Automatisierte Komposition neuer Aromen und Duftstoffe

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Gerstel GmbH & Co. KG

Axel Semrau GmbH /Trajan Scientific and Medical

C3 Prozess- und Analysentechnik GmbH

Redaktionsbüro Guido Deußing

Probenhandhabung – den Fokus auf das Wesentliche richten

Aus technischer Sicht bietet die MPS-Workstation in der Dual-Head-Ausführung, sprich ausgestattet mit zwei in alle drei Raumrichtungen agierenden Armen, eine Vielzahl verschiedener Möglichkeiten der Probenhandhabung. Das System lässt sich mit unterschiedlichen Werkzeugen sowie mit einer Reihe divergent dimensionierter heiz- bzw. kühlbarer Trays sowie mit einer Waage ausstatten, um Dosierschritte auf das Genaueste überprüfen und protokollieren zu können.

Um Kontaminationen in der Dosiereinheit zu unterbinden, ist die von den Symrise-Mitarbeitern genutzte MPS-Workstation mit der Dynamic Load and Wash Station (DLW) ausgestattet: „Zwischen Nadel und Spritze befindet sich eine inerte Probenschleife, in die eine definierte Menge an Aromastoff aufgenommen wird“, erklärt Lars Grohmann. Zu keiner Zeit komme die Probe mit der Flüssigspritze in Berührung und bevor nachfolgende Proben bzw. Aromamuster pipettiert werden, lassen sich Probenschleife und Nadel mit bevorrateten, in der Aromaherstellung zugelassenen Spülflüssigkeiten aus der angeschlossenen DLW-Station von oben her spülen.

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Neue Technik erfordert ein Mit- und Umdenken

Bei der Entwicklung von Aromen kann Symrise auf ein Portfolio von über 2500 verschiedenen Ingredienzien zurückgreifen. Hierbei handelt es sich neben einheitlichen Rohstoffen („Reinsubstanzen“) auch um ätherische Öle und Extrakte. Der Multi-Purpose-Sampler bietet, je nach Größe der verwendeten Probengebinde und Trays (VT12 für 10-mL-Vials, VT54 für 2-mL-Vials), maximal 170 Rohstoffen Platz bei vollständiger VT12-Belegung oder maximal 918 Stellplätze bei vollständiger VT54-Belegung. Durch eine geschickte Kombination der VT12- und VT54-Trays ist es gelungen, alle essenziellen Rohstoffe, die üblicherweise für Aromaentwicklungen verwendet werden, in diesem Setup zu bevorraten. Integrierte Peltier-Kühlungen stellen eine sachgemäße Lagertemperatur der oft wärmeempfindlichen Rohstoffe sicher. Zudem verfügt das Probenlager auch über eine Absaugung, um eventuelle Geruchsemissionen zu unterbinden.

Für die technische Umsetzung der Mischung von Aromarezepturen mit der MPS-Dual-Head-Workstation hat Symrise ein Datenbanktool entwickelt, das produkteigene Bestandsdaten sowie technologisch relevante Kenngrößen, etwa die spezifische Dichte, berücksichtigt und alle relevanten Rohstoffe verwaltet. Eine integrierte Exportfunktion kann die Rezeptur für Aromamischungen direkt in das Programmformat der integrierten Steuersoftware (Gerstel-Maestro-Software) umwandeln, sodass die Methode unmittelbar in die Steuersoftware eingelesen werden kann. Es wurde darauf Wert gelegt, Rohstoffe anhand eindeutiger Produktnummern zu identifizieren sowie deren Tray- und Vial-Position exakt zuordnen zu können.

Alles in allem umfasste die Umsetzung von digitaler Datenbank und Steuersoftware eine Vielzahl von Arbeitsschritten und die Berücksichtigung unterschiedlicher Parameter. Und das System weist darauf hin, wenn fehlende oder nicht bevorratete Ingredienzien von Hand zu dosieren oder verbrauchte Mengen nachzufüllen sind, berichten Uwe Schäfer und Lars Grohmann.

Wissenskooperation führt zum Erfolg

Auf Augenhöhe begegneten sich die Aromaexperten von Symrise und die Applikations- und Softwareexperten von Gerstel, die sich als kompetent bei der Umsetzung der verschiedenen Anforderungen erwiesen. Die Aufgabe bestand u.a. eben darin, die Möglichkeiten der Steuersoftware zu erweitern und den gewünschten Gegebenheiten etwa in puncto Lagerverwaltung, Datenübertragung, Wäge-Schritt und Datenauswertung anzupassen. „Statt von Hand Milliliter oder größere Volumina zu dosieren, genügen unter Einsatz der MPS-Workstation wenige Mikroliter einer Zutat, um ein neues Aroma zu kreieren“, berichten Uwe Schäfer und Lars Grohmann.

Die Automatisierung und gleichsam Miniaturisierung des Prozesses unter Einsatz der MPS-Workstation habe zu einer Rohstoffeinsparung von 80 bis 90 % geführt, dabei konnte ein hoher Automatisierungsgrad erreicht werden. Der Autosampler arbeite 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche, wenn es darauf ankomme, freuen sich die Experten. Das heißt, während der MPS arbeite, bliebe ihnen mehr Zeit, Grenzen zu hinterfragen, Neues auszuprobieren, kurz gesagt: viel Raum für Kreativleistungen – das A und O im Aromageschäft.

* G. DEUßING: Redaktionsbüro Guido Deußing, 41464 Neuss

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