Flüchtige organische Verbindungen (VOC-Analytik)

Silberne Probenbehälter für die Headspace Analyse

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.

Unsere Leistungen im Bereich VOC-Analytik

Aromafreisetzung bei Lebensmitteln

Lebensmittel setzen beim Verzehr geruchsaktive VOCs frei, die den sensorischen Gesamteindruck des Produkts bestimmen. Wir ermitteln Freisetzungsmechanismen von Aromen und optimieren Lebensmittelmatrices auf gewünschte Aromastoffe.

Verderbsmarker und Shelf-Life

Wir identifizieren VOCs als Marker für den Verderb von Lebensmitteln. Dabei berücksichtigen wir haltbarkeitsbeeinflussende Faktoren, wie Verpackung und Lagerbedingungen, und beschreiben Bildungs- und Abbauprozesse der Substanzen.

Emissionen im Innenraum

Mittels VOC-Analytik bestimmen wir die charakteristischen Gerüche in Innenräumen (von z.B. Automobilen) und entwickeln Strategien zur Reduktion unerwünschter Gerüche oder Störsubstanzen, wie bspw. gesundheitsrelevanter VOCs.

Emissionen aus Materialien

Viele (Roh-)Materialien treffen nicht das geforderte Qualitätsniveau von Lebensmittel- und Verpackungsindustrie. Wir klären Störgerüche auf und entwickeln Methoden zur Entfernung flüchtiger Kontaminanten.

Pharmakokinetik von Metaboliten

Metabolite in VOCs geben wichtige Hinweise darüber, wie z.B. ein Medikament im Körper verstoffwechselt wird. Zur Bestimmung der exogenen Substanzen führen wir Atemgas- und Urinanalysen durch.

Maßgeschneiderte Methodenentwicklung

Die Analyse von VOCs gibt für verschiedenste Anwendungen wertvolle Hinweise. Unser interdiziplinäres Team entwickelt Methoden, die genau auf Ihre Produkte und spezifischen Anforderungen abgestimmt sind.

Zwei Wissenschaftler untersuchen am Bildschirm die Ergebnisse aus der PTR-MS Analyse — Die Ergebnisse aus der online Analytik enthalten Echtzeit-Informationen über die untersuchten flüchtigen Emissionen.

Beschriftete Probenvials für Headspace Analyse in Halterung — Mithilfe von zerstörungsfreien Headspace-Analysen wird die Zusammensetzung von VOCs aus verschiedensten Produkten bestimmt.

Eine Hand gibt ein grünes rundes Plastikspielzeug in eine Mikrokammer zur Analyse — 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.

Emissionsanalytik und Diagnostik