Vakuummessung im Plasmaautoklaven: Vom Problem zur präzisen Lösung
Die Idee, ein Vakuum zu messen, mag seltsam klingen. Wie ist es möglich, etwas zu messen, das per Definition gar nicht existiert? Und doch spielt die Vakuummessung im Krankenhausalltag eine entscheidende Rolle bei der täglichen Sterilisationspraxis.
In diesem Artikel nähern wir uns dem Thema zunächst mit den Grundlagen und richten dann den Fokus auf eine der relevantesten Anwendungen – ein Bereich, der nicht nur große praktische Bedeutung hat, sondern uns auch mit einer unerwarteten Herausforderung konfrontierte, die wir erfolgreich lösen konnten.
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Vakuum messen – was bedeutet das eigentlich?
Ein Vakuum ist kein abstraktes oder philosophisches Konzept – es ist eine physikalische, klar definierte und quantifizierbare Realität. Es handelt sich um das Fehlen von Atomen in einem Raum. Ein absolutes Vakuum entspricht der vollständigen Abwesenheit von Atomen, doch dieser Zustand ist in der Praxis kaum erreichbar. In technologischen Anwendungen gilt bereits ein Raum mit einer extrem geringen Anzahl an Luftmolekülen als leer.
Doch selbst wenn nur sehr wenige Moleküle vorhanden sind, kann man sie nicht immer vernachlässigen. Daher ist es unerlässlich, ihre Anwesenheit durch Druckmessung zu überwachen.
Vakuum zu messen bedeutet, sich mit Drücken auseinanderzusetzen, die so gering sind, dass sie fast unrealistisch erscheinen – im Bereich von Zehntausendstel eines Bar. Solche Genauigkeiten sind für herkömmliche Druckmesser unerreichbar, können jedoch mithilfe von Sensoren erreicht werden, die auf dem Pirani-Vakuumprinzip basieren – benannt nach seinem Entdecker.
Der Sensor besteht aus einem elektrischen Draht in einer kontrollierten Umgebung, durch den ein konstanter elektrischer Strom fließt. Er misst den Druck nicht direkt, sondern über ein System, das sich das Verhalten von Materie auf geniale Weise zunutze macht:
- Wir wissen, dass Atome Wärme miteinander austauschen. Je mehr Atome sich also in einem Raum befinden, desto größer ist der Wärmeaustausch. In unserem Fall bedeutet das: Je mehr Luftmoleküle vorhanden sind, desto stärker erwärmt sich der Draht.
- Wir wissen, dass ein Temperaturanstieg des Drahts zu einer Erhöhung seines elektrischen Widerstands führt.
- Daraus können wir schließen, dass der elektrische Widerstand direkt proportional zur Anzahl der vorhandenen Moleküle ist.
Eine konkrete Anwendung: der Plasmaautoklav
Wozu dient die Vakuummessung?Ein praktisches Beispiel ist der Einsatz eines Plasmaautoklaven – ein Gerät, das vor allem im medizinischen Bereich zur Sterilisation verwendet wird. Der Prozess beruht auf zwei grundlegenden Schritten:
- Luftentfernung: Das Vakuum sorgt dafür, dass keine Luftreste im Inneren verbleiben, was eine gleichmäßige Temperaturverteilung ermöglicht.
- Verwendung von Wasserstoffperoxid: Dabei handelt es sich um ein besonders wirksames Sterilisationsmittel, das effektiver ist als herkömmlicher Dampf. Es wird verdampft und verteilt sich über alle zu behandelnden Oberflächen.
Die Herausforderung: Schutz des Loggers vor Wasserstoffperoxid
Einer unserer Kunden kontaktierte uns wegen einer Fehlfunktion unseres Vakuummesssystems, das in seinen Plasmaautoklaven im Einsatz war. Obwohl sich der Pirani Vacuum Logger korrekt einschaltete und mit den Datenerfassungssystemen verband, konnte er keinen Druck mehr messen – die Anzeige blieb konstant auf einem Nullwert. Doch wenn das Gerät funktionierte, warum erfasste es dann keine Werte mehr? Es war offensichtlich, dass der Sensor selbst eine Störung hatte.- Da der Logger für einen Temperaturbereich von –80 °C bis +85 °C ausgelegt ist, konnten wir einen temperaturbedingten Defekt ausschließen – der Plasmaautoklav überschreitet diese Grenze nämlich nicht.
- Auch in anderen Anwendungen, etwa bei der Überwachung von Gefriertrocknungsprozessen, hatten wir mit dem Pirani Vacuum Logger nie derartige Probleme.
- Unser Verdacht fiel schnell auf das Wasserstoffperoxid.
