‘Het is plug & play instappen met onze NIR-service’

De NIR-service van Nutricontrol maakt het toepassen van NIR vanuit productie en productielabs bijna plug & play, omdat minder eigen expertise nodig is. Een (bestaande) NIR-applicatie volstaat. Nutricontrols NIR-afdeling levert – en indien nodig – ontwikkelt hiervoor de ijklijnen waarmee NIR-apparatuur meetwaarden kan vertalen naar betrouwbare resultaten voor diverse parameters, waaronder eiwit, vet en vocht. Voor standaardproducten kan een bestaande ijklijn breed worden ingezet: dankzij schaalgroottevoordelen kunnen verschillende partijen in dezelfde tak van industrie met dezelfde onderliggende lijn werken. Voor specifieke of nieuwe producten kan Nutricontrol een klantgerichte ijklijn ontwikkelen.

De NIR-service van Nutricontrol gaat bovendien verder dan alleen de ijklijnen; het is een ontzorgingstraject dat zich niet beperkt tot een fabriek of landsgrenzen, beklemtoont Jos Hooijer met enige trots. “Via een cloudomgeving kunnen verschillende NIR-systemen en productielocaties centraal worden gekoppeld, ongeacht het gebruikte apparaat. Zo ontstaat continu inzicht in de kwaliteit en variatie tussen partijen, fabrieken en zelfs operators. Dat maakt NIR tot een analysetechniek die je veel geld bespaart en je kwaliteitscontrole naar een hoger plan tilt. Routinematige natchemische analyses kunnen sterk worden teruggebracht, waardoor kosten en doorlooptijden dalen. Tegelijkertijd kunnen bedrijven veel vaker meten en sneller reageren op afwijkingen in grondstoffen of productie.”

Continue kwaliteitscontrole

NIR-analyse maakt het mogelijk om grondstoffen, diervoeders en allerhande voedingsmiddelen snel, betrouwbaar en zonder monstervoorbewerking te analyseren. De kracht van NIR zit hem niet alleen in de snelheid van de meting, maar vooral ook in het direct gebruiken van deze analytische informatie om productieprocessen bij te sturen en te optimaliseren. Wat normaal hooguit pas na een dag bekend is, bijvoorbeeld het eiwitgehalte in een voederkorrel, is nu binnen 2 minuten duidelijk. Indrukwekkend is ook het aantal metingen dat er met NIR per dag mogelijk is. Vroeger werd er een monster genomen en naar het lab opgestuurd voor analyse; nu is 100 analyses op een dag niets bijzonders. De mogelijkheid om analyses schaalbaar en structureel in een bedrijfsproces te integreren, biedt daarbij verregaande kansen voor kwaliteitsbeheersing en productieoptimalisatie.

NIR- en data-afdeling

Mark Schoot, teamleider van de NIR- en data-afdeling bij Nutricontrol, duikt tijdens het bezoek in de finesses van de NIR-techniek. Allereerst het team. Dit bestaat uit 5 data-analisten en een aantal labmedewerkers. Zij voeren NIR-analyses uit om de spectrale data te verzamelen. In samenwerking met de afdeling Nutritionele Analyse koppelen de data-analisten vervolgens deze spectrale data aan een reeks natchemische referentieanalyses voor een betrouwbare kalibratie.

Ook waken ze over het onderhoud van bestaande ijklijnen. “Wij als afdeling onderhouden die om ze zo goed mogelijk te laten functioneren. Wat je niet wilt, is variatie die een ijklijn niet eerder gezien heeft, bijvoorbeeld door een receptuur die is aangepast of seizoenswisselingen. Door dit soort afwijkingen tijdig mee te nemen, blijven je ijklijnen binnen de bandbreedte van je proces.”

