Olfaktometri koku eşİĞİ tayiNİ temel biLGİler




Yüklə 79.27 Kb.
tarix26.04.2016
ölçüsü79.27 Kb.
KILAVUZ A : Kısım I

OLFAKTOMETRİ - KOKU EŞİĞİ TAYİNİ

TEMEL BİLGİLER

Giriş

“Olfaktometri” kokuların kontrollü bir şekilde insan burnuna sunulması ve sunulan kokuların insan üzerinde yarattığı etkilerin kaydedilmesi demektir. Bu ölçüm yöntemi, VDI 2449 Bölüm 2 [1] ve DIN 6879 [2] da eksiksiz olarak tanımlanmıştır. Olfaktometri, kokunun insan üzerinde yarattığı etkiye dayanan bir yöntem olup, iki amacı bulunmaktadır:



  1. Bilinen koku konsantrasyonlarının belirlenen şiddetlerde ölçülmesi ile insanın koku alma gücünün tayin edilmesi ve böylece bir ölçüm skalasının oluşturulması,

  2. İnsanın koku alma duyusunu dedektör olarak kullanarak bilinmeyen koku konsantrasyonlarının tayin edilmesi.

Etki-tepki esasına dayanan bu ölçüm metodunun, yukarıda (b) şıkkında belirtilen amaçla kullanılmasının nedenleri aşağıda verilmiştir:



  • İmisyon kontrol yönetmelikleri ve gerekli idari düzenlemeler doğrultusunda, kokunun neden olduğu hava kirliliğini tanımlayacak, aynı zamanda koku ölçümünün tarafsız ve tekrar edilebilir bir şekilde yapılabilmesi için objektif bir metoda ihtiyaç vardır.

  • Koku belirli eşik değerleri altında olsa bile insanlarda koku hissi uyandırabilir. (Eşik değerleri fiziksel ve kimyasal yöntemlerle tayin edilebilir. Ancak eşik değerleri altındaki koku, insan burnu ile algılanabilir).

  • Bugün kullanılan analitik yöntemlerle, gaz karışımlarının kalitatif ve kantitatif olarak analiz edilmesi çok pahalıya malolmaktadır. Birçok kez de bu mümkün olamamaktadır.

  • Her durumda, koku konsantrasyonu ve koku etkisi arasında tam bir matematiksel ilişki yoktur. Bu ilişki ancak ampirik olarak tayin edilebilir. Tek bir maddenin kokusu, koku eşiği ile belirlenebilir. Ancak kokuların biribirine karışması halinde, sadece insan üzerinde yapacağı toplam etki ölçülebilir.

Bu kılavuzda verilen bilgiler, “koku eşik değerleri”nin tayini ve “koku konsantrasyonu” nun hesaplanması ile sınırlıdır. Kılavuzun birinci bölümünde temel bilgiler verilmektedir. Koku ölçüm metodunun nasıl uygulanacağına dair diğer bilgiler de takip eden kısımlarda verilmiştir.


1. Amaç ve Kapsam
Bu kılavuzun kapsamı içinde, olfaktometri yönteminin amacı, ve kokunun yarattığı hava kirliliğinin bir etki birimi cinsinden nasıl ölçüleceği anlatılmıştır. Bu etkinin tayini için iki yol izlenebilmektedir:

  1. Koku konsantrasyonunun metreküp başına koku birimi olarak tayini (KB/m3),

  2. Belli bir madde veya bu maddelerin karışımlarının koku eşik konsantrasyonunu SI birimleri veya diğer kabul edilmiş birimler (örneğin, mg/m3) cinsinden tayini.

Bu tayinler aşağıdaki uygulamalar için önemlidir:



  • Koku konsantrasyonları emisyon kaynağında birim hacim başına koku birimi olarak ölçülür ve bu sonuçlar ileride koku dağılım modellemesinde kullanılır. Veya bir koku kaynağında kokunun kontrolü için önlem alındıysa, kokunun giderim derecesinin değerlendirilmesinde veya koku şiddetinde indirim endeksinin belirlenmesinde kullanılır.

  • Ayrıca, tek maddelerin veya bunların karışımlarının koku eşik değerlerinin laboratuvarda tayin edilmesinde kullanılır.

  • Asgari konsantrasyonu aştığı bilinen ve olfaktometre tarafından ölçülebilecek ortam havasındaki kokuların konsantrasyonlarının tayinlerinde kullanılır.

VDI 3881 Kılavuzu (tüm 3881 serisi), su yüzeylerinden (su/hava arayüzeyi) alınacak numunelerde yapılacak koku ölçümlerinde uygulanamaz [3].



