ALcontrol zet FT-NIR in bij vleesanalyse

Na een uitgebreide test- en evaluatieperiode gaat ALcontrol Food & Water uit Oosterhout de analyse van parameters als vocht-, eiwit- en vetgehalte in vlees op basis van FT-NIR commercieel aanbieden. De methode is veel sneller dan de klassieke werkwijze, zodat het lab efficiënt de benodigde capaciteitsuitbreiding kon realiseren.

	Bram Bouwens bij de FT-NIR opstelling voor de analyse van vlees. Op de voorgrond de spectrometer die via reflectie het monster meet. Op het beeldscherm verschijnen na meting binnen enkele seconden gelijktijdig de waardes van de te meten parameters: vocht-, eiwit- en vetgehalte.

Het samenspel tussen mens en apparatuur, tussen analist en instrument, wordt bij ALcontrol Food & Water op het scherpst van de snede gespeeld. Ruim drie jaar geleden verhuisde de Bossche vestiging van het in 1998 door ALcontrol overgenomen Biochem naar de huidige plek in Oosterhout. “We waren qua interne logistiek uit het pand gegroeid. Door de vele verbouwingen en aanpassingen was de fysieke monsterstroom niet meer logisch. De meest efficiënte oplossing bleek om een nieuw pand te betrekken en dat volledig naar onze wensen in te richten.” Dezelfde gedrevenheid om tot in het kleinste detail de werkprocessen te optimaliseren komt naar voren als ‘general manager’ Eric Dingemanse in vogelvlucht de werktijden van de 75 medewerkers doorneemt. “De afdeling microbiologie werkt 365 dagen per jaar in een drieploegen-shift: van 7 uur ’s-ochtends tot 4 uur ’s-middags, van 10 tot 7 en een late shift van 3 uur ’s-middags tot 12 uur ’s-avonds, of tot het werk af is. Gelukkig hoeven ze zelden langer door te werken, want het zijn natuurlijk niet de meest prettige werktijden. Maar ja, bacteriën stoppen niet met groeien vrijdag om 5 uur, dus ontkom je niet aan deze werkindeling.” Bij chemie is de urgentie om er ‘altijd’ te zijn wat minder. Het grootste deel van de mensen werkt van 7 tot 4; voor eventuele uitloop is er ook nog een kleinere shift die van 9 tot 6 werkt. “Die kunnen ook nog een extra serie draaien als de apparatuur de bottleneck is om de analyses af te krijgen. Sinds kort zijn we bij chemie begonnen met één medewerker die een zaterdagdienst draait om het toegenomen werk af te krijgen. Wat dat betreft is het voorzichtig laveren: ga je bij een groeiend monsteraanbod investeren in meer apparatuur of breidt je slim de menscapaciteit uit om de beschikbare apparatuur nog beter te benutten.”

Tegen het plafond

Soortgelijke overwegingen speelden twee jaar geleden toen duidelijk werd dat de groei aan vleesanalyses, zoals vocht-, eiwit- en vetgehalte op den duur niet meer met de in gebruik zijnde apparatuur zou kunnen worden gedekt. “We voeren tot nu toe de genormeerde methoden uit, zeg maar de klassieke. Ik overdrijf niet als ik zeg dat die behoorlijk bewerkelijk zijn. We ervaren dat één analist één tot zelfs anderhalve dag in de weer is om het vocht-, eiwit- en vetgehalte van 12 monsters te bepalen. Niet echt verwonderlijk als je de methoden bekijkt. Voor de

vochtbepaling is het nog relatief eenvoudig met het malen van stukjes vlees, het monster mengen met zand en spiritus om het oppervlak te vergroten, en wegen voor en na drogen in een oven. Maar de vetbepaling is een stuk bewerkelijker. Na droog maken en verschillende Soxhlet-extracties om al het vet in de petroleumether te laten trekken moet aan het einde van de rit het oplosmiddel worden afgedampt om het vet te kunnen wegen. Dat komt neer op letterlijk uren koken, waarbij de apparatuur al snel aan de volledige monstercapaciteit zit.

General manager Eric Dingemanse: “Je moet blijven innoveren; altijd weer de vraag stellen of het beter kan. De vleesanalyse die we nu met FT-NIR kunnen aanbieden, is daar een prima voorbeeld van.”

ALcontrol stond voor de keuze om de benodigde opstellingen verdubbelen of zelfs te verdrievoudigen, of te kijken naar andere mogelijkheden. Dingemanse: “Je komt dan vanwege de eenvoudige monstervoorbewerking en de analysesnelheid al snel bij NIR, in ons geval bij FT-NIR. Aanvankelijk hadden we nog de nodige scepsis omdat we vele jaren eerder met NIR niet tot gevalideerde methoden konden komen. Gelukkig is er in de software voor data-analyse veel verbeterd, waardoor dit traject nu veel beter werkbaar is. Met name bij Büchi vonden we de gewenste combinatie van inzichtelijke software en goede ondersteuning bij de methode-ontwikkeling.”

Samen werken aan de ijklijn

Waar analyses met NIR genoeg hebben aan een homogeen monster en met de spreekwoordelijke ‘druk op de knop’ binnen enkele minuten een resultaat opleveren voor alle te bepalen parameters, gaat er relatief veel tijd zitten in het valideren van de methode. Dat heeft vooral te maken met het gegeven dat NIR een afgeleide methode is: het reflectiespectrum zegt niets over de samenstelling van het monster, zoals bij IR of MS wel het geval is. Pas aan de hand van een gevalideerde ijklijn, die voor iedere monstermatrix combinatie weer verschillend is, kan je met de vereiste nauwkeurigheid een concentratiebepaling uitvoeren. “Je moet dus heel veel data hebben om de ijklijn te kunnen maken. Dat lukt je als lab in je eentje nauwelijks, ook omdat je zoveel verschillende soorten monsters hebt. Het voordeel bij Büchi is dat deze data grotendeels al beschikbaar zijn, en je via het netwerk van inmiddels 20 andere laboratoria ook de beschikking hebt over de data van andere labs. Voor sommige applicaties is er een dataset van maar liefst 5000 analyses! Door deze solide basis konden we een vliegende start maken: al op de eerste dag konden we een analyse uitvoeren, waarvan het resultaat ook nog eens overeen kwam met de uitkomst van de klassieke methode”, aldus Eric Dingemanse.

FT-NIR in de routine

De afgelopen maanden zijn besteed aan het valideren van de verschillende methoden en het opleiden van de medewerkers. “Bedenk daarbij dat er een verschil is in training van de operators die de analyses uitvoeren en de personen die met de datasets aan de slag gaan. Waar je de bediening binnen enkele uren onder de knie hebt, heb je wel enkele dagen nodig om de complexiteit achter de chemometrie- software door te krijgen en zelfstandig alle finesses van het kalibreren en valideren te beheersen. Inmiddels hebben we ook enkele klanten betrokken bij het validatieproces. We zijn nu zover dat we de methode tot in de puntjes beheersen en als gevalideerde routine-analyse kunnen aanbieden. Belangrijkste voordeel voor de klant is dat we veel sneller de analyseresultaten kunnen aanbieden: voor monsters die we voor 12 uur ontvangen, kan dat al dezelfde dag.”

Büchi Labortechnik
www.buchi.nl

ALcontrol Food & Water
www.alcontrolfood.com

LabVision editie 14 | september 2011