NIR-analyse laagdrempelig

De klanten die de NIR-services afnemen, dit is op abonnementsbasis, komen zowel vanuit de food als vanuit de feed. “Veel uit de zuivelsector, veevoeder- en petfoodproducenten, verwerkers van plantaardige materialen, maar denk ook aan producenten van insectenmeel.” Dit werkt als volgt. In bijvoorbeeld een veevoederfabriek neemt een operator, of iemand van de kwaliteitsdienst of het kwaliteitscontrolelab, periodiek monsters van de productie en voert een NIR-analyse uit. Iets wat eventueel ook gerobotiseerd zou kunnen worden.

Een NIR-instrument volstaat om gebruik te kunnen maken van de NIR-service, ongeacht het fabricaat. De NIR-analyse ter plekke moet uiteraard volgens protocol gebeuren, maar vergt geen speciale opleiding of expertise. “Een van de voordelen van NIR is dat je geen getrainde analist nodig hebt. Het is makkelijk uit te voeren. Je schept wat monster in een potje, zet dit op het instrument en drukt op meten.” Daarna rollen de resultaten er vanzelf uit. “Klanten zijn aangesloten op een digitaal systeem, de NIR-cloud. Je start de meting, de lichtprofielen worden gemeten, en ons systeem maakt voorspellingen van parameters binnen 30 seconden beschikbaar. Voldoet het eiwitgehalte aan de verwachting? Dat zie je direct.”

Betrouwbaar door monitoring

Het systeem monitort dit proces en signaleert mogelijke afwijkingen – al komen die zelden voor, stelt Schoot. “Wij zitten op de achtergrond. Elke parameter krijgt een automatische beoordeling. Zijn er afwijkingen, dan nemen we contact op met de klant. Een actie kan zijn dat de klant ons een aantal afwijkende monsters toestuurt. Die onderzoeken we en voorzien we van nieuwe data. Dat loopt vaak via het laboratorium, waar we de afwijkingen natchemisch kunnen onderzoeken.”

NIR is erg betrouwbaar, dus ingrijpen gebeurt sporadisch. “In principe is dit nauwelijks nodig; het gaat om een paar uitzonderingen in een maand of jaar. De klant heeft daar geen omkijken naar. We ontzorgen hen hierin; ze hoeven dit niet zelf te monitoren. We passen de ijklijnen voor hen aan, wel zo efficiënt.”

Ruim 10 jaar NIR-expertise

Meer dan tien jaar expertise en ontwikkeling staat aan de basis van deze NIR-service. Nutricontrol heeft in die jaren in samenwerking met de Radboud Universiteit het huidige platform opgebouwd in samenwerking met een ICT-partner. Er wordt continu in verbetering en nieuwe opties geïnvesteerd, zowel nieuwe analysemogelijkheden als gebruiksgemak van de software. Het groeiende aantal gebruikers verrijkt het systeem, dag na dag, omdat dit met steeds meer data gevoed wordt. Gelijksoortige producenten profiteren onderling van deze steeds rijkere databank met spectraallijnen en onderliggende kennis. En die is in ruime mate aanwezig, want het opleidingsniveau van het NIR-team is hoog.

Schoot is zelf PhD en promoveerde op een project bij Nutricontrol, waar hij nu alweer tien jaar werkt. Samen met een collega, eveneens PhD, hebben ze korte lijntjes met de NIR-onderzoeksafdeling van de Radboud Universiteit. “We beschikken over veel kennis en data om ijklijnen zo goed mogelijk op te bouwen en onze standaarden als referentielab te borgen. Wij faciliteren ook samenwerkingen tussen verschillende bedrijven die met dezelfde kwesties zitten. Door dit in gezamenlijkheid op te pakken en bij ons te leggen, kunnen ze samen profiteren. Eiwitverteerbaarheid kunnen meten is hier een voorbeeld van; die vraag horen we steeds meer. Net als controle op juist gebruik van ingrediënten via bijvoorbeeld een kleurbepaling. Willen bedrijven dat omwille van bijvoorbeeld geheimhouding niet en het alleen voor zichzelf houden, dan kan dat ook in een een-op-een-samenwerking.”