Warum Wasserstoffperoxid ein Problem für Sensoren ist
- Wasserstoffperoxid (H₂O₂) ist ein äußerst wirksames Sterilisationsmittel – deshalb wird es in Prozessen eingesetzt, bei denen eine besonders gründliche Keimfreiheit erforderlich ist. Gleichzeitig handelt es sich jedoch um eine sehr aggressive Substanz, die Metalle stark angreift und somit auch präzise elektronische Bauteile schädigen kann. Und tatsächlich: Als wir unseren Sensor untersuchten, stellten wir fest, dass die internen Schaltkreise beschädigt waren – gelöste Drähte, unterbrochene Leiterbahnen. Das Wasserstoffperoxid hatte das Messsystem eindeutig angegriffen und funktionsunfähig gemacht. Es war klar: Der Pirani Vacuum Logger muss vor Wasserstoffperoxid geschützt werden. Doch wie?
Ein Filter für die Messung des Vakuums in einem Autoklaven
Um dieses Problem zu lösen, entwickelten wir einen speziellen Filter für den Pirani Vacuum Logger. Konzeptionell musste dieser Filter als katalytisches System für Wasserstoffperoxid fungieren. Praktisch bedeutet „katalytisch“ in diesem Zusammenhang, dass die Zersetzung der H₂O₂-Moleküle in weniger reaktive Bestandteile beschleunigt wird – wodurch die Anzahl aggressiver Moleküle, die mit dem Sensorsystem in Kontakt kommen könnten, deutlich reduziert wird. Und tatsächlich: Dieses Ziel konnten wir erreichen – ganz ohne Energieverbrauch, allein durch die physikalischen und chemischen Eigenschaften der verwendeten Materialien. Der Filter besteht aus einem robusten Stahlgehäuse und einer Silikonmembran, die die Kammer abdichtet, in der die Katalyse stattfindet. Das Design basiert auf drei zentralen Prinzipien, um maximale Wirksamkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten:
- 1. Geeignetes Material. Nach eingehender Analyse der chemischen Eigenschaften von Wasserstoffperoxid wählten wir Mangandioxid als Katalysator. In Kombination mit Epoxidharz bietet dieses Material eine hohe katalytische Leistung, ohne sich abzunutzen oder zu sättigen. Diese Wahl garantiert eine dauerhaft konstante Wirkung.
- 2. Aufschraubbares Design. Der Filter ist als Schraubkappe ausgeführt und lässt sich per Gewinde einfach mit dem Pirani Vacuum Logger verbinden. Dadurch ist das System modular aufgebaut und der Filter kann bei Bedarf unkompliziert angebracht oder entfernt werden.
- 3. Innenliegendes Labyrinth zur Oberflächenvergrößerung. Im Inneren des Filters wird die mit Wasserstoffperoxid angereicherte Luft durch einen langen, verschlungenen Pfad geleitet – ein echtes Labyrinth. Diese Konstruktion vergrößert die Kontaktfläche mit dem Katalysator erheblich und steigert so nochmals die Effektivität des Filters.
Installation
Der Filterprototyp, der in unseren Laboren entwickelt wurde, wurde direkt an den Autoklaven des Kunden getestet, der sich als sehr kooperativ erwies. Die Ergebnisse waren sofort und signifikant: Sobald die Filter installiert waren, traten bei den Pirani Vacuum Loggers keine Probleme mehr auf. Schäden durch Wasserstoffperoxid konnten erfolgreich verhindert werden! Dank des neuen Filters erhielt unser Pirani Vacuum Logger zusätzlichen Schutz, der eine optimale Überwachung selbst in einem besonders anspruchsvollen Umfeld wie einem Plasmaautoklaven gewährleistet.
Die Philosophie von Tecnosoft: Innovation und Zusammenarbeit
- Der Pirani-Filter ist das Ergebnis einer Unternehmensphilosophie, die auf Experimentieren und Zusammenarbeit ausgerichtet ist. Unsere Produkte entstehen aus den realen Bedürfnissen unserer Kunden und aus einem kontinuierlichen Engagement für die Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen. Die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden und das Angehen komplexer Herausforderungen ermöglichen es uns, zuverlässige und maßgeschneiderte Messgeräte zu entwickeln.
Haselnussröstung und Temperaturüberwachung
In diesem Artikel befassen wir uns mit der Röstung von Haselnüssen, einem Verfahren, das diese Trockenfrüchte zu einer unverzichtbaren Zutat in vielen Rezepten macht. Wir werden aufzeigen, wie wichtig die Qualität der Haselnüsse und die Präzision des Röstprozesses sind, um ein ausgezeichnetes Produkt zu erhalten.
Unsere Fallstudie zeigt, wie moderne Umweltüberwachungstechnologie die Haselnussröstung in einem industriellen Umfeld unterstützt und innovative Lösungen für diese alte Kunst bietet.
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Warum werden Haselnüsse geröstet?
