Het nieuwe QA-laboratorium van HZPC Research in het Friese Metslawier is dusdanig efficiënt ingedeeld en ingericht dat de onderzoekers er meer werk- en bewegingsruimte hebben dan in het oude lab. Dit terwijl het nieuwe lab qua vloeroppervlak nauwelijks groter is. Chemisch analist Valentina Ohm en facility manager Hilmar Tamming waren de drijvende krachten achter de realisatie van het met meubilair en zuurkasten van Köttermann ingerichte laboratorium.
In het najaar van 2022 moet alles klaar zijn rond de grootscheepse verbouwing van de laboratorium- en kantoorfaciliteiten bij HZPC Research, dat zich richt op het verbeteren van aardappelrassen door veredeling en innovaties in teelttechnieken. “De groei van ons bedrijf hebben we lang binnen de bestaande bebouwing kunnen oplossen, maar op een zeker moment is die rek eruit. We hebben derhalve een gedetailleerd plan uitgewerkt, waarin we fasegewijs de verschillende faciliteiten een flinke upgrade geven of in nieuwbouw onderbrengen. Daarbij was en is het steeds een uitdaging om het werk zo goed mogelijk doorgang te laten vinden, zeker voor het labpersoneel”, vertelt Hilmar Tamming, sinds drie jaar facility manager met niet alleen de gebouwen, maar ook 120 hectare aan proefvelden met talloze aardappelrassen onder zijn hoede.
QA-laboratorium
Waar Hilmar Tamming nog wel een tijdje zoet is met de verbouwingen, is er het wat dat betreft voor chemisch analist Valentina Ohm een stuk rustiger. Sinds januari van dit jaar werkt zij met haar vijf collega-onderzoekers van QA in een gloednieuw laboratorium, dat volledig naar wens is ingericht. Het QA-laboratorium houdt zich bezig met het bepalen van de inhoudsstoffen van aardappelen. Dit in het kader van de ontwikkeling van aardappelrassen met nieuwe of verbeterde eigenschappen, het veredelingsproces waar alles bij HZPC Research om draait.
“Bij de ontwikkeling van een nieuw of verbeterd ras, dat door een uitgebreid en gefaseerd selectieproces wel tien jaar kan duren, kijk je naar verschillende eigenschappen. Aan de ene kant zijn dat eigenschappen als kiemkracht en resistentie tegen allerlei ziektes die worden geïnduceerd door schimmels, bacteriën, virussen of aaltjes. Daar wordt met een moleculair-biologische bril naar gekeken door onze collega’s van fytopathologie en celbiologie. Aan de andere kant wil je ook selecteren op zaken als stevigheid, smaak en het gedrag van de aardappel in verwerkingsprocessen als koken en bakken. Voor die eigenschappen duik je meestal niet het DNA in, maar ga je de inhoudsstoffen van de aardappel uitpluizen. Een aardappel bestaat niet alleen uit zetmeel en water, maar er zitten ook allerlei eiwitten, suikers, mineralen en aminozuren in. Wij houden ons bezig met het ontrafelen van dat chemische spectrum en –niet onbelangrijk– bepalen wat die stoffen doen; wat voor effect hebben ze op welke eigenschappen? Daarvoor gebruiken we een keur aan instrumentele technieken, met als belangrijkste GC/MS, LC-MS, Q-TOF-MS, XRF en FT-IR”, vertelt Valentina.
Facility manager Hilmar Tamming
Goudgele frites
Een voorbeeld van zo’n relatie tussen inhoudsstof en eigenschap is de aanwezigheid van suikers en het bakresultaat van frites. Als je frites bakt, wil je dat er geen suikers in zitten, want die karameliseren en dan worden de frites bruin en minder gezond. Voor de ontwikkeling van aardappelrassen die geschikt zijn voor het maken van frites selecteer je dus onder andere op die eigenschap, zowel bij net geoogste aardappelen als bij bewaarde, want tijdens het bewaarproces wordt namelijk zetmeel omgezet in suikers. Voor het commerciële succes van zo’n ras is het dan ook zaak dat de planten grote, wat langwerpige knollen geven waaruit je mooie lange frites kunt snijden en dat ze lekker krokant afbakken. En dat aan allerlei voorwaarden wordt voldaan qua resistentie tegen ziektes, enzovoorts.
