DE10062261A1 - Verfahren zur Klassifizierung chemischer Stoffe nach Geruchsmerkmalen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur automatisierten, qualitativen Klassifizierung von chemischen Stoffen und Stoffgemischen nach Geruchsmerkmalen offenbart, welches folgende Schritte umfaßt: DOLLAR A a) Vermessung von humansensorisch vorbestimmten Referenzproben mittels eines Sensorsystems, umfassend mindestens zwei Sensoren; DOLLAR A b) Erzeugung wenigstens eines Meßwertes für die jeweilige(n) Referenzprobe(n); DOLLAR A c) Bildung eines oder mehrerer Geruchsmerkmalscluster anhand der für die Referenzproben ermittelten Meßwerte; DOLLAR A d) Vermessung einer Probe eines Stoffes oder Stoffgemisches mittels des genannten Sensorsystems, wobei wenigstens ein dem Stoff/Stoffgemisch zugeordneter Meßwert des Sensorsystems erhalten wird; DOLLAR A e) Bestimmung der Geruchseigenschaften des Stoffes/Stoffgemisches durch die relative Lage des/der zugehörigen Meßwerte(s) in oder zu einem der in Schritt (c) definierten Cluster. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich zur Produktionssteuerung chemischer Prozesse nach Geruchsmerkmalen verwenden, wobei an mindestens einer Stelle innerhalb des Prozesses Proben des Stoffgemisches entnommen werden, die Proben mittels des Klassifizierungsverfahrens vermessen werden und die so gewonnenen Meßwerte mittels eines geeigneten Regelkreises zur Steuerung der eingesetzten Menge mindestens eines Rohstoffes, Zusatzstoffes oder Hilfsstoffes genutzt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten, qualitativen Klassifi­ zierung von chemischen Stoffen und Stoffgemischen nach Geruchsmerkmalen, sowie die Verwendung dieses Verfahrens zur Rohstoffkontrolle, Produktionskontrolle, Produktions­ steuerung und Endpunktkontrolle nach Geruchskriterien. Die Erfindung betrifft ferner ein Sensorsystem zur automatisierten qualitativen Klassifizierung chemischer Stoffe nach Ge­ ruchsmerkmalen.

Die Qualitätskontrolle von Rohstoffen, Zwischenprodukten und Endprodukten in Verfah­ ren der chemischen Industrie erfolgt in der Regel durch verschiedenste Methoden der che­ mischen Analytik. Hierdurch können Veränderungen der stofflichen Zusammensetzung in der Regel erkannt und deren Einfluß auf die Qualität und technischer Brauchbarkeit des untersuchten Produktes gemacht werden.

Insbesondere bei Endverbraucherprodukten wie beispielsweise Wasch- und Reinigungs­ mitteln ist daneben der Geruch des Endproduktes von entscheidender Bedeutung. Merk­ würdig oder übel riechende Waschmittel sind in der Regel undverkäuflich. Da bereits ge­ ringste Spuren von Verunreinigungen und Nebenprodukten einen z. T. erheblichen Einfluß auf den Geruch eines Stoffgemisches haben können. Diese kleinen Anteile von Verunrei­ nigungen werden mittels herkömmlicher Routineanalytik jedoch entweder nicht erfaßt oder deren Einfluß auf den Geruch des Stoffgemisches wird nicht erkannt. Somit müssen in Verfahren des Standes der Technik neben der aufwendigen chemischen Analytik noch zu­ sätzlich humansensorische Geruchskontrollen durchgeführt werden.

Aufgrund der Komplexität von Gerüchen, wird die Qualitätskontrolle bezüglich des Ge­ ruchs beispielsweise bei Wasch- und Reinigungsmitteln deshalb in der Regel durch ge­ schulte Fachkräfte am Produktionsstandort humansensorisch durchgeführt. Hierbei handelt es sich in der Regel um Labor- bzw. Produktionsmitarbeiter, die über eine besonders gut ausgeprägten Geruchssinn verfügen und von Experten (Parfümeuren) unterrichtet werden. Die humansensorische Kontrolle erfolgt derart, daß Referenzproben eines einwandfreien Produktes vorgegeben werden und die Prüfer humansensorisch lediglich Abweichungen von diesen Standard-Mustern feststellen und in akzeptable bzw. nicht akzeptable Proben einteilen.

Naturgemäß besteht bei menschlichen Prüfern das Problem, daß das Ergebnis der human­ sensorischen Prüfung durch eine subjektive Wahrnehmung bestimmt wird und Schwan­ kungen aufgrund der Tagesform der Prüfer unvermeidbar sind.

Im Rahmen der Überwachung eines Produktionsprozesses durch Humansensorik führen festgestellte nicht akzeptable Gerüche in der Regel dazu, daß das entsprechende (Zwi­ schen-)Produkt beim inakzeptablem Geruch entweder verworfen werden muß, oder der Geruch durch Zusatz von Parfümen überdeckt wird. Dieses Verfahren ist dementsprechend teuer und ineffizient, da hier eine automatisierte, objektivierbare Produktionskontrolle bzw. Produktionssteuerung nicht möglich ist.

Insbesondere können Herstellungsprozesse nicht kontinuierlich überwacht und gesteuert werden, da die humansensorische Kontrolle ein diskontinuierliches Verfahren ist. Wenn man berücksichtigt, daß es sich bei den unerwünschten Geruchsstoffen häufig um geringe Mengen von Verunreinigungen unbekannten Ursprungs handelt und der sich aus einer Kombination von Geruchsstoffen ergebende Gesamtgeruch sich nicht vorhersagen läßt, besteht ein großer Bedarf an einem Sensorsystem zur automatisierten, qualitativen Klassi­ fizierung con chemischen Stoffen und Stoffgemischen nach Geruchsmerkmalen.

Im Stand der Technik sind einige chemische Sensorsysteme u. a. auch zur Detektion von Gerüchen, insbesondere aus dem Bereich der Parfümindustrie bekannt. Entsprechende chemische Sensorsysteme werden beispielsweise in der DE 42 27 727, der US 4,818,348, der WO 95/08113, der WO 99/66304 sowie der DE 197 12 194 und der WO 99/47905 be­ schrieben.

Für die Anwendung dieser Systeme sind eine Reihe unterschiedlicher Anwendungen aus den unterschiedlichsten Bereichen der Technik wie beispielsweise Lebensmittelkontrolle, Kontrolle von Verpackungsmaterialien, Parfümen und Geruchsstoffen, Anwendungen im Bereich der medizinischen Diagnostik und Biotechnologie etc. beschrieben.