Die Haselnuss ist eine sehr beliebte Frucht (oder besser gesagt Steinfrucht). Sie wird in Europa seit der Antike für den menschlichen Verzehr verwendet. Auch heute noch wird sie wegen ihres unverwechselbaren Geschmacks und ihrer knackigen Konsistenz sehr geschätzt. Die Röstung der Haselnuss hat vor allem einen praktischen Grund: Sie soll die Haltbarkeit der Frucht verlängern, damit sie sicher gelagert und transportiert werden kann. Es handelt sich dabei um ein Trocknungsverfahren, das die innere Feuchtigkeit der Haselnüsse reduziert und so das Wachstum von Schimmel und Bakterien verhindert. Im Laufe der Jahrhunderte hat sich das Rösten jedoch zu einer Methode entwickelt, um den Geschmack der Haselnüsse zu verbessern.
Wozu werden geröstete Haselnüsse verwendet?
Das Hauptziel des Röstens besteht darin, einen hochwertigen und vielseitigen Rohstoff zu erhalten, der sich für eine Vielzahl von kulinarischen Anwendungen eignet. Geröstete Haselnüsse können naturbelassen oder mit Pralinen als nahrhafte Snacks genossen werden. Der wahre Wert dieses Produkts zeigt sich jedoch, wenn es als Zutat in der Süßwarenherstellung verwendet wird. In der Welt der Süßwaren bereichern geröstete Haselnüsse den Nougat, eine Süßspeise, die in vielen italienischen Regionen vor allem in der Winterzeit beliebt ist. Sie sind auch die Hauptzutat für Desserts wie Sbrisolona, ein bröckeliges Gebäck lombardischen Ursprungs, und für feines Gebäck wie die für Cortona typischen Baci di dama. Ein weiteres Anwendungsgebiet für geröstete Haselnüsse ist die Schokoladenherstellung. Die piemontesische Gianduia ist eine sehr süße Creme, die aus einer Mischung aus Kakao und Haselnüssen in unterschiedlichen Anteilen hergestellt wird. Und nicht zuletzt sind geröstete Haselnüsse ein wesentlicher Bestandteil von Kakaocremes wie dem berühmten Nutella. In diesen Produkten bereichern die Haselnüsse nicht nur den Geschmack, sondern verleihen dem Produkt auch eine streichfähige Konsistenz, die es ideal zum Verzehr auf Brot oder Toast macht.
Wie erhält man geröstete Haselnüsse von hoher Qualität?
Um qualitativ hochwertige geröstete Haselnüsse zu erhalten, sollte man zwei Elementen besondere Aufmerksamkeit schenken:
1. der Sorte der Haselnüsse
2. die richtige Röstung.
Die Sorte der Haselnüsse ist natürlich der wichtigste Ausgangspunkt. Italien ist einer der größten Haselnussproduzenten der Welt und verfügt über eine Vielzahl von Sorten mit jeweils einzigartigen und unverwechselbaren Merkmalen. Dazu gehören die Tonda Gentile Trilobata IGP aus dem Piemont, die Giffoni IGP Haselnuss aus Kampanien, die Tonda Gentile Romana DOP aus Latium und die Siciliana oder Nostrale aus Sizilien.
Aber selbst wenn man von einem guten Rohmaterial ausgeht, ist ein ordnungsgemäßer Röstprozess erforderlich, um qualitativ hochwertige geröstete Haselnüsse zu erhalten. Ein Fehler in diesem Stadium kann nicht nur das Aroma der Haselnüsse beeinträchtigen, sondern auch ihre Textur. Es ist wichtig, die Rösttemperatur und -zeit sorgfältig zu überwachen. Außerdem muss sichergestellt werden, dass die Haselnüsse auf der gesamten Oberfläche gleichmäßig geröstet werden, damit sie an den Stellen, die der Hitze am stärksten ausgesetzt sind, nicht anbrennen. Ein gut durchgeführter Röstvorgang verstärkt den natürlichen Geschmack der Haselnüsse, setzt ein einladendes Aroma frei und verleiht ihnen ihre charakteristische Knackigkeit.
Methoden zum Rösten von Haselnüssen
Hausgemachte Haselnussröstung
Das Röstverfahren ist in seinen Grundzügen relativ einfach, da es keine speziellen Geräte erfordert. Daher ist es nicht verwunderlich, dass viele Kochbegeisterte und Hobbyzüchter ihre gerösteten Haselnüsse selbst herstellen.
Es gibt zwei beliebte Methoden:
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Rösten im Backofen
Bei diesem Verfahren wird der Backofen auf eine Temperatur von etwa 150-160 °C vorgeheizt. Die Haselnüsse sollten in einer einzigen Schicht auf einem unbehandelten Backblech liegen. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Röstung. Die Röstzeit variiert zwischen 10 und 15 Minuten. In der Zwischenzeit sollten die Haselnüsse häufig kontrolliert und gewendet werden, um ein Anbrennen zu verhindern. Sobald die gewünschte Bräunung erreicht ist, sollte das Backblech aus dem Ofen genommen und auf Zimmertemperatur abgekühlt werden. -
Rösten in der Pfanne
Bei dieser Technik, die sich ideal für kleine Mengen eignet, werden die Haselnüsse in einer Pfanne bei mittlerer Hitze erhitzt, wobei sie mit einem Löffel umgerührt werden, um eine gleichmäßige Röstung zu gewährleisten. Diese Methode ermöglicht eine bessere Kontrolle über den Röstprozess und dauert in der Regel etwa 5-10 Minuten. Wie beim Rösten im Ofen ist es wichtig, dass die Haselnüsse nach dem Rösten auf Zimmertemperatur abkühlen.
