Student Projects

[link to ODIN industrial contacts]

Spectroscopic Detection of Synthetic Azo-Compounds Colorants in Foods

There exists a large number of synthetic food colorant belonging to chemical class of azo-compounds.

Chr. Hansen A/S produces natural colours for foods, and in relation it is of great interest to be able to detect the presence of synthetic azo-compounds as colorants in foods. This kind of analysis can be of relevance for the control of raw materials, investigation of colour products from competitors and claims made (natural?) or finally for analysing and matching colours used in a specific food application.

Existing methods for analysis of azo-compounds seem to be based on chromatographic separation and subsequent detection by UV-vis or MS. This project will utilize pure standards of azo-compounds and their spectroscopic data, e.g. UV-vis, NIR/IR or fluorescence, in combination with chemometric methods to build models that can detect and possibly quantify known azo-colours and combination hereof in model systems and foods.

The project will to a limited extent include practical work at Chr. Hansen A/S and otherwise experiments will be conducted at Q&T, KU-LIFE.

Udvikling af multikomponent-metode til godkendelse af enzymkoncentrater
Novozymes A/S R&D

Background

Ved produktion af enzymkoncentrater analyseres der i det centrale QC-laboratorium for flere vigtige indholdkomponenter i enzymkoncentratet. Substantielle ressourcer kan dog spares, såfremt indholdskomponenterne i enzymkoncentratet kan analyseres i realtid og derved opretholde en rationel arbejdsgang i produktionen.

Project

Udvikling af en at-line FT-IR metode til bestemmelse af op til fem komponenter i enzymkoncentrater. I opgaven indgår forsøgsplanlægning (DOE), måling af prøver, kalibreringsudvikling og validering af udarbejdede analysemetoder

Contact

ODIN

Beer and fluorescence
Novozymes A/S R&D: Oxidative and or Colloidal changes in wort by fluorescence spectroscopy.

In the article: Monitoring beer during storage by fluorescence spectroscopy (Sikorska et al., 2006), Food Chemistry 2006, Vol 96 (pp. 632-639) fluorescence spectroscopy has been used to monitor changes in beer during storage. They found information in the spectroscopic data of beer on storage conditions (light/dark) and cool/ambient temperature. At Novozymes we are currently studying oxidative and colloidal changes in wort/beer during storage. Wort is the primary substrate for fermentation in beer production.

Fluorescence spectroscopy could be an important tool for detecting oxidative changes and or generation of haze (turbidity) pre-cursers during wort production.

The project is concentrated around three parts; namely

1. Development of a fluorescence spectroscopy method on wort
2. Investigation of oxidative and/or colloidal changes in wort by fluorescence spectroscopy
3. Study of enzymatic effects in wort by fluorescence spectroscopy

The use of multivariate data analysis will be an important tool for analysing the data generated.

Rikke Festersen, Novozymes RMF@novozymes.com
Tlf. 44 42 62 32
Novozymes A/S
Brewing and Alcoholic Beverage
Laurentsvej 51
2880 Bagsværd
Denmark

H. Lundbeck A/S: On-line Spektroskopi til End-point Detektion

Formål er at finde en online metode til end-point detekttion for en reaktion.
Indledende forsøg vil inkludere model forsøg under varierende betingelser. Her vil spektroskopiske analyser som bl.a. NIR, IR og fluorescens kunne komme på tale. H. Lundbeck A/S vil kunne stille kunne stille on-line NIR og IR til rådighed.
Den reaktion der er tale om, kører på H. Lundbecks fabrik i Lumsås, men den vil kunne simuleres i laboratoriet. Den studerende vil få mulighed for at besøge vores fabrik i Lumsås og forsøg udføres på hos H. Lundbeck og på Levnedsmiddelteknologi på KVL.

H. Lundbeck A/S: On-line Spektroskopi til End-point Detektion

Formål er at finde en online metode til end-point detekttion for en reaktion.
Indledende forsøg vil inkludere model forsøg under varierende betingelser. Her vil spektroskopiske analyser som bl.a. NIR, IR og fluorescens kunne komme på tale. H. Lundbeck A/S vil kunne stille kunne stille on-line NIR og IR til rådighed.
Den reaktion der er tale om, kører på H. Lundbecks fabrik i Lumsås, men den vil kunne simuleres i laboratoriet. Den studerende vil få mulighed for at besøge vores fabrik i Lumsås og forsøg udføres på hos H. Lundbeck og på Levnedsmiddelteknologi på KVL.

H. Lundbeck A/S: NIR-Image project/projects

At Lundbeck we would like to understand different tablet formulations using NIR imaging technology, chemometrics, laboratory and process data. The students will have to measure different samples using our NIR-image instrument. All activities will take place at Lundbeck in Valby.