Die im Stand der Technik beschriebenen Sensorsysteme dienen in der Regel zur Detektion einzelner Geruchsstoffe und deren Quantifizierung. Für den Einsatz chemischer Sensor­ systeme in der Rohstoff und Produktionskontrolle ist jedoch die Korrelation der mit dem technischen System gewonnenen Daten mit den Eigenschaften der untersuchten Muster eine wesentliche Voraussetzung. Im Falle herkömmlicher chemischer Stoffanalytik ist die­ se Korrelation in der Regel einfach zu erstellen, da beispielsweise die Qualität von Kunst­ stoffen und Verpackungsmaterialien oder auch der Reaktionsfortschritt bei biotechnologi­ schen Prozessen mit Methoden der chemischen Analytik anhand des Auftretens bestimm­ barer und quantifizierbarer vorbekannter Stoffe ermittelt werden können.

Aussagen darüber, ob ein im Produktionsprozeß auftretendes Zwischenprodukt- Stoffgemisch nennenswerte Auswirkungen auf die geruchliche Qualität des Endprodukts haben kann, sowie die Klassifizierung der sich einstellenden Gerüche, ob diese inakzepta­ bel oder weniger akzeptabel sind, lassen sich mit den im Stand der Technik beschriebenen Sensorsystemen nicht erreichen.

Hierbei ist zu beachten, daß sich der Gesamtgeruchseindruck eines komplexen Stoffgemi­ sches wie beispielsweise eines Waschmittels aus verschiedensten geruchsbildenden Stoffen in ihrer speziellen Mischung ergibt, sowie der Tatsache, daß aufgrund von teilweise dra­ matischen Intensitätsunterschieden des Geruchs einzelner Komponenten die Geruchsbeiträge dieser Stoffe zum Gesamtgeruch mit der im Stand der Technik Analytik nicht vorher­ sagbar sind.

Zur Klassifzierung derart komplexer Systeme ist die reine chemische Spurenanalytik nicht geeignet, weshalb hier auf humansensorische Kontrollen zurückgegriffen werden muß.

Ein wesentliches Problem der Qualitätskontrolle parfümierter Produkte oder von Produk­ ten, bei denen der Geruch eine wesentliche Eigenschaft darstellt, ist, daß der Geruch des Produktes in der Regel wesentlich durch das zugesetzte Parfüm bzw. die zugesetzten Ge­ ruchsstoffe bestimmt wird. Ein die geruchliche. Qualität beeinträchtigender Neben- bzw. Störgeruch, der vom Konsumenten als negativ wahrgenommen wird, liegt in der Regel bezüglich seines stofflichen Ursprungs in nur kleinen Spuren vor.

Beispielsweise kann in einem Wasch- und Reinigungsmittelprodukt, das zu 1% mit reinem Parfümöl parfümiert ist, eine Verunreinigung im Prozentbereich eines Rohstoffs, der eben­ falls nur im Prozentbereich des Produkts zugesetzt wird, zu einer erheblichen geruchlichen Belastung des Produktes führen.

Es besteht daher ein Bedarf nach einem einfachen und kostengünstigen Verfahren, mit dem man einen solchen Nebengeruch, der in einer um mehrere Zehnerpotenzen kleineren Kon­ zentration als zugesetzte Parfüme und Geruchsstoffe vorliegt, im Gesamtgeruch des Stoff­ gemisches zu bestimmen und eine automatisierte, qualitative Aussage über dessen Auswir­ kung auf den Gesamtgeruchseindruck der Probe und somit über die Qualität des Stoffge­ misches bezüglich seiner Geruchsmerkmale zu machen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Verfahren zu entwickeln, welche die automa­ tisierte Überwachung einer Produktionskette vom Rohstoff für das Rohprodukt bis hin zum fertigen Endprodukt anhand von Geruchsmerkmalen ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur Steuerung und Optimierung einer chemischen Produktion zu entwickeln, welche mittels automatischer Sensorsysteme anhand geruchlicher Merkmale arbeitet.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur automatisierten Qualitätskon­ trolle von Rohstoffen, Rohprodukten, Zwischenprodukten und/oder Endprodukten anhand von Geruchsmerkmalen zu entwickeln.

Insbesondere war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur automa­ tisierten Klassifizierung chemischer Stoffe und Stoffgemische nach Geruchsmerkmalen zu entwickeln.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein geeignetes Sensorsystem zur Klassifizierung chemischer Stoffe und Stoffgemische bereitzustellen.

Die Lösung der genannten Aufgaben ist in den unabhängigen Verfahrens-, Vorrichtungs- und Verwendungsansprüchen beschrieben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich durch Kombination der unabhängigen Ansprüche mit den Merkmalen der abhängigen Unteransprüche.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur automatisierten, qualitativen Klassifi­ zierung von chemischen Stoffen und Stoffgemischen nach Geruchsmerkmalen zur Verfü­ gung, welches folgende Schritte umfaßt:

• a) Vermessung von humansensorisch vorbestimmten Referenzproben mittels eines Sen­ sorsystems umfassend mindestens zwei Sensoren;
• b) Erzeugung wenigstens eines Meßwerts für die jeweiligen Referenzproben;
• c) Bildung eines oder mehrerer Geruchsmerkmalscluster anhand der für die Referenz­ proben ermittelten Meßwerte;
• d) Vermessung einer Probe eines Stoffes oder Stoffgemisches mittels des genannten Sen­ sorsystems, wobei wenigstens ein dem Stoff/Stoffgemisch zugeordneter Meßwert des Sensorsystems erhalten wird;
• e) Zuordnung der Geruchseigenschaften des Stoffes/Stoffgemisches durch die Bestim­ mung der relativen Lage des/der zugehörigen Meßwerte(s) in oder zu einem der in Schritt c) definiertem Cluster;

wobei wenigstens Schritt a) und Schritt d) in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können.

Überraschend wurde nun gefunden, daß sich die Qualität beispielsweise sowohl fertig for­ mulierter Wasch- und Reinigungsmittel, wie auch der darin eingesetzten Rohstoffe, Roh­ produkte und Zwischenprodukte mit geeigneten Sensorsystemen nach geruchlichen Merk­ malen charakterisieren läßt.

Der Einsatz von Sensorsystemen hat gegenüber den herkömmlichen Methoden der instru­ mentellen Analytik den Vorteil, daß Sensorsysteme mit erheblich geringerem instrumen­ tellen Aufwand in höherer Empfindlichkeit Aussagen über das Vorhandensein oder auch das Nichtvorhandensein bestimmter Stoffe machen können.