In jedem Fall ist die Röstung abgeschlossen, wenn die Haselnüsse ihr charakteristisches Aroma verströmen, eine dunklere Färbung und eine knackige Textur haben.
Vor dem Verzehr oder der Verwendung ist es wichtig, die braune Schicht, die die Haselnuss umgibt, zu entfernen. Wenn die Röstung ordnungsgemäß erfolgt ist, löst sich der Belag in der Regel von selbst; daher genügt es, die Haselnüsse zu schütteln oder sie grob mit einem Tuch abzureiben, um ein sehr sauberes Produkt zu erhalten.
Industrielle Röstung von Haselnüssen
Die Grundprinzipien der industriellen Röstung sind identisch mit denen der privaten Röstung:
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Einwirkung von Hitze für eine bestimmte Zeit
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Die kontinuierliche Bewegung der Haselnüsse, um eine gleichmäßige Röstung zu gewährleisten
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Die Entfernung der Folie
Der eigentliche Unterschied besteht darin, dass diese Verfahren voll automatisiert und für die Verarbeitung großer Produktmengen ausgelegt sind. Die Röstung wird mit Röstmaschinen durchgeführt. Diese Geräte sind vor allem in Bäckereien oder handwerklichen Betrieben zu finden, die eine hohe Qualität und eine gewisse Produktionskapazität benötigen. Je nach Fall und spezifischem Bedarf können allgemeine Röstmaschinen verwendet werden, die für eine Vielzahl von Nüssen geeignet sind, oder spezielle Röstmaschinen, die ausschließlich für Haselnüsse bestimmt sind. Unternehmen, die täglich große Mengen an Haselnüssen verarbeiten, verfügen dagegen über große Röstanlagen.
Wie überwacht man die Temperatur in einem industriellen Röstverfahren für Haselnüsse?
Ein wichtiger Kunde, der im Bereich der Süßwarenproduktion für den Großhandel tätig ist, benötigte eine Lösung zur Überwachung der Temperatur in speziellen Vertikalöfen, in die Haselnüsse während des Röstvorgangs von oben fallen. Die Lösung, die wir zunächst evaluierten, war der MicroW S, einer unserer miniaturisierten Datenlogger zur Temperaturmessung, der mit einer starren Sonde von w cm und einer Spitze von 3 mm Durchmesser ausgestattet ist.Die Eigenschaften schienen für den Zweck perfekt zu sein, außer dass die maximale Betriebstemperatur des Datenloggers für die spezifische Anwendung zu niedrig war. Die Öfen zum Rösten von Haselnüssen können nämlich Temperaturen von 160 Grad erreichen, während der MicroW S maximal 140 Grad verträgt.
Neue Herausforderungen: Größe und Reaktionszeit
Die Konzeption und Implementierung des Temperaturüberwachungssystems für die industrielle Röstung von Haselnüssen stellte uns vor zwei weitere Herausforderungen, die wir mit Bravour gemeistert haben:-
Spezifische Abmessungen und kundenspezifische Wärmeschutzvorrichtungen
Der Standard-Datenlogger mit Wärmeschutz, den wir erhalten hatten, war nicht mit den vom Kunden geforderten Spezifikationen kompatibel, der sehr kleine Geräte benötigte. Um dieses Problem zu lösen, entwarf unsere Forschungs- und Entwicklungsabteilung einen kundenspezifischen Wärmeschutz, der kleiner als der Standard war und die vorgegebenen Abmessungen perfekt erfüllte. -
Reaktionszeit und Genauigkeit der Messungen.
Die durchgeführten Tests ergaben, dass die Geschwindigkeit der thermischen Schwankungen während einiger Phasen des Röstprozesses extrem schnell war und der Standard-Logger diese nicht mit der erforderlichen Genauigkeit verfolgen konnte.Dies war von entscheidender Bedeutung, da unzureichende Reaktionszeiten zu Messungen führen konnten, die ungenau oder nicht repräsentativ für die tatsächlichen Bedingungen im Inneren des Vertikalofens waren.
Als Lösung wechselten wir zu einem Datenloggermodell, das mit einer dünneren Datenlogger-Spitze ausgestattet ist:
dem MicroW L Bendable, der eine biegsame Sonde mit einem Durchmesser von nur 1,5 mm besitzt. Die dünnere Spitze ermöglichte durch die Verringerung der Sensoroberfläche eine wesentlich schnellere Reaktionszeit.
Im Vergleich dazu brauchte die 3-mm-Spitze des Modells Micro W S, die eine größere Oberfläche hat, länger, um sich aufzuwärmen und bei einer bestimmten Temperatur zu stabilisieren.
