DE10062261A1 - Procedure for the classification of chemical substances according to olfactory characteristics - Google Patents

Procedure for the classification of chemical substances according to olfactory characteristics

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DE10062261A1 DE2000162261 DE10062261A DE10062261A1 DE 10062261 A1 DE10062261 A1 DE 10062261A1 DE 2000162261 DE2000162261 DE 2000162261 DE 10062261 A DE10062261 A DE 10062261A DE 10062261 A1 DE10062261 A1 DE 10062261A1
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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.A method for the automated, qualitative classification of chemical substances and substance mixtures according to odor characteristics is disclosed, which comprises the following steps: DOLLAR A a) Measurement of reference samples determined by human sensors by means of a sensor system, comprising at least two sensors; DOLLAR A b) Generation of at least one measured value for the respective reference sample (s); DOLLAR A c) formation of one or more olfactory feature clusters on the basis of the measured values determined for the reference samples; DOLLAR A d) Measurement of a sample of a substance or mixture of substances by means of the sensor system mentioned, at least one measurement value of the sensor system assigned to the substance / substance mixture being obtained; DOLLAR A e) Determination of the odor properties of the substance / mixture of substances by the relative position of the associated measured value (s) in or to one of the clusters defined in step (c). DOLLAR A The method according to the invention can be used for the production control of chemical processes based on odor characteristics, samples of the substance mixture being taken from at least one point in the process, the samples being measured by means of the classification method and the measurement values obtained in this way using a suitable control circuit for controlling the amount used at least one raw material, additive or auxiliary is used.

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.The present invention relates to a method for automated, qualitative classification adornment of chemical substances and mixtures according to smell characteristics, as well as the Use of this method for raw material control, production control, production control and end point control according to smell criteria. The invention further relates to a Sensor system for automated qualitative classification of chemical substances according to 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.Quality control of raw materials, intermediate products and end products in process The chemical industry is usually carried out using a variety of methods in the kitchen mix analytics. This can cause changes in the material composition in generally recognized and their influence on the quality and technical usability of the examined product are made.

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.Especially for consumer products such as washing and cleaning In addition, the smell of the end product is of crucial importance. Wish Worthy or foul-smelling detergents are usually and are for sale. Since already ge the tiniest traces of impurities and by-products, e.g. T. considerable influence may have on the smell of a mixture of substances. Those little bits of mess However, inclinations are either not recorded using conventional routine analysis or their influence on the smell of the mixture of substances is not recognized. Thus in  State-of-the-art methods in addition to complex chemical analysis In addition, human sensory odor controls are carried out.

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.Due to the complexity of smells, quality control regarding Ge Therefore, for example in the case of detergents and cleaning agents, it usually smells like ge trained specialists at the production site with human senses. This is about It is usually laboratory or production staff who have a particularly good job have a strong sense of smell and are taught by experts (perfumers). The human sensory control is carried out in such a way that reference samples of a flawless Product are specified and the testers only deviations from human senses determine from these standard patterns and into acceptable or unacceptable samples organize.

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.Naturally, there is a problem with human examiners that the result of the human sensory testing is determined by subjective perception and swan changes are unavoidable due to the daily form of the examiners.

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.As part of the monitoring of a production process by human sensors Detected unacceptable smells usually mean that the corresponding (Zwi product) must either be discarded if the smell is unacceptable, or the Odor is masked by the addition of perfumes. This procedure is accordingly expensive and inefficient, since here an automated, objectifiable production control or Production control is not possible.

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. In particular, manufacturing processes cannot be continuously monitored and controlled because human sensory control is a discontinuous process. If one takes into account that the undesirable odorous substances are often minor Amounts of impurities of unknown origin and which results from a Combination of odors resulting in total odor cannot be predicted, there is a great need for a sensor system for automated, qualitative classi Creation of chemical substances and mixtures of substances based on olfactory characteristics.  

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.In the prior art, some chemical sensor systems are u. a. also for the detection of Odors, especially known from the perfume industry. Appropriate Chemical sensor systems are described, for example, in DE 42 27 727, US 4,818,348, WO 95/08113, WO 99/66304 and DE 197 12 194 and WO 99/47905 be wrote.

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.There are a number of different applications for the use of these systems the most diverse areas of technology such as food control, Control of packaging materials, perfumes and odorants, applications in Area of medical diagnostics and biotechnology etc. described.

