‘De voedingsmiddelenindustrie komt langzaam uit haar comfortzone’, zegt Rolf Wolthuis. ‘Iedereen loopt tegen de grenzen van de landbouw aan: biobased, eiwittransitie en vegan zijn de buzz-woorden en dat triggert veranderingen. En verandering maakt nieuwe processen en technieken noodzakelijk.’ Wolthuis werkt als sales consultant bij Endress+Hauser; leverancier van proces- en laboratoriuminstrumentatie. ‘Neem nu de zuivelindustrie’, vervolgt Wolthuis, ‘Vroeger was dat simpelweg melk, kaas, boter, maar tegenwoordig worden bijproducten als wei en lactose als hoofdproduct gezien. Beide stoffen kun je bewerken voor bijvoorbeeld babyvoeding.’ Een ander voorbeeld is suikerbietenverwerking. Daar kun je ook grondstoffen uit winnen voor polymeerchemie of rubisco-eiwit halen uit bietenblad.

‘Chocola leent zich verrassend goed voor Ramanspectroscopie’

Data verwerken

Al die nieuwe processen moet je monitoren, vertelt Wolthuis. In de chemische en de farmaceutische industrie is Ramanspectroscopie al langer onderdeel van het arsenaal, maar het is een relatief nieuw gezicht in de voedingsindustrie. ‘Daarbij is het lastige niet per se het inbrengen in je processen’, legt Wolthuis, die zelf veel ervaring heeft met Ramanspectroscopie bij startups, uit. ‘Het is meer de vraag hoe je de data verwerkt. Bij Endress+Hauser hebben we de laatste vijftien jaar de industriële Ramanspectroscopie doorontwikkeld, dus we begrijpen goed wat we moeten doen met de data-analyse. We hebben als het ware een gereedschapskist klaarliggen voor onze klanten.’

Ramanspectroscopie kijkt – net als infraroodspectroscopie – naar vibraties en rotaties in molecuulgroepen, gebaseerd op licht. Wolthuis: ‘Net als bij een Raman-microscoop in het lab, gebruiken we in de industrie dezelfde backscatter-geometrie, maar dan in lijn. Het is een flexibele techniek; je hoeft slechts de probe in je proces te steken, je hebt geen samplevoorbereiding nodig en in de fabriek zelf hoef je geen complexe apparatuur neer te zetten.’

Chemometrie

Zo zijn er aan de installatiekant dus weinig hindernissen. Maar als je dat spectrum eenmaal in handen hebt, heb je nog niet de parameter waar je graag meer over wilt weten. ‘Je moet het spectrum nog analyseren zodat de spectrometer een analyser wordt. Daar zit de uitdaging, je moet een datamodel maken zodat je de juiste waarden uit je spectrum haalt. En dat betekent dat je iemand moet hebben die kennis heeft van chemometrie.’ Endress+Hauser biedt daarbij hulp. ‘We lopen mee, doen haalbaarheidsstudies, maken modellen en trainen het personeel waar nodig.’

Er is een groot verschil tussen een Raman-systeem voor R&D en voor procestoepassingen. Waar voor R&D vaak de nadruk ligt op flexibiliteit, zie je in de industrie juist een grote focus op stabiliteit en robuustheid. Wolthuis: ‘Niet alleen wil je dat het systeem zelf jaren stabiel draait, maar stel dat je een extra spectrometer wilt kopen voor in je proces, dan wil je wel dat die dezelfde datamodellen gebruikt. Je hebt daar een stabiel platform voor nodig, en daar zijn wij goed in.’ Maar het is ook weer niet zo dat de industrie helemaal niet innoveert. ‘De innovatie en ontwikkelingen zie je meer aan de probe-kant’, licht Wolthuis toe. ‘De probe beter integreren in het proces en aan de achterkant je meting makkelijker omzetten in je datamanagementsysteem.’

Een vergelijkbaar verhaal zal Wolthuis delen op de aankomende beurs World of Technology & Science (WoTS). ‘In grote lijnen vertel ik wat Ramanspectroscopie is, en wat de potentiële toepassingen zijn. Bijvoorbeeld chocola, daar kun je verassend goede Ramanspectra aan meten, waarbij je kijkt naar suikers, vetten en eiwitten.’ Hij kijkt uit naar de beurs. ‘Het is altijd leuk en inspirerend om te zien wat er allemaal gebeurt bij collega’s en concurrenten. Ook goed om na twee moeizame jaren weer face-to-face met klanten te kunnen praten.’