Dieser Größenunterschied, auch wenn er gering erscheint, hatte einen großen Einfluss auf die Überwachung. Aufgrund der verbesserten Reaktionszeit konnten wir die geforderte Präzision und Genauigkeit erreichen.
Als Ergebnis unserer Tests konnten wir auch die Möglichkeit ausschließen, dass der Wärmeschutzmantel durch Ableitung von Wärme den Logger beeinflussen könnte, indem er Werte liefert, die von der tatsächlichen Ofentemperatur abweichen.
Die letzte Herausforderung betrifft den physischen Schutz der Datenlogger-Spitze in Anbetracht der extrem dynamischen Betriebsumgebung, in der das Gerät eingesetzt wird. Beim Röstprozess ist der Datenlogger nicht nur einer Kaskade von Haselnüssen ausgesetzt, sondern muss auch beträchtliche Sprünge, manchmal bis zu einem Meter, zwischen Förderbändern überstehen und fällt schließlich auf ein Bett aus Haselnüssen.
Dies erfordert eine sorgfältige Auswahl der Materialien und ein Design, das einen wirksamen Schutz ermöglicht, ohne die Funktionalität des Geräts zu beeinträchtigen.
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Optimerung unserer Logger mithilfe eines Verpackungsdienstleisters
Das Unternehmen Sonoco ist Anbieter für Konsumverpackungen, Verpackungen für industrielle Produkte sowie Verpackungslösungen und -dienstleistungen. Dafür verwenden sie Datenlogger in verschiedenen Umgebungen und Einsatzgebieten, unter anderem in hohen Temperaturen und hohen Säuregehalten. Durch Eindringen von Wasser fielen die Logger jedoch teilweise aus. Dafür wurde folgende Lösung gefunden.
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Sonoco ist ein weltweit tätiger Anbieter mit einem Jahresumsatz von 5 Milliarden US-Dollar in den Bereichen Verbraucherverpackungen, Industrieprodukte, Schutzverpackungen sowie Display- und Verpackungsdienstleistungen. Der Hauptsitz befindet sich in Hartsville, South Carolina. Mit über 330 Standorten in 34 Ländern liefert Sonoco Verpackungslösungen für unterschiedlichste Branchen – darunter viele der weltweit führenden Marken – und bedient Kunden in 85 Ländern.
Die Geschäftsfelder von Sonoco umfassen:- Verbraucherverpackungen wie starre Papierverpackungen mit Verschlusslösungen, flexible Verpackungen und Kunststoffverpackungen,
- den Bereich Display & Packaging, der aufmerksamkeitsstarke Verkaufsdisplays und Supply-Chain-Lösungen für Verpackungen bereitstellt,
- das Industrieressort mit der Herstellung von Hülsen, Spulen, Rollen sowie Recyclingkarton – ergänzt durch Sonoco Recycling, einen der größten Recycler weltweit,
- sowie die Abteilung Protective Solutions, die maßgeschneiderte Schutzverpackungen, temperaturstabile Verpackungen sowie Sicherheitssysteme für den Einzelhandel und hochentwickelte technische Komponenten entwickelt.
Die Herausforderung
Sonoco setzt MPIII-Datenlogger von Mesa Labs in unterschiedlichsten Anwendungsumgebungen ein – darunter auch Bereiche mit hohen Temperaturen und stark sauren Bedingungen. In einzelnen Fällen kam es zum Ausfall der Logger durch das Eindringen von Flüssigkeit, was mit der Abnutzung oder Verformung der O-Ring-Dichtung in Verbindung gebracht wird.
Praxisgerechte Lösung
Mesa Labs verfolgt einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess – sowohl bei der Produktqualität als auch bei der Nutzerinformation – um die Leistung und Lebensdauer der Datenlogger für den Kunden zu optimieren. Wir empfehlen, die Batterie eines Loggers bei einer Restkapazität von 25 % auszutauschen. Wird eine neue Batterie bei Mesa bestellt, sind ein neuer O-Ring sowie Silikonfett standardmäßig im Lieferumfang enthalten.
Für jeden Batteriewechsel gilt:
- O-Ringe ersetzen,
- eine dünne Schicht Silikonfett auftragen, um die Dichtwirkung zu erhöhen und das Eindringen von Flüssigkeit zu verhindern
Mehr Effizienz und Kosteneinsparungen mit Validierungsloggern
Ein Herstellerunternehmen für Auftragsentwicklungen und Fertigungsorganisation unterstützt die Medizintechnikindustrie mit pharmazeutischen, biopharmazeutischen und medizinischen Vorrichtungen. Dabei sorgen unsere Validierungslogger für Flexibilität und Zeitersparnis. Durch sie ist es möglich, eine Validierung neu zu starten, falls die Echtzeittemperaturen von der vorgeschriebenen Skala abweichen.
