产品可持续性评分卡的制作方法

发明领域本发明一般来说属于化妆品领域并且特别是香料领域，涉及用于识别新型化合物环境影响的方法，涉及关键参数例如生物降解性和二氧化碳产生。现有技术世界范围内公司研发、生产和出售成百上千种基于约50000种天然原料如香草、柑橘类产品、洋葱、鱼类、肉类或花和植物材料的香料、香精和化妆品成分。随着广泛的全球采购带来了巨大的责任。根据每年越来越复杂的监管要求，新产品受制于严格的可持续需求。迈向可持续的产品开发，希望通过对特别针对香水的化学物质进行单独评级来预测即将到来的法律要求，以便更好地了解每种产品的可持续性程度。本发明的目的是提供一种评分模型，被称为“产品可持续性评分卡”以提高香料和相关原料环境影响的透明度从而促进产品研发。因此，本发明的目的是提供一种方法满足上述需求。技术实现要素：本发明的目的是一种用于识别低环境影响并且高可持续性香料的方法，包括以下步骤：(a)提供一种感兴趣的香料化合物或香料组合物；(b)计算以下各个参数的评分(b1)生物降解性；(b2)生物多样性；(b3)二氧化碳影响；(b4)生态毒性的过程安全性；(b5)人体毒性的过程安全性；(b6)土地使用；(b7)可再生性；(b8)可追溯性；(b9)废物产量；和(b10)水消耗量和/或污染，(c)将所有分数相加并计算平均产品可持续分数(PSC)；和(d)继续加工PSC至少为70的侯选物。产品可持续性评分卡(“PSS”)可以在以下参数(b1)至(b10)内—其被认为对环境影响最大—测定产品性能。PSS结果可以在生产前基于基础研究结果评估香料的环境影响。为了提供不仅嗅觉性能匹配市场需求，而且满足监管要求的新化合物，以及仅提供高可持续性和低环境影响的新产品的整体方法，本发明不是对人类思维的简单指导，而是提供一种技术教导，其缩短了研发时间，并因此具备重大的经济意义。发明简要说明模型的所有参数被归一化至没有维度的0至100。然而，在不同评分卡参数方面定义预计算步骤的单位。用于评分卡的研究对象是至少80％的顶级原料，外推到整个材料组合。在该模型中不考虑源自废物流如橘皮、桉树叶等的原料的环境方面。有价值的侧流如源自1,2-丙二醇生产的二丙二醇根据其摩尔量分配。例如根据下式计算二氧化碳影响：系统边界表1提供了化妆产品并且特别是香料生命周期中可能产生的参数概览，但是这些参数在本发明中没有考虑：表1系统边界选择评分卡标准可持续商业的一个关键步骤是与商业相关的事务对公众透明。整个供应链的可追溯性是一个重要参数。因此这是定义本发明的产品可持续性评分卡的关键方面。本发明的另一个指导是所谓的“九个行星边界”，由一群地球系统和环境科学家提出的地球系统框架中的核心概念。该框架在2009年被第一次引入，当时28位国际知名科学家确定并量化了第一组九个行星边界，在这些边界内，人类可以继续发展并繁衍生息。跨越这些边界可能会产生突然或不可逆转的环境变化。尊重这些边界可以降低人类社会跨越这些门槛的风险。评估相关问题是本发明的一个范围。行星边界在表2中示出：表2行星边界本发明的另一个指导是所谓的“绿色化学的12条原则”，其定义了化合物的环境影响。绿色化学是针对产品和工艺的设计的化学和化学工程领域，以减少有害物质的使用和产生。美国环保局的PaulAnastas为在化学品生产中如何实现可持续性制定了一些简单的经验法则—“绿色化学原理”。原理在表3中总结：表3绿色化学原理考虑到产品的可追溯性，九个行星边界和绿色化学12条原理构成了根据上述十个类别计算产品对环境的可能影响的基础。根据这些发现，开发了用于建立产品可持续性评分卡的十个标准。基本上，所有香料组合物都可以通过根据本发明的方法涵盖。评估至少80％的原料质量(kg)。评分方法和评分卡标准加权图1概述了从基本化学品到适合香料生产的原料的整个价值链。确定以下参数对于满足可持续产品开发的要求是重要的。●生物降解性，●生物多样性，●CO2产生，●(生态)毒性，●土地使用，●可再生性，●可追溯性，●废物产量和●水消耗量。所有参数都被认为是同等重要的。可以对所有参数的结果进行平均，以对单个原材料或完整配方进行评分。在下文中，详细解释了如何计算每个参数(b1)至(b10)的分数。生物降解性生物降解是评估化学品环境归宿的最重要因素之一。