يُقتصر استخدام الأنف عادةً للشم ولكن الآن ولأول مرة طوّر العلماء نموذجاً ملائماً قادراً على قياس الروائح الصادرة من مزارع الخنازير عن طريق القيام بالقياسات الدقيقة لمحتوى الهواء من المركبات ذات الرائحة.
كم تبلغ كمية الرائحة المنبعثة من منشآت إنتاج الخنازير ؟ وكم هي رائحة سيئة؟ الآن يمكننا الإجابة عن هذا السؤال عن طريق تقنية تم تطويرها من قبل علماء من قسم الهندسة في جامعة Aarhus بالتعاون مع مركز SEGES.
لقد طوروا نموذجاً قادراً على التنبؤ بروائح مساكن الخنزير، ويعتمد هذا النموذج على إجراء قياسات للمركبات ذات الرائحة عن طريق الكيمياء التحليلية لجهاز (PTR-MS (Proton Transfer Reaction – Mass Spectroscopy).
قد تجعلك الرائحة المنبعثة من مساكن الخنزير بأنف مجعد وتسبب ضرراً حقيقياً للسكان المجاورين لمزارع الخنازير. إن الخوف من هذه المركبات ذات الرائحة غير المحببة قد يشكل أيضاً عائقاً أمام المزارعين بحال أرادوا زيادة أعداد قطيعهم من الخنازير.
يمكن تقليل مشاكل هذه الروائح عبر جعل أماكن مزارع الخنازير بعيدة عن السكان المجاورين أو عبر حلول تقنية مختلفة تخفض المشكلة كإجراء تصاميم مختلفة لمساكن الخنازير أو تطبيق فلتر هوائي (مُرشِّح هوائي)، ويعد وجود طريقة قياس موثوقة أمراً ضرورياً لمعرفة فيما إذا يصلح تطبيق هذه الحلول في الواقع.
مقارنة بين استخدام الأنف والقياسات الكيميائية للمواد ذات الرائحة:
إن أحد طرق القياس هي جعل الناس يشتمون الهواء في جو مضبوط، أما الطريقة الأخرى فهي تحليل الهواء لتحديد المركبات ذات الرائحة والتي قد تسبب روائح غير محببة.
إن كل من هاتين الطريقتين لها فوائد ومساوئ لكن الطريقة المُثلى تكون بالقدرة على تحديد مقدار التركيز بين الرائحة التي يختبرها الأنف البشري والمقدار الحقيقي المُقاس لمركبات محددة ذات رائحة توجد في الهواء.
حتى أنه سيكون من الأفضل لو نستطيع إجراء التحاليل بنفس موقع مزرعة الخنازير وبهذه الطريقة نستطيع تجنب إحضار أكياس الهواء ثم العودة بها إلى المختبر بسبب خطورة “نفاذية الهواء” منها وبالتالي مثلاً خسارة بعض المركبات ذات الرائحة، وعن طريق هذه التقنية الحديثة فإنه يمكن التنبؤ بالاستجابة الحسية للأنف البشري والتي تعد متغيرة بشدة وذلك بالاعتماد على قياسات كيميائية أكثر دقة للمركبات ذات الرائحة.
تقانة تصلح بديلاً عن الأنف البشري:
تم تحقيق النتائج عبر مشروع مُموَّل من قبل برنامج (Green Development and Demonstration) تحت إشراف وزارة البيئة والغذاء في الدنمارك، وكان الهدف الأولي للمشروع هو تطوير نموذج لقياس تركيز المركبات ذات الرائحة بالاعتماد على إجراء القياسات في موقع هذه المركبات.
هدفَ العلماء أيضاً لتحديد أهم المركبات ذات الرائحة حتى يتم تقييم انبعاث الروائح من منشآت الخنازير بالإضافة إلى تأثير التقانات التي يمكن أن تقلل من مشاكل الرائحة.
قاس العلماء الروائح في أربع مزارع خنازير مختلفة باستخدام وبدون استخدام الحلول المخفضة للرائحة على التوالي، ولهذا الغرض استخدم العلماء مخبر متنقل متطور لقياس الروائح مزود بتقنية PTR-MS لقياس المركبات ذات الرائحة بالإضافة إلى مقياس الشم (Oflactometer).
يعد مقياس الشم أداة تستخدم لتخفيف تركيز الرائحة عندما يقوم الناس المشاركين بتخمين هذه الرائحة.
تم إجراء 115 قياس كلي للرائحة متضمناً القياس الحسي والقياس عبر الكيمياء التحليلية بشكل متزامن وتم ذلك في المخبر المتنقل، وكانت النتائج واعدة.
وجد العلماء أن الفينولات ومركبات الأندول تعد من أهم المركبات ذات الرائحة والتي يمكن ضمها لنموذج المركبات ذات الرائحة المتوقع وجودها، وأبعد من ذلك فقد أثبت العلماء أيضاً أن النموذج قد أظهر رابطاً قوياً بين تراكيز الروائح المُقاسة والمتوقعة، وعلى عكس دراسات سابقة فقد تم إنجاز هذه الدراسة بتطبيق طريقة قياس متطورة مقرونةً بإجراء القياسات في الموقع.
ولأول مرة يتم إثبات أن إجراء قياسات المركبات ذات الرائحة في الهواء قد يكون بديلاً عن مقياس الشم الحركي والتي يمكن تطبيقها لقياس الرائحة المنبعثة من مساكن الخنازير بالإضافة للتأثيرات الناتجة عن استخدام التقانات المخفضة لهذه الرائحة.
المصادر:
Odors can be measured by analytical chemistry. Retrieved December 31, 2016, from https://dca.au.dk/en/current-news/news/show/artikel/lugt-kan-maales-kemisk/
Hansen, MJ., & et al. Multivariate prediction of odor from pig production based on in-situ measurement of odorants. Atmospheric Environment. 2016. 135. pp. 50-58. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2016.03.060