Methode-ontwikkeling
Waar de relatie tussen stof en eigenschap bij het fritesvoorbeeld vrij eenduidig is, geldt dat in de regel niet bij de projecten die de onderzoekers van het QA-lab draaien. “Wij proberen steeds nieuwe vragen te beantwoorden, hetzij van de veredelaars, hetzij uit de markt. Het eerste jaar van zo’n project trek je uit voor het ‘proof of principle’: dat je aantoont dat je de stof waarvan je denkt dat die verantwoordelijk is voor een bepaald effect kunt meten. Je bent dan vooral bezig met methode-ontwikkeling, optimalisering van de monstervoorbewerking, scheiding en detectie. De drie, vier jaar daarna is het altijd spannend of de beoogde eigenschap ook genetisch wordt doorgegeven. Ook in die periode vinden uiteraard de metingen plaats. Daarbij worden nauwgezet externe factoren als weersomstandigheden (warmte, regen) en manier van bemesten geregistreerd. Onze business is er wel eentje van geduld. Met één oogst per jaar kan je ook maar één keer per jaar meten. Je moet er voor waken dat de toevallige omstandigheden van dat ene jaar geen bias op je metingen veroorzaken. Vaak meten we ook aardappels van verschillende proefvelden, zodat je ook de invloed van bodemsoort kan meenemen. Dat levert een enorme dataset op, waarmee onze specialisten voor dataverwerking en -analyse aan de slag gaan om ze te duiden, er betekenis aan te geven”, legt Valentina uit.
Kwalificaties als open, licht en transparant maken het fijn werken voor de zes onderzoekers in het QA-lab.
Routine
Zodra een methode is gevalideerd, en dus ook de extra informatie geeft waarvoor hij is ontwikkeld, wordt die overgedragen naar de collega’s van ‘operations’. In dit laboratorium kan de betreffende bepaling door automatisering in veel grotere aantallen – duizenden tot tienduizenden per jaar– routinematig worden uitgevoerd. Dat is een heel andere manier van werken. Op die manier kan bijvoorbeeld het suikergehalte inmiddels routinematig worden gemeten met een gevalideerde bepaling. Niet iedere bepaling is overigens gemakkelijk over te dragen.
“Voor de vleeskleur in aardappels, waar veel variatie in voorkomt bij aardappelen, hebben wij een methode ontwikkeld waarbij de LC-MS aan te pas komt. Die techniek leent zich niet voor grootschalige, routinematige uitvoering, dus die bepaling doen wij zelf”, aldus Valentina.
Efficiëntere labindeling
Het oude laboratorium was een langwerpige, wat hokkerige ruimte, met veel deuren en muren. De nieuwe situatie met een overzichtelijke vierkante ruimte gaf Hilmar en Valentina de mogelijkheid om alles open en transparant te houden, en efficiënter in te delen. Dat bracht met zich mee dat er veel meer werkruimte kon worden ingetekend ondanks het feit dat het netto vloeroppervlak nauwelijks was toegenomen. “In het lab staan meerdere apparaten die best wel wat geluid produceren en warm worden. Die kan je dan in een aparte ruimte zetten, maar dat wil je omwille van die transparantie juist niet. We hebben derhalve een plan uitgewerkt waarbij het apparatuurgedeelte van de rest van het lab wordt afgeschermd door een soort van eiland met wat hogere kasten, zodat de herrie aan één kant blijft. Vervolgens zijn we op zoek gegaan naar een leverancier voor het meubilair, waarbij de keuze is gevallen op Köttermann. Het modulaire concept met robuust, metalen meubilair sprak ons al aan. Na een bezoek aan een laboratorium dat net met dit meubilair was ingericht, was er voor ons geen twijfel meer”, aldus Hilmar.
Meedenken
Het basisplan zelf is niet gewijzigd. Wel is de functionele indeling nog goed onder de loep genomen: hoe diep, breed en hoog wil je specifieke werkplekken hebben (en is dat ook nodig?), en wat zijn dan de consequenties voor de looppaden. Op detail- en afwerkingsniveau bracht Köttermann nog vele ideeën aan, die bij Valentina een gewillig oor vonden.