Vorteile von Sensorsysteme liegen weiterhin darin, daß im allgemeinen eine Separation einzelner Stoffe bzw. die Anreicherung von geringsten Spurenmengen nicht erforderlich ist.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Sensorsystem umfaßt mindestens zwei Sensoren. Die verwendeten Sensoren im Sensorsystem können gleich oder verschiedenartige Sensoren sein. Bevorzugte Sensorsysteme sind monolithische und hybride Verschaltungen mehrerer gleich- oder verschiedenartiger Sensoren, sowohl mit oder ohne elektronische Auswerte­ schaltung. Das erfindungsgemäße Sensorsystem ermöglicht die mehrdimensionale Mes­ sung verschiedener zum Gesamtgeruch des gemessenen Stoffes beitragender Stoffe.

In bevorzugten Ausführungsformen umfaßt das Sensorsystem 2 bis 20, vorzugsweise 3 bis 15 und besonders bevorzugt 4 bis 10, insbesondere 12 elektronische Chemosensoren. Das erfindungsgemäße Sensorsystem kann aber auch 5, 6, 7, 8, 9, 11 oder auch mehr als 20 Sensoren enthalten.

Als Sensoren im Sinne der Erfindung werden solche verstanden, die mechanische, akusti­ sche, thermische, chemische, optische, magnetische oder elektrische Eingangssignale in meßbare und elektronisch auswertbare Größen umwandeln.

Besonders bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden chemische Sensoren. Chemische Sensoren im Sinne dieser Erfindung sind Meßwertaufnehmer, die einzelne Stoffe oder Stoffgruppen in komplexen Stoffgemischen qualitativ und/oder quantitativ messen können.

Chemische Sensoren im Sinne dieser Erfindung bestehen im allgemeinen aus einem che­ misch aktiven Material, das möglichst spezifisch mit einer bestimmten zu messenden Sub­ stanz reagieren soll, welches in der Regel mit einem physikalischen Transducer gekoppelt ist. Durch die Änderung der physikalischen Materialeigenschaften des chemisch aktiven Materials in Folge der Reaktion mit dem zu messenden Stoff wird hierbei in einem in der Regel physikalischen Detektor ein mechanisches, akustisches, thermisches, chemisches, optisches, magnetisches oder elektrisches Signal erzeugt.

Beispiele erfindungsgemäß verwendbarer Sensoren sind dielektrische Sensoren, elektro­ chemische Sensoren, faseroptische Sensoren, amperometrische Sensoren, ionensensitive Sensoren, magnetoresistive Sensoren, optische Sensoren, potentiometrische Sensoren, re­ zeptive Sensoren, und dergleichen.

Insbesondere bevorzugt in Sensorensystemen der vorliegenden Erfindung sind Sensoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MOSFET-Sensoren, MISiC-Sensoren, Metal­ loxidSensoren, Sensoren mit elektrisch leitfähigen Polymeren, Schwingquarz-Sensoren, inbesondere polymerbeschichtete Schwingquarz-Sensoren, amperometrische elektro­ chemische Zellen, Leitfähigkeits-Sensoren, Kapazitäts-Sensoren, insbesondere Interdigi­ talkondensatoren, Thermopiles, katalytische Sensoren (insbesondere sogenannte Hot-Wire- Sensoren), Halbleiter-Sensoren, Wärmeleitfähigkeit-Sensoren, und/oder Ionisationsdetek­ toren, und dergleichen, wobei vorgenannte Sensoren in beliebiger Kombination anordbar sind.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind Metalloxid-Leitfähigkeitssensoren und poly­ merbeschichtete Schwingquarzsensoren, sowie Kombinationen dieser Sensortypen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit einem geeigneten Probennehmer eine definierte Menge des zu bestimmenden Produktes in ein geschlossenes Probengefäß abgefüllt und anschließend ein Gleichgewicht im Gasraum oberhalb der Probe bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei 60°C, eingestellt. Mit einer Hohlnadel wird eine definierte Menge aus dem Gasraum oberhalb der Proben entnommen und in das chemische Sensorsystem überführt.

Das Sensorsystem aus mehreren unterschiedlichen Sensoren, liefert als Ergebnis einer ein­ zelnen Messung einen Merkmalsvektor mit höherer Dimensionalität. So liefert beispiels­ weise ein Sensorsystem bestehend aus n Sensoren einen Merkmalsvekaor in n- dimensionaler Form oder einer höheren Dimensionalität (mathematisch betrachtet ein n- Tupel bzw. n + x-Tupel).

Um unterschiedliche Proben miteinander vergleichen zu können, werden die Merkmals­ vektoren des Sensorsystems (n-Tupel) einer mathenmatischen Koordinatentransformation mit einer Hauptkomponentenanalyse unterzogen. Entsprechende mathematisch-statistische Auswerteverfahren mittels Hauptkomponentenanalyse sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 99/12028 beschrieben, deren statistische Meßwertverarbeitung im vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren ange­ wendet werden kann.

Bei der Koordinatentransformation mit Hauptkomponentenanalyse wird im mehr­ dimensionalen Raum eine maximale Varianz zwischen einzelnen Proben gesucht und da­ mit in der graphischen Darstellung (zwei- oder dreidimensional) eine maximale Diskrimi­ nierung zwischen den einzelnen Proben erzielt. Diese Diskriminierung alleine ist für eine Qualitätskontrolle noch nicht ausreichend, da keinerlei Korrelation mit der Qualität des Produkts hergestellt wird. Für die Korrelation müssen zwei Bedingungen zusätzlich erfüllt werden:
Einerseits kommt es aufgrund von Schwankungen bei der Probenzusammensetzung und andererseits durch zufällige Fehler bei der Messung zu einer gewissen Streuung der Meß­ ergebnisse. Um diese Ungenauigkeiten zu berücksichtigen kann innerhalb einer Klasse von Proben die Standardabweichung in der Richtung der maximalen Varianz der Proben und orthogonal hierzu bestimmt werden. Diese beiden Standard-Abweichungen (σ) definieren die Haupt- und Nebenachsen einer Ellipse in der graphischen Darstellung, in der die Pro­ ben dieser Klasse wiedergefunden werden.

Zur Qualitätskontrolle ist weiterhin eine eindeutige Zuordnung eines eindeutigen Qualitäts­ merkmals zu jeder einzelnen Probe erforderlich. Innerhalb einer Klasse von Proben müssen die Qualitätsmerkmale einheitlich sein, da sich die Klasse über die einheitliche Qualität definiert. Diese Qualitätsmerkmale dienen der Klassifizierung der gemessenen Proben und werden per Referenzmessung von humansensorisch vorbestimmten bzw. klassifizierten Referenzproben ermittelt.