2. Koku olgusunun anatomik/fizyolojik ve psiko-fizyolojik temelleri
İnsanların “koku alma” duyusu genellikle tek başına çalışmaz. Koku alma duyusu, birçok fizyolojik aktivitede (yemek, içmek, cinsellikle ilgili aktiviteler, vb.) olduğu gibi ikinci bir kimyasal duyu olan “tad alma” duyusu, “dokunma duyusu”, sıcaklık veya yumuşaklık hissetme duyusu ile birlikte çalışmaktadır.
Koku alma duyusu, önce insan burnunda bulunan epitel dokusu içinde yerleşik ve sayıları 10-25 milyon olan özel olfaktori hücrelerinin uyarılması ile başlar. Bu hücreler burun boşluğunun üst kısmında “regio olfactory” denilen alanda bulunan ve her iki yanda 2,5 cm2 yüzeye sahip olan oyukta birikmiş bir doku (rima olfactoria) oluşturur. Olfaktori hücrelerinin burnun derin kısımlarında bulunması nedeni ile, burundan içeri çekilen hava genelde doğrudan “olfaktori” alanı ile temas etmez. Hava önce burun içinde “superior turbinate” bölgesine kadar ilerler. Buruna çekilen havanın hızıyla orantılı olarak bir turbulans kazanır ve daha sonra olfaktori alanına ulaşır. Türbülansı arttırmak ve kokuyu daha iyi algılayabilmek için hava buruna sık sık veya daha hızlı çekilebilir. Böylece içeri çekilen havanın burundan geçiş hızı 4-5 kez arttırılmış olur. Dolayısı ile kokulu hava olfaktori bölgesine daha kolay ulaşmış olur ve koku daha iyi algılanır.
Koku hücrelerinin uyarılabilmesi için koku moleküllerinin koku hücrelerinin dış yüzeyini kaplayan müköz doku ile temas etmesi gerekir. Dokunun yüzeyini genişletebilmek ve teması arttırabilmek için mukoz tabaka yüzeyi çok sayıda mikro ölçekli tüyler (microvili) ile kaplıdır. Olfaktori hücrelerini uyaran koku moleküllerinin sayısı, içeri çekilen havadaki koku konsantrasyonuna bağlıdır. Koku konsantrasyonu koku hücrelerinin uyarılma şiddetini kontrol eder. Eğer algılanan koku şiddeti I ile gösterilirse, I şiddeti ile koku konsantrasyonu arasında logaritmik bir ilişki vardır. Weber-Fechner kanunu olarak bilinen bu ilişki aşağıdaki logaritmik formül ile ifade edilmektedir:
I = kw . log (ckoku / ckoku )
Burada,

I = Koku şiddeti

ckoku = Koku konsantrasyonu

ckoku = Koku eşik konsantrasyonu

kw = Weber-Fechner katsayısıdır.
Formülde ckoku > ckoku olması gerekmektedir.
Koku şiddeti ile koku konsantrasyonu arasındaki diğer bir bağıntı da üstel bir eşitlik olan Stevens formülü ile gösterilmektedir;
I = ks . ckokun
Burada,

I = Koku şiddeti

ks = Stevens katsayısı

n = uyarıcıya bağlı bir üstel katsayı



dır.
Koku şiddetini bulmak için bu iki formülden hangisinin kullanılacağına, metodik sınır koşullarına bakarak karar vermek uygun olmaktadır. Bu konuda daha fazla bilgi için VDI 3882: Olfaktometri dokümanına bakınız.
“Koku alma” duyusunun gerçekleşebilmesi için burundan hava geçişinin engellenmemesi gerekir; böylece kokulu madde moleküllerinin koku alma dokusuna erişmesi sağlanır. Kokulu madde moleküllerinin yeterince buharlaşabilir (uçucu) ve müköz dokuyu aşarak koku hücrelerine ulaşabilmesi için de suda çözünür olması şarttır. Ayrıca, kokulu madde moleküllerinin olfaktori hücrelerinin lipid içeren zarlarından geçebilmeleri için de belli ölçüde yağda çözünür özelliğinin olması gereklidir. Günümüzde kabul gören bilgilere göre koku duyumu, kokulu madde molekülleri ve olfaktori hücreleri arasındaki bir biyokimyasal etkileşimdir. Kokulu madde molekülleri, kendilerine uygun reseptörlerin üzerine adsorbe edilerek onları uyarır ve kokunun algılanmasını sağlar.
Koku hücrelerinin herbirinden çıkan bir sinir lifi (Bkz. Şekil 1) beyne ulaşmakta, bu lifler birleşerek burnun her iki yanda 20-30 sinir elyafı demeti şeklini almaktadır. Bu yapıda bulunan 10-25 milyon kadar lifin tamamının, beynin koku alma kısmında (bulbus olfactorius) 27 000-30 000 nodüle sahip bölgede sonlandığı bilinmektedir. Bu durumda, burunda yaklaşık 1000 adet olfaktori hücresinden alınan koku sinyalleri, bulbus olfaktorius’da bir sinir nodülüne erişmektedir. Bulbus olfactorius’a ulaşan sinyallerin, buradan beynin daha başka kısımlarına taşındıkları, örneğin limbik sisteme ulaşarak tepkisel sonuçlara neden olduğu bilinmektedir. Bilinen koku merkezleri beynin ön kısmında yer almaktadır.

