寵物臭味及除臭劑應用的研究

王金平 張 咪

（江蘇雪豹日化有限公司，江蘇無錫，214400）

寵物是以供玩賞、伴侶為目的而飼養(yǎng)或管領的動物，隨著人們生活質(zhì)量的提高和思想觀念的轉變，越來越多的家庭開始飼養(yǎng)寵物，以犬、貓等動物類寵物居多。寵物在給人們帶來樂趣的同時，也存在一些困擾，尤其是飼養(yǎng)過程中產(chǎn)生的異味，例如汗腺分泌的油脂的腥臊味、排泄物異味等，不僅散發(fā)臭味，還含有多種有害物質(zhì)。

1 寵物臭味來源

寵物的個體氣味主要來源于氣味腺、唾液、尿和糞便等，與細菌、寄生蟲、病毒接觸會直接影響氣味物質(zhì)的形成，使寵物產(chǎn)生臭味，經(jīng)常出現(xiàn)臭味的部位有口腔、胃腸道、皮膚等[1]。

1.1 口腔

寵物患有口腔疾病如牙周病、牙結石時，唾液會更黏稠，不僅帶來強烈異味，還會產(chǎn)生大量有害菌，這些有害菌在口腔溫暖、潮濕的環(huán)境中大量繁殖，會產(chǎn)生硫磺成分，形成臭味。

1.2 胃腸道

寵物胃腸道菌群失調(diào)、糧食代謝異常時，會發(fā)酵產(chǎn)生異常的氨味，同時進食腐敗食物、高蛋白質(zhì)、含硫量高的氨基酸食物，會產(chǎn)生帶有臭味的胃氣。

1.3 皮膚

寵物的毛發(fā)在為皮膚提供保護的同時會附著大量污物和細菌，與頂漿汗腺分泌物結合會產(chǎn)生腥臭味。體表寄生蟲咬傷寵物皮膚，致使細菌感染引起炎癥，會加重產(chǎn)生的異味。

2 寵物臭氣成分

寵物產(chǎn)生的臭味氣體主要包括氮化物（氨氣、甲胺）、硫化物（硫化氫、甲基硫醇）、脂肪族化合物（吲哚、丙烯醛、糞臭素、甲烷等）[2-4]。蛋白質(zhì)和氨基酸降解能產(chǎn)生氨，濃度可超過1000mg/kg，但氨的臭氣感知濃度比較高，一般認為是相對次要的惡臭物質(zhì)。氨是一種堿性物質(zhì)，它對皮膚組織有腐蝕和刺激作用，在濃度10000mg/kg時，氨對濕皮膚產(chǎn)生刺激，與液化氨直接接觸能對皮膚產(chǎn)生凍傷與腐蝕燒傷；氨被吸入肺后容易通過肺泡進入血液，與血紅蛋白結合，破壞運氧功能。硫化氫、甲基硫醇等含硫化合物的產(chǎn)生量小于氨，但感知濃度非常低，對惡臭的貢獻很大。硫化氫有著很強的毒性，會刺激人的眼膜和呼吸系統(tǒng)，阻礙人體的氧化過程，使人體缺氧，當濃度≥760mg/m3時，人會很快出現(xiàn)急性中毒，呼吸麻痹而死亡[5-6]。

3 寵物除臭劑的分類

寵物臭氣中的惡臭物質(zhì)不僅刺激人的嗅覺器官，而且其中的氨和硫化氫氣體易溶于水，可被人畜黏膜、結膜等部位吸收，直接危害人體和動物健康，所以除臭劑的開發(fā)和使用具有重要意義。目前市場上的寵物除臭劑按照除臭機理，可以分為物理型除臭劑、化學型除臭劑、生物型除臭劑、植物型除臭劑[7-9]。

3.1 物理型除臭劑

物理型除臭劑是通過多孔物質(zhì)的物理吸附將臭氣去除，這類除臭劑比表面積大、空隙多、吸附交換能力強，可利用分子間范德華力將臭味物質(zhì)吸附，由于吸附所需時間長，消臭速度較慢。常用于寵物消臭的物理型除臭劑材料主要是活性炭。

