Decyzje oparte na danych w dziale badawczo-rozwojowym Kemin Industries

W tamtym czasie sądził, że prawdopodobnie skończy jako chemik w firmie z Minneapolis-Saint Paul. Jego plany uległy jednak zmianie, gdy jeden z profesorów Schieffera zasugerował, że nadaje się do pracy w charakterze badacza.

– Jeden z moich profesorów mnie przekonał: „Hej, całkiem dobrze radzisz sobie z aparaturą badawczą. Dlaczego nie pomyślisz o studiach doktorantów?” – wspomina Schieffer. – Nie wiem, czy to ich ulubiony temat do rozmów. Jestem pewien, że znalazłbym dobrą pracę gdzieś w Twin Cities. Znajduje się tam mnóstwo wspaniałych firm. Zdecydowałem się jednak kontynuować naukę na studiach wyższych i spróbować sił w spektrometrii mas. To przygotowało mnie do pracy z aparaturą oraz do zrozumienia wartości danych, jakie można z niej pozyskać.

Po ukończeniu studiów droga Schieffera zaprowadziła go ostatecznie do Kemin Industries, przedsiębiorstwa spożywczego z Des Moines w stanie Iowa.

– Wcześniej pracowałem w branży mokrego mielenia kukurydzy – mówi Schieffer. – I spędziłem też krótką chwilę na sprawdzaniu, czy odnalazłbym się w branży odkrywania leków, w segmencie medycznym, ale nie do końca mi to odpowiadało. Z jakiegoś powodu odnalazłem się w branży spożywczej, mimo że nie mam wykształcenia w zakresie nauk o żywności ani inżynierii żywności. Przetarłem sobie szlak… ucząc się w trakcie pracy.

Gromadzenie użytecznych danych

Umiejętności, które Schieffer zdobył podczas studiów – a w szczególności obsługa narzędzi dostarczających cenne informacje producentom żywności – niezwykle pomogły mu w karierze.

– Zajmuję się głównie obsługą naszych klientów z branży karmy dla zwierząt domowych – mówi Schieffer. – Jednym ze sposobów, w jaki to robię, jest obsługa aparatury w celu gromadzenia istotnych danych. […] Mając solidne przygotowanie w zakresie aparatury pomiarowej, był to naturalny wybór.

Schieffer w swojej pracy stale korzysta z aktywności wody oraz izoterm, jednak nie zawsze tak było. Dopiero gdy on i jego zespół zderzyli się z osobliwym zjawiskiem, zaczęli szukać długoterminowego rozwiązania, które pomogłoby im lepiej zrozumieć procesy zachodzące w ich produktach spożywczych.

– Mieszaliśmy dwa proszki i normalnie należałoby oczekiwać, że proszek będzie sypki – mówi Schieffer. – Jednak podczas mieszania tych konkretnych proszków utworzyła się masa przypominająca beton. Nie dodaliśmy żadnej wody. To skłoniło nas do podjęcia działań mających na celu scharakteryzowanie naszych materiałów, aby móc je lepiej zrozumieć.

Początkowo zespół uważał, że będzie musiał podjąć współpracę z kimś ze świata akademickiego – kimś z doświadczeniem w wyznaczaniu izoterm za pomocą nasyconych roztworów soli. Choć wiedzieli o istnieniu urządzeń, które mogłyby pomóc w rozwiązku ich problemu, nie zdawali sobie sprawy, że zakup takiego sprzętu przyniesie znaczny zwrot z inwestycji.

– [Izotermy stały się dla nas atrakcyjne] po tym, jak nauczyliśmy się powiązać wykres izotermy ze zmianami fizycznymi zachodzącymi w masie sypkiej – mówi Schieffer. – Gdy tylko udało nam się nawiązać te powiązania, mogliśmy zacząć podejmować pożądane decyzje.