Şekil 1. İnsan burnunun anatomik yapısı
Fizyoloji, nöro-fizyoloji ve psiko-fizyoloji bilimlerinin kabullerine göre beyindeki bir birincil duyu merkezinin uyarılması, ilgili duyu organının duyum karakteristiklerini belirler. Birincil merkezin gönderdiği sinyallerle çalışan ikincil duyu merkezi ise bu duyu organının hissettiği karakteristikleri belleğinde saklayan kısımdır. Buradan gelen bilgilerle devreye giren üçüncül merkezde ise bilgilerin projeksiyonu yapılarak, çağrışımlar ve geçmişten birikmiş deneyimler ile kıyaslanan koku bilgisi, kokunun hissedilmesine dönüştürülür. Diğer bir ifadeyle algılanan koku, bilginin alınıp yansıtılmış şeklidir. Böylelikle bir cismi koklayan kişi, cisimleri tanımlar ve varsa kokusunu da bu tanımlamaya ekler.
Koku duymanın fizyolojik temeli, koku hücre zarının depolarize olmasıdır. Böylece koku hücre zarının koku hücreleriyle uyarılması, koku sinirleriyle merkeze iletilir. Bunun gerçekleşebilmesi için uyarma şiddetinin yeterince büyük olması ve kritik olan membran eşik potansiyelinin aşılması gerekmektedir. Her ne kadar uyarılma için hücre membran potansiyelinin kritik değerinin aşılması şart ise de kokunun duyulması için bu miktar yeterli değildir. Bu amaçla bir “duyu eşiğinin” de aşılması gerekir. Koku ve tad alma duyularına özel olan bu kurala göre mutlak bir büyüklük olan “duyu eşiği” ile tanımlanmış “koku eşiği” biribirinden farklıdır. Bunların her ikisi de, kişiden kişiye ve koku molekülünün türüne göre değişir. Her iki eşik de değişkendir, bazen kişiden kişiye bazen de aynı kişinin durumlarına göre çok ciddi salınımlar gösterir. Bazen patolojik bir eşik oluşur ve kişinin koku duyarlığını tamamen yokedebilir. Bu tür sürekli koku hissi kaybı vakalarına çok ender olarak doğuştan da rastlayabiliriz (hiposmia veya anosmia yani hiç koku hissetmeme gibi). Ancak daha çok görülen “koku alma duyusu eksikliği” sonradan olur; uyarıcı etkinin epitel hücrelere iletilememesi yüzünden ortaya çıkan bir durumdur. Örneğin nezleye bağlı olarak burnu akan veya burun kemiği deformasyona uğrayan kişilerde gördüğümüz gibi. Gripal enfeksiyonlardan sonra bile bir kaç haftaya varan geçici anosmia vakaları görülebilir. Bazen de alınan ilaçların toksik yan etkileri koku duyusunu yokedebilir. Kafatasına gelen şiddetli bir darbe etkisiyle koku hücrelerinin fiziksel zarar görmesi de mümkündür. Koku duyusunun gittikçe azalmasıyla meydana gelen hiperosmia ise çok ender vakalarda görülür. Daha çok yaşlılarda rastlanan ve hiç bir neden yok iken kötü kokular hissetme olarak bilinen kakosmia da bir patolojik “koku duyusu” bozukluğudur.
Yukarıda sayılan koku duyumu bozuklukları genelde kolayca teşhis edilen patolojilerdir. Bu hastalıklara sahip kişiler koku ölçümünde kullanılacak panelistlerin seçiminde kolayca elenebilir. Ancak kokuya hassasiyetin, yani koku duyusunun aynı kişinin farklı durumlarına göre değiştiği durumları önceden bilebilmek çok daha zor olmaktadır. Bir kokuya alışıp duymamaya başlamak böyle durumlardandır. Adaptasyon olarak bilinen bu olayda koku seviyesi değişmediği halde kişi kokunun azaldığını, hatta tamamen yok olduğunu zannedebilmektedir. Adaptasyonda kokuyu algılayan hücreler etkilenir. Habituasyonda ise bulbus olfactorius’dan başlayarak koku merkezi etkilenir.
3. Terimler ve tanımlar

Bu el kitabının uygulama alanı, koku eşiği tayini ve/veya hava kirliliği kontrolu amacıyla alınan gaz örneklerinde koku konsantrasyonunun belirlenmesidir. Genel uygulama olarak, kompozisyonu bilinmeyen gaz örneklerinde koku konsantrasyonlarının tayin edilmesi gerekir. Bu tür örneklerin kokusunu belirlerken, örnek içinde bulunan ayrı ayrı bileşenlerin tür ve miktarlarına göre nasıl bir koku meydana getireceklerini bilmek mümkün değildir. Bu yüzden koku konsantrasyonu tayininde aşağıda verilen ve sadece “koku” ya özel bazı tanımların yapılması gerekir.