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.The sensor systems described in the prior art are generally used for detection individual odorants and their quantification. For the use of chemical sensors systems in raw material and production control is the correlation of the with the technical system obtained data with the properties of the examined samples an essential requirement. In the case of conventional chemical substance analysis, the This correlation is usually easy to create because, for example, the quality of art substances and packaging materials or the progress of the reaction at biotechnology processes using chemical analysis methods based on the occurrence barely and quantifiable known substances can be determined.

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.Statements about whether an intermediate product occurring in the production Substance mixture noteworthy effects on the olfactory quality of the end product can have, as well as the classification of the arising smells, whether these are unacceptable bel or less acceptable can be with those described in the prior art Do not reach sensor systems.

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.It should be noted here that the overall odor impression of a complex mixture of substances such as a detergent made from a wide variety of odor-producing substances in their special mixture, as well as the fact that due to partially dra difference in the intensity of the odor of individual components  of these substances to the overall smell with the prior art analytics not before are sayable.

Zur Klassifzierung derart komplexer Systeme ist die reine chemische Spurenanalytik nicht geeignet, weshalb hier auf humansensorische Kontrollen zurückgegriffen werden muß.Pure chemical trace analysis is not used to classify such complex systems suitable, which is why human sensory controls have to be used here.

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.An essential problem of quality control of perfumed products or of produk ten in which the smell is an essential property is that the smell of the Product usually significantly due to the added perfume or the added Ge odoriferous substances is determined. A the olfactory. Quality impairing secondary or Unpleasant smell, which is perceived by the consumer as negative, is usually there only in small traces regarding its material origin.

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.For example, in a detergent and cleaning product that is 1% pure Perfume oil is perfumed, an impurity in the percentage range of a raw material if only a percentage of the product is added, to a considerable odor Load the product.

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.There is therefore a need for a simple and inexpensive method with which one has such an odor, which is in a cone smaller by several orders of magnitude concentration as added perfumes and odorous substances, in the overall smell of the substance to determine mixtures and an automated, qualitative statement about its effects the overall odor impression of the sample and thus the quality of the fabric to make a mix of its olfactory characteristics.

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.The object of the present invention was to develop methods which automa Monitoring of a production chain from the raw material for the raw product to the finished end product based on olfactory characteristics.

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. Another object of the present invention was to provide a method for control and To develop optimization of a chemical production, which by means of automatic Sensor systems works based on olfactory characteristics.  

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.It is also an object of the invention to provide a method for automated quality control trolls of raw materials, raw products, intermediate products and / or end products of developing olfactory characteristics.

Insbesondere war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur automa­ tisierten Klassifizierung chemischer Stoffe und Stoffgemische nach Geruchsmerkmalen zu entwickeln.In particular, it was an object of the present invention to provide a method for automa classification of chemical substances and substance mixtures according to olfactory characteristics develop.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein geeignetes Sensorsystem zur Klassifizierung chemischer Stoffe und Stoffgemische bereitzustellen.Another object of the present invention was to provide a suitable sensor system for Classification of chemical substances and mixtures.

Die Lösung der genannten Aufgaben ist in den unabhängigen Verfahrens-, Vorrichtungs- und Verwendungsansprüchen beschrieben.The solution to these tasks is in the independent process, device and use claims described.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich durch Kombination der unabhängigen Ansprüche mit den Merkmalen der abhängigen Unteransprüche.Advantageous refinements of the present invention result from a combination of the independent claims with the features of the dependent subclaims.

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:
The present invention provides a method for the automated, qualitative classification of chemical substances and substance mixtures according to odor characteristics, which comprises the following steps:

  • a) Vermessung von humansensorisch vorbestimmten Referenzproben mittels eines Sen­ sorsystems umfassend mindestens zwei Sensoren;a) Measurement of reference samples predetermined by human sensors using a Sen sorsystems comprising at least two sensors;
  • b) Erzeugung wenigstens eines Meßwerts für die jeweiligen Referenzproben;b) generating at least one measured value for the respective reference samples;
  • c) Bildung eines oder mehrerer Geruchsmerkmalscluster anhand der für die Referenz­ proben ermittelten Meßwerte;c) Formation of one or more olfactory feature clusters based on those for the reference samples of measured values;
  • 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;d) measurement of a sample of a substance or mixture of substances by means of said Sen sorsystems, wherein at least one of the substance / substance mixture assigned measured value of Sensor system is obtained;
  • 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;e) Assignment of the olfactory properties of the substance / mixture by the determinations measurement of the relative position of the associated measured value (s) in or to one of the in Step c) defined cluster;

wobei wenigstens Schritt a) und Schritt d) in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können.wherein at least step a) and step d) are carried out in any order can.

