1.Wyjaśnić pojęcia: próg wyczuwalności – jest to najmniejsza ilość substancji wyczuwana przez zmysł węchu w 1m³ powietrza ; solubilizacja - jest to proces zwiększania rozpuszczalności substancji za pomocą tzw. pośredników rozpuszczania czyli solubilizatorów. Ze względu na rodzaj solubilizatorów i mechanizm ich działania można wyróżnić dwa typy solubilizacji: hydrotropową i micelarną; rezynoid - chemiczny ekstrakt zapachowy otrzymywany ze wszystkich, oprócz kwiatów, części roślin oraz ich wydzielin, stosowany do wytwarzania lub wyrównywania woni olejków zapachowych; konkret - pozostałość po odpędzaniu rozpuszczalnika nosi nazwę „konkret” (concret). Ma konsystencję masła i zawiera, poza olejkiem eterycznym, żywice i woski oraz barwniki; absolut – po oddestylowaniu alkoholu otrzymuje się najszlachetniejszą i najbardziej kosztowną postać związku zapachowego, tzw. absolut, wykorzystywany w przemyśle perfumeryjnym; zeste – olejki eteryczne które znajdują się w wierzchniej części skórki owoców; enfleurage – technika która jest jedna z najstarszych metod wyodrębniania olejków eterycznych, kilkukrotnie bardziej wydajna od metody ekstrakcyjnej. Nadaje się do uzyskiwania olejków z najbardziej delikatnych świeżych kwiatów, np. jaśminu, tuberozy lub pomarańczy.

2.Przedstaw mechanizm działania zmysłu węchu. Właściwością chemiczną związku konieczną do wykrycia jego zapachu jest dostateczna prężność par, aby cząsteczki mogły dotrzeć do receptorów węchu. Kontakt cząsteczek zapachowego związku chemicznego z powierzchnią receptorów powoduje powstanie impulsu o charakterze elektrycznym. Impuls ten niezwłocznie przechodzi do opuszki węchowej znajdującej się tuż nad komorą nosową, a stamtąd płynie do mózgu.

3.Wymień grupy związków chemicznych występujących w olejkach eterycznych oraz przedstaw procesy przetwarzania i dojrzewania żywności, w których te związki powstają. Olejki eteryczne są złożoną mieszaniną węglowodorów, alkoholi, aldehydów, ketonów należących do szerokiej gamy związków zwanych terpenami. Aldehydy i ketony tworzą się podczas pieczenia ciast i prażenia kawy. Wiele związków heterocyklicznych to istotne składniki aromatu mięsa.

4.Wyminień kilka aromatów syntetycznych, podaj ich wzory strukturalne oraz nazwij zwyczajowo i zgodnie z zasadami nomenklatury chemicznej. Wanilina C₈H₈O₃; octan etylu C₄H₈O₂ (zapach jabłek); octan amylu C₇H₁₄O₂ (zapach gruszek); maślan etylu C₆H₁₂O₂ (zapach ananasa).

5.Scharakteryzuj znane metody wyodrębniania olejków etrycznych: (pyt.7)

6.Przedstaw zasadę uzyskiwania olejków metodą destylacji z parą wodną. Najstarsza jak i najczęściej stosowana metoda. Zwykle głównym składnikiem tej mieszaniny jest woda. Pozwala to na wyodrębnienie z mieszaniny substancji niżej wrzących niż woda pod warunkiem, że ich prężności par są dostatecznie wysokie. W ochłodzonym destylacie przez oziębienie związek może krystalizować; jeśli jest cieczą, to tworzy odrębną fazę. W celu zwiększenia wydajności destylat można poddać ekstrakcji małą ilością rozpuszczalnika np: eteru dietylowego lub chlorku metylenu.