Alınan Örneklerdeki Koku Konsantrasyonu (ckoku)
Koku tayini yapılması istenen gaz örneği ister tek bileşenli, isterse çok bileşenli bir gaz karışımı olsun, gaz örneğindeki koku konsantrasyonu, gaz örneğini temiz (nötral) hava ile koku eşiğine kadar seyrelterek bulunur. Koku konsantrasyonunun sayısal değeri, eşik seviyeye indirilmiş kokuya ulaşıldığı andaki gaz örneği miktarının, gazı seyreltmek için kullanılan (nötr) hava miktarına oranıdır. Mutlak değer olarak ckoku= Z’ olup, buna aynı zamanda “koku eşik seviyesindeki seyreltme sayısı” veya “koku sayısı” denir. Koku konsantrasyonu, birim hacimdeki Koku Birimi (KB), yani KB/m3 şeklinde ifade edilir.
Not: Saf haldeki maddelerin hava ile karışımında kütlesel konsantrasyon birimi (g/m3) ile molar konsantrasyon birimi (mol/m3) arasında sabit bir ilişki bulunmaktadır. Bilinen gazların belli orandaki hava ile olan karışımlarında kokulu maddenin konsantrasyonu, koku konsantrasyonu ile orantılıdır.
Koku birimi (KB)
Koku eşiği tanımı esas alınırsa, 1 Koku Birimi (KB), kokulu maddenin 1 m3 nötral seyreltme havası içinde bulunan ve insanda koku hissi yaratan en az kokulu madde miktarıdır. 1 KB/m3’lık koku değeri, koku konsantrasyon skalasındaki başlangıç noktasıdır.
Koku seviyesi (Lkoku)
Koku alma şiddetini, uyarıcı koku konsantrasyonunun logaritmasıyla da ifade etmek mümkündür. Böylece, gürültü birimlerine benzer şekilde, aynı maddenin yarattığı iki farklı koku konsantrasyonu arasındaki oranın logaritmasını kullanabiliriz. Buna Koku Seviyesi denir. Burada küçük olan koku konsantrasyonu referans olarak alınırsa, yani koku eşik seviyesi = 1 KB/m3 ise, koku seviyesi
Lkoku= 10 log (ck / c’k)

olur.


Burada, Lkoku desibel (dBkoku) cinsinden ifade edilmiş olur. Denklemde ck, koku konsantrasyonu; c’k ise koku eşik konsantrasyonudur.
Koku eşiği (eşik konsantrasyonu)
Kokulu maddelerin eşik seviyesi konsantrasyonu, tanımlı bir insan sayısının %50’sinin koku izlenimi aldığı konsantrasyondur. Bu seviyedeki koku, tanım olarak 1 KB/m3 dür.
Kokulu maddenin debisi (qkoku)
Kokulu maddenin debisi, birim zamanda belirli bir alandan geçen kokulu madde miktarıdır. Kokulu maddenin debisi, koku konsantrasyonu, atık gazın dışarı verildiği kanal ya da baca ağzının kesit alanı ile atık gaz çıkış hızının biribirleriyle çarpılmasıyla elde edilir. Birimi, KB/saat, KB/dak veya KB/sn olabilir.
qkoku = ck .v . A = ck . V
Burada,

qkoku = Kokulu maddenin debisi

ck = Koku konsantrasyonu

V = Kokulu gazın hacimsel debisi

ν = Kokulu gazın kanal veya bacada akış hızı
olarak gösterilmiştir. Kokulu madde debisi, hava kirleticileri için kullanılan kütlesel emisyon debisine karşı gelmektedir.
Kokulu madde giderim verimi (koku)
Kokulu maddenin koku giderme ünitelerindeki giderim verimi (k),
k = ( qk,girişqk, çıkış) / qk,giriş
olarak ifade edilir. Burada;
qk,giriş = Kokulu maddenin koku giderme ünitesine giriş debisi, KB/saat

qk, çıkış = Kokulu maddenin koku giderme ünitesinden çıkış debisi, KB/saat
dır. Koku giderme ünitesinde hacimsel gaz debisinin önemli ölçüde değişmediği varsayımı ile koku giderme verimi, üniteye giren ve çıkan gazların koku konsantrasyonları kullanılarak da hesaplanabilir.
k = ( ck,girişck, çıkış) / ck,giriş
Burada,

k = Koku giderim verimi



ck,giriş = Kokulu gazın koku giderme ünitesine giriş konsantrasyonu

ck, çıkış = Kokulu gazın koku giderme ünitesinden çıkış konsantrasyonu
dur. Ancak, bu hesaplarda bulunan koku giderim verimi, koku şiddetinin azalma oranını göstermez. Koku şiddeti azalma oranı,
k = 1 – 10 0,1 Rk

Rk = 10 log (1 / (1-k)
ile hesaplanmalıdır. Burada,

Rk = Koku şiddeti azalma indeksidir ve bu indeks aşağıda tarif edilmiştir.
Kokulu maddenin giderim verimi ve koku şiddetinin azalma oranlarının hesaplanması, koku giderim prosesi sırasında koku kalitesinde olabilecek bir değişimi göz önüne almaz. Bazı durumlarda koku arıtma ünitesi çıkışındaki gaz kompozisyonu, üniteye giren gaz kompozisyonundan değişik olabilir, dolayısı ile arıtma esnasında koku kalitesi tamamen değişebilir.
Koku şiddeti azalma indeksi (Rk)
Ses ve gürültü konusundaki “gürültü azalma indeksi” ne benzer olarak, koku şiddetinin azaltımında da arıtma ünitesine giren ve çıkan gazların koku konsantrasyonları oranının logaritması kullanılarak bir “koku şiddeti azalma indeksi (Rk)” tarif edilir.
Rk = 10 log (ck,giriş / ck, çıkış)
Burada Rk nın birimi “dBk” dir. “Koku şiddeti azalma indeksi”ne “olfaktorik verim” de denilir ve koku şiddetinin atık gaz arıtma verimi cinsinden ifade edilmesini sağlar.
Olfaktometre
Olfaktometre, kokulu bir gaz numunesinin belirli oranlarda nötral (yani kokusuz) hava ile seyreltilerek koku konsantrasyonun ölçüldüğü bir cihazdır. Bu cihazda farklı oranlarda seyreltilmiş kokulu gaz örnekleri, test için kullanılan denek, ya da panelistlere koklatılarak koku konsantrasyonu tayin edilir.