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.Surprisingly, it has now been found that the quality is, for example, both finished for mulated washing and cleaning agents, as well as the raw materials used therein, raw Products and intermediate products with suitable sensor systems according to the olfactory note characterize painting.

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.The use of sensor systems has compared to the conventional methods of instru Mental analytics have the advantage that sensor systems with significantly lower instruments effort in higher sensitivity statements about the presence or also can make the absence of certain substances.

Vorteile von Sensorsysteme liegen weiterhin darin, daß im allgemeinen eine Separation einzelner Stoffe bzw. die Anreicherung von geringsten Spurenmengen nicht erforderlich ist.Advantages of sensor systems are also that they are generally separated individual substances or the enrichment of the smallest trace amounts is not necessary is.

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.The sensor system used according to the invention comprises at least two sensors. The sensors used in the sensor system can be the same or different types of sensors his. Preferred sensor systems are monolithic and hybrid interconnections of several sensors of the same or different types, both with or without electronic evaluations circuit. The sensor system according to the invention enables multidimensional measurement Solution of various substances contributing to the overall smell of the measured substance.

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.In preferred embodiments, the sensor system comprises 2 to 20 , preferably 3 to 15 and particularly preferably 4 to 10, in particular 12 electronic, chemical sensors. The sensor system according to the invention can also contain 5, 6, 7, 8, 9, 11 or more than 20 sensors.

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. Sensors in the sense of the invention are understood to be those which mechanically, acoustically cal, thermal, chemical, optical, magnetic or electrical input signals in Convert measurable and electronically evaluable quantities.  

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.Chemical sensors are particularly preferred in the context of the present invention. Chemical sensors in the sense of this invention are transducers, the individual Substances or groups of substances in complex mixtures of substances qualitatively and / or quantitatively can measure.

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.Chemical sensors in the sense of this invention generally consist of a surface mixed active material that is as specific as possible with a specific sub to be measured should react, which is usually coupled with a physical transducer is. By changing the physical material properties of the chemically active Material as a result of the reaction with the substance to be measured is in one in the Rule physical detector a mechanical, acoustic, thermal, chemical, optical, magnetic or electrical signal generated.

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.Examples of sensors which can be used according to the invention are dielectric sensors, electro chemical sensors, fiber optic sensors, amperometric sensors, ion sensitive Sensors, magnetoresistive sensors, optical sensors, potentiometric sensors, right receptive sensors, and the like.

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.Sensors are particularly preferred in sensor systems of the present invention selected from the group consisting of MOSFET sensors, MISiC sensors, metal loxide sensors, sensors with electrically conductive polymers, quartz sensors, in particular polymer-coated quartz sensors, amperometric electro chemical cells, conductivity sensors, capacitance sensors, especially Interdigi talc capacitors, thermopiles, catalytic sensors (in particular so-called hot-wire Sensors), semiconductor sensors, thermal conductivity sensors, and / or ionization detec gates, and the like, the aforementioned sensors can be arranged in any combination are.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind Metalloxid-Leitfähigkeitssensoren und poly­ merbeschichtete Schwingquarzsensoren, sowie Kombinationen dieser Sensortypen. According to the invention, metal oxide conductivity sensors and poly are particularly preferred mer-coated quartz sensors, as well as combinations of these sensor types.  

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.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, a suitable sampler a defined amount of the product to be determined in filled a closed sample vessel and then an equilibrium in the gas space above the sample at an elevated temperature, for example at 60 ° C. With a A defined amount of hollow needle is taken from the gas space above the samples and transferred to the chemical sensor system.

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).The sensor system consisting of several different sensors delivers one as a result individual measurement a feature vector with higher dimensionality. For example, a sensor system consisting of n sensors has a feature vector in n- dimensional form or a higher dimensionality (mathematically speaking an n- Tuple or n + x tuple).

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.In order to be able to compare different samples with each other, the characteristics vectors of the sensor system (n-tuple) of a mathematical coordinate transformation subjected to a principal component analysis. Corresponding mathematical-statistical Evaluation methods using main component analysis are known to the person skilled in the art and described, for example, in international patent application WO 99/12028, the statistical processing of measured values in the present method according to the invention can be applied.

