氣味分析，困難在哪？會(huì)有答案嗎？唯yi可靠的分析方法？你的鼻子 (如果你沒有感冒)。
否則，找個(gè)分析儀器問題解決了?可能吧， 但這分析儀器提供的數(shù)據(jù)需要與統(tǒng)計(jì)學(xué)兼容! 氣味分析儀器的發(fā)展歷史 上世紀(jì) 90 年代，一家英國公司和一家法國公司幾乎在同一時(shí)間推出了以金屬氧化物、電化 學(xué)材料、導(dǎo)電聚合物等傳感器為平臺(tái)的 “電子鼻”。然后英國公司關(guān)門了，法國公司的產(chǎn) 品不停更新?lián)Q代，陸續(xù)推出各種以傳感器為平臺(tái)的儀器! 法國公司的技術(shù) 首先，他們推出的是以陣列式傳感器為平臺(tái)的“電子鼻”，有 18 個(gè)傳感器......但以失敗告 終! 因?yàn)?/span> 18 個(gè)傳感器還是解決不了傳感器自身的低選擇性問題。 他們推出 “傳感器-質(zhì)譜”來解決傳感器的低選擇性但也以失敗告終。之后, 再推出 “氣 相-傳感器” …..…基本也失敗了！為什么? 什么是低選擇性? 傳感器對產(chǎn)生氣味的 VOC，沒有足夠的判斷能力。這就是同一傳感器會(huì)同時(shí)對多種 VOC 有 響應(yīng), 沒有辦法從同一傳感器的信號中分別檢測出來自不同 VOC 的信號。 同時(shí)同一 VOC 也可以會(huì)對多個(gè)傳感器有響應(yīng)。同與哪幾個(gè)傳感器有樣，沒有辦法確定某 VOC 響應(yīng)。這就是傳感器的選擇性問題，問題能被解決嗎? 問題能被解決嗎?…… 不能! 將較有選擇性的技術(shù)與傳感器配合起來, 推出了“傳感器-質(zhì)譜”、“GC-傳感器”這樣的做 法是把有選擇性的技術(shù) (質(zhì)譜和 GC)與沒有選擇性的技術(shù) (傳感器)混在一起。能解決問題嗎? 你懂的。 采用 “傳感器-質(zhì)譜”、 “GC-傳感器”來做氣味分析可以嗎? 不可能，瓶頸問題還是在沒 有選擇性的傳感器上。 傳感器真的是這般沒用？不一定。 如果樣品是非常穩(wěn)定和干凈的，如奶粉、飲料、藥物、化妝品等受嚴(yán)格質(zhì)量監(jiān)管的產(chǎn)品，傳 感器技術(shù)可用于檢測雜質(zhì)。因?yàn)檫@些樣品從原材料開始就有很好的質(zhì)量管理方案，檢測者對 數(shù)據(jù)的背景比較了解，傳感器可以檢測出微小變化的雜質(zhì)信號。
如果樣品不是奶粉、飲料、藥物、化妝品怎么辦?只能采用有選擇性的分析技術(shù), 比如 GC 和 MS 或 GC-MS。這取決于你的樣品，如果要檢測極性比較高的 VOC, GC 技術(shù) (GC, GC-MS， O-GC)就會(huì)遇到大問題。 低極性的成分可以采用 GC？可以。如果氣味的成分都只是從低極性的 VOC 中來。但這是 不現(xiàn)實(shí)的……如果氣味成分都是低極性, 是否可以?如果樣品都是低極性成分：就算有一種 GC 性成分分離出來，分析柱子能把所有的低極也會(huì)遇到問題。原因: GC 沒有合適的氣味分 析軟件來做數(shù)據(jù)處理 (指紋圖式統(tǒng)計(jì)學(xué)分析) GC-MS 可以嗎?也不可以! 為什么?GC-MS 所有的信號都是以單個(gè)組分別顯示的…..統(tǒng)計(jì)學(xué)式 分析比較困難！如果 GC-MS 的所有信號都顯示在一組數(shù)據(jù)就可以用統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行分析？理論 上可以，但如果是這樣考慮，就無品的組分需先用 GC 把樣離了。這樣一來, 采用獨(dú)立的 MS 就可以! 采用獨(dú)立的 MS 有什么優(yōu)點(diǎn)? 1. MS 對樣品的極性沒有限制! 2. 所有 VOC,所得信號是來自樣品的 保存了氣味的 “整體” 性! 3. MS 不受載氣對氣味的干擾! 4. 