Nötral (temiz) hava
Kokulu gazın seyreltilmesi için kullanılan ve sıcaklık, basınç ve özellikle nem düzeyi belli olan havadır. İçerisinde kokuya yol açacak herhangi bir maddenin bulunmaması gerektir. Bu hava aynı zamanda referans gaz olarak kullanılır.
Koku örneği
Panelistlere koku tayini sırasında koklatılan örnektir. Koku örneği,


  • belirli oranda seyreltilmiş bir gaz numunesi,

  • nötral (temiz) hava,

  • seyreltilmemiş bir numune (örneğin açık arazi çalışmasında olduğu gibi)

olabilir.

Ölçüm sıralaması
Olfaktometrede çalışma sırasında bir paneliste koklaması ve koku tayini yapması için gönderilen örneklerin sırasıdır. Kullanılan seyreltme oranları, koku eşiği civarındaki konsantrasyonları da içine alacak bir aralıkta seçilmelidir.
Ölçüm serisi
Bir paneliste gönderilen ölçüm sıralamalarının toplamına “ölçüm serisi” denir.
Ölçüm bloğu
Bütün panelistlere gönderilen ölçüm serileri toplamına “ölçüm bloğu” denir.
Reaksiyon sınırı (ck,16)
Tanımlı bir panelist sayısının %16’sında koku hissi yaratan koku konsantrasyonuna “reaksiyon sınırı” denir.
Tayin sınırı (ck, 84)
Tanımlı bir panelist sayısının %84’ünde koku hissi yaratan koku konsantrasyonuna verilen addır. Bu sınırı aşan konsantrasyonlar istatistiksel olarak koku eşik değerini aşmış kabul edilir.
Enstrümantal minimum konsantrasyon (ck, min)
Her olfaktometrede, cihazın özelliğine bağlı olarak ayarlanabilen bir minimum seyreltme sayısı bulunur. Bu minimum seyreltme sayısı ile tayin sınırının çarpımı “enstrümantal minimum konsantrasyon” olarak adlandırılır. Bir olfaktometrede sadece koku konsantrasyonu, enstrümantal minimum konsantrasyondan büyük olan gaz numuneleri yeterli bir istatistiksel güvenilirlik ile ölçülebilir.

Duyarlılık (Rezolüsyon) (λ)
Duyarlılık, koku algılamasının dağılımıdır. Aşağıdaki formülle hesaplanır.
 = ½ log (ck, 84 / ck, 16)
Tekrarlanabilirlik ( r )
Tekrarlanabilirlik (r); aynı panelist grubunca, aynı test materyeli kullanılarak, aynı laboratuvarda ve aynı koşullarda, biribirinden kısa süre arayla test edildiğinde elde edilen iki tekil test sonucu arasındaki farkın mutlak değerinin, % 95 olasılıkla altında kaldığı bir değerdir.
Olfaktometrik ölçmeler sırasında şu noktalara dikkat edilmelidir;


  1. Yukarıda bahsedilen tekil ölçüm sonucuna varabilmek için, bir ölçüm bloğunun değerlendirilmesi gerektir.

  2. Aynı paneldeki panelistlerin ardarda aynı örneği koklayarak yaptıkları ölçümler değerlendirilip, panelistler başarı oranlarına göre sıralandığında aralarında çok fazla bir fark olmaması da ikinci derece bir tekrarlanabilirlik kriteridir.


Doğruluk (R)
Doğruluk (R); aynı metodla ve aynı test materyeli kullanılarak, ancak farklı koşullarda (burada farklı paneller tarafından, farklı cihaz, farklı laboratuvarlarda ve farklı kerelerde) test edildiğinde elde edilen iki tekil test sonucu arasındaki farkın mutlak değerinin, % 95 olasılıkla altında kaldığı bir değerdir.
Yukarıda bahsedildiği gibi, bir tekil ölçüm sonucuna varabilmek için, bir ölçüm bloğunun değerlendirilmesi gerektir. Doğruluk testi, verileri kullananın ölçüm verilerinin kalitesi üzerindeki etkisi de hesaba girdiği için, özgün bir performans karakteristiği sayılmaz.


Temsil edilebilirlik
Bir ölçüm sonucuna etki eden başlıca etkenler;


  • Numunenin alınması (kullanılan metod, malzeme, cihaz, hazırlık çalışmaları ve numunenin laboratuvara taşınması),

  • Ölçümde kullanılan cihaz (olfaktometre, olfaktometre ile panelistlerin temas alanı, nötr (temiz) havanın hazırlanışı, nemlendirilmesi, ısıtılması),

  • Ölçüm paneli (panelistlere örneğin sunulması, örneğin temsil edilebilirliği)

  • Değerlendirme (örnek sunumunun ve sonuçların istatistiksel değerlendirilmesi, dışarıda bırakılacak verileri seçmede kullanılan kriterler, vb.)