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.
In the coordinate transformation with main component analysis, a maximum variance between individual samples is sought in the multi-dimensional space, and therefore maximum discrimination between the individual samples is achieved in the graphical representation (two- or three-dimensional). This discrimination alone is not sufficient for quality control, since no correlation is made with the quality of the product. Two additional conditions must be met for the correlation:
On the one hand, there is some variation in the measurement results due to fluctuations in the sample composition and, on the other hand, due to random errors in the measurement. To take these inaccuracies into account, the standard deviation in the direction of the maximum variance of the samples and orthogonally to them can be determined within a class of samples. These two standard deviations (σ) define the main and minor axes of an ellipse in the graphical representation in which the samples of this class are found.

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.For quality control there is still a clear assignment of a clear quality required for each individual sample. Must be within a class of samples The quality characteristics should be uniform since the class is about uniform quality Are defined. These quality features serve to classify the measured samples and are determined or classified by reference measurement of human sensory predetermined Reference samples determined.

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.The human sensory examiners are usually trained perfumers who are top ensure a degree of olfactory judgment. Through their human sensory Classification of individual odors of the measured reference samples is made for each odor a uniform class of samples defines an olfactory characteristic cluster, which is shown in the phical representation of the elliptical or ellipsoidal representation of the feature vectors corresponds to a sample or a uniform class of samples.

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.Through the correlation thus obtained between those with the technical sensor system obtained objective and reproducible measurement results with the classification of Human sensory experts can perform a quality control or an automated classification Creation of chemical substance mixtures based on olfactory characteristics using objective methods will be realized. All that is required is to measure an (unknown) sample, and the relative position of the measured value obtained to one of the odor clusters can be determined.

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.Another mathematical evaluation method based on statistical methods Use of neural networks and fuzzy logic, which are part of the present Er can be used is described in WO 99/12029.

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.
Essentially, the method according to the invention for the automated qualitative classification of chemical substances and substance mixtures according to olfactory characteristics comprises the following steps:
First, reference samples predetermined by human sensors are measured by means of a sensor system according to the invention comprising at least two sensors. Measured values are generated in the form of dimensional dimensional feature vectors, where n is the number of sensors in the chemical sensor system. These n-dimensional feature vectors of the measured reference samples are subjected to a main component analysis with a coordinate transformation using known mathematical-statistical evaluation methods.

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.The first main component is aligned so that it has a maximum variance and thus also a maximum information between the individual samples, the second and further main components are each defined orthogonally to those main components. The result is a multidimensional (in usually two- or three-dimensional) representation of the measurement results, in which the values on the same samples, and the values of different samples as far as possible be separated.

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.The scatter within a set of identical samples (as a result of certain inhomogeneities and random errors in the measurement) can be taken into account by the fact that the Stan dard deviation σ in the direction of maximum variance and orthogonally to who is determined the.

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.In the two-dimensional representation this results in an ellipse, in the three-dimensional one nalen an ellipsoid. This ellipse or the ellipsoid defines an olfactory feature scu ster, in which the measured values of the same or smell similar samples are. The measured values samples with different smells lie outside this cluster, due to the mathematical evaluation is usually relatively far from it.

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. The so-called olfactory feature cluster defines in the two- or three-dimensional Representation of a measured value range, which stands for a certain smell class, in advance was classified as human sensory. According to the invention it was found that all of the Measured values falling in the area of this odor characteristic cluster thus over the same or have very similar odor properties or quality.  

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.The size of the olfactory characteristic cluster results from the standard deviation σ. By Multiplying the standard deviation σ by factors f can be the size of the ellipsoid or the ellipse can be varied. The larger f is chosen, the larger the area or the space of the olfactory feature cluster, and the band becomes correspondingly larger wide range of smells, which are summarized in this cluster. Thus, through the Choosing a suitable factor f as a multiplier of the standard deviation an odor tolerance can be defined.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Standardabweichung von 1-5σ, vorzugsweise 2-4σ, insbesondere bevorzugt 1σ, 2σ oder 3σ.According to the invention, a standard deviation of 1-5σ, preferably 2-4σ, is preferred, particularly preferably 1σ, 2σ or 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.In the process according to the invention, olfactory clusters can be used in terms of olfactory Classification can be defined according to positive or negative criteria. By Vermes solution qualitatively acceptable Reference samples can thus have positively defined odor clusters are formed, which define a measured value range within which odor ak acceptable samples or products occur.

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.As an alternative, odor-unacceptable substance can be determined by human sensory determination samples a negatively defined olfactory cluster are formed, which accordingly defines a range of measured values, on the basis of which samples can be determined, which via have unacceptable odor properties.

