CP Kelco zeigt den Nutzen der GPC/SEC-Bestimmungen bei der Herstellung von Hochleistungs-Biopolymeren und warum komplementäre Anwendung von „Standard“-GPC/SEC und der schnelleren FIPA Methode sinnvoll ist.
CP Kelco, ein weltweit führender Hersteller von Spezial-Hydrocolloiden und Biopolymeren, hat ein Blueprint-Konzept eingeführt, zum intelligenten, kosteneffizienten Einsatz der Gelpermeations-/Größenausschluss-Chromatographie (GPC/SEC) bei der Herstellung und Qualitätssicherung von Biopolymeren. Mit GPC/SEC-Systemen von Malvern Instruments, hat das Unternehmen eine analytische Strategie etabliert, die eine kontinuierlich hohe Qualität von Pektin und Carrageen gewährleistet, unabhängig von der unterschiedlichen, natürlichen Herkunft.
"Leider sind nicht einmal alle Orangen gleich", sagte Jan Larsen, Wissenschaftler bei CP Kelco. "Da wir Biopolymere aus einer Vielzahl von Zitrusfrüchten und aus Algen extrahieren, stehen wir vor der Aufgabe, viele unterschiedliche Rohmaterialien verarbeiten zu müssen. Essentiell in der F & E ist es deshalb, für jeden Ausgangsstoff die optimalen Extraktionsbedingungen zu identifizieren. Nur so können wir verlässlich beständige Produkte liefern, die mit Vertrauen in der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie eingesetzt werden können."
„Wir nutzen alle Einsatzmöglichkeiten des Viscotek GPC/SEC-Systems mit Tetra-Detektor zur Bestimmung der Molekulargewichts-Verteilung, der Struktur oder Verzweigung, der intrinsischen Viskosität und zur Identifikation aller unerwünschten chemischen Verunreinigungen.“
Die Pektin- und Carrageen-Produkte von CP Kelco sind komplexe Gemische aus Copolymeren, wie sie in der Natur vorkommen, die eine große Herausforderung hinsichtlich Charakterisierung und gleichbleibender Produktqualität darstellen. Die Viscotek Tetra-Detektor-Anordnung besteht aus einem Brechungsindexdetektor zur Konzentrationsbestimmung, einem Lichtstreudetektor zur Bestimmung des absoluten Molekulargewichts, einem Viskosimeter für die Messung der intrinsischen Viskosität und einen UV-Detektor für die chemische Identifikation. Jede GPC/SEC-Analyse bietet somit umfassende und detaillierte Informationen über das Produkt und dessen Qualität – diese Daten ergeben und optimieren die Extraktionsbedingungen für die jeweiligen Rohmaterialien.
"Während der Verarbeitung in der Produktion, an allen Standorten weltweit, wechseln wir auf eine "gekürzt" GPC/SEC-Methode, die sogenannt FIPA (Flow-Injection-Polymer-Analysis)", erklärt Jan Larsen. „Diese ist zwar nicht so informationsreich wie die „Standard“-GPC/SEC, die Messung allerdings ist um einiges schneller und damit optimal für die Extraktions-Kontrolle. FIPA misst Durchschnittswerte des Molekulargewichts und der intrinsischen Viskosität innerhalb von 10 Minuten, somit können wir schnell überprüfen, ob die Extraktion einwandfrei verläuft."
Viscotek-Systeme können durch andere Trennsäulen einfach auf die FIPA-Methode umgestellt werden. Diese Säulen liefern Durchschnittswerte anstelle der „Standard“-GPC/SEC-Einzelwerte, da sie das Bulkpolymer in einer einfacheren Trennung von den Verunreinigungen und niedermolekularen Materialien separiert, was die Messung entsprechend beschleunigt. Die Anwendung der schnellen FIPA-Methode kombiniert mit der informationsreichen „Standard“-GPC/SEC-Methode ist damit eine nützliche und wirtschaftliche Strategie zur Verfahrens-Optimierung in der Fertigungsumgebung.