şeklinde özetlenebilir.


İşletme koşullarında alınmış bir gaz numunesinin ve koklanan numunenin termodinamik hali ihmal edilmemelidir. Laboratuvarlararası testler, panelistlerin hata yapma riskinin özel olarak dikkate alınması gerektiğini göstermektedir.
Olfaktometrik ölçüm için seçilen panelistlerin toplumu temsil etmesi şarttır. Bir koku ölçümünde kullanılan gaz numunesinin panelistlere verdiği izlenimlerin frekans dağılımının, toplumun tamamının bu gaz numunesine verdiği izlenimlerin frekans dağılımına aşağı yukarı uyması gerektir. Bunu sağlamak için gerçek toplumsal bir populasyonu temsilen rastgele seçilecek 8-15 panelist bu iş için yeterlidir.
Olfaktometrik ölçüm metodunun “varyansının (σ2)” kontrolu
Bir kullanıcının olfaktometrik metodla yaptığı uygulamanın varyansının kontrolu, uygulamanın “tekrarlanabilirlik” ve “doğruluk” özelliklerinin kontrolu demektir. Bu amaçla hidrojen sülfür, n-butanol veya propionik asit kullanılması önerilmektedir. Metodun uygulayıcısı, bu maddelerle düzenli aralıklarla test yapmalı ve sonuçlarını başka uygulayıcılarla mukayese etmelidir. Bu kontrollarda elde edilen varyanslar biribirine uyumlu ise bu takdirde kullanıcı yeterli derecede güvenilir ölçüm sonuçları üretebiliyor demektir.
Not: Önerilen test metodları için halihazırda hidrojen sülfür (kükürtlü hidrojen) dışında hiç bir test maddesine ait ölçüm sonuçları mevcut değildir. Bu bakımdan önerilen test maddesi hidrojen sülfürdür. Bunun dışındaki maddeler için laboratuvarlar arası test varyans çalışmaları yapılıp değerlendirildikçe onların da kullanılma şansı olabilecektir.

Aktarılabilirlik
Ölçmelerde “tekrarlanabilirlik” tarif edilmiş belli toleranslara ulaşmış ise daha başka ölçüm numunelerine geçilebilir. Buna “aktarılabilirlik” denir. Aktarılabilirlik, yeterli sayıda test maddeleri kullanılarak kanıtlanır.

4. Ölçüm Yöntemi
4.1 Ölçüm Cihazı

Koku eşiği veya kokuların koku eşiği üzerindeki konsantrasyonlarını tayin etmek için kokunun duyu organı üzerinde yaratacağı etkileri kademeli olarak yaratacak cihazlar kullanılır. Eşik konsantrasyonu üzerindeki konsantrasyonlardaki bir kokulu gaz örneği, nötr hava ile seyreltilir. Böylece, orijinal numuneden daha düşük konsantrasyonlarda gaz numuneleri elde edilmiş olur. Bu gaz numuneleri eş zamanlı olarak koklama tüpleri veya burun maskeleri yardımı ile panelistlerin burunlarına verilir. Olfaktometri prensibi şematik olarak Şekil 2 de gösterilmiştir.




Gaz ve Hava Akım Yönleri



Ek bir ünite kullanmadan

ön seyreltme durumunda

ön seyreltme havasının hazırlanması durumunda

Şekil 2. Olfaktometri prensibinin şematik olarak gösterimi
Temel olarak iki tip seyreltme sistemi vardır: Statik ve dinamik sistemler. Genel olarak kokulu gaz analizi için dinamik sistemler kullanılır.

Olfaktometre çıkışında gaz akış hızı veya debisi aşağıda belirtilen minimum sınırlarda tutulursa ikincil hava kaçakları önlenmiş olur.



  • 1,2 m3 /saat istirahat halinde nefes alma

  • 2,0 m3 /saat koklama sırasında nefes alma

Olfaktometre ve burun maskeleri arasındaki kanallar ve mümkünse burun maskeleri, normal nefes alma koşullarındaki hava akış hızına göre tasarlanmış olmalıdır. Hava akış hızının fazla olması, panelistlerin koku alma kapasitesini negatif yönde etkileyebilir.


Koku örneklerinin veya bu örneklerin seyreltilmesinde kullanılan nötr havanın nemlendirilmesi konusunda hiçbir öneride bulunmak doğru değildir. Çünki, nemlendirme işleminin avantaj ve dezavantajları konusunda yeterli bilimsel veri mevcut değildir. Ölçüm protokolünde, kullanılan örnek ve/veya nötr havanın nemlendirilip nemlendirilmediği konusunda bilgi verilmelidir.
4.2 Numune Alma

Emisyon ve immisyon (ortam havasında) ölçümleri kapsamında, koku numuneleri içerisindeki koku konsantrasyonunun tayini sırasında en önemli problemlerden biri numune alma prosedürüdür. Başlıca iki numune alma tekniği vardır:




  1. Dinamik numune alma: Kokulu gazın kaynağından olfaktometreye sürekli olarak gaz akımı sağlayacak bir hat çekilir. Bu hat, olfaktometreye bir T parçası ile bağlanır ve böylece istendiğinde olfaktometreye istenen hacimde kokulu gaz numunesi alınabilir.