The following list of projects can be combines to small projects, master or Ph.D projects:

1. Understanding a direct tablet compression using NIR-image, NIR, lab-measurements, process data and chemometrics. Understanding homogeneity of tablets Compare different tablet batches using NIR-image. Develop a measure for homogeneity.
2. Understanding the impact of physical characteristics of raw materials on the tablet composition and homogeneity of a tablet. What is the impact of variations in particle size distribution, particle size shape distribution and moisture content? Recommend future specifications of physical parameters of the different raw materials for specific tablet formulations.
3. Which physical parameters are hey factors for the accumulation process of API in a direct compress tablet (e.g. Particle size distribution, particle size shape distribution, affinity and moisture content)
4. Which production attributes are key factors to the tablet characteristics (sieving, punch pressure, blend (speed, time, and volume), segregating etc?
5. Identify Particle Size Distribution as well as granulation methods I specific tablet products using NIR-image and chemometrics. Compare same products but from different suppliers.

Chr. Hansen: Måling af fugt indhold i frysetørrede produkter og korrelation til overlevelse af kulturer af Lactic Acid Bacteria.

Bakteriekulturer frysetørres for en lang række af vores kulturprodukter. Det er imidlertid ikke en styret proces, udover tid og temperatur. Dette bevirker at den faktiske restfugtighed i produkterne varierer, hvilket sandsynligvis er én af de vigtigste faktorer til dårlig holdbarhed. Uden et styringsværktøj er vi ude af stand til at udføre en intelligent optimering af tørringsprocessen, ligesom det er vanskelligt om ikke umuligt at overføre tørringsresultater fra et anlæg til et andet.

• Dokumenter muligheder for at måle fugtindholdet (frit vand , bundet vand) vha spektroskopisk metode som vil være egnet for senere indbygning i industrielle og pilot skala frysetørrere
• Dokumentere i hvilket omfang samme model kan håndtere forskellige kulturprodukter. I denne sammenhæng er udfordringerne; partikelstørrelse, bakterietype, mediekomponenter, bærestoffer, etc.
• Dokumentere evt korrelationer mellem tørringsprofiler og tab (inaktivering) under tørringsprocessen og over tid efter tørringen.

Opgaven vil støttes af vores analyseafdeling i RDA og af igangværende aktiviteter indenfor området. Instrumentmæssigt har RDAnalytics et PE NIR system men det forudses at projektet vil have behov for at kunne trække på andre instrumenter på KVL.

Novo Nordisk A/S: NovoSeven formulering

Baggrund
Ved fremstilling af NovoSeven afvejes de enkelte formuleringskomponenter, opløses og blandes med rFVIIa bulk inden det fyldes på glas og frysetørres. Blandeprocessen foregår tidsbestemt.

Projektbeskrivelse
Vi ønsker at udvikle en hurtigmetode til måling på NovoSeven i flydende form (dvs. før frysetørring). Endvidere ønsker vi at måle på de forskellige excipients for at undersøge om ændringer i disse kan have indflydelse på produktet.

Projekt
Projektet kan deles op i følgende faser

1. udvikle en applikation til måling på NovoSeven i flydende form før frysetørring
2. benytte applikationen på en eller flere blandeprocesser
3. indsamle (eller selv analysere) data fra råvarer samt færdigvarer
4. analyse af de indsamlede data.

Projektet konkretiseres i samarbejde med en studerende.

Novo Nordisk A/S: Determination of optimal spectroscopic method for detection of insulin precursor

In Biopharmaceutical production it's tradition to use UV spectrophotometers at one wavelength to determine the yield over the different purifications processes. Novo Nordisk wishes to examine if this traditional approached can be replaced with a more accurate and reproducible analyzing method. The student/students will have to measure different samples using e.g. Near-infrared spectrophotometers, UV and Fluorescence in combination with chemometrics. The activities at Novo Nordisk A/S will take place in Bagsværd or in Kalundborg depending on the wishes of the student or students.

Project description
In Novo Nordisk A/S Insulin purification plants the insulin undergoes many different process steps to purify and change the insulin precursor from the fermentation and recovery processes. Over many of the different steps UV spectrophotometers are used as a fast and simple method to determine the yield. The yield is used to determine the optimal process conditions for the next purification steps. Therefore a more reliable measuring technique could be used to optimize the process conditions.
We are imaging the student goes through the following scenario:

1. Process description
2. Design of experiment
3. Sample collection
4. Sample measurement
5. Sample, measurement and Chemometric evaluation

The project will eventually be iterative.

Contact
ODIN

[link to ODIN industrial contacts]