Datengestützte Entscheidungen bei Kemin Industries R&D

Damals dachte er, dass er wahrscheinlich als Chemiker für ein Unternehmen in Minneapolis-Saint Paul arbeiten würde. Aber sein Fokus verschob sich, als einer von Schieffers Professoren erwähnte, dass er ein guter Forscher sein könnte.

„Einer meiner Professoren überzeugte mich: ‚Hey, du bist ziemlich gut mit Forschungsinstrumenten. Warum ziehst du nicht ein Aufbaustudium in Betracht?‘“, sagt Schieffer. „Ich weiß nicht, ob das ihr Lieblingsspruch ist. Ich bin mir sicher, dass ich irgendwo in den Twin Cities einen guten Job gefunden hätte. Dort gibt es viele großartige Unternehmen. Aber ich entschied mich, mein Studium fortzusetzen und mich mit Massenspektrometrie zu beschäftigen. Das hat mich darauf vorbereitet, mit Instrumenten zu arbeiten und den Wert der Daten zu verstehen, die man mit ihnen sammeln kann.“

Nach seinem Studium führte Schieffers Weg ihn schließlich zu Kemin Industries, einem Lebensmittelhersteller in Des Moines, Iowa.

„Davor habe ich im Bereich der Nassmahlung von Mais gearbeitet“, sagt Schieffer. „Und ich habe kurzzeitig versucht, mich in der Arzneimittelforschung zu versuchen, also eher im medizinischen Bereich, aber das war nicht ganz das Richtige für mich. Aus irgendeinem Grund habe ich mich in der Lebensmittelindustrie wohlgefühlt, obwohl ich keinen Hintergrund in Lebensmittelwissenschaft oder Lebensmitteltechnik habe. Ich habe mich hochgearbeitet, indem ich bei der Arbeit gelernt habe.“

Sammeln nützlicher Daten

Die Fähigkeiten, die Schieffer im Graduiertenstudium erworben hat – insbesondere der Umgang mit Tools, die Lebensmittelherstellern nützliche Informationen liefern – haben ihm in seiner Karriere sehr geholfen.

„Ich arbeite in erster Linie mit unseren Kunden aus der Tiernahrungsbranche zusammen“, sagt Schieffer. „Dazu bediene ich unter anderem Messgeräte, um aussagekräftige Daten zu sammeln. … Da ich über fundierte Kenntnisse im Bereich Messtechnik verfüge, war das für mich eine natürliche Entscheidung.“

Schieffer nutzt in seiner Arbeit konsequent Wasseraktivität und Isothermen, aber das war nicht immer so. Erst als er und sein Team mit einem seltsamen Phänomen konfrontiert wurden, begannen sie nach einer langfristigen Lösung zu suchen, die ihnen helfen würde, die Prozesse, denen ihre Lebensmittel unterzogen wurden, besser zu verstehen.

„Wir haben zwei Pulver gemischt, und man würde erwarten, dass ein Pulver fließt“, sagt Schieffer. „Aber als wir diese beiden Pulver gemischt haben, bildete sich ein Beton. Wir haben kein Wasser hinzugefügt. Das hat uns dazu gebracht, zu versuchen zu verstehen, wie wir unsere Materialien charakterisieren können, um sie besser zu verstehen.“

Anfangs dachte das Team, dass es eine Partnerschaft mit jemandem aus der akademischen Welt eingehen müsse – jemandem mit Erfahrung in der Erfassung von Isothermen mit gesättigten Salzlösungen. Sie wussten zwar, dass es Instrumente gab, die ihnen bei ihrem Problem helfen konnten, aber sie waren sich nicht bewusst, dass der Kauf eines solchen Instruments eine erhebliche Kapitalrendite bringen würde.

„[Isothermen wurden für uns interessant], nachdem wir gelernt hatten, den Verlauf der Isotherme mit den physikalischen Veränderungen innerhalb eines Feststoffs in Verbindung zu bringen“, sagt Schieffer. „Sobald wir diese Zusammenhänge herstellen konnten, waren wir in der Lage, die Entscheidungen zu treffen, die wir treffen wollten.“

Entdecken Sie den AQUALAB-Dampfsorptionsanalysator

Eines der Werkzeuge, das einen bedeutenden Einfluss auf Schieffers Arbeit bei Kemin Industries hatte, ist der AQUALAB-Dampfsorptionsanalysator.