  2. Statik numune alma: Numune, kokulu gazın kaynağından uygun bir numune alma kabına doldurulur. Bu numune kabı olfaktometreye bağlanır ve koku konsantrasyonu ölçülür.

Numune alma sırasında başlıca hata kaynaklarının ortadan kaldırılması için aşağıda belirtilen noktalara dikkat etmek gereklidir:

  1. Numune alma sırasında kondensasyonu önlemek için numuneyi, kuru ve kokusuz hava (nötr have ) ile ön-seyreltme işlemine tabi tutmak mümkündür.

  2. Olfaktometreye partikül girmemelidir.

  3. Numune alma sisteminde koku olmadığından emin olunmalıdır.

  4. Kokulu gaz numunesi içindeki bileşenler arasında kimyasal reaksiyonların olmaması, aynı zamanda kokulu maddelerin sitemin duvarları tarafından adsorbe edilmemesi için numunenin olfaktometreye taşınacağı mesafe minimum olmalıdır.

Mümkün olursa bu problemler, numune alma ve ölçümler arasındaki zaman aralığını önceden yapılacak testlerle tayin ederek çözülebilir.


    1. Konsantrasyon Ölçümlerinin Sunumu

Ölçümlerde biribiri ardından gelen konsantrasyonlar dizininde, iki komşu konsantrasyondan biri diğerinin en az 2 katı olacak şekilde ayarlanır (bu logaritmik olarak 0.3 lük bir farka veya dB olarak 3 dB lik bir farka takabül eder). Göz önüne alınan ölçüm aralığında en az beş konsantrasyon bulunmalıdır. Bu beş konsantrasyon, eşik konsantrasyonu olarak tahmin edilen değerin etrafında simetrik olarak dağılmalıdır.
Her bir paneliste verilen koku ölçüm serisi içinde en az %20 oranında blank bulunmalıdır (en az 10 blank) ve bunlar ölçüm serisi içinde rastgele olarak dağıtılmalıdır. Bir ölçüm serisi içerisinde bir panelistin verdiği cevaplar (Evet/hayır bazında) %20 den fazla hatalı ise bu panelistin verdiği cevaplar kabul edilmemelidir, çünki bu durumda panelistin değerlendirme yapmaktan ziyade tahmin etme oyunu oynadığı kabul edilmektedir. Bir panelistin ard arda üç ölçüm serisi kabul edilmezse, bu panelist bundan sonra yapılacak ölçümlerden çıkarılmalıdır.
Ölçüm sonuçlarının sunulması, kokulu numunenin azalan veya artan seyreltme oranlarına göre yapılır. Veya sıra takip edilmeyebilir. Sonuçların sunumunda, nefes alma ölçüm süresine dahil edilmezse, panelistin koku hakkında karar vermesi beklenir. Bu en fazla 15 saniye olur. Sonuçların sunumunda, nefes alma ölçüm süresine dahil edilirse, panelistin koku hakkında karar vermesi nefes alma süresi içinde olmalıdır.


      1. Limitler Yöntemi

Bu yöntemde paneliste artan konsantrasyonlarda koku numuneleri sunulur. Başlangıç konsantrasyonu koku eşik konsantrasyonu altında olmalıdır. Panelistlerden arka arkaya iki pozitif cevap alındığında test sona erer. Karşılaştırmalı ölçümlerde panelistlere verilen iki uyarı arasındaki en az bekleme süresi 15 saniye, temel ölçümlerde ise en az 1 dak olmalıdır.



4.4 Sorgulama Tekniği
Koku eşik değerini tayin etmede panelistler için iki tip sorgulama tekniği geliştirilmiştir: Evet/Hayır tekniği ve Zorunlu-Seçmeli tekniği. Her iki sorgulama tekniği de benzer sonuçlar verir. Birçok panelist kullanılan olfaktometrenin tasarımına bağlı olarak eş zamanlı olarak sorgulanabilir.


      1. Evet/Hayır Tekniği

Bu teknikte panelist kendisine sunulan kokulu numuneyi koklar, değerlendirir ve hemen “Evet koku var” veya “Hayır koku yok” şeklinde cevap verir.


      1. Zorunlu-Seçmeli Tekniği

Bu teknik normal olarak n adet koklama portu olan olfaktometreler için kullanılır. Panelist tüm burun maskelerine verilen hava akımlarını koklar ve hangi burun maskesine verilen havanın kokulu hava olduğuna karar verir. Kokulu gaz numunelerinin artan koku konsantrasyonuna göre tayin edilmesi gereklidir.
4.5 Panel
Kokulu örneklerin olfaktometrede verilen seyreltme oranlarına göre değerlendirilmesini uygun panelistlerden oluşan bir “Panel” yapmaktadır. İstatistiksel olarak koku ölçümünü mümkün olduğu kadar fazla sayıda panelistten oluşan bir panel, mümkün olduğu kadar sık yapmalıdır. Zaman ve maliyet açısından bu oldukça pahalıya mal olan bir yaklaşımdır. Bu nedenle problemin çözümü için bir ortak payda bulunmalı ve panelin büyüklüğü yapılacak işe göre seçilmelidir. Temel ölçümler için gerekli panelist sayısı, örneğin, 8-15 kişidir. Kural olarak, karşılaştırmalı ölçümler yapıldığında daha küçük bir panel (örneğin 4 kişilik) yeterli olabilir. Bir tesiste koku emisyonu için önlemler alındığında bu önlemin koku uzaklaştırma veriminin tayini için yapılan koku ölçümleri bir karşılaştırmalı ölçümdür.
Bir panelde görev alacak panelistlerin koku alma duyuları normal çalışmalı ve panelistler panel liderinin verdiği komutları takip edebilmelidir. Eğer bir panelistin koku alma duyusu testler sırasında zaman zaman veya hiç çalışmıyorsa o panelist, panelden çıkarılmalıdır. Paneliste koku sunulduktan sonra 20 sn içinde karar vermesi gereklidir. Eğer karar verme zamanı 20 sn yi aşıyorsa o panelist ölçümler için uygun değildir.