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.After generation of at least one or more positively and / or negatively defined Ge uch characteristic clusters based on reference samples classified as human senses system according to the invention adequately calibrated. You can now sample any substance or mixtures of substances are measured with the sensor system according to the invention, wherein each measured substance / mixture of substances has a corresponding assigned measurement value of the Sen sorsystems is obtained.

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.The odor properties of the measured substance / mixture is now determined by Determination of the relative position of the measured value in or to one of the previously defined ge uch characteristics cluster determined. If the measured value of the measured mixture of substances is within  the limits of a previously formed olfactory feature cluster, then they correspond Odor properties of the mixture of substances and the odor properties of the odor mark repeatedly clusters.

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.Each measurement value of the sensor system can thus have a predefined scent or smell impression can be assigned to a corresponding classification of the measured pro product based on olfactory criteria.

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.The method according to the invention can be used in the quality control of Raw materials, intermediate and / or end products of the chemical industry. By application The method according to the invention is an objectifiable, automated smell classification of the measured substances possible.

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.Especially for products where the smell is an important criterion, such as detergents, cleaning agents, detergents, personal care products such as shampoos, cosmetics, creams and the like. Like. The inventive method for Un Differentiation of olfactory acceptable from olfactory unacceptable products become.

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.According to a further aspect of the present invention, a method for pro Production control and / or monitoring of chemical processes based on olfactory characteristics provided, the chemical process being the blending of at least two Contains raw materials, and the method is characterized in that at least one egg A sample of the mixture of substances is taken at a point within the process which Samples according to the above-mentioned procedure for automated, qualitative classification tion are measured, and the measured values obtained in this way by means of a suitable Re gelkreises to control the amount used at least one raw material, additive fixed or auxiliary.

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. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the Method according to the invention for monitoring an entire chemical production chain from raw material to raw product to the finished product.  

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.In complex production chains with processes in the chemical industry can already minor irregularities in the production process or minor deviations in the Quality of individual raw materials used lead to the fact that, if not timely be recognized, a smell-contaminated end product is generated. The uncomfortable Incidental smells that are already contained in individual raw materials of a finished product, can stretch across the entire production chain and you're done Make the processed end product unusable or unsaleable.

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.It cannot, of course, be assumed that the existing one or the non-existent smell of a raw material is partially found in the finished product. A large number of factors influence the smell of a finished product: For example, changes can occur when processing a raw material lead to the generation or disappearance of olfactory active substances and thus significantly change the smell impression compared to the raw material.

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.When processing the raw material, chemical reactions can take place, which previously ge convert odorless inactive substances into smells and vice versa. Furthermore, in ferti product of the raw material in a changed aggregate state (solid / liquid / gaseous) available. The release of olfactory active substances, and thus the smell of the end product depends very much on this state of matter and must correspond be taken into account accordingly.

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.Furthermore, the raw material used is present in a modified matrix in the finished product. For example, the hydrophilicity changes when a product is made white se that an olfactory active substance that was previously fixed in an aqueous environment that was and therefore was not perceived by the smell in the gas space, in the hydro phobic product is released and thus creates an odor.

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.By using the method according to the invention for monitoring or control an entire production chain from raw material to finished product  capture these effects and a quality control according to smell characteristics over the ge Realize the entire process in a simple manner in automated form.

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.The method according to the invention enables the quality requirements to be met a raw material can be optimized so that it is exactly in quality can be used that have an optimum of costs and influence on the olfactory Represent the quality of the end product.

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.Appropriate control or monitoring of a production chain with the invent Process according to the invention is preferably carried out in that the production chain in ver different areas, such as raw materials, raw products, intermediate products and finished products is structured, whereby in some or all areas within the production chain, however, at least at one point in the production process, the Ver drive for classification based on olfactory characteristics. In each of these Be rich or for each measuring point, the components are defined that form an olfactory chen load on the finished product. Furthermore, a tech nically suitable sampling system and a corresponding sensor system that allows the best possible measurement results for each product area be put together.

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.Samples within a production chain can be taken on-line, off-line and off-line and then analyzed in the method according to the invention. With an on-line Sampling, the sample is continuous and automatic to the production process removed, characterized with the sensor system according to the invention and an Auswer tion made.

Bei off-line Probenentnahmen wird die Probe dem Produktionsprozeß entnommen und am Produktionsstandort mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer gesonderten Appara­ tur charakterisiert. In the case of off-line sampling, the sample is taken from the production process and on Production site with the method according to the invention in a separate apparatus characterized.  

