Analisi Olfattometriche - un altra strada per raggiungere la precisione e l'oggettività

Analisi Olfattometriche: esiste un altro modo per misurare oggettivamente i cattivi odori?



 

Con le Analisi Olfattometriche, siamo ancora molto lontani dalla meta? E se stessimo sbagliando l’approccio? E se ci fossero altri modi, più semplici, per quantificare, in modo preciso ed oggettivo, una molestia olfattiva?”

Qualunque cosa tu possa fare o sognare di fare, incominciala! L’audacia ha in sé genio, potere e magia.
–  Goethe

 

 

Io ho iniziato ad occuparmi di Abbattimento Cattivi Odori nel 2004, e già da allora si sentiva parlare di Analisi Olfattometriche e della pionieristica impresa, portata avanti dal Politecnico di Milano, nella ricerca di quella “Analisi Chimico-Strumentale”, in grado di misurare e caratterizzare in modo preciso ed oggettivo l’odore.

A dire il vero, i primi studi sulle Analisi Olfattometriche, partirono già nel lontano 1997. Da allora, si sono fatti passi enormi, ma temo che, dopo circa 22 anni, il traguardo sia, purtroppo, ancora molto lontano.

 

Quali sono le difficoltà maggiori, nelle Analisi Olfattometriche?

Come puoi ben immaginare, si tratta di una problematica di non semplice soluzione, poiché, come ho già scritto nell’articolo su “Come funziona il nostro olfatto, la difficoltà è proprio legata alla definizione stessa di odore, ossia: “una risposta soggettiva ad una stimolazione delle cellule olfattive, da parte di particolari molecole aeriformi“. …esatto, una risposta soggettiva.

In altri termini, con le Analisi Olfattometriche, si sta cercando, mediante un esame strumentale, di ottenere un valore numerico, preciso ed univoco, capace di quantificare in modo oggettivo, una “percezione sensoriale, ossia una “sensazione olfattiva” che, per definizione stessa, oltre ad essere molto personale, dipende da un numero elevatissimo di fattori, tutti diversi e non tutti controllabili.

 

Mi spiego meglio. Una molestia olfattiva, raramente è data da un’unica molecola odorigena. Nella stragrande maggioranza dei casi, è costituita da una miscela complessa di diverse molecole, la cui percepibilità, può variare in relazione a molteplici fattori, che possono essere: individuali o personali (sensibilità, attenzione al fenomeno, stato psico-fisiologico, etc.); ambientali (temperatura, umidità, pressione atmosferica, velocità e direzione dei venti, distanza percorsa, etc.); nonché, intrinseci alla miscela odorigena stessa (composizione, volatilità, idrosolubilità, strutture molecolari, etc.).

 


Quest’ultimo aspetto, è particolarmente importante perché, è vero che ogni singola sostanza odorigena, è caratterizzata da una sua specifica soglia di rilevabilità, ma è anche vero che, l’impatto olfattivo complessivo, generato da una miscela, non è mai dato dalla somma aritmetica dei singoli impatti di ogni singola molecola, ma piuttosto, dal risultato di possibili interazioni chimico-fisiche tra di esse.

In particolare, soprattutto per emissioni di sostanze odorigene, di natura organica (COV: Composti Organici Volatili), come ad es: aldeidi, chetoni, alcoli, eteri, fenoli, etc., esiste la tendenza, di queste molecole, ad interagire e combinarsi chimicamente tra di loro: sia con un effetto di mascheramento, annullandosi a vicenda, determinando una riduzione dell’effetto odorigeno complessivo; sia con un effetto sinergico, esaltandosi a vicenda ed andando a stimolare in modo diverso, la mucosa olfattiva.