„Wir haben das Privileg, dieses Instrument seit etwas mehr als einem Jahr in unserem Sortiment an Analysewerkzeugen zu haben“, sagt Schieffer. „Wir möchten verstehen, wie unsere Pulver reagieren oder sich anpassen, wenn sich die Wasseraktivität in ihrer Umgebung ändert oder je nach Lagerung. Das ist weit entfernt von dem, was ich mir vorgestellt hatte, als ich zu studieren begann und mich entschied, Chemiker zu werden.“

Der AQUALAB-Dampfsorptionsanalysator liefert Schieffer und seinem Team Informationen, die für sie als Wissenschaftler von Interesse sind. Aber es sind auch wertvolle Informationen, die Kemin Industries dabei helfen, wichtige Geschäftsentscheidungen zu treffen.

„Da wir mit verschiedenen Inhaltsstoffen arbeiten, … können wir Proben nehmen“, sagt Schieffer. „Wir wissen, wie hoch der Trocknungsverlust ist, und können diesen Wert in das Gerät eingeben. Dann können wir nachvollziehen, … wie sich die Feuchtigkeit oder der Feuchtigkeitsgehalt dieses Materials verändern kann. Und genau das messen wir, um unsere Feuchtigkeitsaufnahmeisothermen zu erhalten.“

Komplexe Berechnungen leicht gemacht

Messungen sind zweifellos ein wesentlicher Bestandteil des Lebensmittelherstellungsprozesses. Die Datenerfassung ist jedoch nur die halbe Miete – Lebensmittelwissenschaftler müssen diese Daten auch richtig interpretieren. Leider sind Datenanalysen oft mit komplizierten, zeitaufwändigen Berechnungen verbunden. Nicht so mit dem Moisture Analysis Toolkit, einer Software, die in Verbindung mit dem AQUALAB-Dampfsorptionsanalysator wertvolle Berechnungen durchführt.

„Bei einigen der anderen Geräte, die wir uns [vor der Entscheidung für AQUALAB] angesehen hatten, testeten wir diese Analysegeräte, schauten uns dann die Ergebnisse an und sagten: ‚Nun haben wir riesige Excel-Dateien voller Daten‘“, sagt Schieffer. „Und wir hatten nichts, was einige der Berechnungen für uns übernehmen konnte. Dann haben wir das Moisture Analysis Toolkit getestet und konnten einige dieser Vorhersagen treffen, sodass wir die Haltbarkeit und den Einfluss von Verpackungseigenschaften oder Lagerbedingungen darauf besser verstehen konnten.“

Mit Tools, die sowohl Daten messen als auch analysieren können, lassen sich komplexe Forschungs- und Entwicklungsprozesse viel schneller als je zuvor vorantreiben.

Die Zukunft gestalten

Mit diesen Werkzeugen an ihrer Seite gehen Schieffer und andere Mitarbeiter von Kemin Industries zuversichtlich voran.

„Kemin entwickelt sich ständig weiter und sucht nach den besten Möglichkeiten, um unseren Kunden zu dienen“, sagt Schieffer. „Wir nutzen die Daten, die uns zur Verfügung stehen. … Diese Inhaltsstoffe werden charakterisiert, damit wir unseren Kunden die besten Lösungen anbieten können.“

Dieser Prozess macht Schieffer wirklich glücklich, was die beste Art der Arbeitszufriedenheit ist.

„Wenn ich zurückdenke, was mich zur Chemie gebracht hat, dann war es die Faszination, Reaktionen und Experimente durchzuführen“, sagt Schieffer. „Was mich während meines Studiums motiviert hat, war die Möglichkeit, mit Instrumenten nützliche Daten zu sammeln. Ich behaupte nicht, dass dies für die meisten Menschen eine Quelle der Freude ist, aber mir macht es auf jeden Fall Spaß.“

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