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.For off-line sampling, the sample is taken at the production site and for the subsequent olfactory characterization according to the inventive method in spent a special laboratory.

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.In this way, a comprehensive olfactory characterization of the entire pro duction chain and all mixtures of substances occurring therein with the inventive Ver driving can be carried out, creating an adapted quality control on different Levels within a production chain.

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.If quality fluctuations or unpleasant smells occur, these can be used Information can be drawn directly on the cause of the problem. Ideally it is this also through the olfactory characterization according to the inventive method possible at only one intermediate level of the raw products, and the effort required for olfactory quality control is considerably reduced.

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.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the Processes according to the invention are used to control and optimize production. Building on the knowledge that comes with monitoring production using the chemical sensor system according to the invention can be obtained, the production control and optimize accordingly.

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.The measured values obtained at various points in the production chain can be determined using suitable control loops used directly to control the product composition the. Corresponding control loops and control devices are state of the art known and familiar to the expert. It can be concluded from the measured values whether the addition of, for example, further perfumes, further odorants, further additives or Auxiliaries, other raw materials and the like is required, and the addition corresponds be regulated accordingly.

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.The method according to the invention can, for. B. to reduce costs through the exact tax Use of poorer quality raw materials in a mixture with higher raw material qualities be used. For example, in a product there is a raw material with two different ones  olfactory qualities used. The cheaper raw material owns an undesirable secondary smell and can therefore not only be used for production be used. The ratio of these two raw materials can be checked with the control of the inventive method for classification by olfactory characteristics by the chemical sensor system can be controlled so that a sufficient odor quality complied with, d. H. does not exceed an undesirable odor threshold will.

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.Furthermore, undesirable odors can be found in a raw material or on the finished pro product covered with precisely dosed quantities of perfume during the production process be, so that there is an acceptable overall odor impression of the end product. The The method according to the invention enables an exact determination of how far the detected smell is away from the acceptable smell. All you have to do is the location of the measurement point relative to the corresponding reference olfactory feature clusters are determined, according to which the successive addition of perfume Measured value is shifted so far in the direction of the olfactory feature cluster until it is inside is half of the feature cluster, i.e. has acceptable odor properties. For example, if you have a cluster of olfactory characteristics via measurements with the Sensor system and the human sensory assignment defined, can be from the results derive control variables for production directly. Through calibration measurements can be determined how much perfume must be added to a raw product, because with it corresponds to a reference product from the olfactory feature cluster. Here will for example, the shift of a cluster outside an olfactory feature cluster Measuring point in the respective desired cluster by iteratively adding small perfume quantities tracked, recorded and extra with a suitable mathematical evaluation polished.

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. Already from the determination of two measuring points and their correlation with the added one Amount of perfume, the amount of perfume required to shift the sample Calculate the measured value in the olfactory feature cluster with sufficient accuracy.  

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.From now on, this calibration can be used to mathematically calculate the to determine the required amount of perfume to be added. The calculation goes into this not the amount of the perfume but the objective smell impression of the finished product on. Production can be made using this method using the odor-specific obtained Control variables can be controlled directly.

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.Similarly, there is the possibility of products of inferior quality that are outside the defined Odor characteristic clusters are to be mixed with products of higher quality and so on to achieve the required specifications. With the help of calibration measurements and / or a suitable mathematical evaluation of the measurement data obtained from the distance of the respective measuring point to the required olfactory cluster directly calculate the required quantities of the higher quality product to be added and control production according to smell criteria.

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 a particularly preferred embodiment of the invention, a method is therefore used for production control according to olfactory criteria, in which ge suitable calibration measurements and / or suitable mathematical evaluations Re gel sizes to control the amount of a substance to be added, which the Shift of the measured value of a substance or mixture of substances to an odor effect painting clusters.

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.In a further preferred embodiment of the invention, a method is also used for production control based on olfactory criteria, based on of one or more measurements obtained by adding known amounts of another Substance or mixture of substances for the measured substance or mixture of substances are obtained, the quantity of the other substance or mixture of substances to be added is determined, which is the shift of the measured value of the measured substance or mixture into ei or in the direction of a desired olfactory feature cluster.

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.The other substance or mixture of substances here designates one of those measured Sample of different smelling substance / mixture of substances. This can be, for example, an odorant,  a perfume, an intermediate or by-product, or a raw material with others Smell properties.

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.The method according to the invention thus enables the targeted modification of the smell properties of any substance / substance mixture sample in the direction of a desired one Smell through automatable production control according to smell criteria.