Die humansensorischen Prüfer sind in der Regel ausgebildete Parfümeure, die ein Höchst­ maß an olfaktorischer Beurteilungsfähigkeit gewährleisten. Durch deren humansensorische Klassifikation einzelner Gerüche der vermessenen Referenzproben wird für jede geruch­ lich einheitliche Klasse von Proben ein Geruchsmerkmalscluster definiert, der in der gra­ phischen Darstellung der elliptischen bzw. ellipsoiden Darstellung der Merkmalsvektoren einer Probe bzw. einer einheitlichen Klasse von Proben entspricht.

Durch die so gewonnene Korrelation zwischen den mit dem technischen Sensorsystem gewonnenen objektiven und reproduzierbaren Meßergebnissen mit der Klassifizierung der humansensorischen Experten kann eine Qualitätskontrolle bzw. eine automatisierte Klassi­ fizierung chemischer Stoffgemische nach Geruchsmerkmalen mit objektiven Methoden realisiert werden. Hierzu muß lediglich eine (unbekannte) Probe vermessen werden, und die relative Lage des gewonnenen Meßwerts zu einem der Geruchscluster ermittelt werden.

Eine weitere mathematische Auswertemethode auf Basis statistischer Verfahren unter Verwendung neuronaler Netzwerke und Fuzzylogik, die im Rahmen der vorliegenden Er­ findung verwendet werden kann, ist in der WO 99/12029 beschrieben.

Im wesentlichen beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren zur automatisierten qualitati­ ven Klassifizierung von chemischen Stoffen und Stoffgemischen nach Geruchsmerkmalen die folgenden Schritte:
Zunächst werden humansensorisch vorbestimmte Referenzproben mittels eines erfin­ dungsgemäßen Sensorsystems aus mindestens zwei Sensoren vermessen. Hierbei werden Meßwerte in Form ndimensionaler Merkmalsvektoren erzeugt, wobei n die Zahl der Sen­ soren des chemischen Sensorsystems ist. Diese n-dimensionalen Merkmalsvektoren der vermessenen Referenzproben werden mittels bekannter mathematisch-statistischer Aus­ werteverfahren einer Hauptkomponentenanalyse mit einer Koordinatentransformation un­ terzogen.

Dabei wird die erste Hauptkomponente so ausgerichtet, daß sie eine maximale Varianz und damit auch eine maximale Information zwischen den einzelnen Proben wiedergibt, die zweite und weitere Hauptkomponenten werden jeweils orthogonal zu den bereits definier­ ten Hauptkomponenten ausgerichtet. Als Resultat erhält man eine mehrdimensionale (in der Regel zwei- oder dreidimensionale) Darstellung der Meßergebnisse, bei der die Werte an gleichen Proben zusammenfallen, und die Werte verschiedener Proben möglichst weit getrennt werden.

Die Streuung innerhalb eines Satzes gleicher Proben (als Folge gewisser Inhomogenitäten und zufälliger Fehler bei der Messung) läßt sich dadurch berücksichtigen, daß die Stan­ dard-Abweichung σ in Richtung maximaler Varianz und orthogonal hierzu bestimmt wer­ den.

In der zweidimensionaler Darstellung resultiert hieraus eine Ellipse, in der dreidimensio­ nalen ein Ellipsoid. Diese Ellipse bzw. das Ellipsoid definiert einen Geruchsmerkmalscu­ ster, in dem die Meßwerte gleicher oder geruchlich ähnlicher Proben liegen. Die Meßwerte geruchlich unterschiedliche Proben liegen außerhalb dieses Clusters, bedingt durch die mathematische Auswertung in der Regel relativ weit davon entfernt.

Der sogenannte Geruchsmerkmalscluster definiert in der zwei- bzw. dreidimensionalen Darstellung einen Meßwertbereich, der für eine bestimmte Geruchsklasse steht, die vorab humansensorisch klassifiziert wurde. Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß alle in den Bereich dieses Geruchsmerkmalsclusters fallenden Meßwerte somit über gleiche bzw. stark ähnliche Geruchseigenschaften bzw. Geruchsqualität verfügen.

Die Größe des Geruchsmerkmalsclusters ergibt sich aus der Standardabweichung σ. Durch Multiplikation der Standardabweichung σ mit Faktoren f kann die Größe des Ellipsoids bzw. der Ellipse variiert werden. Je größer f gewählt wird, desto größer wird die Fläche bzw. der Raum des Geruchsmerkmalsclusters, und entsprechend größer wird die Band­ breite an Gerüchen, die in diesem Cluster zusammengefaßt werden. Somit kann durch die Wahl eines geeigneten Faktors f als Multiplikator der Standardabweichung eine geruchli­ che Toleranz definiert werden.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Standardabweichung von 1-5σ, vorzugsweise 2-4σ, insbesondere bevorzugt 1σ, 2σ oder 3σ.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können Geruchscluster hinsichtlich der geruchlichen Klassifizierung nach positiven oder negativen Kriterien definiert werden. Durch Vermes­ sung qualitativ akzeptabel Referenzproben können so positiv definierte Geruchscluster gebildet werden, welche einen Meßwertbereich definieren, innerhalb dem geruchlich ak­ zeptable Proben bzw. Produkte auftreten.

Alternativ hierzu kann durch humansensorische Festlegung geruchlich inakzeptabler Stoff­ proben ein negativ definierter Geruchscluster gebildet werden, welcher dementsprechend einen Meßwertebereich definiert, anhand dessen Proben bestimmt werden können, die über inakzeptable Geruchseigenschaften verfügen.

Nach Erzeugung mindestens eines oder mehrere positiv und/oder negativ definierter Ge­ ruchsmerkmalscluster anhand humansensorisch klassifizierter Referenzproben ist das er­ findungsgemäße System hinreichend kalibriert. Es können nun Proben beliebiger Stoffe oder Stoffgemische mit dem erfindungsgemäßen Sensorsystem gemessen werden, wobei jeden vermessenen Stoff/Stoffgemisch ein entsprechend zugeordneter Meßwert des Sen­ sorsystems erhalten wird.

Die Geruchseigenschaften des vermessenen Stoffes/des Stoffgemisches wird nun durch Bestimmung der relativen Lage des Meßwertes in oder zu einem der vorab definierten Ge­ ruchsmerkmalscluster ermittelt. Liegt der Meßwert der vermessenen Stoffgemisches innerhalb der Grenzen eines vorab gebildeten Geruchsmerkmalsclusters, so entsprechen die Geruchseigenschaften des Stoffgemisches den Geruchseigenschaften des Geruchsmerk­ malsclusters.

Somit kann jedem Meßwert des Sensorsystems ein vorab definierter Duft- bzw. Geruchs­ eindruck zugeordnet werden, der eine entsprechende Klassifizierung des vermessenen Pro­ duktes nach geruchlichen Kriterien ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet werden bei der Qualitätskontrolle von Rohstoffen, Zwischen- und/oder Endprodukten der chemischen Industrie. Durch Anwen­ dung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine objektivierbare, automatisierte Geruchs­ klassifizierung der vermessenen Stoffe möglich.

Insbesondere bei Produkten, bei denen der Geruch ein wesentliches Kriterium darstellt, wie beispielsweise Waschmitteln, Reinigungsmitteln, Spülmitteln, Körperpflegeprodukten wie Shampoos, Kosmetika, Cremes u. dgl. kann daß erfindungsgemäße Verfahren zur Un­ terscheidung geruchlich akzeptabler von geruchlich inakzeptablen Produkten verwendeten werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Pro­ duktionssteuerung und/oder Überwachung chemischer Prozesse nach Geruchsmerkmalen zur Verfügung gestellt, wobei der chemische Prozeß die Vermengung von mindestens zwei Rohstoffen umfaßt, und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß an mindestens ei­ ner Stelle innerhalb des Prozesses Proben des Stoffgemisches entnommen werden, die Proben nach dem oben genannten Verfahren zur automatisierten, qualitativen Klassifizie­ rung vermessen werden, und die so gewonnenen Meßwerte mittels eines geeigneten Re­ gelkreises zur Steuerung der eingesetzten Menge mindestens eines Rohstoffes, Zusatzstof­ fes oder Hilfsstoffes genutzt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann das erfindungsgemäße Verfahren zu Überwachung einer gesamten chemischen Produktions­ kette vom Rohstoff über das Rohprodukt bis hin zum fertigen Produkt eingesetzt werden.

Im komplexen Produktionsketten bei Verfahren der chemischen Industrie können bereits geringe Unregelmäßigkeiten im Produktionsverfahren bzw. geringe Abweichungen in der Qualität einzelner verwendeter Rohstoffe dazu führen, daß, sofern diese nicht rechtzeitig erkannt werden, ein geruchlich belastetes Endprodukt erzeugt wird. Die unangenehmen Nebengerüche, die bereits in einzelnen Rohstoffen eines fertigen Produktes enthalten sind, können sich beispielsweise über die gesamte Produktionskette hinziehen und ein fertig verarbeitetes Endprodukt unbrauchbar oder unverkäuflich machen.

Dabei kann nicht selbstverständlich davon ausgegangen werden, daß sich der vorhandene oder nicht vorhandene Geruch eines Rohstoffes anteilig im fertigen Produkt wieder findet. Auf den Geruch eines fertigen Produkts haben eine Vielzahl von Faktoren Einfluß: So können beispielsweise bei der Verarbeitung eines Rohstoffes Veränderungen auftreten, die zur Generierung bzw. auch zum Verschwinden geruchlich aktiver Substanzen führen und somit den Geruchseindruck im Vergleich zum Rohstoff wesentlich verändern.

Bei der Verarbeitung des Rohstoffs können chemische Reaktionen ablaufen, die zuvor ge­ ruchlich inaktive Substanzen in Gerüche umwandeln und umgekehrt. Ferner kann im ferti­ gen Produkt der Rohstoff in einem veränderten Aggregatszustand (fest/flüssig/gasförmig) vorliegen. Die Freisetzung geruchlich aktive Substanzen, und damit der Geruch des End­ produkts hängt aber sehr wesentlich von diesem Aggregatszustand ab und muß entspre­ chend berücksichtigt werden.

Ferner liegt im fertigen Produkt der verwendete Rohstoff in einer veränderten Matrix vor. Beispielsweise ändert sich die Hydrophilie bei der Herstellung eines Produktes in der Wei­ se, daß eine geruchlich aktive Substanz, die zuvor in einer wäßrigen Umgebung festgebun­ den war und daher im Gasraum nicht über den Geruch wahrgenommen wurde, im hydro­ phoben Produkt freigesetzt wird und so einen Geruch erst erzeugt.

Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Überwachung bzw. Steue­ rung einer gesamten Produktionskette vom Rohstoff bis hin zu fertigen Produkt lassen sich diese Effekte erfassen und eine Qualitätskontrolle nach Geruchsmerkmalen über den ge­ samten Prozeß hinweg auf einfache Weise in automatisierter Form realisieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht hierbei, daß die Qualitätsanforderungen an einen Rohstoff dahingehend optimiert werden können, daß dieser exakt in der Qualität eingesetzt werden kann, die ein Optimum aus Kosten und Einfluß auf die geruchliche Qualität des Endprodukts darstellen.

Eine entsprechende Steuerung bzw. Überwachung einer Produktionskette mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren erfolgt vorzugsweise dadurch, daß die Produktionskette in ver­ schiedene Bereiche, wie Rohstoffe, Rohprodukte, Zwischenprodukte und Fertigprodukte gegliedert wird, wobei in einigen oder allen Bereichen innerhalb der Produktionskette, mindestens jedoch an einer Stelle des Produktionsprozesses, das erfindungsgemäße Ver­ fahren zur Klassifizierung nach Geruchsmerkmalen angewendet wird. In jedem dieser Be­ reiche bzw. für jede Meßstelle werden die Komponenten definiert, die zu einer geruchli­ chen Belastung des Fertigprodukts führen können. Ferner kann für jeden Bereich ein tech­ nisch geeignetes Probennahmesystem festgelegt werden sowie ein entsprechendes Sensor­ system, welches die bestmöglichen Meßergebnisse erlaubt, für jeden Produktbereich zu­ sammengestellt werden.

Proben innerhalb einer Produktionskette können on-line, off-line und off-line entnommen und anschließend im erfindungsgemäßen Verfahren analysiert werden. Bei einer on-line Probenentnahme wird die Probe kontinuierlich und automatisch dem Produktionsprozeß entnommen, mit dem erfindungsgemäßen Sensorsystem charakterisiert und eine Auswer­ tung vorgenommen.

Bei off-line Probenentnahmen wird die Probe dem Produktionsprozeß entnommen und am Produktionsstandort mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer gesonderten Appara­ tur charakterisiert.

Bei off-line Probenentnahmen wird die Probe am Produktionsstandort entnommen und für die anschließend geruchliche Charakterisierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in ein spezielles Laboratorium verbracht.

Auf diese Weise kann eine umfassende geruchliche Charakterisierung der gesamten Pro­ duktionskette und aller darin auftretenden Stoffgemische mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren durchgeführt werden, wodurch eine angepaßte Qualitätskontrolle auf verschiedenen Ebenen innerhalb einer Produktionskette ermöglicht wird.

Beim Auftreten von Qualitätsschwankungen bzw. störenden Gerüchen kann mit diesen Informationen direkt auf die Ursache des Problems geschlossen werden. Im Idealfall ist dies auch durch die geruchliche Charakterisierung nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren auf nur einer Zwischenebene der Rohprodukte möglich, und der erforderliche Aufwand zur geruchlichen Qualitätskontrolle vermindert sich erheblich.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung und Optimierung der Produktion eingesetzt. Aufbauend auf den Erkenntnissen, die mit einer Überwachung der Produktion mittels des erfindungsgemäßen chemischen Sensorsystems gewonnen werden, läßt sich die Produktion entsprechend steuern und optimieren.

Die an verschiedenen Stellen der Produktionskette gewonnenen Meßwerte können mittels geeigneter Regelkreise direkt zur Steuerung der Produktzusammensetzung verwendet wer­ den. Entsprechende Regelkreise und Steuerungseinrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und dem Fachmann geläufig. So kann aus den Meßwerten geschlossen werden, ob der Zusatz beispielsweise weiteren Parfüms, weiterer Geruchsstoffe, weiterer Zusatz- bzw. Hilfsstoffe, weiterer Rohstoffe und dergleichen erforderlich ist, und der Zusatz entspre­ chend reguliert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann so z. B. zur Kostensenkung durch den exakt gesteu­ erten Einsatz qualitativ schlechterer Rohstoffe in Mischung mit höheren Rohstoffqualitäten eingesetzt werden. Beispielsweise wird in einem Produkt ein Rohstoff mit zwei unterschiedlichen geruchlichen Qualitäten eingesetzt. Der preislich günstigere Rohstoff besitzt einen unerwünschten Nebengeruch und kann daher nicht ausschließlich zur Produktion eingesetzt werden. Das Verhältnis dieser beiden Rohstoffe kann mit der Kontrolle anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Klassifizierung nach Geruchsmerkmalen durch das chemische Sensorsystem so gesteuert werden, daß eine ausreichende geruchliche Qualität eingehalten, d. h. ein Schwellenwert für den unerwünschten Nebengeruch nicht überschrit­ ten wird.

Ferner können unerwünschte Nebengerüche in einem Rohstoff oder auf dem fertigen Pro­ dukt mit exakt dosierten Mengen an Parfüm während des Produktionsprozesses überdeckt werden, so daß sich ein akzeptabler Gesamtgeruchseindruck des Endproduktes ergibt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht hierbei eine genaue Bestimmung dessen, wie weit der detektierte Geruch von dem akzeptablen Geruch entfernt liegt. Hierzu muß lediglich der Standort des Meßpunktes relativ zu dem entsprechenden Referenz­ geruchsmerkmalscluster festgestellt werden, wonach durch sukzessive Parfümzugabe der Meßwert so weit in Richtung des Geruchsmerkmalsclusters verschoben wird, bis er inner­ halb des Merkmalsclusters liegt, also akzeptable Geruchseigenschaften aufweist. Hat man beispielsweise für ein Produkt Geruchsmerkmalscluster über Messungen mit dem Sensorsystem und der humansensorischen Zuordnung definiert, lassen sich aus den Ergeb­ nissen auch direkt Regelgrößen für die Produktion ableiten. Durch Kalibrationsmessungen kann ermittelt werden, wieviel Parfüm zu einem Rohprodukt zugegeben werden muß, da­ mit es einem Referenzprodukt aus dem Geruchsmerkmalscluster entspricht. Hierbei wird beispielsweise die Verschiebung eines außerhalb eines Geruchsmerkmalsclusters liegenden Meßpunktes in den jeweils gewünschten Cluster durch iterative Zugabe kleiner Parfüm­ mengen verfolgt, aufgezeichnet und mittels geeigneter mathematischer Auswertung extra­ poliert.

Bereits aus der Bestimmung zweier Meßpunkte und deren Korrelation mit der zugesetzten Parfümmenge läßt sich die benötigte Parfümmenge zur Verschiebung des Proben- Meßwertes in den Geruchsmerkmalscluster mit hinreichender Genauigkeit berechnen.

Diese Kalibration kann fortan dafür verwendet werden, um auf mathematischem Wege die erforderliche zuzusetzende Parfümmenge zu bestimmen. In die Berechnung geht dabei nicht die Menge des Parfüms sondern der objektive Geruchseindruck des Fertigproduktes ein. Die Produktion kann mit dieser Methode über die gewonnenen geruchsspezifischen Regelgrößen direkt gesteuert werden.

Analog besteht die Möglichkeit, Produkte minderer Qualität, die außerhalb des definierten Geruchsmerkmalsclusters liegen, gezielt mit Produkten höherer Qualität zu mischen und so die geforderten Spezifikationen zu erreichen. Mit der Hilfe von Kalibrationsmessungen und/oder geeigneter mathematischer Auswertung der gewonnenen Meßdaten Lassen sich aus dem Abstand des jeweiligen Meßpunktes zum geforderten Geruchsmerkmalscluster direkt die erforderlichen Mengen des zuzusetzenden höherwertigen Produktes berechnen und die Produktion entsprechend nach Geruchskriterien zielgerichtet steuern.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird daher ein Verfahren zur Produktionssteuerung nach geruchlichen Kriterien bereitgestellt, bei dem mittels ge­ eigneter Kalibrationsmessungen und/oder geeigneter mathematischer Auswertungen Re­ gelgrößen zur Steuerung der zuzusetzenden Menge eines Stoffes ermittelt werden, die die Verschiebung des Meßwertes eines Stoffes oder Stoffgemisches in einen Geruchsmerk­ malscluster bewirken.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zudem ein Verfahren zur Produktionssteuerung nach geruchlichen Kriterien bereitgestellt, bei dem auf der Basis von einem oder mehreren Meßwerten, die durch Zugabe bekannter Mengen eines anderen Stoffes oder Stoffgemisches zum vermessenen Stoff oder Stoffgemisch erhalten werden, die jeweils zuzusetzende Menge des anderen Stoffes oder Stoffgemisches ermittelt wird, die die Verschiebung des Meßwertes des vermessenen Stoffes oder Stoffgemisches in ei­ nen oder in die Richtung eines gewünschten Geruchsmerkmalsclusters bewirkt.

Der andere Stoff bzw. das Stoffgemisch bezeichnet hierbei einen von der vermessenen Probe geruchlich verschiedenen Stoff/Stoffgemisch. Dies kann beispielsweise ein Geruchsstoff, ein Parfüm, ein Zwischen- oder Nebenprodukt oder ein Rohstoff mit anderen Geruchseigenschaften sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die gezielte Veränderung der Geruch­ seigenschaften einer beliebigen Stoff/Stoffgemisch-Probe in Richtung eines gewünschten Geruchs durch automatisierbare Produktionssteuerung nach Geruchskriterien.

Auf diese Weise lassen sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die verwendeten Parfümmengen zur Überdeckung unerwünschter Nebengerüche optimieren. Dies ist insbe­ sondere in Anbetracht der erheblichen Kosten entsprechender Parfümöle ein wesentlicher Vorteil der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Produktionssteuerung und Produktionsoptimierung. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einen genau dosierten Parfümöleinsatz unter Vermeidung teuerer Überparfümierung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens zur Produktionssteuerung und Optimierung werden zunächst alle einzelnen Rohstoffe und Zwischenprodukte des Produktionsprozesses bezüglich ihres Geruchs mit dem erfin­ dungsgemäßen Sensorsystem untersucht. Hierzu werden die Komponenten identifiziert, die zu unerwünschten Nebengerüchen im fertigen Produkt führen können.

Es werden Schwellwerte für jede dieser Komponenten definiert, die ein geruchlich ein­ wandfreies Fertigprodukt gewährleisten. Hierbei können die Schwellwerte nicht unabhän­ gig voneinander betrachtet werden, da es zu Wechselwirkungen zwischen einzelnen Kom­ ponenten kommen kann und sich die Schwellwerte ebenso wechselseitig beeinflussen. An­ hand der definierten Schwellwerte und ihrer gegenseitigen Abhängigkeit in Stoff­ gemischen, die im Produktionszyklus auftreten, können an jedem Meßpunkt innerhalb der Produktionskette definierte Geruchsmerkmalscluster gebildet werden, die zur Optimierung der Produktion genutzt werden können.

Hierzu müssen ständig die entsprechenden Rohstoffe, Zwischenprodukte und das Fertig­ produkt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kontrolliert werden, mit den für jede Meß­ stelle typischen Geruchsmerkmalsclustern verglichen werden und auf Basis dieser Daten eine Anpassung der Produktion durchgeführt werden.

Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung eines bestimmten Rohstoffes in zwei unterschied­ lichen Qualitäten in einem Produkt. Der Rohstoff mit einer geruchlich niedrigeren Qualität und daher auch einem meist niedrigerem Preis wird mit einer zweiten Charge mit höherer Qualität fortlaufend so vermischt, daß das resultierende Zwischenprodukt in der erforderli­ chen geruchlichen Qualität hergestellt wird. Geruchliche Schwankungen bei den Rohstof­ fen werden durch das erfindungsgemäße Verfahren fortlaufend aufgezeichnet und das Ver­ hältnis der Komponenten in der Mischung entsprechend angepaßt.

Wo die Möglichkeit einer Einstellung der optimalen geruchlichen Qualität durch einfacher Mischung verschiedener Chargen nicht möglich ist, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich der Eigengeruch der entsprechenden Komponenten bestimmt werden und daraus ermittelt werden, welche Menge an Parfüm oder anderer Zusatzstoffen erfor­ derlich ist, um diesen Eigengeruch zu überdecken bzw. zu neutralisieren. Hierbei wird das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft zu einem optimalen Mengeneinsatz dieser ge­ ruchsneutralisierenden Zusatzstoffe verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden anhand einiger Beispiele zum besseren Verständnis erläutert werden. Die Beispiele stellen eine Auswahl der Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens dar und sind in keiner Weise beschränkend.

Beispiel 1

Im Beispiel 1 wurde ein Waschmittel-Fertigprodukt mit dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren untersucht. Es wurde ein Sensorsystem bestehend aus 12 Sensoren verwendet, wobei diese Sensoren 4 Metalloxid-Leitfähigkeitssensoren und 8 polymerbeschichtete Schwingquarzsensoren umfassen.

Es wurden geruchlich stark unterschiedliche verschiedene Chargen desselben Wasch­ mittelfertigproduktes untersucht. Es wurden jeweils 4 ml des flüssigen Waschmittels in geschlossener Probengefäße mit einem Volumen von 20 ml abgefüllt und 30 Minuten bei 60°C kalibriert. Anschließend wurde mit einer Hohlnadel jeweils 3 ml aus dem Gasraum oberhalb der Flüssigproben entnommen, und in das chemische Sensorsystem eingespritzt.

Das Sensorsystem lieferte für jede einzelne Messung einen Merkmalsvektor in Form eines 12-Tupels. Jede Probe wurde insgesamt 4 Mal vermessen. Die einzelnen Merkmalsvekto­ ren wurden einer Koordinatentransformation mit Hauptkomponentenanalyse, wie in der WO 99/12028 beschrieben, unterzogen.

Die humansensorisch vorab in akzeptable und nicht akzeptable Proben eingeteilten Pro­ dukte wurden in einer zweidimensionalen Darstellung in einem Diagramm als einzelne Meßpunkte aufgezeichnet. Bei den Meßpunkten akzeptabler Proben wurde mittels einer Standardabweichung von ein σ in Richtung der maximalen Varianz der Proben und ortho­ gonal hierzu ein elliptischer Akzeptanzbereich (= Geruchsmerkmalscluster) festgelegt. Die entsprechende Darstellung ist in Fig. 1 gezeigt.

Die akzeptablen Proben innerhalb des Geruchsmerkmalsclusters (1) unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Lage im Koordinatensystem deutlich von den Proben mit nicht akzepta­ blen Gerüchen.

Das Referenzdiagramm gemäß Fig. 1 ermöglicht somit eine eindeutige Zuordnung von Geruchseigenschaften unbekannter bzw. nicht humansensorisch untersuchter Produktion­ schargen des zugrundeliegenden Waschmittels durch einfache Bestimmung der relativen Lage eines Meßpunktes in oder zu dem als akzeptabel definierten Geruchsmerkmalsclu­ ster.

Beispiel 2

Es wurden verschiedene Proben eines nicht-ionischen Tensides mit dem Sensorsystem aus Beispiel 1 untersucht. Die Auswertung der Meßwerte erfolgte ebenso wie in Beispiel 1. Die graphische Auftragung der erhaltenen Meßwerte in Fig. 2 zeigt eine deutliche Grup­ penbildung einzelner Signale. Anhand der humansensorisch durchgeführten Klassifizie­ rung konnte durch Bestimmung der Standardabweichung in Richtung der maximalen Vari­ anz der Gruppe der nicht akzeptablen Tensidproben ein elliptischer Geruchsmerkmalsclu­ ster (2) definiert werden, welcher den Meßwertbereich angibt, der geruchlich nicht akzep­ table Proben kennzeichnet.

Claims (15)

1. Verfahren zur automatisierten, qualitativen Klassifizierung von chemischen Stoffen und Stoffgemischen nach Geruchsmerkmalen, umfassend folgende Schritte:

• a) Vermessung von humansensorisch vorbestimmten Referenzproben mittels eines Sensorsystems umfassend mindestens zwei Sensoren;
• b) Erzeugung wenigstens eines Meßwertes für die jeweilige(n) Referenzprobe(n);
• c) Bildung eines oder mehrerer Geruchsmerkmalscluster anhand der für die Refe­ renzproben ermittelten Meßwerte;
• d) Vermessung einer Probe eines Stoffes oder Stoffgemisches mittels des genannten Sensorsystems, wobei wenigstens ein dem Stoffs/Stoffgemisch zugeordneter Meßwert des Sensorsystems erhalten wird;
• e) Bestimmung der Geruchseigenschaften des Stoffes/Stoffgemisches durch die re­ lative Lage des/der zugehörigen Meßwerte(s) in oder zu einem der in Schritt (c) definierten Cluster;

wobei wenigstens Schritt a) und d) in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bildung eines Geruchsmerkmalsclusters an­ hand der Meßwerte der Referenzproben so erfolgt, indem die Meßwerte mathematisch so verarbeitet werden, daß die Meßwerte geruchlich gleicher oder ähnlicher Proben im wesentlichen zusammenfallen, und die Werte geruchlich verschiedener Proben mög­ lichst weit auseinanderfallen.

3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem 2 bis 20, vorzugsweise 3 bis 15 und besonders bevorzugt 4 bis 10, insbesondere 12 elektronische Chemosensoren umfaßt.

4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus MOSFET-Sensoren, MI- SiC-Sensoren, Metalloxid-Sensoren, Sensoren mit elektrisch leitfähigen Polymeren, Schwingquarzsensoren, insbesondere Polymerbeschichtete Schwingquarzsensoren, amperometrische elektrochemische Zellen, Leitfähigkeitssensoren, Kapazitätssenso­ ren, insbesondere Interdigitalkondensatoren, Thermopiles, katalytische Sensoren (sog. Hot-wire-Sensoren), Halbleitersensoren, Wärmeleitfähigkeitssensoren, und/oder Ioni­ sationsdetektoren, und dergleichen, wobei vorgenannte Sensoren in beliebiger Kombi­ nation anordbar sind.

5. Verfahren zur Produktionssteuerung und/oder Überwachung chemischer Prozesse nach Geruchsmerkmalen, wobei der chemische Prozeß die Vermengung von minde­ stens zwei Rohstoffen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Stelle innerhalb des Prozesses Proben des Stoffgemisches entnommen werden, die Proben mittels des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 vermessen werden, und die so gewonnenen Meßwerte mittels eines geeigneten Regelkreises zur Steuerung der eingesetzten Menge mindestens eines Rohstoffes, Zusatzstoffes oder Hilfsstoffes ge­ nutzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte zur Steue­ rung der zuzusetzenden Parfümmenge genutzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte zur Steue­ rung des Zusatzes eines Rohstoffes geringerer Qualität genutzt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels geeigneter Kalibrationsmessungen und/oder geeigneter mathematischer Auswertungen Regelgrößen zur Steuerung der zuzusetzenden Menge eines anderen Stoffes ermittelt werden, die die Verschiebung des Meßwertes eines Stoffes oder Stoffgemisches in ei­ nen Geruchsmerkmalscluster bewirken.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Basis von einem oder mehreren Meßwerten, die durch Zugabe bekannter Mengen ei­ nes anderen Stoffes oder Stoffgemisches zum vermessenen Stoff oder Stoffgemisch erhalten werden, die jeweils zuzusetzende Menge des anderen Stoffes oder Stoffgemi­ sches ermittelt wird, die die Verschiebung des Meßwertes des vermessenen Stoffes oder Stoffgemisches in einen oder in die Richtung eines gewünschten Geruchsmerk­ malsclusters bewirkt.

10. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zur automatisierten Geruchsklassifizierung von Rohstoffen, Zwischen- und/oder Endprodukten in der chemischen Industrie.

11. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zur Detektion stören­ der Nebengerüche in chemischen Stoffgemischen.

12. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zur Rohstoffkontrolle, Produktionskontrolle und/oder Produktionssteuerung, und/oder zur Endproduktkon­ trolle nach Geruchskriterien.

13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Bestimmung der geruchlichen Qualität eines Stoffes/Stoffgemisches dessen Meßwerte durch Zusatz von Geruchsstoffen und/oder des gleichen Stoffes/Stoffgemisches in anderer Qualität in einen gewünschten Geruchsmerkmalscluster verschoben werden.

14. Sensorsystem zur automatisierten, qualitativen Klassifizierung von chemischen Stof­ fen oder Stoffgemischen nach Geruchsmerkmalen, umfassend mindestens zwei, vor­ zugsweise 2 bis 20, bevorzugt 3 bis 15 und besonders bevorzugt 4 bis 10, insbesondere 12 elektronische Chemosensoren unterschiedlicher Selektivität.

15. Sensorsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Chemosensoren ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus MOSFET-Sensoren, MISiC-Sensoren, Metalloxid-Sensoren, Sensoren mit elektrisch leitfähigen Polyme­ ren, Schwingquarzsensoren, amperometrische elektrochemische Zellen, Leitfähig­ keitssensoren, Kapazitätssensoren, insbesondere Interdigitalkondensatoren, Thermo­ piles, katalytische Sensoren (sog. Hot-wire-Sensoren), Halbleitersensoren, Wärmeleit­ fähigkeitssensoren, Ionisationsdetektoren, und dergleichen in beliebigen Kombinatio­ nen.