Botaniker kennen etwa 30 verschiedene Minze-Arten. Jede davon verfügt über ganz eigene Duftstoffen. Damit es bei der Herstellung von Minzöl nicht zu Verwechslungen kommt, müssen die Arten zuverlässig, schnell und objektiv unterschieden werden. Dabei hilft eine ganz besondere „Nase“.
In der Natur locken pflanzliche Duftstoffe beispielsweise Insekten an. In der Industrie werden sie beim Herstellen von Parfums und Aromen genutzt. Doch die Duftstoffe von Pflanzen gleicher Gattung sind sehr ähnlich. Ein klassisches Beispiel in der Pflanzenwelt ist die Minze.
Dies stellt bei der Herstellung von Minzöl ein Risiko dar. Daher müssen die Duftstoffe bei der Herstellung des ätherischen Öls unterschieden werden.
Dabei hilft eine elektronische Nase mit einem künstlichen Geruchssinn, die mit hoher Präzision unterschiedliche Minzearten erkennt. Diese wurde von Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in einer interdisziplinären Zusammenarbeit entwickelt.
Elektronische Nase nach biologischem Vorbild
Bei der Entwicklung der elektronischen Nase orientiert sich das gesamte Forschungsteam so weit wie möglich am biologischen Vorbild. Die Geruchszellen, die beim Menschen Informationen über elektrische Impulse ans Gehirn geben, ersetzen sie durch insgesamt zwölf spezielle Sensoren. Solche Bauteile sind beispielsweise auch in Mobiltelefonen verbaut.
„Die Duftstoffe der Minze lagern sich auf der Oberfläche der Sensoren ab. Dadurch ändert sich deren Resonanzfrequenz, und wir erhalten eine Reaktion auf den jeweiligen Duft“, erläutert Professor Christof Wöll vom Institut für Funktionale Grenzflächen (IFG), Karlsruhe.
im Geschmack und verleiht dem
gleichnamigen Cocktail das richtige Aroma.
Training mit sechs Minze-Arten
Die elektronische Nase testeten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit sechs verschiedenen Minzearten – darunter klassische Pfefferminze, Pferdeminze und Katzenminze. Die Forscher trainieren die Sensoren und erstellen aus den gesammelten Daten einen „Fingerabdruck“ des jeweiligen Dufts. So können die Düfte voneinander unterschieden werden
Nach jeder Duftstoff-Probe werde die Nase etwa eine halbe Stunde lang mit Kohlendioxid durchgespült, damit die Sensoren regenerieren.
Die elektronische Nase eignet sie sich unter anderem für die pharmazeutische Qualitätskontrolle oder zur Beobachtung von Minzöl als umweltfreundlichem Bioherbizid.
Originalpublikation
Salih Okur, Mohammed Sarheed, Robert Huber, Zejun Zhang, Lars Heinke, Adnan Kanbar, Christof Wöll, Peter Nick, Ulrich Lemmer: Identification of Mint Scents Using a QCM Based E-Nose. Chemosensors, 202. 10.3390/chemosensors9020031.
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Quelle: KIT