 

Ora, viste tutte le possibili variabili, che possono entrare in gioco, nel comporre le Analisi Olfattometriche e la complessità stessa, del nostro sistema olfattivo – interconnesso con tutte quelle strutture del sistema nervoso centrale, come: trigemino, limbico, amigdala, talamo, ipotalamo, mesencefalo, midollo spinale, etc., capaci di produrre in noi, specifiche risposte, al variare delle stimolazioni odorose – non viene anche a te il mal di testa, solamente al pensiero di cercare un sistema, in grado di coordinare e calibrare tutto questo, e che sia capace di restituire, con un unico numero, il valore preciso ed oggettivo di una specifica molestia olfattiva? …a me si!

 

L’ho presa un po’ alla larga, ma arriviamo al punto. Quello che vorrei confessarti è che, da un po’ di tempo, ho una domanda che mi frulla per la testa: “…e se stessimo sbagliando l’approccio? …e se ci fossero altri modi, più semplici, per poter quantificare in modo, preciso ed oggettivo una molestia olfattiva?”

Nelle varie elucubrazioni notturne, ho maturato una mia ipotesi. Magari poi, è una boiata, ma perché non provare a ragionarci un attimo su, giusto per vedere dove porta? Io purtroppo, non essendo un ricercatore, non ho a disposizione gli strumenti necessari per poter testare questa mia ipotesi. Però, se qualcuno che ha i mezzi, dovesse trovare questa mia idea interessante, …io sono disponibile per una collaborazione.

 

Che strada hanno seguito sin adesso le Analisi Olfattometriche ?

Diciamo che sin’adesso le Analisi Olfattometriche, hanno affrontato il problema, cercando di trovare il trait d’union tra due diversi approcci: chimico-analitico e sensoriale-olfattometrico.

 

Con il primo metodo, quello chimico-analitico, che impiega strumenti complessi e molto costosi (come il gascromatografo e lo spettrometro di massa), si è riusciti a sviscerare, individuare, analizzare nonché classificare e catalogare, tutte le molecole ed i vari composti, responsabili dei cattivi odori.

Analisi Olfattometriche - la ruota degli odori, che definisce tutti i principali fragranze chimiche

Per contro però, non si è ancora riusciti a risolvere 2 grosse difficoltà:

1) la misura di composti, aventi soglie di rilevabilità al di sotto della sensibilità analitica degli stessi strumenti di misura (come ad esempio per: solfuri, mercaptani, scatolo, etc.), che anche in minime concentrazioni puzzano terribilmente;

2) individuare una correlazione univoca, tra il valore analitico così misurato e la reale sensazione olfattiva prodotta.

 

Con il secondo metodo, quello sensoriale-olfattometrico invece, si è in grado di valutare: intensità, tono edonico, qualità, etc., con risultati caratterizzati da una discreta approssimazione, ma in ogni caso, riproducibili.

Analisi Olfattometriche - tono edonico

Il problema è che, per quanto la Norma UNI EN 13725:2004 (compreso il nuovo aggiornamento che uscirà nel 2019), stia cercando sempre più, di standardizzare tutte le procedure dell’olfattometria dinamica, non si è ancora riusciti ad eliminare quella pesante componente di soggettività, dovuta alla tipologia stessa di misurazione, ossia: ottenuta tramite panel di rinoanalisti, composto da persone comuni, dotate di una sensibilità olfattiva del tutto nella media.

 


Inoltre, un’ulteriore difficoltà che hanno entrambi questi sistemi di rilevazione, è che operano solamente con misurazioni in discontinuo, quindi vincolate al momento stesso del campionamento. Per quanto possa venir eseguito, seguendo tutte le procedure e con tutti i crismi, si tratta di analisi olfattometriche compiute a spot, in un unico momento della giornata, quindi non rappresentative della reale entità dell’emissione giornaliera prodotta, da uno specifico stabilimento industriale.


Per intenderci, se il campionamento viene effettuato nel momento di minor emissione o se 30 secondi dopo, l’impianto ha un picco emissivo, va da solo che l’analisi ottenuta, non possa essere in alcun modo rappresentativa al 100%.

 

Analisi Olfattometriche - Naso Elettronico

Una mano di aiuto alle Analisi Olfattometriche, in tal senso, sembra sia arrivata dal cosiddetto Naso Elettronico. Si tratta di una tecnologia innovativa, che sta cercando di riprodurre l’olfatto umano, nelle due sue funzioni fondamentali: rilevazione e riconoscimento dell’odore.

La maggior parte di questi sistemi, utilizzano sensori detti MOS (Metalli-Ossido-Semiconduttori) che, esattamente come avviene nel naso umano, reagiscono con le molecole maleodoranti, generando un segnale elettrico che poi dev’essere interpretato su un pc

Si tratta di un sistema sicuramente all’avanguardia, ma ancora estremamente complesso, ostico e parecchio costoso, che necessita di un processo lungo e difficile sia nella calibrazione ed addestramento, necessari per permettergli il riconoscimento di tutte le varie miscele odorigene possibili, sia poi, nella successiva analisi ed interpretazione dei valori che il sistema restituisce.

 

Ora, visto che la via per la misurazione diretta – che sin adesso ha contrassegnato le Analisi Olfattometriche – rischia di essere ancora lunga ed impervia, mi domando: “…e se invece di misurarlo l’odore, provassimo a titolarlo?”

 

Misurare l’Odore, con la Titolazione?

Nell’articolo “Abbattimento Odori con Molecole Attive Neutralizzanti“, ho descritto come avviene un processo di deodorizzazione, mediante reale eliminazione chimico-fisica delle molecole maleodoranti.

Ora, con la Titolazione chimica (o Titolazione di Ossidoriduzione), in teoria, si potrebbe far reagire una soluzione a titolo noto, costituita da un neutralizzante (titolante), con un volume o una portata nota di una soluzione a titolo non noto, contenente i composti maleodoranti (titolando). Conoscendo il volume/portata di titolante utilizzato e la stechiometria di reazione, una volta raggiunto lo zero olfattivo, si potrebbe risalire alla concentrazione dell’odorante, con dei semplici calcoli.

Le informazioni di base, per poter fare questi calcoli stechiometrici, oramai ci sono tutte. Infatti prima ho detto che, grazie alle analisi chimico-analitiche, si è riusciti a classificare e catalogare, tutte le molecole ed i composti, principali responsabili dei cattivi odori. Allo stesso modo, è oramai assodato che in commercio esistano numerose tipologie di Molecole Attive Neutralizzanti (di natura organica; ad ampio spettro d’azione; ottenibili sia con processi naturali, che di sintesi; estremamente efficaci nel combinarsi chimicamente con le molecole maleodoranti e capaci di annullarne gli effetti osmogenici, etc.).

Analisi Olfattometriche - un possibile strumento analitico, per la titolazione del cattivo odore

 

In cosa consiste la mia idea?


In sostanza, la mia idea, si baserebbe sul selezionare, standardizzare e normare, attraverso un tavolo tecnico (anche a livello europeo), una o più sostanze o miscele neutralizzanti, ad ampio spettro d’azione in grado di reagire ed azzerare tutti i principali composti maleodoranti.

Attraverso una particolare apparecchiatura, realizzata in modo da permettere una perfetta miscelazione, fargli fluire all’interno una portata nota di aria maleodorante, insieme ad un flusso di aria con una concentrazione nota di prodotto neutralizzante.

Dopo la miscelazione, l’aria potrebbe essere analizzata da un Naso Elettronico, che in questo caso dovrebbe essere calibrato ed addestrato a riconoscere solamente lo “zero olfattometrico”, ossia la neutralità olfattiva, raggiunta regolando e quantificando opportunamente le portate e le concentrazioni dei due effluenti.


 

In questo modo le Analisi Olfattometriche, potrebbero essere espresse, ad esempio in [mg(di sostanza X)/m3], intesa come: la quantità di una data sostanza neutralizzante, necessaria per azzerare l’impatto odorigeno di un volume d’aria maleodorante.

Un sistema così congegnato, potrebbe lavorare in continuo e restituire valori, aventi precisione e oggettività simile a quella delle normali analisi chimico-strumentali utilizzate in altri campi.

 

È un problema rilevare lo “Zero Olfattometrico”?

Per concludere, vorrei fare un’ultima considerazione: non so se il Naso Elettronico, possa essere addestrato a rilevare l’assenza di odori (neutralità olfattiva), immagino di sì, ma nel caso, non credo che questo sarebbe comunque, un grosso ostacolo.

Tutti i composti neutralizzanti, essendo principalmente estratti da oli essenziali (sia mediante processi naturali, che di sintesi), sono caratterizzati da una profumazione firma o fragranza propria. Quindi, oltre a trasformare ed eliminare le molecole maleodoranti, sono in grado di rilasciare anche una loro specifica e caratteristica profumazione.

 

Analisi Olfattometriche - grafico della titolazione dell'odore

Nell’articolo “Abbattimento Odori con Molecole Attive Neutralizzanti“, ho riportato questo grafico dove ho schematizzato un processo teorico di abbattimento dei cattivi odori.

Da un’immediata analisi, appare evidente che, aumentando la concentrazione del prodotto neutralizzante, la percezione complessiva del cattivo odore diminuisce, fino ad arrivare ad uno zero, che rappresenta la neutralità olfattiva detta. Continuando a dosare in eccesso il prodotto neutralizzante – non essendoci altre molecole maleodoranti da eliminare – si inizierebbe a percepire la sua profumazione tipica.

In questo modo, si potrebbe annotare il valore minimo di cattivo odore, rilevato dal Naso Elettronico, prima che smetta di misurare, per il raggiungimento della sua soglia analitica minima, poi, continuando ad aumentare il dosaggio del neutralizzante, annotare il primo dato rilevato, quando il naso riprende a misurare, che in questo caso, sarà dato dal profumo del neutralizzante.

A questo punto, per interpolazione, dovrebbe essere relativamente semplice, ricavare lo zero olfattivo e di conseguenza la misura del cattivo odore cercato.

 

Conclusioni

Ci terrei in particolar modo, che tu prendessi questa mia proposta, così, per quella che è in realtà: “un’idea estemporanea“, che in nessun modo vuole avere la presunzione o l’arroganza di insegnare il mestiere a chi, da tanti anni, lavora duramente e con impegno allo sviluppo tecnologico delle Analisi Olfattometriche.

Allo stesso tempo, mi piacerebbe veramente tanto, ricevere da te un qualche feed-back, che possa dirmi: “No, è una boiata, perché…“, oppure “Sì, è interessante, vediamo dove o a cosa porta“.

Se dovesse rivelarsi una strada percorribile e dovesse portare ad un qualche risultato apprezzabile, sarei contento di aver dato il mio piccolo contributo allo sviluppo tecnologico, delle Analisi Olfattometriche …altrimenti, pazienza, come non detto…

In ogni caso, se dovessi avere necessità di avere ulteriori informazioni o chiarimenti, sappi che sono a completa disposizione …anche, nel caso, a collaborare al progetto, mettendo a disposizione il modesto bagaglio tecnico, che ho acquisito in tutti questi anni sul campo.

Ing. Renato Ragni

Ingegnere Ambientale per vocazione, nel 2004 ho avuto un vero e proprio colpo di fulmine e mi sono appassionato al problema dell'abbattimento dei cattivi odori. La mia missione ora è, aiutare le aziende a trovare la soluzione giusta e su misura, per risolvere definitivamente il problema degli odori molesti.

• Chi è l’Ing. Renato Ragni? • Lo specialista dell’Abbattimento Cattivi Odori
Ing. Renato Ragni - Esperto di Abbattimento Cattivi Odori
Ingegnere Ambientale per vocazione, classe 1971.
Nel 2004 ha avuto un vero e proprio colpo di fulmine e si è appassionato al problema dell’Abbattimento dei Cattivi Odori.
La sua missione ora è, aiutare tutte le aziende a trovare la soluzione giusta e su misura, per risolvere definitivamente il problema degli odori molesti.

 

abbattere i cattivi odori è veramente facile ...se hai le dritte giuste!