生物降解是通过细菌、真菌或其他生物方式化学溶解材料。根据OECD方法301/302或等同物评估生物降解性。OECD试验系列301(A-F)的试验验证了一种物质是否能够在有氧条件下完全生物降解。对于溶解性好或溶解性差的物质以及挥发性物质，可以使用不同的测试方法。测试通常需要28天。测试项目必须在10天内达到60％的生物降解，才能被归类为“易于生物降解”。石油化学品前体的评分对产品的评分没有影响。假设这些前体用于生产过程，使得它们与最终产品的评估无关。对于在低监管国家中由高E因子和低生物降解性的可再生材料制成的产品，假设废物中的残留物可能损害环境。因此，产品评分卡(例如薄荷油)也考虑了前体的生物降解性值。评分在下式1中说明：式1:评分步骤1基于以下评分系统评价香料原料的“生物降解性评分”生物多样性生物多样性是地球上发现的各种不同类型的生物以及物种内的变异。评估了对生物多样性的可能影响，如表3所示：表3对生物多样性的典型影响评分由下式2说明：式2:评分步骤1基于以下评分系统评估香料原料的“生物多样性评分”步骤2计算香料原料的“生物多样性评分”(BS)。每种反应物计入与所用摩尔量相关的产物结果：二氧化碳影响二氧化碳排放源于化石燃料的燃烧和水泥的制造。它们包括在消耗固体，液体和气体燃料以及燃气燃烧过程中产生的二氧化碳。评分在下式3中说明：式3:评分步骤1基于公共数据库如Probas研究每种反应物的CO2排放。步骤2计算由其反应物产生的香料原料的CO2排放(“基于反应物的CO2排放”＝RBCE)。每种反应物计入与所用摩尔量相关的产物结果：步骤3加上由过程产生的CO2排放：基于反应物的CO2排放+基于过程的CO2排放使用以下“标准过程参数”(表4)。这些标准参数基于行业平均指标和内部假设。如果有更多信息，则最好使用这些数据。表4标准过程参数步骤4加上涉及过程损失的CO2排放：如果没有可用的实际数据，则将损失非常保守地计算为每个密集处理步骤的10％。损失通常被理解为获得100％产品所需的额外材料百分比：例如对于一个组成的分子，需要1.1倍的反应物和过程能量(+10％)。根据以下公式计算总的CO2排放：OCE＝(‘基于产物的CO2排放’+‘基于过程的CO2排放’)*(1+‘％损失)步骤5归一化至0至100(负结果设为0):CO2评分＝(10–总CO2排放)*10＝每kg产物归一化至10kgCO2作为分化上限(每件事物也超过0分)，涵盖了绝大多数产品组合，并符合内部专家的判断。过程安全(生态毒性和毒性)危害说明是“全球化学品统一分类和标签制度”(GHS)的一部分。它们旨在形成一套关于化学物质和混合物危害的标准化短语。H200:身体危害(＝毒性和生态毒性)H300:健康危害(＝毒性)H400:环境危害(＝生态毒性)评分由下式4和5说明：式4和5:评分步骤1基于安全性根据材料特性评估每种反应物及其潜在副产品的“(生态)毒性材料评分”和“关键副产品评分”：步骤2根据化学处理的过程安全性评估每种反应物的“(生态)毒性供应商得分”(更多信息见附录)：步骤3计算每种反应物和最终产物的总体“(生态)毒性评分’。这两种情况之间应该有所区别：(i)基础材料：对于基础材料，比较材料分数和供应商分数。如果供应商得分更好，则会超过材料得分-假设安全可控的生产环境能够避免危险材料的风险：最大(‘(生态)毒性材料评分’；‘(生态)毒性供应商评分’)＝(生态)毒性评分(ii)组合产品：对于组合产品，(生态)毒性评分(如上计算)将组合产品本身的危害和供应商信息与其反应物的(生态)毒性评分。后者占毒性总分的三分之一：2/3*最大(‘(生态)毒性材料评分’；‘(生态)毒性供应商评分’)+1/3*‘反应物背包’＝(生态)毒性评分反应物背包(backpacks)是它们自身(生态)毒性分数的加权平均值(以摩尔量计)：产品的危害和供应商信息占总分的2/3，强调更接近Symrise(及其管理访问)的流程步骤。步骤4除了‘(生态)毒性评分'外，还计算‘(生态)毒性过程评分'。该分数(仅考虑最后一个过程步骤)将产品的危害风险与潜在副产品之一进行比较。最低(最差)得分领先：最小(‘(生态)毒性材料评分’；‘关键副产品评分’)＝(生态)毒性过程评分实施例:如果产品的‘(生态)毒性材料评分’为75，但是副产品评分为25，使用25分。