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 this way, the method used can be used Optimize perfume quantities to cover undesirable odors. This is especially true especially in view of the considerable cost of the corresponding perfume oils Advantage of using the method according to the invention in production control and production optimization. The method according to the invention enables one exactly dosed perfume oil insert while avoiding expensive over-perfuming.

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.In a preferred embodiment of the use of the method according to the invention All individual raw materials are initially used for production control and optimization and intermediate products of the production process regarding their smell with the invent investigated sensor system according to the invention. For this, the components are identified that can lead to undesirable odors in the finished product.

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.Thresholds are defined for each of these components, which are an olfactory one ensure wall-free finished product. The threshold values cannot be independent be considered from each other because there are interactions between individual com components can come and the threshold values also mutually influence each other. to the defined threshold values and their interdependency in substance Mixtures that occur in the production cycle can occur at any measuring point within the Production chain defined olfactory feature clusters are formed, which are used for optimization production can be used.

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. To do this, the corresponding raw materials, intermediate products and the finished product must be used product can be checked with the method according to the invention, with the for each measurement place typical olfactory feature clusters are compared and based on this data production adjustment.  

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.An example of this is the use of a particular raw material in two ways qualities in one product. The raw material with a lower odor quality and therefore a mostly lower price will come with a second batch with a higher one Quality continuously mixed so that the resulting intermediate product in the required Chen olfactory quality is produced. Odor fluctuations in the raw materials fen are continuously recorded by the inventive method and the ver ratio of the components in the mixture adjusted accordingly.

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.Where the possibility of setting the optimal olfactory quality through simple Mixing different batches is not possible with the invention Only the intrinsic odor of the corresponding components can be determined and determine the amount of perfume or other additives required is necessary to mask or neutralize this smell. Here is the The inventive method advantageous for an optimal use of this ge odor-neutralizing additives used.

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.The process according to the invention is intended to be improved in the following using a few examples Understanding. The examples represent a selection of the possibilities of the method according to the invention and are in no way limiting.

Beispiel 1example 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.In Example 1, a finished detergent product was investigated using the process according to the invention. A sensor system consisting of 12 sensors was used, these sensors comprising 4 metal oxide conductivity sensors and 8 polymer-coated quartz sensors.

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. Different batches of the same wash with different smells finished product examined. There were 4 ml of the liquid detergent in each closed sample vessels with a volume of 20 ml and filled for 30 minutes 60 ° C calibrated. Then 3 ml of the gas space was removed with a hollow needle taken above the liquid samples and injected into the chemical sensor system.  

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.The sensor system provided a feature vector in the form of a for each individual measurement 12-tuple. Each sample was measured a total of 4 times. The individual feature vector coordinate transformation with main component analysis, as in the WO 99/12028 described subjected.

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.The products, which were previously divided into acceptable and unacceptable samples by human senses, were recorded in a two-dimensional representation in a diagram as individual measuring points. At the measuring points of acceptable samples, a standard deviation of a σ in the direction of the maximum variance of the samples and orthogonal to this an elliptical acceptance range (= olfactory feature cluster) was determined. The corresponding representation is shown in Fig. 1.

Die akzeptablen Proben innerhalb des Geruchsmerkmalsclusters (1) unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Lage im Koordinatensystem deutlich von den Proben mit nicht akzepta­ blen Gerüchen.The acceptable samples within the olfactory feature cluster ( 1 ) differ significantly in their position in the coordinate system from the samples with unacceptable odors.

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.The reference diagram according to FIG. 1 thus enables an unambiguous assignment of odor properties of unknown or non-human sensed production of sharp detergents by simply determining the relative position of a measuring point in or to the odor characteristic cluster defined as acceptable.

Beispiel 2Example 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.Various samples of a non-ionic surfactant were examined using the sensor system from Example 1. The measured values were evaluated in the same way as in Example 1. The graphical plot of the measured values obtained in FIG. 2 shows a clear formation of individual signals. Based on the human sensory classification, by determining the standard deviation in the direction of the maximum variance of the group of the unacceptable surfactant samples, an elliptical olfactory feature cluster ( 2 ) could be defined, which indicates the range of measured values that characterize samples that are not acceptable in terms of smell.

