Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Sensorische Optimierung von Rohstoffen, Werkstoffen und Produkten
Geruchsanalytik: Charakterisierung von Gerüchen & Ursachenklärung bei Störgerüchen
Anwendungsbereich Non-Food: Konsumgüter, Bedarfsgegenstände, Textilien, Spielzeug, Roh- und Verpackungsmaterialien, und Werkstoffe.
Viele Produkte des täglichen Bedarfs, aber auch Rohmaterialien und Werkstoffe haben einen charakteristischen Geruch. Ist dieser Geruch unangenehm oder tritt er plötzlich auf, kann die Entschlüsselung von allen geruchsaktiven Substanzen des jeweiligen Produkts wichtige Implikationen geben.
Um die Fragen nach den Ursachen, möglichen negativen physiologischen Effekten oder Optimierungspotenzialen zu beantworten, führen wir sowohl qualitative als auch quantitative sensorische Analysen durch. Dabei klären wir die potenziellen Bildungswege dieser flüchtigen Verbindungen und mögliche Vorläufersubstanzen, die zur Geruchsstoffbildung beitragen, auf.
Durch unsere umfassende Kenntnis von Stoffeigenschaften entwickeln wir zudem geeignete Vermeidungs- bzw. Minimierungsstrategien für die unterschiedlichsten Produkte und Materialien.
Wir unterstützen Sie umfassend und zielführend bei der Charakterisierung von Gerüchen als auch in der Ursachenklärung bei Störgerüchen.
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Charakterisierung, Monitoring und Optimierung von Geruchsstoffen
Unsere Methoden zur Analyse aromaaktiver Verbindungen
Die Charakterisierung von Geruchsstoffen erfolgt mittels Gaschromatographie-Olfaktometrie (GC-O) in Koppelung mit massenspektrometrischen (MS) Methoden. Durch den Einsatz der GC-O werden die geruchsaktiven Verbindungen von den geruchsinaktiven Verbindungen klar unterschieden. Dadurch werden schon während der Analysen diejenigen Verbindungen herausgefiltert, die mit einem charakteristischen sensorisch wahrnehmbaren Geruch bzw. Störgeruch in Verbindung stehen. Diese fokussierte Analytik ermöglicht auch einen direkten Vergleich störender Komponenten zwischen verschiedenen Proben.
Die Identifizierung der geruchsaktiven Spurenkomponenten erfolgt mittels zweidimensionaler GC-O/MS mit sehr hoher Trennleistung. Hierbei werden die Geruchsstoffe an zwei gekoppelten gaschromatographischen Trennsäulen voneinander getrennt und anschließend sowohl massenspektrometrisch analysiert als auch an einem Odour-Detection-Port von unserem hoch spezialisierten Sensorikpanel hinsichtlich ihrer Geruchsqualität bewertet.
Der Abgleich der chemisch-analytischen Untersuchungen erfolgt stets mit den entsprechenden human-sensorischen Bewertungen, um sicherzustellen, dass alle Störsubstanzen erfasst wurden.
Untersuchung dynamischer Prozesse in Echtzeit
Für die Echtzeit-Erfassung und Quantifizierung von VOCs wird insbesondere die Protonentauschreaktions-Massenspektrometrie (PTR-MS) – auch mit Flugzeitmassenspektrometer (PTR-TOF-MS) – verwendet.
Die PTR-MS-Methode erlaubt es, kleinste Konzentrationsveränderungen von VOCs im Ultraspurenbereich zu detektieren. Da entscheidende Freisetzungsprozesse oftmals nur kurzfristig auftreten, wie zum Beispiel mechanische und enzymatische Prozesse während des Kauvorgangs, sind Echtzeit-Analysen von zentraler Bedeutung. Dabei setzen wir die PTR-MS sowohl für in vivo (z.B. Nosespace-Analysen) als auch in vitro-Analysen (z.B. Headspace-Analysen) ein.
Erhalten Sie hier weitere Informationen zu unseren PTR-MS-Messgeräten!
Umfangreiche (Stör-)Substanzanalytik
Ergänzend zur PTR-MS kommt bei der Analyse von VOCs die Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS) sowie weitere moderne zweidimensionale GCxGC-MS-Analytik zum Einsatz. Dies ermöglicht eine umfassende Charakterisierung von VOCs mit hoher Auflösung auch im Spurenbereich. Gasproben werden bspw. durch den Einsatz eines Mikrokammer/Thermoextraktor auf Adsorberröhrchen (z.B. Tenax) gewonnen, die anschließend durch Thermodesorption in das GC-MS-System zur Analyse initiiert werden.
Alle Informationen zu unseren Analytik-Geräten
Unser Service im Bereich Charakterisierung, Monitoring und Optimierung von Geruchsstoffen:
- Sensorische Produktoptimierung
- Optimale Prozessüberwachung dank Echtzeit-Analysen
- Identifizierung von VOCs und VOC-Profilen
- Schnelles Screening von (geruchsaktiven) Störsubstanzen
- Aufklärung von VOC-Migration
- Grenzwerteinhaltung
- Bestimmung der Luftqualität
- Sichergestellte Produktqualität
- Zugriff auf moderne Analyse-Geräte und Labore
- Beratung durch erfahrenes, interdisziplinäres Team
Geruchsanalytik für verschiedene Produkte und Anwendungen
Kunststoffe und Rezyklate
Viele Kunststoffe und Rezyklate weisen unangenehme Störgerüche auf. Insbesondere verunreinigte Kunststoffe aus post-consumer Abfällen erfüllen deshalb oft nicht das geforderte Qualitätsniveau der Verpackungsindustrie. Wir charakterisieren diese geruchsaktiven Kontaminanten und entwickeln maßgeschneiderte Lösungen zur Geruchsoptimierung bzw -minimierung.
Weitere Informationen zu unseren Leistungen zum Thema Charakterisierung und Optimierung von Geruch in Kunststoffen und Rezyklaten.
Kinderprodukte und Spielzeug
Spielwaren und Produkte für Kinder haben oftmals einen auffälligen Geruch. Wir identifizieren diese flüchtigen Substanzen, mögliche Bildungswege und ihre Wirkung auf den Menschen. Dabei konnten wir bereits zeigen, dass viele Verbindungen zu Fehlgerüchen und Reizeffekten führen können.
Weitere Informationen zu unseren Leistungen im Bereich Ursachenklärung von Reizeffekten und Störgeruch bei Kinderprodukten.
Holz und Holzprodukte
Der charakteristische Geruch von Holz ist bislang wenig erforscht. Wir untersuchen seine Geruchsstoffe und Strukturen mit modernen geruchsanalytischen Methoden aus der Lebensmittelaromaforschung. Zudem klären wir, welche Geruchsstoffe aus Holz in seine Folgeprodukte wie Papier und Karton übergehen und wie sie sich während des Herstellungsprozesses verändern.
Erfahren Sie mehr über unsere Forschungsaktivitäten im Bereich Holz sowie Holzprodukte und ihre sensorischen Eigenschaften.
Weitere Produktgruppen und Rohstoffe
Mit unseren Analysemethoden können wir flüchtige Verbindungen in vielen weiteren Non-Food-Produkten und Materialien bestimmen, z. B.:
- Verpackungen und Gegenstände für den Lebensmittelkontakt
- Klebstoffe, Bindemittel
- Kosmetika, Body Care-Produkte
- Rohstoffe (z.B. Fette oder Fett-Derivate)