数据缺口的处理通常，世界市场上出售大型石化产品。由于这些供应商的高度优化的流程和经验，假设这些材料是以安全方式管理，因此供应商评分社会和供应商评分环境将被设置为最大100。相关材料列表可以在这里找到:http://echa.europa.eu/de/information-on-chemicals如果没有供应商环境绩效的进一步认证，世界银行提供的一般国家评级用于创建与材料处理相关的风险因素。由于固有风险较低，具有较强政府效率/监管质量和强大法治的国家的评级高于评级较低的国家。土地使用耕种和生产单位的土地使用导致生物多样性的丧失。土壤和水中有毒物质的排放也会对生态系统造成破坏。评分由以下式6说明：式6:评分步骤1根据以下评分系统评估每种反应物的“土地使用评分”：步骤2组合产品“土地使用评分”的计算。每种反应物以其摩尔量的重量计入产品：可再生性可再生性是指使用可再生资源进行环境保护。评分由下式7说明。式7:评分步骤1基于以下评分系统评估每种反应物的“可再生性评分”:步骤2计算组合产品的“可再生性评分”。计算基于C原子数：实施例SANDRANOL(仅标记可再生C原子)分子中14个碳原子中的10个来自可再生资源→可再生性评分＝71.43:情况1:产物的C原子数等于反应物C原子的总数情况2:产物比反应物碳原子数少(碳原子进入废物或副产物)：需要专家判断将可再生和不可再生的C-原子分配给产品和废物/副产品。可追溯性供应链的透明度和披露对于提高整个价值链的可持续性至关重要。评分由下式8说明。式8:评分步骤1基于以下评分系统评估每种反应物的“可追溯性评分”：步骤2组合产品“可追溯性评分”的计算。每种反应物计入与摩尔量相关的产物结果：废物-E-因子的产生为了评估合成产生的废物，使用所谓的E因子(环境因子)。使用该公式计算：E因子＝kg废物/kg反应物。评分由下式9说明。式9:评分步骤1研究公共数据库如Probas中每种基本材料的E因子步骤2组合产品的反应物的E因子的计算。每种反应物计入与摩尔量相关的产物结果：步骤3计算未使用原子引起的E因子:步骤4计算包括损失在内的总体E因子：损失的处理方式与CO2计算相同。与未使用的原子相比，损失与设计中的废物(副产品等)无关，而是与产品本身的损失有关。更多信息，请参阅第3节(CO2)(基于反应物的E-因子+未使用原子)*(1+损失)＝总体E因子步骤5归一化至0至100(负数结果设为0):(10–总体E因子)*10＝废物/E因子评分每kg产物归一化至10kg废物作为分化上限(每件事物也超过0分)，涵盖了绝大多数产品组合，并符合内部专家的判断。例外用作燃料或肥料的废物被认为是废物，因为大多数Symrise香料原料以这种方式分类，因此它不是一个差异化因素。数据缺口的处理通常供应商更喜欢不共享过程参数以保护他们的知识。对于具有高能量消耗和材料损失(例如结晶和蒸馏)的处理步骤，使用与自己的制造数据和Probas信息相关的标准因子。水消耗量和/或污染水的可用性一方面取决于水资源，另一方面取决于水的去除。如果水的去除超过一定比例的资源，我们会谈到“水压力”。当去除量超过资源的40％时，会出现“极端水压力”。评分由下式10说明。式10:评分步骤1根据以下评分系统评估每种反应物的“水评分”：STEP2组合产品“水评分”的计算。每种反应物都计入与使用的摩尔量相关的产品结果：总结以下章节将简要概述如何计算上述参数。如上所述，可以从公共数据库获取许多指标和数值(例如生物降解性或二氧化碳排放)。如果没有另外说明，数据应视为百分比。化合物的生物降解性评分根据OECD方法301/302或等同物评估。