Odkrycie urządzenia AQUALAB Vapor Sorption Analyzer

Jednym z narzędzi, które wywarło istotny wpływ na pracę Schieffera w Kemin Industries, jest AQUALAB Vapor Sorption Analyzer.

– Mamy przywilej korzystania z tego urządzenia w ramach naszego zestawu narzędzi analitycznych już od ponad roku – mówi Schieffer. – Zależy nam na zrozumieniu, jak mogą reagować nasze proszki lub jak mogą się zmieniać pod wpływem zmian aktywności wody w otoczeniu lub w zależności od warunków w magazynie. To zupełnie coś innego niż to, o czym myślałem, gdy dopiero studiowałem i decydowałem się na zostanie chemikiem.

AQUALAB Vapor Sorption Analyzer dostarcza Schiefferowi i jego zespołowi informacji, które interesują ich jako naukowców. Są to jednak również cenne dane, które pomagają Kemin Industries w podejmowaniu ważnych decyzji biznesowych.

– Pracując z różnymi składnikami, […] mamy możliwość pobierania próbek – mówi Schieffer. – Znamy wartość straty masy po suszeniu dla danego materiału i możemy ją wprowadzić do urządzenia. Następnie możemy dowiedzieć się, […] jak mogą wpłynąć zmiany wilgotności lub zawartości wilgoci w tym materiale. I to właśnie mierzymy, aby uzyskać nasze izotermy sorpcji wilgoci.

Złożone obliczenia stały się proste

Wykonywanie pomiarów jest bez wątpienia kluczowe w procesie produkcji żywności. Jednak samo gromadzenie danych to dopiero połowa sukcesu – naukowcy zajmujący się żywnością muszą je również właściwie zinterpretować. Niestety, analiza danych często wiąże się ze skomplikowanymi i czasochłonnymi obliczeniami. Na szczęście nie dotyczy to Moisture Analysis Toolkit, czyli oprogramowania współpracującego z AQUALAB Vapor Sorption Analyzer, które ułatwia wykonywanie cennych obliczeń.

– W przypadku niektórych innych urządzeń, które rozważaliśy [przed wyborem AQUALAB], testowaliśmy te analizatory, a następnie patrzyliśmy na wyniki i mówiliśmy: „No dobrze, teraz mamy ogromne pliki Excela pełne danych” – wspomina Schieffer. – Nie dysponowaliśmy narzędziem, które mogłoby wykonać część obliczeń za nas. Potem przetestowaliśmy Moisture Analysis Toolkit i zyskaliśmy możliwość dokonywania takich prognoz, co pozwala nam zrozumieć trwałość produktu oraz to, jak mogą na nią wpływać właściwości opakowania lub warunki panujące w magazynie.

Dysponując narzędziami potrafiącymi zarówno mierzyć, jak i analizować dane, złożone procesy badawczo-rozwojowe mogą przebiegać znacznie szybciej niż kiedykolwiek wcześniej.

Kształtowanie przyszłości

Mając po swojej stronie takie narzędzia, Schieffer i pozostali pracownicy Kemin Industries śmiało patrzą w przyszłość.

– Kemin stale idzie naprzód i poszukuje najlepszych sposobów obsługi naszych klientów – mówi Schieffer. – Robimy dobry użytek z pozyskiwanych danych. […] Składniki te są poddawane charakterystyce, abyśmy mogli dostarczać naszym klientom optymalne rozwiązania.

Ten proces sprawia, że Schieffer odczuwa prawdziwą radość, a to przecież najlepsza miara satysfakcji z pracy.

„Wracając pamięcią do tego, co skłoniło mnie ku chemii, [był to] zachwyt nad przeprowadzaniem reakcji i eksperymentów” – mówi Schieffer. „Tym, co pozwalało mi trwać w szkole doktorskiej, była możliwość pozyskiwania użytecznych danych z aparatury pomiarowej. Nie twierdzę, że dla większości ludzi jest to źródło radości, ale mnie z pewnością ją daje”.

‍