气味分析

随着人们对健康安全的诉求，消费者对车饰，家具，生活用品，玩具散发出来的气味越来越敏感。气味时刻影响着用户的生活体验感，成为影响产品销售的重要因素之一。通过气味解决方案来改善用户最终的体验是未来的趋势。找到涂料气味来源涂料通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加颜料、相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。按涂料使用分散介质可以将涂料分为溶剂型涂料和水性涂料（乳液型涂料、水溶性涂料）。涂料中的气味来源主要来自树脂、乳液、助剂、有机溶剂中的游离单体，也即挥发性的有机物VOCs。 根据化合物的气味阈值，有些即使浓度非常低，也会产生令人不悦的气味。只有找到气味来源，才能的放矢的解决气味问题，从而有针对性的进行原材料和工艺的优化。GERSTEL提供全面的解决方案高效的采样技术，对涂料中的VOCs进行全面的捕集无歧视的进样技术，使分析物100%进入色谱分析设备灵敏的嗅闻嗅辨技术，准确找到气味所对应的化合物强大的气味物质数据库，锁定气味化合物的化学式案列介绍水溶性树脂（示意图）样品：水性树脂 采样技术：搅拌棒吸附萃取 SBSE采样过程：将是适量样品放入20ml的顶空瓶，加入适量水稀释，放入带PDMS吸附层的搅拌质子Twister（10mm长，层厚1mm），在室温下搅拌萃取1小时。 进样：萃取结束后，使用GERSTEL TDU2 热脱附单元进行热脱附进样嗅闻嗅辨：使用嗅觉检测口ODP4进行GC-O-MS分析数据处理： 使用GERSTEL嗅觉数据处理软件ODI对气味物质进行分析和锁定使用Twister搅拌吸附棒萃水性树脂样品流程（示意图）使用SBSE-TD-GC-O-MS技术得到的水溶性树脂色谱图和嗅觉图的重叠视图通过GC-O-MS技术检测到的气味化合物（列出部分）及对应的气味描述保留时间化合物风味描述8.53正丁基醚醚、化学味、果味11.22乙酸丁酯果香、苹果香、胶水、刺激12.75乙苯芳香、汽油、胶水13.14丙酸丁酯甜、果香、苹果香14.192-丙烯酸丁酯刺激气味、果香15.38丁酸丁酯