7.Scharakteryzuj i porównaj metody ekstrakcyjne wyodrębniania olejków eterycznych roślin: destylacja parą wodną (pyt.6); sucha destylacja (w procesie tym masa roślinna nie jest mieszana z wodą, lecz układana na siatce, na którą następnie kieruje się strumień ciepłej pary. Pod wpływem ciepła uwalniają się cząsteczki związków zapachowych, które kierowane są do chłodnicy a potem do odbieralnika, z którego odsączany jest olejek); destylacja frakcjonowana (pozwala ona wyodrębniać niektóre szlachetne składniki surowych olejków. Pozwala to na podniesienie mocy, zapachu, subtelności, rozpuszczalności); ekstrakcja rozpuszczalnikami organicznymi (olejki eteryczne wydobywane są z surowców roślinnych przez kilkakrotną ekstrakcję odpowiednio dobranym rozpuszczalnikiem. Ekstrakt poddawany jest częściowej destylacji. W ten sposób z jednej strony otrzymujemy związki zapachowe, woski oraz pigmenty, z drugiej zaś rozpuszczalnik, który może być odzyskiwany w drodze recyklingu); ekstrakcja CO₂ w stanie nadkrytycznym (pod odpowiednim ciśnieniem oraz w temperaturze przekraczającej 31^oC CO₂ znajduje się w stanie nadkrytycznym, tzn. w fazie przejściowej między gazem i cieczą. W tych wyjątkowych warunkach CO₂ ma zdolność rozpuszczania wielu związków organicznych. Ta metoda jest szczególni skuteczna w przypadku przypraw, drewna lub kory); tłoczenie na zimno (olejki eteryczne znajdują się w wierzchniej części skórki owoców wydobywa się przez wyciskanie na zimno, a następnie oddziela się je od soku przez filtrowanie i odwirowywanie. Metoda ta jest szybka, skuteczna i daje esencję o wysokiej jakości); technika gorącego i zimnego enfleurage (pyt.8).

8.Przedstaw zasady metod gorącego i zimnego enfleurage. Technika gorącego enfleurage wykorzystuje zdolność rozpuszczania się olejków eterycznych w tłuszczach. Olejki eteryczne estrahowane są tłuszczem rozgrzanym do 70⁰C. Tłuszcz nasycony olejkami eterycznymi stygnie i zamienia się w tzw. pomadę kwaitową. Olejki eteryczne wyodrębinia się z pomady przez ekstrakcję alkoholem etylowym. Technika zimnego enfleurage wykorzystuje zdolność tłuszczów do absorpcji olejków eterycznych. Świeżo zebrane delikatne części roślin (płatki) prasowane są pomiędzy szklanymi płytami pokrytymi tłuszczem wieprzowym. Sprasowany surowiec usuwa się, a przestrzenie pomiędzy płytami wypełnia świeżymi częściami kwiatów i ponownie prasuje aż do uzyskania pełnego nasycenia tłuszczu olejkami eterycznymi. Następnie olejki estrahowane są z tłuszczu alkoholem etylowym.

9.Omów biosyntezę związków zawierających układ izoprenowy. Substancją wyjściową do biosynezy układu izoprenowego jest acetylokoenzym A, główny produkt metabolizmu cukrów i tłuszczów. Po kilku etapach w wyniku przemian enzymatycznych tworzy się odpowiedni karboksydiol, który po dekarboksylacji i przyłączeniu difosforanu daje aktywny izopren, będący w równowadze z innym izomerem. Ten ostatni etap przemiany katalizowany jest przez enzym zwany izomerazą izoprenylową. Pirofosforan izoprenylu zawiera tzw. wysokoenergetyczne wiązanie pomiędzy resztami kwasu fosforowego i jest substratem do syntezy różnych izoprenów.

10.Scharakteryzuj właściowości wybranych przypraw i olejków z nich wyodrębnionych. Olejek bazyliowy – powszechnie znana i stosowana głównie do potraw mięsnych, ale także jako świeże ziele do sałatek. Bazylia i olejek z niej wyodrębniony działa pobudzająco i wzmacniająco przy zmęczeniu fizycznym i umysłowym. Pomaga w koncetracji, zwiększając efektywność procesów myślenia. Łagodzą leki i depresje oraz stany histerii i związaną z tym bezsenność. Jako środki przeciwbólowe. Odstraszaja niektóre owady, łagodzą skutki ukąszeń np: osy. Olejek imbirowy – z wysuszonego kłącza imbiru lekarskiego. Wydajność z jaką otrzymuje się olejek wynosi 2%. Jako przyprawa najbardziej ceniona w kuchni chińskiej i indyjskiej. Olejek ma działanie antyseptyczne, znajduje zastosowanie w leczeniu zatruć pokarmowych i niestrawności. Jako składnik preparatów stosowanych przy bólach mięśni, reumatyzmie, artretyzmie. Skuteczny w leczeniu alkoholizmu. Olejk ten to łagodny afrodyzjak; Olejek kminkowy – z roztartych owoców kminku zwyczajnego. Wydajność otrzymywania wynosi ok. 4,5% a w niektórych przypadkach nawet 7%. Zastosowanie w przemyśle spirytusowym jako aromatyczny olejek bezterpenowy. W medycynie ludowej stosowany przy schorzeniach gastrycznych. Ma działanie łagodnie pobudzające oraz moczo- i żółciopędne, dlatego znalazł zastosowanie w leczeniu schorzeń dróg moczowych oraz cellulitis. Zwiększa wydzielanie mleka u matek karmiących.

11. Narysuj wzory strukturalne i podaj nazwy pięciu wybranych składników olejków eterycznych.