3.1.1 活性炭

活性炭材料是經(jīng)加工處理所得的無定形碳，發(fā)達的空隙結構使其具有較大的接觸面積，對氣態(tài)物質(zhì)具有良好的吸附性能。當活性炭吸附的容量達到上限后，由于飽和效應，迅速失去吸附能力，如不及時進行更換，由于范德華力的存在，氣體分子間會失去抓力從而造成二次釋放，形成二次污染[10]。另外，由于吸附具有選擇性，活性炭對氨氣的消臭作用很差。

3.2 化學型除臭劑

化學型除臭劑是將惡臭成分與消臭成分經(jīng)過氧化、還原、加成、縮合等化學反應，轉化成無臭物質(zhì)，徹底將臭氣成分分解，除臭迅速、效果好，是目前應用最為廣泛的除臭劑。常用于寵物消臭的化學型除臭劑材料主要有蓖麻油醇酸鋅、大豆乙基硫酸乙酯嗎啉、二氧化氯、光觸媒、甲基丙烯酸脂肪醇、木醋酸等。

3.2.1 蓖麻油醇酸鋅

TEGO Sorb A30是由蓖麻醇酸鋅和鋅原子活化劑組成的一種除臭劑材料，通過成鍵機理來除臭，活化的鋅原子可以和臭味中的氮、硫原子形成很強的化合鍵，從而徹底消除臭味，是一種高效環(huán)保的新型除臭材料，具有無毒、無味、容易生物降解等特點[11-12]。

3.2.2 大豆乙基硫酸乙酯嗎啉

大豆乙基硫酸乙酯嗎啉（商品名FORESTALL）是一種非常獨特的陽離子表面活性劑，通過配位或中和有異味的有機分子，減少其在蒸氣相中的濃度，達到去除臭味的效果。大豆乙基硫酸乙酯嗎啉水溶性好，活性用量少，無須額外添加香精，除臭效果好。

3.2.3 二氧化氯

二氧化氯是一種強氧化劑，周云等[13]研究發(fā)現(xiàn)二氧化氯可以迅速破壞帶有發(fā)臭基團的化學物質(zhì)（如氨、二甲基胺、硫化氫、丙硫醇等），在極短的時間（4～15s）內(nèi)將臭味物質(zhì)氧化，轉化為無臭味的物質(zhì)。同時，二氧化氯也是一種公認的安全、無毒綠色消毒劑，對人體及動物沒有危害，對環(huán)境不造成二次污染。

3.2.4 光觸媒

光觸媒是一種以納米級TiO2為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱，在紫外光及可見光的作用下，會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應，產(chǎn)生自由氫氧基和活性氧，具有很強的光氧化還原功能，能有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等有毒有害氣體，還能有效殺滅多種細菌，并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理，無毒、無害，對人體安全可靠。

3.2.5 甲基丙烯酸脂肪醇

甲基丙烯酸脂肪醇是一種溫和的酯類除臭材料，由于其帶正電性，可以吸附帶負電性的臭氣分子基團，同時能與巰基（-SH）、氨基（-NH2）、醛基（-CHO）等基團發(fā)生加成反應，達到去除臭味的效果。

3.2.6 木醋酸

較高的有機酸濃度有利于形成較大的pH緩沖量，有利于去除臭味。常用的酸類除臭材料有檸檬酸、醋酸、木醋酸，其中木醋酸的作用很大，具有良好的酸性緩沖，富含木香油和酚類（鄰甲氧基苯酚、甲酚等），可以起到加香和殺菌功效，相對于人工合成的化學試劑更安全。

3.3 生物型除臭劑

生物型除臭劑是利用微生物菌群代謝或其代謝產(chǎn)物，有效降解揮發(fā)性脂肪酸和硫化氫等常見臭味因子，對人畜安全無毒，無刺激性，可生物降解，無二次污染，但是消臭作用時間長。常用于寵物消臭的生物型除臭劑材料主要是微生物酶。

3.3.1 微生物酶

微生物酶除臭法是利用從特定微生物（光合細菌、乳酸菌、酵母菌等菌種）的發(fā)酵液中提純的活性酶，對特定環(huán)境進行空氣除臭治理。例如脫硫氧化酶，可以作為硫化氫氧化反應的催化劑，能夠降低硫化氫氧化時的反應能，將硫化氫轉化成無毒無害的硫酸根離子，消除硫化氫的臭味。