总体生态毒性评分S(ETOX)根据下式(3)计算：(3)S(ETOX)＝2/3*最大(Ma；Pa)+1/3*((Mb*Cb)+…(Mz*Cz))其中P代表商品生态毒性评分，S代表供应商绩效评分，条件是配方含有a至z化合物总体人类毒性评分S(HTOX)根据下式(4)计算：(4)S(HTOX)＝2/3*最大(Ma；Pa)+1/3*(Mb*Cb)+…(Mz*Cz)其中P代表商品人类毒性评分，S代表供应商绩效评分，条件是配方含有a至z化合物总体土地使用评分S(LU)根据下式(5)计算：(5)其中M代表特定化合物的摩尔量，D代表其土地使用，条件是配方含有a至z化合物总体可再生性评分S(REN)根据下式(6)计算：(6)其中M代表特定化合物的C原子数，D代表其可再生性，P代表合成产品的C原子，条件是配方含有a至z化合物总体可追溯性评分S(TRA)根据下式(7)计算：(7)其中M代表特定化合物的摩尔量，D代表其可追溯性，条件是配方含有a至z化合物总体废物产生评分S(WAS)根据下式(8)计算：(8a)(8b)(8c)B＝(A1+A2)*(100+L)100(8d)S(WAS)＝(10-B)*10其中:M代表特定化合物的摩尔量C代表其e-因子条件是配方含有a至z化合物P代表合成产品的摩尔量A1代表基于反应物的e-因子A2代表合成中损失的摩尔量L代表过程中化合物的损失B代表总体e-因子总体水消耗评分S(WAT)根据下式(9)计算：(9)其中M代表特定化合物的摩尔量，D代表其可追溯性，条件是配方含有a至z化合物在下文中，通过工作实施例说明本发明，但不将本发明限制于它们。实施例_________________________________________________________________________方法描述香料原料评分(I)对于每种香料原料，产品表都在量身定制的IT系统中设定(a)合成路线的评估：每种原料的通用合成路线由具有Symrise原料组合和原料流的先进知识的资深化学家鉴定处理数据缺口。评分卡评估的主要挑战是由于供应商缺乏信息确定最常见的综合途径。对于某些成分，可以在文献或专利中找到熟知且稳健的方法。然而，在某些情况下，根据原料的可用性和/或现场可用的技术，有几种可能性来生产相同的化学品。假设几种可能性之间的环境影响不是那么高，因为全球现货市场上的原材料成本通常是类似的，因此环境成本和资源消耗也应该处于相似的水平。(b)收集数据：收集包括可持续性数据在内的原材料信息：(b1)要求供应商提供数据以澄清不确定性，例如：可再生资源，棕榈油衍生物(b2)对Probas，Gestis或REACH等公共数据库进行相关数据审查(b3)如果没有相关数据，则进行案头研究。研究和文献用作参考。(b4)使用定义来源的通用数据填补数据缺口(请参阅每个参数中的参考)整体数据合并在一个可导出到Excel的表中(c)ID的定义：原材料数据被分配Symrise产品代码以供进一步处理(II)对于每种成分/反应物，保持产品表(III)根据所有10个评分卡标准评估香料原料。基于合成路线和所有收集的数据自动计算香料原料得分.(IV)分析和比较：产品可持续性评分卡的目标是提高用于香料组合物的原材料的透明度和知识。根据分数可以比较不同的原材料。产品评分(I)设置Symrise产品的配方/香料配方(II)基于配方/香料配方，通过合并所有涉及的香料原料分数自动计算产品分数结果如图2a所示进行合并，并可以导出为雷达图，如图2b所示。用户将收到关于如表5所示所涵盖比率的信息。表5使用者信息技术图信息数量26.288以kg计总产量覆盖数量22.006评分方法所涵盖的总体积份额，单位为kg覆盖比例83.4％至少超过最小值的80％结果/质量67.6最终产品评分每个记分卡标准的路径原因分析可以通过每个产品表中的自动分析工具直接进行，如图3所示。实施例1:44_二氢月桂烯醇(44DHM)作为第一步，评估44DHM的合成路线(图4)，并收集包括可持续性数据的原材料的信息(例如摩尔量，加工，C原子，GHS危险说明等)。在本实施例中，44DHM用于包含二丙二醇(DPG)和α-己基肉桂醛(HCA)的组合物中。对于每个成分，准备了产品数据表。根据所有10个评分卡标准评估44DHM。根据输入的数据自动计算得分。最后，整合了整体数据。结果如表6所示：表644DHM的整合数据参数结果二氧化碳34.8可再生性100.0产品毒性80.38产品生态毒性87.73E-因子92.90水100.00生物多样性100.00土地使用100.00T可追溯性11.68生物降解性100.00结果(平均)80.7评估的细节显示在图5A至5J中。如图6所示，设置由44DHM，DPG和HCA组成的配方/香料配方；所有得分均高于70.该配方的总得分为82.2。当前第1页1 2 3