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Anwendungsfall: GMP-Dienstleister für Pharma und Medizintechnik
Ein auf die Einhaltung der aktuellen GMP-Richtlinien (cGMP) spezialisiertes Auftragsentwicklungs- und Produktionsunternehmen mit Sitz in Irvine, Kalifornien, unterstützt die pharmazeutische, biopharmazeutische und medizintechnische Industrie. Das GMP-Dienstleistungsportfolio des Unternehmens umfasst:
parenterale Herstellung (flüssig / lyophilisiert), Formulierungsentwicklung, analytische Chemie, analytische Entwicklung, biopharmazeutische Entwicklung, Stabilitätslagerung, strukturelle Chemie, Mikrobiologie sowie Tests für Arzneimittelabgabesysteme.Herausforderung
Der Kunde betreibt 66 Klimakammern (Kühlschränke, Gefrierschränke, Inkubatoren und Öfen), die einer halbjährlichen Temperaturvalidierung und Qualifizierung unterliegen. Beim Einsatz eines Wettbewerbsprodukts mussten die Verantwortlichen 24–48 Stunden warten, um festzustellen, ob es während der Validierungsphase zu Temperaturabweichungen gekommen war.
Der Prozess umfasste:
einen 4-stündigen Pre-Test,
eine 24–48-stündige IOQ-Messphase (Installation/Operational Qualification),
sowie einen 4-stündigen Post-Test.
Während dieses Zeitraums war es nicht möglich, in Echtzeit zu erkennen, ob der Logger korrekt funktionierte oder ob Temperaturabweichungen auftraten – die Auswertung konnte erst nach Abschluss des gesamten Testzyklus erfolgen.Lösung
Der Einsatz der MPRF-Datenlogger von Mesa Labs ermöglichte es dem Kunden, den Validierungszyklus sofort zu unterbrechen und neu zu starten, sobald die Echtzeitdaten Temperaturabweichungen außerhalb des spezifizierten Bereichs anzeigten.
Vor der Einführung der MPRF-Logger nutzte das Unternehmen ein Konkurrenzprodukt ohne Echtzeitüberwachung. Mit dem Wechsel zu Mesa konnte der Validierungszyklus je Kammer um 12 Stunden verkürzt werden.
Da monatlich 3 Kammern qualifiziert werden, spart der Kunde jährlich insgesamt 432 Stunden Prozesszeit ein – was allein Arbeitskosten in Höhe von rund 8.600 US-Dollar reduziert.
Kundenmeinung
“The Mesa Labs MPRF data loggers have allow us to view real-time temperature data and stop and restart the qualification of the cycle if required. This has allowed us to become more efficient and reduce labor cost.”
- Installation, Calibration & Validation Services
Validierung von Gefriertrocknungsprozessen
Bei der Lyophilisierung handelt es sich um einen Gefriertrocknungsprozess, in dem das Produkt einer sehr kalten Umgebungstemperatur ausgesetzt und unter Vakuum gehalten wird. Während dieses Prozesses ist von besonderer Bedeutung, dass die temperaturgesteuerten Regalböden das Produkt auf die richtige Temperatur bringen.
Pasteurisation von Getränkedosen
Messungen von Temperatur- und Druckverläufen innerhalb von Getränkedosen sind unerlässlich, um Pasteurisation im Labormaßstab exakt an die Industrie an zu passen. Die Firma Xolutions GmbH, zuhause in der Getränke- und Kunststofftechnologie, setzt die MPIII-Datenlogger der Serie DataTrace zur exakten Ermittlung der Temperatur- und Druckverläufe innerhalb von Getränkedosen ein
Temperaturüberwachung bei der Retortensterilisation
Eine der häufigsten Methoden für das Sterilisieren von Nahrungsmitteln ist die Retortensterilisation in Autoklaven. Mit unseren Autoklavenloggern monitoren Sie Ihre Temperaturdaten in Echtzeit und können damit Ihre Lebensmittelproduktion in vielen Bereichen optimieren und die Qualität rückführbar belegen.
Zeit sparen beim thermischen Validieren
Wird Ihnen das Verlegen von Thermoelementen für Ihre Validierungsaufgaben zu mühsam? Haben Sie Schwierigkeiten mit der korrekten Positionierung der Thermoelemente in der Kammer und Behältern? Haben Sie genug von der lästigen Vor- und Nachkalibrierung der Thermoelemente? Sollten Sie auch nur eine dieser Fragen mit „Ja" beantwortet haben, bietet Ihnen unsere Datenlogger-Systeme ideale Validierungslösungen!
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Ein Mapping von Kammern und Studien zur Hitzedurchdringung sind der Schlüssel zur Validierung Ihrer Geräte und Prozesse und damit ein wichtiger Bestandteil Ihrer GxP-Konformität. Unsere Lösungen ersetzen auf Thermoelementen basierende Validierungslösungen und ermöglichen Ihnen das Durchführen der Validierung in einem Bruchteil der Zeit. Mit unseren Lösungen können Sie diese kritischen Studien in einem Bruchteil der Zeit. In folgendem Beispiel, dem thermischen Mapping eines Autoklavs mit 16 Punkten, sparen unsere DataTrace Lösungen 65% Zeit im Vergleich zu Thermoelement-Systemen.