3.4 植物型除臭劑

植物型除臭劑是萃取植物根、莖、葉、花、果實等部位的有效成分，主要是類似鄰苯二酚、對苯二酚和間苯二酚的化學物質(zhì)，與臭味分子基團發(fā)生化學反應，削弱異味分子中的化合鍵，最后生成無味、無毒的物質(zhì)，對氨、硫化氫等惡臭有良好的分解去除效果。植物型除臭劑原料來源廣泛，使用方便，有著廣闊的發(fā)展前景。常用于寵物消臭的植物型除臭劑材料主要有茶葉提取物、絲蘭提取物、芬多精等。

3.4.1 茶葉提取物

茶葉提取物中主要是黃烷醇類（主要是兒茶素類化合物）、黃烷酮類、花色苷類、芬酸類等多酚類物質(zhì)，兒茶素類化合物的基本結構為二連（或鄰）苯酚基苯并吡喃衍生物，正是這種連苯酚基或鄰苯酚基結構，使其具有除臭活性。兒茶素環(huán)上的羥基具有較強的極性，容易斷裂，與硫化氫氣體結合生成新的化合物，不產(chǎn)生硫酸；同時羥基可以提供H+，可以同氨分子中的氮原子共用一對電子從而生成銨鹽，去除氨氣，使臭味減輕[14-15]。

表1 除臭劑材料對氨、硫化氫的去除效果

3.4.2 絲蘭提取物

絲蘭提取物的主要活性成分是絲蘭皂苷、絲蘭酚、多糖，皂苷作為一種脲酶抑制劑，可以減少含氮物質(zhì)降解生成氨氣。絲蘭提取物中的大分子和活性基團可以吸附氨氣分子；多酚類物質(zhì)可以結合氨基；多糖可以促進微生物利用氨氣合成菌體蛋白，一方面減少氨氣生成，另一方面增加氨氣的消耗利用，減少臭氣中氨含量[16]。

3.4.3 芬多精

芬多精是森林植物為保護其本身而散發(fā)的用以殺滅細菌、病毒，防止寄生蟲等侵害的揮發(fā)性物質(zhì)，主要包含單萜烯、倍半萜烯、雙萜烯等，具有特別的香氣，能夠遮蓋異味，同時其殺菌除蟲作用能從根源上去除臭味，減少異味產(chǎn)生[17]。

4 除臭劑效果評價

目前國內(nèi)沒有針對除臭劑相應的國家標準，不能對其進行統(tǒng)一評價，主要參照QB/T 2761《室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品凈化效果測定方法》，通過測試除臭劑對氨、硫化氫、三甲胺、甲硫醇等特征臭物質(zhì)中某一種或者多種臭氣的去除率，進而評估產(chǎn)品對臭氣的去除能力[18]。劉青松[8]建立了一套通過對特征臭物質(zhì)儀器分析來評價除臭效果的方法，比較了多種除臭劑材料對氨臭、硫化氫臭的去除效果（見表1）。從表1中可以看出，幾種除臭劑材料對氨的去除效果較好，對硫化氫的去除效果較弱。路鵬[19]等人在等體積密閉空間內(nèi)預置相同臭源，定量噴灑化學型、植物型與生物型3類除臭劑人工嗅辯評價其除臭效果，并以全二維氣相色譜法分析消減的VOC物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)植物型除臭劑的使用效果最好，生物型除臭劑效果次之，除臭劑對臭源中標志性惡臭物質(zhì)有明顯消減作用，但除臭劑用量與除臭效果不成正比關系。

5 結語

隨著寵物市場的擴大，近年來對寵物除臭劑的需求量也不斷增加，市場潛力巨大。目前市場上常見的寵物除臭劑主要有物理型、化學型、生物型、植物型4種，通過分析這些除臭劑材料的除臭原理和效果，發(fā)現(xiàn)單純依靠物理吸附作用的活性炭類除臭劑已趨于飽和，除臭效果較差；生物型除臭劑消耗時間較長，生物酶的活性也會影響除臭效果；化學型和植物型的除臭劑材料主要通過分解作用快速、有效除臭[20]。由于不同類型除臭劑材料對臭氣成分中不同物質(zhì)的分解能力不同，在設計除臭劑配方時可以根據(jù)除臭劑的作用原理和特點，選擇多種安全、有效的除臭劑原料復配使用，同時結合寵物臭味的來源，加入具有抑菌作用的成分，從源頭上控制異味的產(chǎn)生，使除臭效果更理想。