气味分析是一个与人们的生活息息相关的课题。环境、饮用水、食品、服装、电子、装修、接触材料等等行业都对气味有明确的检测要求，不良气味的存在直接影响人们的日常生活，损害人们的健康。气味分析也是近些年的热点研究课题。如天然产物精油和中药材中挥发性成分分析，香精香料中挥发性成分分析，食品如酒中香气成分的分析等，也有研究者通过中药材中气味和滋味的分析来辨别中药材的真伪。不同样品中气味成分复杂，含量时高时低，因此，气味分析既是一个热点问题，又是一个难点问题。随着人们对气味物质的关注日益增加，对于气味物质的检测需求呈现逐渐上升的趋势，快速明确气味类型、识别出相应的气味物质，既可有效预防和控制不良气味造成的安全问题，又可大幅提升基础研究的效率。目前气味物质的检测方法主要包括感官检测法和仪器检测法。感官检测法是靠专业人员的嗅觉来进行判断，只能判断气味的类型和强度，如果需要准确定位气味物质，仍需依靠仪器。仪器法主要采用GCMS，GCMS可对样品中的成分进行定性和定量分析，但仍然面临很多问题：样品首先需要经过萃取等复杂的前处理过程；在进行定性分析时，由于实际样品通常都非常复杂，检查出的化学成分往往非常多，很难确认是哪一个组分引起的气味；在进行定量分析时，需要购买目标化合物的标准品建立标准曲线定量；由于人的嗅觉对每种化合物的敏感程度是不同的，在获得目标化合物的定量结果后，我们还需要了解每个化合物产生气味的阈值，才能确定产生气味的化合物。这些问题都大大增加了GCMS进行气味分析的复杂性和难度，在出现气味问题的时候，往往不能准确及时地解决。气味检测法规涵盖了各行各业的方方面面。如GB/T5750.4-2006 《生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标》规定的生活饮用水的气味分析方法、GB/T 5525-2008《植物油脂 透明度、气味、滋味鉴定法》、GB/T 5492-2008《粮油检验 粮食、油料的色泽、气味、口味鉴定》、GB/T 35773-2017《包装材料及制品气味的评价》、SN/T 3179-2012《食品接触材料检测方法 纸和纸板 感官分析 气味》、YY/T 0471.6-2004《接触性创面敷料试验方法 第6部分 气味控制》、GB/T 28024-2011《絮用纤维制品异味的测定》、GB/T18885-2009 《生态纺织品技术要求》规定的生态纺织品气味分析方法、GB/T 28006-2011《家用卫生杀虫用品 气味等级》、HG/T 4065-2008 《胶粘剂气味评价方法》、QB/T 2725-2005《皮革气味的测定》等，这些法规均采用感官分析法来分析评价气味。气味分析是涉及行业非常广泛的领域，包括汽车、环境、饮用水、食品、纺织、电子、建筑等等。这些行业一般都会采用感官检测法来对产品质量进行控制。比如各大汽车厂商均采用感官检测法来控制汽车零部件质量；自来水厂一般依据GB/T 5750.4-2006 《生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标》来控制自来水的不良气味质量。但是当气味质量问题发生时，感官检测法无法快速确定气味物质，找到问题源头，从而快速解决质量问题。而仪器分析法主要采用的GCMS，也还缺乏相应标准和方法，来快速确定气味物质。因此，岛津气味分析系统正好可以填补这一空白，满足市场对于气味物质快速检测的需求。 岛津公司推出的气味分析系统，可基于GCMS-TQ系列三重四极杆气质联用仪和GCMS-QP2020单四极杆气质联用仪，支持顶空、Mono Trap、SPME、直接液体进样等多种进样方法，为不同需求的客户提供气味分析的解决方案。气味系统配套Smart Database数据库，气味物质质谱库，登记了约150种气味化合物的方法参数、质谱图、半定量参数和感官信息（气味特征和气味阈值等），可协助用户对气味成分进行快速、准确的筛查。为此，分析中心将使用气味分析系统进行的应用数据，收录在《岛津气味分析系统应用文集》中，供用户参考借鉴。

德国AIRSENSE公司的PEN3电子鼻可以对烟熏液样品具有明显的应答，不仅可通过气味对烟熏液进行区分，还可以分析几个样品之间气味差异主要体现在哪些组分上。测试过程非常简单，也很容易操作，每个样品的测试周期大约3-5分钟样品信号采集稳定，结果明显。烟熏液样品的电子鼻主要响应的传感器一致，但各样品在的传感器响应强弱上存在一定的差异，故可将其完全区分开来。此次试验数据清晰直观，具有很强的可靠性、稳定性和重复性。 通过电子鼻采集样品的气味信息，经过电子鼻自带的分析软件进行分析，本次实验主要做的是样品之间的聚类分析，通过PCA、LDA和Loading来分析样品之间的气味是否存在差异，且判定气味的差异主要来源于哪类气味成分。德国 AIRSENSE PEN3 型电子鼻数据处理方法1、传感器响应值本实验在对每个样品的数据采集过程中，通过查看每个传感器响应信号的变化曲线、 每个时间点的信号值及星型雷达图或柱状指纹图，可以清晰考察各个传感器在实验分析过程中的响应情况。并通过传感器选择设置可以查看在不同数量的传感器情况下的响应情况。2、聚类分析由于每个传感器对某一类特征气体响应剧烈，可以确定样品分析过程中样品主要挥发出了哪一类特征气体。对于样品区分分析，本实验提取10个传感器的特征值，然后采用主成分分析法（PCA），线性判别法（LDA）和传感器区别贡献率分析法（Loadings）作为主要区别分析方法。3、未知样的判定通过区别判定DFA、欧氏距离 EUCLID、马氏距离MAHALANOBIS和相关性分析CORRELATION等方法，有效判定未知样归属于哪一类，达到一个用电子鼻验证未知样的实验结果。4、PLS 定量预测PLS运算用来通过传感器信号来计算量化表达式，依据PLS偏最小二乘法建立的气味浓度综合值分析模型。应用一个先前训练的模型和一个量化值可以对一个给定的变量计算测量值（向量）。根据使用的需要，可以定义不同的量化变量。例如，在食品分析中定义香气浓郁度、根据气味判定食品的货架期或在环境监管中定义恶臭强度时均十分有用。