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Softwareunterstützte Methodenerstellung

Überprüfung des Homogenisationsgrades mit Hilfe der Partikelanalyse
Softwareunterstützte Methodenerstellung

Ein wichtiger Verarbeitungsschritt bei der Herstellung von H-Milch ist die Homogenisation, deren Qualität die Milch-Union Hocheifel mit dem Partikelgrößenmessgerät Mastersizer 2000 überprüft
Seit etwa einem Jahr setzt die Milch-Union Hocheifel zur routinemäßigen Qualitätskontrolle von H-Milch ein Partikelgrößenmessgerät der Baureihe Mastersizer 2000 ein. Das bis dahin genutzte Prüfverfahren basierte auf der zeitaufwändigen Zentrifugation der Proben. Durch die Anwendung des Mastersizer 2000 kann die Prüfungsfrequenz deutlich erhöht werden, was in letzter Konsequenz zu einer gleichmäßigeren Qualität der H-Milch führt.

Die Milch-Union Hocheifel (MUH) ist einer der größten Hersteller von H-Milch in Europa. Pro Tag verarbeitet das Unternehmen 2 Mio. Liter Milch. Mehr als 950 Mio. Milchverpackungen werden jährlich befüllt.

Ein wichtiger Verarbeitungsschritt bei der Herstellung von H-Milch ist die Homogenisation, deren Qualität man bisher mit Hilfe der Zentrifugationsmethode überprüft hat. Allerdings benötigte die regelmäßige Probenahme und das Schleudern der Proben in der Zentrifuge viel Zeit. Vor diesem Hintergrund entschied sich MUH für ein neues Prüfverfahren auf Basis des Partikelgrößenmessgeräts Mastersizer 2000. Durch den Einsatz dieses Gerätes können in deutlich kürzeren Abständen Proben entnommen und untersucht werden. Auf diese Weise lässt sich zuverlässig ein optimaler Homogenisierungsgrad während des gesamten Prozesses sicherstellen.
Mit erweitertem Messbereich
Das Partikelgrößenmessgerät Mastersizer 2000 zeichnet sich durch eine sehr gute Auflösung bei einem – im Vergleich zum Vorgängermodell – erweiterten Messbereich aus. Seitstreudetektoren mit großem Winkel und zusätzliche Rückstreudetektoren kennzeichnen den Detektoraufbau des Gerätes. Eine zusätzliche stabile monochromatische Blaulichtquelle sorgt für eine optimale Auflösung im unteren und mittleren Bereich. Die Nutzung dieses Lichts mit kürzeren Wellenlängen erweitert die Möglichkeiten der Partikelanalyse besonders im Submikron-Messbereich. Durch die Anwendung dieser Technologie reicht der Messbereich des Mastersizers 2000 von 2000 bis 0,02 µm. Durch die Auswahl der Dispergiermodule ist es möglich, mit den gleichen Instrumenten alle Probentypen zu untersuchen. Über ein spezielles Plug & Play-Kassettensystem kann der Anwender zwei Dispergiereinheiten gleichzeitig anschließen. Der Wechsel zu neuen Dispergiereinheiten ist mit einem Handgriff möglich, denn der Mastersizer 2000 erkennt diese automatisch. Zeitraubende und fehlerträchtige Set-ups sind nicht mehr notwendig. Des Weiteren ist eine Applikations- und Methodenunterstützung eingebaut. Ein Software-Wizzard führt den Anwender durch jede Stufe der Messung. Variabilitäten zwischen verschiedenen Benutzern werden durch eine softwareunterstützte Erstellung von Standard Operating Procedures (SOPs) ausgeschlossen. Die Erstellung von SOPs, die sowohl sehr weit gefasst als auch sehr eng definiert werden kann, ist mit allen Details in fünfzehn Minuten möglich. Durch die Verteilung der SOPs an verschiedene, räumlich getrennte Labors lässt sich sicherstellen, dass auch unterschiedliche Benutzter überall das gleiche Ergebnis erzielen können.
Der Mastersizer 2000 verfügt auch über einen Autosampler. Letzterer stellt nicht nur eine automatisierte Zuführeinheit für die Proben dar, sondern bietet auch ein ausgereiftes Probenpräparationssystem. Er erlaubt die automatische Verarbeitung von trockenen oder bereits suspendierten Proben und bringt so das SOP-Konzept des Mastersizer 2000 voll zum Tragen. Mit einer Kapazität von 36 Proben und dem integrierten Barcodeleser, der eine automatische Identifizierung jeder Probe und eine Zuordnung der jeweiligen Messmethode (SOP) erlaubt, sind kontinuierliche Messungen an unterschiedlichen Proben möglich.
Im Mastersizer 2000 findet die Mie-Theorie, die weit über die Fraunhofer-Näherung hinausgeht, Anwendung. Dieser Umstand ist in Bezug auf die DIN ISO 13320, die die Partikelanalyse mit Hilfe der Laserbeugung beschreibt, von besonderer Bedeutung. Gemäß dieser Norm, bietet die Mie-Theorie für die Messung von Partikeln kleiner 50 µm in der Regel die beste Lösung. Sie setzt allerdings Kenntnisse über die optischen Eigenschaften des zu bestimmenden Systems voraus. Mit dem Streumatrix-Generator des Mastersizer 2000 lässt sich die Berechnung der optischen Eigenschaften umgehend durchführen; vorberechnete Matrizen sind nicht erforderlich.
Die im Mastersizer 2000 eingesetzte Software entspricht den in der FDA, 21 CFR Part 11 fixierten Sicherheitsrichtlinien zur elektronischen Datenspeicherung und der Verwendung von elektronischen Unterschriften. Schlüsselelemente sind dabei rigorose Zugriffsüberprüfungen und ein kompletter Audit-Trail der Daten.
Halle 5.1, Stand G38
E dei 327
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