Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Emissionsanalytik und Diagnostik
Wie werden Aromastoffe aus Lebensmitteln freigesetzt? Welche Geruchsstoffe entstehen durch die Verarbeitung oder während der Lagerung von Produkten? Woher kommt der charakteristische Geruch bei bestimmten Materialien? Die Analyse von flüchtigen organischen Verbindungen (engl. volatile organic compounds, VOCs) dient u. a. der sensorischen Produktoptimierung oder zur Minimierung gesundheitsschädlicher Emissionen.
Wir beobachten und charakterisieren die Freisetzung von VOCs aus diversen Produkten und Materialien. Dabei passen wir unsere analytischen Methoden genau an Ihre Produkte und individuellen Herausforderungen an. So können wir die typischen Zusammensetzungen und Muster für VOCs aus diversen Quellen, wie bspw. aus biogenen Rohmaterialien und Lebensmitteln, sowie Kunststoffen und Consumer-Produkten, oder Abfällen aufschlüsseln. Dadurch erhalten wir wichtige Informationen über das Vorhandensein oder die Entstehung chemischer Stoffe – erwünscht sowie unerwünscht – und können Maßnahmen zur Vermeidung oder Förderung bestimmter Substanzen entwickeln.
Die Ergebnisse aus der online Analytik enthalten Echtzeit-Informationen über die untersuchten flüchtigen Emissionen.
Mithilfe von zerstörungsfreien Headspace-Analysen wird die Zusammensetzung von VOCs aus verschiedensten Produkten bestimmt.
Emissionen aus Konsumgütern, Lebensmitteln und (Roh-)Materialien bei unterschiedlichen Temperaturen können mit einem Mikrokammer-/Wärmeabzugssystem charakterisiert werden.
Charakterisierung, Monitoring und Optimierung von VOCs
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.
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.