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.
1. Procedure for the automated, qualitative classification of chemical substances and mixtures according to smell, comprising the following steps:
  • a) measurement of reference samples predetermined by human sensors by means of a sensor system comprising at least two sensors;
  • b) generating at least one measured value for the respective reference sample (s);
  • c) formation of one or more olfactory feature clusters on the basis of the measured values determined for the reference samples;
  • d) measurement of a sample of a substance or mixture of substances by means of said sensor system, at least one measurement value of the sensor system assigned to the substance / substance mixture being obtained;
  • e) determining the olfactory properties of the substance / mixture of substances by the relative position of the associated measurement value (s) in or to one of the clusters defined in step (c);
wherein at least steps a) and d) can be carried out in any order.
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.2. The method of claim 1, wherein the formation of an olfactory cluster The measured values of the reference samples are taken mathematically by taking the measured values are processed in such a way that the measured values of odorously identical or similar samples in the essentially coincide, and the values of odorless different samples are possible as far apart as possible. 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.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the sensor system comprises 2 to 20 , preferably 3 to 15 and particularly preferably 4 to 10, in particular 12 electronic chemical sensors. 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.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the sensors are selected from the group consisting of MOSFET sensors, MI SiC sensors, metal oxide sensors, sensors with electrically conductive polymers, Quartz crystal sensors, in particular polymer-coated crystal sensors,  amperometric electrochemical cells, conductivity sensors, capacitance sensors ren, in particular interdigital capacitors, thermopiles, catalytic sensors (so-called. Hot-wire sensors), semiconductor sensors, thermal conductivity sensors, and / or ioni station detectors, and the like, the aforementioned sensors in any combination nation can be arranged. 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.5. Process control and / or monitoring of chemical processes according to smell characteristics, whereby the chemical process the mixing of min comprises at least two raw materials, characterized in that at least one Place samples of the mixture of substances within the process that Samples are measured using the method according to claims 1 to 4, and the measured values obtained in this way by means of a suitable control circuit for controlling the amount of at least one raw material, additive or auxiliary used be used. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte zur Steue­ rung der zuzusetzenden Parfümmenge genutzt werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the measured values for control of the amount of perfume to be added. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte zur Steue­ rung des Zusatzes eines Rohstoffes geringerer Qualität genutzt werden.7. The method according to claim 5, characterized in that the measured values for control the addition of a raw material of lower quality can be used. 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.8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that by means suitable calibration measurements and / or suitable mathematical evaluations Control variables for controlling the amount of another substance to be added are determined be that the shift in the measured value of a substance or mixture of substances in egg cause a cluster of olfactory characteristics. 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.9. The method according to any one of claims 5 to 8, characterized in that on the Basis of one or more measured values, which ei nes other substance or mixture of substances to the measured substance or mixture of substances are obtained, the amount of the other substance or substance mixture to be added in each case cal is determined, the shift in the measured value of the measured substance  or mixture of substances in or in the direction of a desired odor malsclusters causes. 10. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zur automatisierten Geruchsklassifizierung von Rohstoffen, Zwischen- und/oder Endprodukten in der chemischen Industrie.10. Use of the method according to one of claims 1 to 4, for automated Odor classification of raw materials, intermediate and / or end products in the chemical industry. 11. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zur Detektion stören­ der Nebengerüche in chemischen Stoffgemischen.11. Use of the method according to one of claims 1 to 4, for detection of odors in chemical mixtures. 12. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zur Rohstoffkontrolle, Produktionskontrolle und/oder Produktionssteuerung, und/oder zur Endproduktkon­ trolle nach Geruchskriterien.12. Use of the method according to one of claims 1 to 4, for raw material control, Production control and / or production control, and / or for final product con troll according to smell criteria. 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.13. Use according to claim 12, characterized in that after the determination the olfactory quality of a substance / mixture of substances whose measured values are added of odorous substances and / or the same substance / substance mixture in a different quality be moved to a desired olfactory cluster. 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.14. Sensor system for automated, qualitative classification of chemical substances fen or mixtures of substances according to olfactory characteristics, comprising at least two preferably 2 to 20, preferably 3 to 15 and particularly preferably 4 to 10, in particular 12 electronic chemosensors of different selectivity. 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.15. Sensor system according to claim 14, characterized in that the electronic Chemosensors are selected from the group consisting of MOSFET sensors, MISiC sensors, metal oxide sensors, sensors with electrically conductive polymers Ren, quartz sensors, amperometric electrochemical cells, conductive speed sensors, capacitance sensors, in particular interdigital capacitors, thermo piles, catalytic sensors (so-called hot-wire sensors), semiconductor sensors, thermal conductivity capability sensors, ionization detectors, and the like in any combination NEN.
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