所有數(shù)據(jù)都在同一檔案, 容易用統(tǒng)計(jì)學(xué)來分析。氣味分析一定是靠統(tǒng)計(jì)學(xué)來分析數(shù)據(jù)的! 有什么 MS 可以供選擇? 答案取決于應(yīng)用: 溯源? 定量? 定性? 氣味等級分析? 在這里, 我們只探討氣味等級分析! 題外話… “GC-傳感器” 和 “嗅感-GC” 的關(guān)系?在 “GC-傳感器” 系統(tǒng)里, 它大約擁有 6 個(gè)“嗅 感-GC”傳感器是采用操作員的鼻子分別是前者可以采用統(tǒng)計(jì)學(xué)來分析數(shù)據(jù)臺(tái)的生產(chǎn)廠家知 道 “嗅感-GC” 的問題 (的主觀性), 可惜 “GC-傳感器”傳感器平數(shù)據(jù)分析還是采用了沒 有選擇性的傳感器作為檢測器! 遇到問題： •所有化學(xué)分析都需要標(biāo)樣。氣味標(biāo)樣并不存在。如果有，也需要靈敏的鼻子。但這是一件 很主觀的事，業(yè)界一直希望用儀器解決這個(gè)課題。 GC 分析柱有其局限性，不能對極性較高的 VOC 進(jìn)行檢測, 也不能對氣味的 “整體” 性 進(jìn)行全面分析。之后有陣列傳感器式電子鼻…. 但現(xiàn)在你知道這是沒有用的了!陣列式電子 鼻的賣點(diǎn)是高靈敏度的傳感器 (金屬氧化物、電導(dǎo)性聚合物、電化學(xué)材料等) 和多樣性 (不 同類型的傳感器)。
此方案在理論上比 GC 好;因?yàn)椴僮鲉T很難將同一樣品在同一時(shí)間完整地送到不同的 GC 分 離柱上。GC 方案技術(shù)盲點(diǎn)是有限的選擇性。 低選擇性: 同一 VOC 會(huì)對不同的傳感器有響應(yīng)；同一傳感器也會(huì)對不同的 VOC 有響應(yīng)。陣 列式電子鼻內(nèi)傳感器的數(shù)量zui多是 18 個(gè)，明顯不夠。 不管是 GC 或陣列傳感器式電子鼻，都需要 N2 或 He 作為載氣。這里就突顯出一個(gè)題，是 在 N2 問題上，我們的鼻子并不或 He 內(nèi)去感覺氣味的。鼻子得到的嗅感與氣味所處的環(huán)境 (載氣，包括水汽)有關(guān)。所以我們需要尋找一種不需要 N2 作為載氣的 “儀器”或 He 作為 載氣。 遇到問題： •所以我們需要尋找一種不需要 N2 氣的 “儀器”??或 He 作為載氣。有嗎?有的， • 什么儀器? • 我們需要一種不需要載氣的 VOC 首分析儀器….ppb 級別。 • 同時(shí), 能對空氣 (樣品的背景, 包括水汽)進(jìn)行分析…. %級別 • 只有一種分析技術(shù)! 解決方案：分析 % 級別的空氣背景 (如下圖) 
空氣 (包括水汽) 的 MS 信號: 基本在 45 amu 以內(nèi) 
解決方案： 空氣的 MS 信號: 基本在 45 amu 以內(nèi)。氣味的 VOC 信號在哪里?基本約在 45-150 amu 范 圍內(nèi)。小部分 (VOC 樣品碎片) 在 < 45 amu 區(qū)域 怎么辦?簡單, 即使這些 VOC 信號與空氣信號重疊,只是空氣信號的一小部分… 可以忽略! 它們也不忽略也可以, 先把空氣背景做出來, 然后扣除背景! 只有一種分析技術(shù)!同時(shí)分級別的空氣成分析到 ppb 級別。 是什么?MS 技術(shù)！理由：能同時(shí)檢測出 % 級別的空氣 ( 水汽)包括和 ppb 級別的 VOC。氣 味 (嗅覺) 與它所處的環(huán)境有關(guān)!這是載體對嗅覺的效應(yīng)!GC, GC-MS, O-GC 和傳感器都無法 解決! 結(jié)論: 1.氣味分析技術(shù)需要考慮到氣味與載氣的關(guān)系 2.用以 GC 做氣味分析有其自身難度，所以采或傳感器 3. MS 可能是更好的方案 方案設(shè)計(jì)目的：嗅感與儀器數(shù)據(jù)來自同一樣品
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