Merkonafhankelijk

Schoot kan het niet genoeg benadrukken: het maakt niet uit welk NIR-instrument er bij een bedrijf staat. De NIR-service is volledig merkonafhankelijk. “We zijn de enigen die met zo veel verschillende merken kunnen werken en bouwen de ijklijnen voor al die verschillende instrumenten. Heb je een relatief oud apparaat, dan hebben we daar ook de ijklijnen voor.”

Handheld-applicaties zijn in opkomst en hier speelt Nutricontrol volop op in met zijn NIR-service. “Ze zijn zo populair, omdat ze mobiliteit bieden. Een benchtop meet nog wel beter, maar handhelds beginnen in de buurt te komen. Je kunt ze meenemen naar de locatie en we zien dat ze op plekken met een beperktere infrastructuur, zoals in Afrika, meer en meer gebruikt worden. Ze zijn in aanschaf ook een stuk goedkoper, niet onbelangrijk in dat soort gebieden.”

Internationale uitrol

Het aantal bedrijven dat gebruikmaakt van NIR-analyses is groeiende. Dat geldt voor de Benelux en Europa, maar Hooijer ziet de sterkste groei nu internationaal. Het mooie van het cloudplatform is dat het geen last heeft van grenzen. Steeds meer klanten van Nutricontrol rollen de NIR-service nu uit naar buitenlandse vestigingen. “Ons strategische voordeel is de combinatie van NIR-expertise en data. Dat gaat in eerste instantie om het bouwen van ijklijnen voor onze klanten. We investeren flink om onze klanten te kunnen ontzorgen. Kijk, een eigen NIR-afdeling tuig je niet even op, denk alleen al aan de expertise die je ervoor nodig hebt. Dat kost jaren, terwijl we in samenspraak met de klanten een cloudsysteem hebben ontwikkeld dat direct draait, en waarbij je profiteert van een oplossing die alleen maar beter wordt.”

Feitelijk is het instappen plug & play, stelt hij. “In de basis is het model vooral zo opgezet dat je het kunt schalen. Dus we bouwen een ijklijn en het mooiste is dat het met de huidige klantenbasis vaak gewoon copy-paste is. Als je die voedings-ijklijnen hebt, dan zie je dat partij A, partij B, partij C in de feed allemaal dezelfde ijklijnen hebben. Het gaat bij een nieuwe feedklant D ook gewoon werken: dat kun je bijna zo één op één stellen.”

Toekomst van NIR

Tot slot richting de toekomst van NIR: waar gaat het heen? Behalve een toename van NIR-metingen op locatie, zoals nu al gebeurt door regelmatig samples te nemen, ziet Hooijer een uitbreiding met inline-metingen. Daar is NIR ideaal om direct die parameters te meten die bepalend zijn voor een optimaal proces. Met steeds strengere eisen voor kwaliteitscontrole en efficiency-eisen is het een kwestie van tijd voordat dit gemeengoed wordt. “Gewoon continu in de lijn meten, dus”, stelt Hooijer. “Alle relevante parameters direct in beeld. Zo kun je als fabriek flink besparen in je productie.”

Verder het koppelen van NIR-kwaliteitscontrole over meerdere plants. Dit gaat ook een vlucht nemen, voorspelt Hooijer. Goed voor uniformiteit in productie en efficiënter produceren. “Continu inzicht hebben in de variabiliteit van fabriek tot fabriek. Daar leent ons systeem zich bij uitstek voor. Bijvoorbeeld samen met onze zusteronderneming Nuscience, die dit nu wereldwijd ook enorm aan het promoten is. Ik denk dat we hier zeker verder in kunnen groeien.”

En dan tot slot de mobiele NIR, een flinke groeimarkt. “Bij Nuscience zijn ze erg enthousiast over de resultaten van de portables. Mooie referenties. Van China tot Brazilië en van Polen tot Kenia. Je begrijpt het, hier krijg ik als business developer enorm veel energie van!”