁有迷人香氣的來源,主要是由精油(Essential oil)、原精(Absolute oil)或單體香料(Synthetic Materials)、香精(Fragrance Oils)所組成的。
- 香水酒精(Alcohol):香水中佔比最多的成分,幫助香氣可以均勻擴散。
- 添加劑(Functional cosmetic additives):有許多種添加劑,最常見的便是保留劑,又可以稱為定香劑。
市售香水最基本的構成大多便是由這三大部分所構成的,但是需要特別注意的是其中的添加劑,添加劑有許多種,但並不是一定需要添加的喔!所以簡單來說,香水中最重要的成分就是香水香料和香水酒精,兩者缺一不可,添加劑則是可有可無的喔! 關於天然香料(精油)人們的接受度往往會更高一些,對於香氣有更多偏見與詬病的常會是合成香料(單體)與香精兩種。因此,本文將針對這兩種香料來做解釋,期望可以讓大家更了解什麼是合成香料(單體)?什麼是香精?謠言中它們對於人體有害的原因又在哪?
運用在香水中的香料是香水擁有迷人香氣的原因,而這些香料主要可以2+1大類,分別是「天然香料」、「單體香料」和「香精」。
什麼是天然香料、精油工業?
天然香料指的是從動植物身上提煉、萃取生產出來的天然來源香料,因此這些天然來源的香料又可以細分為動物性來源香料和植物性來源香料。這些天然香料大多是由農場、精油萃取工廠所生產出來的,因此這一系列生產天然香料的過程又稱為精油工業。
- 動物性來源香料:從動物提取出的香料,如:麝香(Musk)、龍涎香(Ambergris)等等。
- 植物性來源香料:從植物提取出的香料,主要可以分為精油(Essential oil)和原精(Absolute oil)兩大類,如:大馬士革玫瑰精油、大馬士革玫瑰原精等。
什麼是單體香料、合成香料工業?
在調香中的單體香料指的是帶有香氣的單一化學分子,又可以稱為香氛分子,可以透過精餾、分餾、人工合成的方式得到,因此可以細分為單離香料、合成香料,並統一簡稱為「單體」。單體香料大多是由實驗室、合成工廠所生產出來的,因此這一系列的生產過程又可以稱為合成香料工業。
- 單離香料:又稱為單離單體,指的是從天然香料-植物性來源的精油或原精中將“單一支”的芳香化合物“分離出來”,因此又可以稱為天然來源單體。
- 合成香料:又稱為合成單體,指的是使用化學合成的方式,大量生產製造的芳香化合物、芳香分子。
什麼是香精?
市售香精是由許多不同的合成單體所調製而成的,並且會依照各種不同的單體特性添加助溶劑或定香劑,以方便後續的食品、化妝品生產製造。需要特別注意的是此處的香精指的是香水調香的原料,並不是香水香料濃度分類古龍水、淡香水、香水、香精(又稱為濃縮香水)中的香精喔!(這部分在後面也會提到喔!)
在生活中的應用
在上述的5種分類中,除了已經禁用和限用的動物性來源香料以外,植物性來源香料、單離香料、合成香料、香精這四種就是我們在香水調香中常用的香料。除了在香水中會使用到他們,其實生活中常見的、帶有香氣的產品,不論是化妝品、食品都可以看見它們的蹤影。
接下來就會更詳細的介紹每一種香料,或許會顛覆你對香水的了解喔!
動物性來源香料其實就是宮鬥劇中常見到的麝香、龍涎香等香氣,主要是從動物的腺體、分泌物中所提取出的香氣,常見的有麝香、龍涎香、海貍香、靈貓香等等,其中又以麝香最為知名,接下來就會簡單介紹這兩種動物性來源香料。
麝香,是從雄性麝香鹿身上取得的,雄性麝香鹿的胃和生殖器之間有一個麝香腺,這個腺體會分泌一種濃厚的味道,因此很受人追捧,也因此有了麝香這一個名詞。麝香除了是中藥藥材之外,也是香水香氛中最著名的原料之一。在19世紀的時候,天然麝香的價格已經是同重量黃金的兩倍,所以導致人們大量的獵殺麝香鹿,至今麝香鹿已經瀕臨絕種,現在天然的麝香都已經是被列為國家管制限用或禁止使用了。
其他的動物性來源香料像是龍涎香、海貍香、靈貓香等等的香料其實也都有著相同的情況,產量稀少、產源不穩定,所以現今大部分香水中的麝香、動物性來源香料大多都已經是使用合成香料(合成單體)來做替代了。比如大家所熟知的白麝香,就是以許多不同的單體所組合而成的。
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麝香類的合成單體在香水原料中是個很龐大的香氛家族,光是用在香水的麝香,就有100多種不同的單體分子組合而成,最耳熟能詳的就是佳樂麝香(Galaxolide)和羅曼麝香(Romandolide)。這些麝香類的合成單體最大的特色是在於氣味的穩定度與持久性,在香水裡很常擔任定香的角色,可以增加香水留香的時間,製造更多不同的豐富香氣。
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香水現在常用的天然香料其實是植物性來源的香料,也就是精油(Essential oil)和原精(Absolute oil)。相信有在接觸各種香氛產品的朋友對於精油肯定不陌生,作為現代人追求天然、芳香、療癒時會接觸到的天然香氛產品,在2020年台灣COVID-19社區感染起始時更是瞬間衝上香氛產品最熱門的搜尋關鍵詞之一。
精油(Essential oil)是一種植物天然產生的芳香物質,大多儲存於植物的根、莖、葉、皮、枝幹、花朵、果實等部位,再透過蒸餾、冷壓等方式將它們萃取出來。不同的植物,甚至於同一種植物,不同的部位、不同的生長環境、不同時間下所萃取出的精油成分都會有所不同,因此它的功效、特性也都會有所不同。
舉例來說,苦橙樹的花朵所蒸餾出來的就是著名的橙花精油,將葉片蒸餾萃取就會得到苦橙葉精油,將果實的果皮以冷壓萃取得到的就是苦橙精油。而這三種精油的成分、香氣、功效、特性都不同。
精油最早是作為輔助醫療、香氛療癒用產物而被研發出來的,到了現代依然離不開這些範疇,現在的精油很常作為芳香療法的媒介之一,也很常運用在各式香氛產品,或是帶有香氣的產品的香氣設計、調香之中,很受大眾消費者的喜愛。近年來更是有許多品牌的香水以純精油調香作為主打推出。
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原精(Absolute oil),其實和精油相同,兩者都是從植物萃取出的芳香物質,兩者最主要差異在於萃取的方式不同。精油主要是使用蒸餾法或冷壓法所萃取,比如冷壓萃取的甜橙精油、義大利檸檬精油,蒸餾萃取的高地薰衣草精油、大馬士革玫瑰精油等等。
但是隨著人們的科技發展與技術的進步,萃取的方式也隨著進步變得更多元化,溶劑萃取與CO2超臨界萃取技術就是其中的產物。相信看到這裡大家也知道了,沒錯,原精便是由溶劑萃取與CO2超臨界萃取出的產物,比如使用溶劑萃取的大馬士革玫瑰原精或CO2超臨界萃取的當歸原精。
可是並不是所有的植物都適合使用每一種萃取方式喔!只有部分植物可以使用不同的方式進行萃取,並且同一種植物在不同的萃取方式下所萃取出來的香氛分子組成也會有所不同。
舉例來說大馬士革玫瑰使用蒸氣蒸餾法萃取的大馬士革玫瑰精油主要為成分是香葉醇、香茅醇等,擁有著清新、甜美的玫瑰氣味。但是如果將大馬士革玫瑰用溶劑萃取法所得到的大馬士革玫瑰原精,它的主要成分則是苯乙醇占比50%或以上了,這時的玫瑰香氣就是一個比較沉穩、蜜香、醇厚的玫瑰香氣,它的持香度也會變得比較持久。
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精油和原精的區別
精油和原精除了在萃取方式、成分上有所不同,其實在產量與價格上也是有差別的喔!
溶劑萃取法與CO2超臨界萃取法因為能萃取出的精油、原精在產量上會高於蒸餾萃取法,因此更適合用在花朵類、樹脂類、藥材類等產量較少、植材價格較高的精油萃取上,可以降低生產時的成本,比如說:大馬士革玫瑰、雞蛋花、安息香、當歸…等等,比較不耐熱的植材。但是因為在技術方面和萃取的儀器上要求會更高,生產時會有較多的限制,因此價格依舊是不會太便宜,可是如果和傳統的蒸氣蒸餾法所萃取出的精油相比的話,價格的高下還是可以明顯看出差距的。
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單離單體指的就是從天然精油將“單一支”的芳香化合物(香氛分子)“分離出來”,因此又可以稱為天然來源單體,舉例來說高地薰衣草中主要的香氣來源是芳樟醇和乙酸芳樟酯,這兩個香氛分子可以用分餾的方式分離出來,就是單離單體。所以單離單體,就像是將一個精密的電路板拆解後,選出最需要、最喜歡的晶片部件。
可是單離單體的產量並不高,並且價格較為高昂,以高地薰衣草為例,高地薰衣草中含了40%左右的芳樟醇,我們用10克的薰衣草精油進行分餾,大約可以單離出3~4克左右的芳樟醇,所以如果需要10克的芳樟醇單離單體,大約需要30克的薰衣草精油。
假設市售薰衣草精油10克約500元左右,30克1500元,再加上分離的製造費用,如果需要取得10克芳樟醇的單離單體,成本費用就比天然精油高許多了,由這例子就可以知道,單離單體的成本較高昂。
這樣分餾出來的單離單體因為只有單一的香氛分子,所以香氣呈現上會更加單一,但是也會更穩定。所以其實在香水的調香中,單體的使用是比精油來的方便且多變的,因為可以藉由組合更多不同的單體變幻出更多不同的香氣。
精油嚴格來說就是「農產品」的一種,容易因為每一年的天氣或土壤不一樣,導致每一批蒸餾出來的氣味也會有一些不一樣的差異,換句話來說,就像是橘子一樣會有酸、有甜,每一批的精油氣味都會不太一樣。但是單體是特定的單一香氛分子,所以不論精油的氣味是否有差異,只要能從其中提取出需要的單體就可以了,因此單體的供需比起精油是相對穩定的喔!
於是合成單體應需求誕生了!因為單離單體成本很高,市場接受度不高,但是單體又很好用,所以聰明的化學家就開始研究單離單體,使用化學合成的方式,大量生產製造化學結構相同的芳香化合物,就是合成單體。合成單體也是現在香氛市場上使用最多的香料!
許多人聽到合成單體或許會有些害怕,但其實每一個合成單體要上市前都必須要經很嚴謹的皮膚刺激性測試及細胞毒性測試,確定不會造成人體危害時才可以向美國個人護理品協會PCPC(Personal Care Products Council)申請INCI Name、商品名等。PCPC會審查新原料相關安全認證文獻與資料,經過嚴謹又漫長的審查,確認原料的安全性後才可以上市販售。
而且利用合成技術可以幫助提升單體的持香度和降低過敏風險,舉例來說芳樟醇(Linalool)大量存在於各種植物精油中,如薰衣草、苦橙葉、佛手柑、花梨木等植物精油中。但是芳樟醇接觸到空氣後,很容易氧化而造成皮膚過敏,文獻研究顯示2-5%的歐洲人對氧化後的芳樟醇產生過敏(EC SCCS),歐盟規定2005年起列入INCI聲明並位列IFRA 26種過敏香料。同時,2023年歐盟也新增了56種過敏原香料,其中不乏精油中常見的單離單體。如:乙酸芳樟酯、檀香醇等。
但是芳樟醇的香氣宜人,深受市場喜愛,所以化學家透過合成技術將芳樟醇(Linalool)增加一個烴基官能團,也就是乙基,創造一個新的芳香化合物-乙基芳樟醇(Ethyl Linalool),因為分子量較大,降低皮膚刺激風險,持香度也大大增加了,所以與芳樟醇相比乙基芳樟醇是相對安全與多的香料。
除此之外,因為是以人工合成的方式製造,因此可以製造出更多獨特的香氣,或是天然來源很稀少、沒有的香氣,像是前面提到過的天然來源-動物性來源香料,現在大多都已經用合成單體去模擬出相似的香氣,並且替代使用了。
簡單來說,單離單體大多為天然來源,合成單體,雖然是化學合成製造,但都是經過嚴謹的研究和審核才可以販售,並且每年除了不斷更新推出許多新的單體以外,每年關於單體、精油安全等相關的規範也是不斷的更新,所以只要依照IFRA濃度規範適當的使用於產品中,就是安全的。但是每個人的身體狀況都是不同的,香氣也是主觀的,因此如果有任何不適還是建議盡快尋求專業醫生、專業人士的協助喔!
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香精可以說是香氛中最常被人所詬病的原料了,難道所謂的合成單體就是市售的香精嗎?
答案為非,合成單體並不是市售的香精。合成單體指的是單一種芳香化合物,而市售香精則是由許多不同的合成單體所調製而成的,且會依照各種不同的單體特性添加助溶劑或定香劑,舉例來說乙酸柏木酯這個單體,擁有溫柔的柏木和皮革的氣味,在室溫下是顆粒結晶狀,需使用助溶劑幫助溶解在液態的香精中,以方便化妝品生產製造。
早期大多香精廠商會使用DEHP鄰苯二甲酸酯類塑化劑當助溶劑和定香劑,但塑化劑風暴後環保署公告將DEHP等 9 種塑化劑公告列管為第一類及第二類毒化物,予以列管。注重安全的香精廠商大多已改以一縮二丙二醇(DPG)做為助溶劑,但DPG無定香效果,所以香氣持久度就會降低許多。香精常被詬病的健康問題,更多便是因為助溶劑或定香劑對人體帶來的影響,而非香氣的來源-單體喔!
延伸影片:調香私塾︱什麼是精油、原精、單體、香精? 出乎意料的調香真相
在介紹完香水香料後,就進入到香水中佔比最多的香水酒精啦!接下來便會一一針對幾個關於香水酒精常有的疑問來進行解答,為什麼香水中要添加香水酒精?香水酒精和我們平常使用的消毒用75%藥用酒精、喝的酒精有什麼不同?香水酒精貴在哪裡?
為什麼香水中要添加香水酒精?
其實在香水發展的歷史中不妨有直接使用純精油、單體等來製造香水、香氛的案例,但是精油、單體都是經過萃取、提煉後的成分,直接使用在人體非常容易有過敏的風險,因此便需要有溶劑來稀釋它們方便我們使用。最古早時使用的溶劑就是水,但是水的揮發效果並不好,並且精油並不融於水,使用的時候身體不僅會濕濕的,香氣也擴散的又慢又不明顯。因此揮發速度、擴散範圍都很合適,又能溶解精油和單體的「酒精」就成為了香水製造時最適合的溶劑基底。
香水酒精和消毒用75%藥用酒精、喝的酒精有什麼不同?
香水酒精在香水中的佔比很高,有時更是可以達到80-90%,香水酒精的品質將直接的影響整瓶香水的品質,因此品質好的香水酒精是非常重要的。雖然香水酒精的主要成分也是乙醇(Ethanol, Ethyl Alcohol)但是和我們一般常用的工業用酒精、藥用酒精、食用酒精不論是從來源、生產工序,或是濃度都有區別。
酒精的來源分為許多種,是葡萄、玉米、馬鈴薯、穀類、甜菜根等作物經過發酵後產生的,然而在發酵的過程中會產生一定的雜質蘊含在酒精中,例如大家總覺得酒精帶有刺鼻異味的原因,醛類。因此這些酒精必須經過多次提純到香水酒精的使用濃度90-99%,再經過去雜質的脫醛、脫酸等處理才可以成為我們香水製造時使用的酒精。在這其中又以葡萄來源的酒精因為雜質的含量較少,所以是品質最好的酒精喔!
香水酒精貴在哪裡?
主要是因為需要經過去雜質的處理,且不同的雜質需要用不同的方法進行去除,去除完雜質後的酒精幾乎是無色無味的,製作出來的香水、香氛產品、化妝品不會有一般醫用酒精的刺鼻酒精味。這也是為什麼香水酒精的價格會比較高的主要原因了。
在香水中最常見的添加劑便是保留劑,又稱定香劑 - 鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)與助溶劑 - 一縮二丙二醇(DPG)了,其中赫赫有名的定香劑,俗稱又叫塑化劑!
定香劑-鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)
香水要保持著穩定的香味,讓香水不論經過多久香氣依舊保持著和剛開始買來時相同不變的情況下,定香劑就會是香水製造時會選擇添加的一個成分,而通常定香劑又可以稱為塑化劑。其實塑化劑風暴後環保署便已經公告將鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯[Di(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP]等 9 種塑化劑公告列管為第一類及第二類毒化物,予以列管。而香水中目前常使用的是名為鄰苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate, DEP)的成分,他雖然同樣屬於塑化劑的一種,但是其實根據國家環境毒物中心指出,其實還沒有確切的資料顯示吸入、食用或皮膚接觸到鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)是否對人類健康有危害。並且美國環境保護署(EPA)已認定因鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)對人類無法歸類於致癌性物質,故不屬於人類致癌物。
但是需要特別注意的是,雖然接觸與暴露鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)並不會有害,但是千萬不可高劑量口服、注射,並且因為鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)會有輕微的刺激,所以要盡量避免接觸到人體的眼睛、黏膜等比較脆弱的部位喔!並且如果有疑慮的話,也可以考慮將香水噴在衣物、圍巾上,取代直接接觸人體。
當然現在調香中的定香也可以使用麝香、木質單體等分子較大的單體香料來進行定香,因此也是有香水沒有添加定香劑的喔!
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助溶劑-一縮二丙二醇(DPG)
一縮二丙二醇(Dipropylene glycol, DPG)是香水中應用最廣泛的溶劑之一,很常用在用於香水和香料香精中。
一縮二丙二醇(DPG)主要的功能是用來幫助溶解或稀釋一些粉狀的單體成分或是較黏稠的原精。二丙二醇常溫下是一種無嗅、無色、有甜味、水溶性和吸濕性的液體,無腐蝕性,對皮膚刺激性很小,毒性很低。但是一縮二丙二醇(DPG)做為助溶劑,是沒有定香效果的,所以香氣持久度就會降低許多。除了在香水製造時會使用到它,它也很常使用在沐浴乳、洗髮精、除臭劑、織物柔軟劑、家用產品、洗碗機洗碗液等等。
在了解完香水中的成分後,就需要知道這些成分在香水中的佔比對香水有什麼樣的影響了!其中影響最大的就是香料的濃度啦!根據香料濃度的佔比不同,香水也分成了古龍水、淡香水、香水、香精。
需要注意的是這裡的香精,又稱濃縮香水,指的是香水因香料濃度上的區別而進行的分類種類,並不是前面提到過的調香用的香料香精喔!
香料濃度的不同除了會導致香水在分類上、名稱上會有所不同以外,也會導致它的停留時間有所差別。
- 濃縮香水/香精:香料濃度佔整瓶香水的20-30%,是香氣最濃郁的香水種類,如果在添加定香劑的情況下,濃縮香水/香精的留香時間可以達到5-7小時。
- 淡香精/香水:是最常見的香水種類之一,香料濃度佔整瓶香水的15-20%,如果在不添加定香劑的情況下,淡香精/香水的留香時間可以持續到5小時左右。
- 淡香水:是最常見的香水種類之一,也是現在臺灣市場上最受喜愛的香水種類,香料濃度佔整瓶香水的8-15%,如果在不添加定香劑的情況下,淡香水的留香時間可以維持在3-4小時左右。
- 古龍水:是香精濃度較低的香水種類,香料濃度只佔整瓶香水的4-8%,如果在不添加定香劑的情況下,古龍水的留香時間可以維持在1-2小時左右。
但是香水的留香時間也會跟香水裡的香氛分子組成、氣候(高溫低溫、晴天雨天)、環境(辦公室、工廠、店鋪)相關喔!所以上述的留香時間可以當作一個參考值,最好可以實際到香水店中試用你喜歡的香水,看看在不同氣候、環境下香氣可以在身上停留多長時間喔!
在了解香水的組成後,或許有些朋友會動了自己製作香水的念頭,調製出一款自己的香水!藉由挑選出自己喜歡的香氣組合出一款專屬的香水,是個很值得嘗試的體驗!
但是這邊要特別提醒大家,因為香水在臺灣是屬於化粧品的範圍,所以是有受到化粧品衛生安全管理法所規範的,如果沒有經過合格的化粧品工廠生產製造是不能販賣、贈送、公開陳列還有試用的喔!所以建議大家自製的香水還是自己使用就好囉!
當然自己要準備齊精油、單體、香水酒精屬實不是一件容易的事情,也會花費許多金錢,這時候不妨也可以考慮參加市場上的調香課程、調香工作坊體驗香水的調香。
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如果對於香水想了解更多,也可以參考以下的網站們進行更多的了解喔!
美國個人護理品協會PCPC(Personal Care Products Council):https://www.personalcarecouncil.org/
International Fragrance Association(國際日用香料香精協會):https://ifrafragrance.org/
衛生福利部食品藥物管理署-化粧品範圍及種類表:https://www.fda.gov.tw/TC/siteListContent.aspx?sid=11189&id=32955
全國法規資料庫-化粧品衛生安全管理法:https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=L0030013
衛生福利部食品藥物管理署-化粧品產品登錄專區:https://www.fda.gov.tw/tc/sitecontent.aspx?sid=3435
衛生福利部食品藥物管理署-特殊用途化粧品查驗登記:https://www.fda.gov.tw/tc/site.aspx?sid=294&r=1083721795
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編輯:看卓編