    1. Genel Sınır Koşulları

Koku ölçümleri bir panel lideri tarafından idare edilir. Panel lideri, panelistlere komutlar verir, olfaktometreyi idare eder, ve ölçüm protokolünü doldurur. Panel lideri ve panelistler arasındaki konuşmalar en az düzeyde tututlmalıdır. Ayrıca, panelistlerin biribirlerini etkilemelerinden kaçınılmalıdır. Nezle, grip, soğuk algınlığı gibi nedenlerle koku alamayan panelistler, o günkü ölçüme katılmamalıdır. Olfaktometrik ölçümlerin yapıldığı ortam mümkün olduğu kadar kokusuz ve nötr olmalıdır. Bu koşul daha önce panelistlere bazı sorular sorularak test edilir. Bundan başka panelistler, bazı kokulu maddelerin sağlık açısından zararlı olabileceği yönünde uyarılmalıdır. Diğer başka kriterlerle beraber MAK değerleri (maksimum iş ortamı konsantrasyonu), TLV değerleri (eşik limit değerleri – threshold limit values) yol gösterici olarak alınabilir. Bunlardan başka, ölçümün yapıldığı koşullar, panelistlerin rahat edebileceği koşullar olmalıdır. Özellikle dikkat edilecek noktalar:



  • Bir ölçüm serisinde aktif koku alma süresi 15 dak yı geçmeyecek şekilde planlanmalıdır. Bu süre 30 dak yı hiç geçmemelidir. Bir ölçüm serisi ardından verilen dinlenme arası en az bir önceki ölçüm süresi kadar olmalıdır.

  • Uzun dinlenme aralarında panelistlerin olfaktometre odası dışında sigara içmelerine izin verilebilir. Ancak, panelistler başka kokulara maruz kalmamalıdır.

  • Yemek yendikten sonra ölçüme başlamadan önce en az 30 dak lık bir dinlenme süresi verilmelidir.

  • Mümkün olduğunca panelistlerin dış etmenler tarafından rahatsız edilmemesi sağlanmalıdır.

  • Mümkün olduğunca ölçümler oda sıcaklığında ve normal nem koşullarında yapılmalıdır. Bu koşullar da test protokolüne yazılmalıdır.

  • Panelistin ölçümler sırasında rahat bir pozisyonda nefes almasına dikkat edilmelidir.

  • Ölçümün yapılacağı günde panelistler ve panel lideri parfüm, kokulu kozmetik ürünleri, deodorant, vb. şeyler kullanmamalıdır.


5. Koku Konsantrasyonunun Hesaplanması
5.1 Ölçüm Sonuçlarının Sunulması
Kokulu numune nötr hava ile seyreltilir ve paneldeki N sayıda paneliste, K sayıda (1k) aşağıdaki formülle hesaplanır:
Zk = (V cs,k + V n,k ) / V cs,k = 1 + V n,k / V cs,k
Burada:

Zk = Bir ölçüm serisinde k ıncı konsantrasyon kademesindeki seyreltme sayısı

V cs,k = Kokulu gaz numunesinin hacimsel akış hızı,

V n,k = Nötr havanın (seyreltme için kullanılan) hacimsel akış hızı


dır. Her bir koklanan numune için bir seyreltme sayısı vardır.
Olfaktometrede koklanan her bir numune ile ölçüm için alınan koku numunesi konsantrasyonu arasında aşağıdaki ilişki mevcuttur:

C cs = Z * C ss

Burada,

C cs = Koklanan her bir numunenin konsantrasyonu,

C ss = Ölçüm için alınan koku numunesi konsantrasyonu

Z = Seyreltme faktörü


6. Kaynaklar
[1] VDI 2449 Bl.2 Grundlagen zur Kennzeichnung vollstandiger Messverfahren. Begriffsbestimmungen
[2] DIN/ISO 6879 Air Quality – Performance characteristics and related concepts for air quality measuring methods.
[3] VDI 3881 Bl.2 Olfactometrie: Geruchsschwellenbestimmung; Probenahme (Olfactometry, Odour Threshold Determination; Sampling) German/English.
[4] VDI 3881 Bl.1 Olfactometrie: Geruchsschwellenbestimmung; Grundlagen (Olfactometry, Odour Threshold Determination; Fundamentals) German/English.





Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə