DE102006040276A1

DE102006040276A1 - Verwendung von Mono- oder Disacchariden zur Maskierung von Gerüchen sowie Verfahren und Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen

Info

Publication number: DE102006040276A1
Application number: DE200610040276
Authority: DE
Inventors: Martin Dr. Bertau; Thomas Prof. Dr. Henle; Michael Katzberg; Katja Dr. Schulz; Gerhard Dr. Jörg; Marletta Grosse
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2008-02-21
Also published as: WO2008020058A3; WO2008020058A2

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung mindestens eines Mono- und/oder mindestens eines Disaccharids zur Maskierung von Gerüchen sowie eine wässrige Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen, mindestens enthaltend ein Mono- und/oder Disaccharid sowie gegebenenfalls Hilfs- und Zusatzstoffe, und ein Verfahren zur Verminderung von Gerüchen, wobei ein Gegenstand oder eine Oberfläche, von dem/der ein Geruch ausgeht, mit einer wirksamen Menge der erfindungsgemäßen Zusammensetzung behandelt wird. Mit der Erfindung lassen sich u. a. Gerüche maskieren, die von intensiv riechenden Substanzen oder Substanzen mit geringer Geruchsschwelle hervorgerufen werden, wie z. B. Vanillin, Knoblauch, Zwiebelgeruch und auch "Tabakrauch". Die erfindungsgemäßen geruchsmaskierenden Mittel können in vielen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise zur Neutralisation von als unangenehm empfundenen Gerüchen wie Tabakrauch, Koch- und Bratgerüchen oder Körper- und Tiergerüchen.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Mono- oder Disacchariden zur Maskierung von Gerüchen sowie ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen.
Die erfindungsgemäßen geruchsmaskierenden Mittel können in vielen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise zur Neutralisation von als unangenehm empfundenen Gerüchen wie Tabakrauch, Koch- und Bratgerüchen oder Körper- und Tiergerüchen.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Mittel und Verfahren zur Maskierung von Gerüchen bekannt.
Dabei wird ein Geruch durch einen intensiveren Geruch z.B. durch Einsatz eines Duftstoffes übertönt. Nachteilig an diesen Verfahren ist, dass eine Geruchsbelastung durch eine andere ersetzt wird. Die Ursache wird jedoch nicht beseitigt.
Weiterhin ist bekannt, den Geruch auslösenden Stoff durch den Einsatz von sog. Geruchsabsorbern z.B. auf Basis von Zeolith oder Aktivkohle, zu entfernen. Nachteilig an diesen Verfahren ist, dass sich insbesondere Aktivkohle, aber auch Zeolithe nicht dazu eignen, die als unangenehm empfundenen Gerüche durch Auftragen auf Wohn- oder Tragetextilen zu maskieren.
Zur Geruchsmaskierung werden außerdem auch Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate eingesetzt. Cyclodextrine sind toroidal geformte cyclische Oligosaccharide, die aus α-1,4-glykosidisch verknüpften Glucosemolekülen bestehen. Nach der Anzahl der Glucosemoleküle unterscheidet man α-Cyclodextrin (Aufbau aus sechs Glucosemolekülen), β-Cyclodextrin (Aufbau aus sieben Glucosemolekülen), γ-Cyclodextrin (acht Glucosemoleküle) und δ-Cyclodextrin (neun Glucosemoleküle). Cyclodextrine besitzen einen hydrophoben zentralen Hohlraum, in dem lipophile Verbindungen eingeschlossen werden können.
Luftverbesserer bzw. Textilerfrischer auf Cyclodextrin-Basis binden die für die unangenehmen Gerüche verantwortlichen Verbindungen in den zentralen Hohlräumen des Cyclodextrins (1). Dadurch wird der Geruch der eingeschlossenen Substanzen maskiert.
Kovalent mit Textilfasern verbundene Cyclodextrinderivate werden zur Herstellung "intelligenter Textilien" eingesetzt, die z.B. Körpergerüche binden sollen.
Nachteilig an der Verwendung von Cyclodextrinen bzw. Cyclodextrinderivaten ist insbesondere die Tatsache, dass Cyclodextrine relativ teuer in der Herstellung sind und der Einschluss der Zielsubstanzen kinetisch gehemmt sein kann, weil das lipophile, den unangenehm empfundenen Geruch auslösende Teilchen die hydrophile Barriere Wasser zuerst durchdringen muß, bevor es durch Cyclodextrine komplexiert werden kann.
α-Cyclodextrin ist zudem als reizende Substanz, insbesondere als augenreizend eingestuft.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Verfahren und Mittel zur Geruchsmaskierung bereitzustellen, die billiger als die aus dem Stand der Technik bekannten Mittel herstellbar sind und die einen Substanzeinschluss auch dann noch ermöglichen, wenn er bei Cyclodextrinen kinetisch gehemmt ist. Zudem sollten die eingesetzten Substanzen nicht toxisch oder reizend sein.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung mindestens eines Mono- und/oder eines Disaccharids zur Maskierung von Gerüchen.
Überraschenderweise sind Mono- bzw. Disaccharide in der Lage, Gerüche zu maskieren. Mittels gaschromatographischer Untersuchungen konnten die Erfinder z.B. nachweisen, dass der Vanillingeruch durch den Einsatz von Mono- bzw. Disacchariden zurückgehalten werden kann.
Wie 2 zeigt, nehmen Mono- und Disaccharide eine Struktur ein, die sie in eine hydrophile und eine hydrophobe Domäne teilt. Durch hydrophobe Wechselwirkungen mit dem lipophilen Agens an der hydrophoben Grenzfläche wird diese Struktur stabilisiert. Bei Hinzutreten einer zweiten Saccharideinheit wiederholt sich dieser Vorgang, der auf dieser Stufe von dem Vorhandensein eines Saccharides profitiert, da durch hydrophile Wechselwirkungen der Zucker untereinander (Wasserstoffbrücken) die Anlagerung kooperativ erleichtert wird. Durch Hinzutreten weiterer Zuckermoleküle wird der wachsende Komplex komplettiert. Der Vorteil besteht darin, daß durch die hydrophoben Wechselwirkungen das lipophile Teilchen von der hydrophoben Grenzfläche direkt weggefangen wird, während es bei Cyclodextrinen (s. 1) erst den kinetisch ungünstigen Transfer in die hydrophile Phase vollziehen müßte.
Vorteilhaft bilden die erfindungsgemäßen Mono- und Disaccharide mit den geruchsauslösenden Stoffen dynamische Komplexe aus, so dass ein Substanzeinschluss auch dann ermöglicht ist, wenn er bei Cyclodextrinen kinetisch gehemmt ist.
Zudem sind die erfindungsgemäßen Mono- und Disaccharide billiger als Cyclodextrine.
Mono- und Disaccharide wie Glucose und Maltose sind nicht giftig und nicht mit einem Gefahrensymbol gekennzeichnet im Gegensatz zu α-Cyclodextrin, das als reizende Substanz eingestuft ist und insbesondere als augenreizend gilt.
Zudem sind Mono- und Disaccharide wie Glucose und Maltose besser wasserlöslich als Cyclodextrine, insbesondere als α-Cyclodextrin. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn Rückstände des erfindungsgemäßen geruchsmaskierenden Mittels und der darin eingeschlossenen geruchsauslösenden Substanzen einfach z.B. durch Waschen beseitigt werden sollen.
Mit der Erfindung lassen sich u.a. Gerüche maskieren, die von intensiv riechenden Substanzen oder Substanzen mit geringer Geruchsschwelle hervorgerufen werden, wie z.B. Vanillin, Knoblauch, Zwiebelgeruch und auch „Tabakrauch".
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Monosaccharid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen oder Heptosen oder deren Derivaten. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Monosaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glycerinaldehyd, Dihydroxyaceton, Erythrose, Threose, Erythrulose, Arabinose, Lyxose, Ribose, Desoxyribose, Xylose, Ribulose, Xylulose, Allose, Galactose, Glucose, Mannose und Fructose. Als besonders geeignet hat sich der Einsatz von Glucose erwiesen.
Das Disaccharid wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reduzierenden und nichtreduzierenden Disacchariden oder deren Derivaten. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Disaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trehalose, Maltose, Saccharose oder Lactose. Als besonders geeignet hat sich der Einsatz von Saccharose und/oder Maltose erwiesen.
Die Mono- und Disaccharide werden einzeln oder in Kombination eingesetzt.
Die Erfindung umfasst auch eine wässrige Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen, die mindestens ein Mono- und/oder ein Disaccharid sowie gegebenenfalls Hilfs- und Zusatzstoffe enthält.
Vorzugsweise beträgt die Konzentration des/der Mono- bzw. Disaccharide(s) im wesentlichen zwischen 1 und 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zwischen 7,5 und 15 Gewichtsprozent.
In einer bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen ist das Monosaccharid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen oder Heptosen oder deren Derivaten. Besonders bevorzugt ist eine wässrige Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen, bei der das Monosaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glycerinaldehyd, Dihydroxyaceton, Erythrose, Threose, Erythrulose, Arabinose, Lyxose, Ribose, Desoxyribose, Xylose, Ribulose, Xylulose, Allose, Galactose, Glucose, Mannose und Fructose. Als besonders geeignet hat sich der Einsatz von Glucose in einer wässrigen Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen erwiesen.
Das Disaccharid wird in einer bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reduzierenden und nichtreduzierenden Disacchariden oder deren Derivaten. Besonders bevorzugt ist eine wässrige Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen, bei der das Disaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trehalose, Maltose, Saccharose oder Lactose. Als besonders geeignet hat sich der Einsatz von Saccharose und/oder Maltose in einer wässrigen Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen erwiesen.
Die Mono- und Disaccharide werden in der erfindungsgemäßen wässrigen Zusammensetzung einzeln oder in Kombination eingesetzt.
Die erfindungsgemäße wässrige Zusammensetzung liegt vorzugsweise in sprühfähiger Form vor, so dass Gerüche leicht beispielsweise durch Besprühen des den Geruch verursachenden Gegenstands maskiert werden können. Beispielsweise können mit dem erfindungsgemäßen Mittel Textilien wie Baumwolle, Wolle oder Felle behandelt werden.
Ebenfalls Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zur Verminderung von Gerüchen, wobei ein Gegenstand oder eine Oberfläche, von dem/der ein Geruch ausgeht, mit einer wirksamen Menge der erfindungsgemäßen Zusammensetzung behandelt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Gegenstand oder die Oberfläche, von dem/der der Geruch ausgeht, mit einer wirksamen Menge der erfindungsgemäßen Zusammensetzung besprüht.
Anhand nachfolgender Figuren und Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert, ohne diese einzuschränken.
Dabei zeigen
1 Komplexierung des Geruchsmoleküls Vanillin durch Cyclodextrin
2 Komplexierung des Geruchsmoleküls Vanillin durch Maltose (links) und Glucose (rechts). Grau hinterlegt sind die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Glucoseeinheiten. Im Gegensatz dazu sind die Glucosemoleküle in Cyclodextrinen glycosidisch verknüpft.
Ausführungsbeispiel 1:
Unterdrückung des Geruchs von Vanillin
Ein großes Blatt Zellulose-Filterpapier (Durchmesser 20 cm) wurde in vier gleich große Teile geteilt. Die einzelnen Teile wurden unterschiedlich weiterverarbeitet.
Teil 1 (zur Blindwertbestimmung):
Das erste Viertel des Filterpapiers wurde mit 1 ml deionisiertem H₂O besprüht und bei Raumtemperatur vollständig getrocknet. Anschließend wurde das Filterpapier in zwei gleich große Teile geteilt. Beide Teile (Achtel) wurden klein geschnitten und mit jeweils 3 ml Wasser headspace-gaschromatographisch bei einer Probentemperatur von 70°C untersucht.
Es konnte erwartungsgemäß kein Vanillin detektiert werden.
Teil 2 (zur Blindwertbestimmung):
Das zweite Viertel des Filterpapiers wurde mit 1 ml wässriger Zuckerlösung (10 Gew.-%) besprüht und bei Raumtemperatur vollständig getrocknet. Anschließend wurde das Filterpapier in zwei gleich große Teile geteilt. Beide Teile (Achtel) wurden kleingeschnitten und mit jeweils 3 ml Wasser headspace-gaschromatographisch bei einer Probentemperatur von 70°C untersucht.
Auch hier konnte erwartungsgemäß kein Vanillin detektiert werden.
Teil 3 (Rückhalteeffekt von Vanillin durch Zucker):
Das dritte Viertel des Filterpapiers wurde mit 1 ml wässriger Lösung [10 Gew.-% Zucker und gesättigt an Vanillin (5 mg/ml)] besprüht und bei Raumtemperatur vollständig getrocknet. Anschließend wurde das Filterpapier in zwei gleich große Teile geteilt. Beide Teile (Achtel) wurden klein geschnitten und mit jeweils 3 ml Wasser headspace-gaschromatographisch bei einer Probentemperatur von 70°C untersucht.
Hier wurde Vanillin nachgewiesen.
Teil 4 (Vanillinnachweis ohne Rückhalteeffekt):
Das vierte Viertel des Filterpapiers wurde mit 1 ml gesättigter Vanillin-Lösung (5 mg/ml) besprüht und bei Raumtemperatur vollständig getrocknet. Anschließend wurde das Filterpapier in zwei gleich große Teile geteilt. Beide Teile (Achtel) wurden klein geschnitten und mit jeweils 3 ml Wasser headspace-gaschromatographisch bei einer Probentemperatur von 70°C untersucht.
Hier wurde Vanillin nachgewiesen.
Die mittels headspace-Gaschromatographie ermittelten Vanillin-Peakflächen sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Die headspace-gaschromatographisch ermittelten Vanillin-Peakflächen (Tabelle 1) ergaben, dass im Filterpapier – welches mit wässriger Vanillin-Zucker-Lösung besprüht wurde – die ermittelten Vanillin-Peakflächen deutlich kleiner waren als das ohne Zucker behandelte Filterpapier. Diese Effekte sind in der Größenordnung von etwa 30% Peakflächenverlust zu beobachten und stimmen bei Wiederholungsmessungen überein.
Tabelle 1: Untersuchung Filterpapiere
Probenvorbereitung:

Filterpapier Zellulose
Zugabe (besprühen) von 1,0 ml wässr. Lösungen mit/ohne Zucker s. u.
Trocknen 2 h
kleingeschnitten
Zugabe von 3 ml H₂O zum getrockneten Filterpapier

Material	Peakfläche Vanillin
Filter + Wasser	0
Filter + Wasser + Zucker	0
Filter + Wasser + Zucker + Vanillin	89.000
Δ	33%
Filter + Wasser + Vanillin	133.500

Vgl. dazu:

2 ml Vanillinlösung (gesättigt) + 1 ml H₂O (ohne Filterpapier)

450.000

Eingesetzte Chemikalien:

Zucker:	Saccharose
Zucker-Lösung:	10 Gew.-% Zucker in Wasser
Vanillin-Zucker-Lösung:	in gesättigter wässriger Vanillinlösung wurden 10 Gew.-% Sac
	charose gelöst
Filterpapier:	Zellulose
	wurde mit 1 ml der wässrigen Lösungen (s.o.) besprüht

Claims

Verwendung mindestens eines Mono- und/oder mindestens eines Disaccharids zur Maskierung von Gerüchen.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Monosaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen oder Heptosen und deren Derivaten.
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Monosaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glycerinaldehyd, Dihydroxyaceton, Erythrose, Threose, Erythrulose, Arabinose, Lyxose, Ribose, Desoxyribose, Xylose, Ribulose, Xylulose, Allose, Galactose, Glucose, Mannose und Fructose.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Disaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus reduzierenden und nichtreduzierenden Disacchariden und deren Derivaten.
Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Disaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trehalose, Maltose, Saccharose und Lactose.
Wässrige Zusammensetzung zur Maskierung von Gerüchen, mindestens enthaltend ein Mono- und/oder Disaccharid sowie gegebenenfalls Hilfs- und Zusatzstoffe.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration des/der Mono- bzw. Disaccharide(s) im wesentlichen zwischen 1 und 30 Gewichtsprozent beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration des/der Mono- bzw. Disaccharide(s) im wesentlichen zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration des/der Mono- bzw. Disaccharide(s) im wesentlichen zwischen 7,5 und 15 Gewichtsprozent beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Monosaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen oder Heptosen und deren Derivaten.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Monosaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glycerinaldehyd, Dihydroxyaceton, Erythrose, Threose, Erythrulose, Arabinose, Lyxose, Ribose, Desoxyribose, Xylose, Ribulose, Xylulose, Allose, Galactose, Glucose, Mannose und Fructose.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Disaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus reduzierenden und nichtreduzierenden Disacchariden und deren Derivaten.
Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Disaccharid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trehalose, Maltose, Saccharose und Lactose.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in sprühfähiger Form vorliegt.
Verfahren zur Verminderung von Gerüchen, wobei ein Gegenstand oder eine Oberfläche, von dem/der ein Geruch ausgeht, mit einer wirksamen Menge einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 14 behandelt wird.
Verfahren zur Verminderung von Gerüchen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand oder die Oberfläche, von dem/der der Geruch ausgeht, mit einer wirksamen Menge einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 14 besprüht wird.