“Bij GC’s en LC’s heb je veel klein materiaal voor vervanging en zo. Die hadden we in lades zitten. Maar ik vond een kast met allemaal lades niet zo’n denderende oplossing. We wilden het ook een beetje strak houden. Dat kan met de optie voor een hoge kast, met lades tot een bepaalde hoogte en daarboven planken. Verder werden we goed geadviseerd over hoeveel kastjes van welke soort we konden inpassen, en hoe we die zo goed mogelijk konden indelen. Veel bovenkastjes, en ook een ladenblok, want anders kom je niet uit met je spullen. Beugels voor je beeldscherm, uittrektafels voor je toetsenbord: oplossingen waarmee je weer een stukje ruimte op je werkvlak wint. Ook de oplossing met een in het blad verzonken weegsteen is een ruimtewinner, omdat je het tafelblad eromheen gewoon kunt gebruiken zonder het weegproces te verstoren. En soms ook wat extra’s. Naast de vele stopcontacten in de middenconsoles werd aangegeven dat een extra torentje met stopcontacten op een tafel altijd handig is, al is het alleen maar voor het opladen van je telefoon”, somt Valentina op.
Apparatuurtafels op wieltjes maken het leven voor de servicemonteurs een stuk aangenamer.
Een slim ingedeelde kast voor het GC- en LC-toebehoren.
Tafels op wielen
Analyse-apparatuur heeft veel aansluitingen. In de ideale situatie met (heel) veel labruimte kan je loze ruimte achter de apparatuur intekenen, zodat de servicemonteur er gemakkelijk bij kan. Die optie was voor het nieuwe QA-lab niet haalbaar. Köttermann heeft hiervoor de labtafels uitgerust met stevige wielen, zodat de tafels, indien nodig, gemakkelijk een stukje kunnen worden verplaatst. Deze tafels zijn bovendien een stuk lager gemaakt dan de de standaard uitvoering, zodat de apparatuur zelf op comfortabele werkhoogte staat. Ook zijn ze breder dan het standaard assortiment. Aan beide kopse kanten van het kasteneiland is een Exploris zuurkast geplaatst. Ook daar is Valentina om meerdere redenen goed over te spreken, zeker in vergelijking met de oude situatie. “De oude zuurkasten hadden een afzuigsysteem aan de achterkant, waardoor je nooit iets tegen de achterwand kunt plaatsen omdat je dan de flow verstoort. Daar hebben de nieuwe kasten geen last van. Ook zit hier het waterkraantje aan de voorkant, zodat je er makkelijker bij kunt. Verder willen we ook wel eens aan de zuurkast zitten. Dat is opgelost door geen kastjes aan de onderkant te maken, zodat je je benen goed kwijt kunt.”
Flexibel met aansluitingen
Het QA-lab is een echt researchlab, wat betekent dat er regelmatig nieuwe apparatuur bijkomt en andere instrumenten worden vervangen. Om daarin zo flexibel mogelijk te zijn is voor verschillende aansluitingen een soort van ringleiding gemaakt die het hele laboratorium bestrijkt.
“We hebben nu maar op één plek stikstof nodig, maar als we morgen bedenken dat we aan de andere kant ook stikstof nodig hebben, dan is dat met die ringleiding zo gefixt. Dat hebben we in de praktijk ook al ondervonden, omdat het voor een nieuwe methode nodig was om onder stikstof te drogen.” Het grootste staaltje van flexibiliteit kwam bij de plaatsing van het meubilair naar voren. “Toen we het meubilair bestelden was de bouw van het laboratorium nog niet zo ver gevorderd dat de mensen van Köttermann alles precies konden inmeten. Ze moesten dus uitgaan van de bouwtekeningen, die niet helemaal duidelijk waren wat betreft binnen- en buitenmaten. Bij de levering werden we geconfronteerd met 20 centimeter minder ruimte dan gedacht. Dat is in overleg creatief opgelost. Het eiland is zo geplaatst dat je aan de ene kant goed kunt zitten bij de zuurkast en aan de andere kant meer staande handelingen uitvoert. Zo kan je er ook gemakkelijker langs, wat bij uitmiddelen van de loopruimte aan beide kanten minder goed zou gaan. Geen centje pijn dus. Volgens het concept van zo open mogelijke ruimtes gaan we ook de volgende fases in de verbouwingen van de andere labs aanpakken; deze werkwijze is ons prima bevallen”, aldus Hilmar Tamming.