Arbeitsschritt Thermoelemente DataTrace Vorkalibrierung 30 Minuten - Platzierung 30 Minuten 5 Minuten Messung 45 Minuten 45 Minuten Entfernung 15 Minuten 2 Minuten Nachkalibrierung 30 Minuten - Gesamt 150 Minuten 52 Minuten Vor- und Nachkalibrierung entfällt
Im Gegensatz zu Thermoelementen ist die in DataTrace-Datenloggern verwendete Thermistor- und RTD-Technologie über einen langen Zeitraum stabil. Diese Stabilität ermöglicht es Ihnen, die Zeit zwischen den Kalibrierungsprüfungen deutlich zu reduzieren oder sie ganz zu vermeiden.
Vereinfachte Platzierung von Sensoren
DataTrace-Datenlogger lassen sich einfach und schnell in Kammern oder Räumen platzieren. Da sie drahtlos sind, müssen Sie sich nicht mit Thermoelementen oder Stromkabeln herumschlagen - positionieren Sie die Logger einfach an einer geeigneten Stelle, und Sie sind bereit, Daten zu sammeln.
Verbessern Sie die Genauigkeit von Studien zur Hitzedruchrdringung
Die DataTrace-Datenlogger sind extrem kleine, robuste Präzisionsinstrumente, die leicht in Produktverpackungen platziert werden können. Mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen kann die Spitze des Temperaturmessfühlers genau an der kältesten Stelle innerhalb der Verpackung positioniert werden, was extrem genaue Informationen über die Wärmeeindringung liefert. Die Produktverpackung kann in ihrem normalen Prozess versiegelt werden, oft ohne dass "Öffnungen" für Thermoelementdrähte in die Verpackung eingeführt werden müssen.
Echtzeitvalidierung mittels Autoklavenloggern
Mesa Laboratories, Inc, hat in der Tat eine vollkommen drahtlose Lösung gefunden, die eine Verwendung von Thermoelementen in der Validierung von Autoklaven überflüssig macht.
Wie kann man erfolgreich ein ununterbrochenes Funksignal aus einem kaskadierenden Wasserfall-Autoklaven während der Sterilisation von Infusionsbeuteln (Pouch, Pouchbeutel) oder in Dosen verpackten Lebensmitteln senden?
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Echtzeitvalidierung mittels Funk-Autoklavenloggern eliminiert Thermoelemente in der großvolumigen Industriesterilisation von Parenteralia (Infusionsbeutelüberwachung, Plasmabeutelüberwachung, Pouchüberwachung)Mesa Laboratories, Inc, hat in der Tat eine vollkommen drahtlose Lösung gefunden, die eine Verwendung von Thermoelementen in der Validierung von Autoklaven überflüssig macht. Wie kann man erfolgreich ein ununterbrochenes Funksignal aus einem kaskadierenden Wasserfall-Autoklaven während der Sterilisation von Infusionsbeuteln oder in Dosen verpackten Lebensmitteln senden? Mesa Labs hat einen Prototyp für eine interne Funkantenne* entwickelt, die kinderleicht mittels eines Tri-Clamp Verbinders an bereits vorhandenen Sanitäreinrichtungen angebracht werden kann. Dies ermöglicht es dem Bedienpersonal die Antenne schnell und unkompliziert ohne Zuhilfenahme spezieller Werkzeuge von einem Autoklaven zum anderen umzurüsten. Sobald die Antenne montiert ist, können Daten über die DataTrace Pro Software auf einem Laptop in der Nähe des Autoklaven ausgewertet werden, in der Kontrollstelle mittels eines RF Repeaters oder bei Nutzung von DataTrace Pro LAN sogar überall dort, wo ein PC mit Netzwerkanschluss vorhanden ist.
Verbesserte Report-Optionen
Erhöhte grafische Kontrolle
DataTrace Pro verwendet eine SQL Datenbank, die auch von anderen Programmen aus zugänglich ist, und wird bald Thermoschreiber und andere auf Thermoelementen basierende Systeme ersetzen. Mesa Labs stellen mit dem DataTrace MPRF ein komplett neues Konzept im Bereich der Datenlogger vor. Selbst wenn der Funkkontakt doch einmal verlorengehen sollte, Ihre Daten werden es nicht, und DataTrace Pro wird diese automatisch wiederherstellen.DataTrace Pro Software wurde speziell für die Ingenieure und Techniker in der Validierungsbranche hergestellt, die in Lebensmittel- und Pharmaindustrie arbeiten. Einige herausragende Merkmale sind:
- Drahtlose, voll-automatische Verfizierung durch Vor- und Nachkalibrierung mit unbegrenzter Anzahl von Kalibrierpunkten, unter Verwendung Ihrer hauseigenen Kalibriereinrichtungen
- Komplett konfigurierbare und kundenspezifische Reports
- Benutzerkonfigurierbare statistische Auswertung; Benutzer können eigene Akzeptanzkriterien vergeben
- Komplett CFR Part 11 konform – in einer GmP Umgebung für GxP Anwendungen entwickelt
- Alarmierung in Echtzeit mit benutzerdefinierbaren Optionen und e-mail Versand von Alarmbedingungen
- Kinderleichte Konfigurierung im LAN
Drahtlose Temperaturüberwachung in Räucherkammern
Diese Applikationsschrift beschreibt die drahtlose Temperaturüberwachung in Räucherkammern. Diese Technik entlastet Mitarbeiter, die in den heißen und rauchigen Kammern ihren Dienst verrichten müssen und verbessert gleichzeitig das Sicherheits- und Qualitätsniveau.
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DaTrace Datenlogger in Räucherkammern
Demonstration für Management- und Anlagenqualitätskontrollteams eines Fleischwarenherstellers zur gezielten Vorführung von MPRF und DTRF Modellen im Einsatz in 15 Räucherkammern. Die Räucherkammern, in denen die MPRF Logger eingesetzt wurden, waren mindestens 45 Meter von einem geschlossenen Kontrollraum entfernt, in dem DTRF lief.
Herausforderung & Lösung
Derzeit sendet die Qualitätskontrolle einen Techniker in die Räucherkammer sobald die Garzeit erreicht ist, um eine direkte Temperaturmessung mit einem NISTrückführbaren Thermometer vorzunehmen. Der Techniker muss mindestens sechs verschiedenen Messungen innerhalb jeden Räucherkammer durchführen. Die Räucherkammern sind HEIß, RAUCHIG, mit Ware VOLLGEPACKT und GEFÄHRLICH.
Die Übertragung von Live-Daten aus den Räucherkammern führt zu großen Entlastungen für den Techniker, der mit der Temperaturerfassung beauftragt ist. Zudem kann die Anlage dadurch bestimmte Auflagen besser erfüllen, wie sie z.B. von HACCP und weiteren Sicherheit- und Qualitätsinitiativen verlangt werden.
Die MPRF Logger wurden in denjenigen Räucherkammern getestet, die am weitesten (ca. 45 Meter) vom Kontrollraum entfernt waren. Der QC Manager platzierte die MPRF Einheiten dann an der Rückseite der Kammern (weitere 6 Meter Entfernung). Zwei Repeater wurden in direkter Linie zwischen Kontrollraum und Räucherkammern positioniert. Deren Platzierung war von entscheidender Bedeutung um das Funksignal an den Kontrollraum weiterzuleiten, in dem DTRF auf einem PC lief.
Ein Laptop und PC-Interface wurden mit normaler Antennenkonfiguration außerhalb des Kontrollraums eingesetzt und erreichten eine 100% Wiederherstellung von LiveDaten.
Wärmedurchdringungen bei medizinischem Gefahrengut
Diese Applikationsschrift zeigt, wie Sie die Temperatur von medizinischem Gefahrgut in der Autoklave in Echtzeit überwachen können (Medizingeräte Sterillisation).
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Studie zur Wärmedurchdringung bei Medizinischem Gefahrengut
Geräteausstattung: 5 Datenlogger pro Autoklav - 4 Durchdringung, 1 Auslass Einwirkdauer: 30 Minuten bei 121˚C Zyklus: 2 Stunden Der Kunde entschied sich in dieser Anwendung aus folgenden Gründen für DataTrace RF:
- Die Fähigkeit, die Autoklaven von einem Laptop im Entsorgungsbereich oder einem an das Netzwerk angeschlossenen Desktop PC zu überwachen.
- N.I.S.T rückführbare Temperaturwerte in Echtzeit von der jeweils kältesten Stelle in den Gefahrengutbehältern.
- Die Möglichkeit, die Charge sofort freigeben zu können, sobald alle Stichproben die erforderliche Temperatur und Einwirkdauer erreicht haben.
- Um sich überzeugen zu können, dass die Sterilisation erfolgreich durchgeführt wurde.
- Um den aktuellen Zyklus von 120 Minuten auf 90 Minuten zu reduzieren, und damit die Effizienz der Autoklaven um 33% zu erhöhen.
- Um vollständig ohne verdrahtete Sensoren auskommen zu können, da Thermoelemente oder andere Systeme, die ganz oder teilweise auf verdrahteten Sensoren aufbauen, Beladungs- und Entladungszeiten drastisch erhöhen und damit die durch die Zyklusreduzierung gewonnene Zeit zunichte machen würden.
- Um Validierung durch teure Drittanbieter vermeiden zu können, wenn während der 14-tägigen Tests zur biologischen Überwachung die vorgegebenen Sterilisationskriterien nicht erreicht wurden.
- Um die Nutzung von Messschreibern abzuschaffen.