Formuleringsutveckling är processen där olika ämnen kombineras i exakta proportioner för att skapa en specifik produkt. Andelarna av de olika ämnena som blandas i formuleringsreceptet bestäms under formuleringsprocessen. Formuleringsprocessen innebär upprepade experiment med ingredienserna för att uppnå önskade egenskaper i slutprodukten: t.ex. smak, färg, hållbarhet, prestanda eller effektivitet.
Formuleringsutvecklingen är starkt beroende av att ingredienserna vägs noggrant. Om ett steg i vägningsprocessen är fel måste forskaren gå igenom den tidskrävande omräkningen och justeringen av de andra ingredienserna för att göra korrigeringen. Om detta misstag går obemärkt förbi kan produkterna ha andra egenskaper eller vara utanför specifikationen, vilket resulterar i avfall, kostsamma omarbetningar eller till och med kan utgöra en risk för slutkonsumentens hälsa, särskilt inom läkemedels- och livsmedelsindustrin.
Att utveckla rätt formulering i laboratoriet är en tids- och arbetsintensiv process och de olika industrierna står inför en rad olika utmaningar såsom:
Titta på videon och se hur XPR-saldon kan spara dig tid och pengar när du förbereder formuleringar tack vare anpassningsbara metoder, användarguidning för SOP, automatiska beräkningar och det inbyggda resultatanteckningsblocket.
I en formulering tillsätts ingredienserna vanligtvis en efter en till den valda behållaren. Viktens kapacitet måste vara tillräckligt stor för att rymma summan av alla ingredienser plus behållaren. Beroende på den noggrannhet och kapacitet som krävs kan användning av två olika vågar vara nödvändig.
Formuleringsutveckling kräver noggrann utförande av formuleringsreceptet för att säkerställa säkra och högkvalitativa produkter. Valet av rätt våg för att uppfylla formuleringens noggrannhetskrav är avgörande, liksom att säkerställa att vägningen alltid sker inom viktens säkra vägintervall. För att fastställa det säkra vägningsintervallet måste viktens minsta vikt fastställas.
Om du behöver stöd eller råd om huruvida din våg uppfyller behoven i dina formuleringar, tveka inte att kontakta oss.
| Industri / Arbetsplats | Formuleringsbeskrivning | Målinriktad förbättring |
| Läkemedel | Kombination av den aktiva farmaceutiska ingrediensen (API) med olika inerta ämnen (hjälpämnen) som möjliggör att läkemedlet kan ges till patienten. Möjliga former kan vara tablett, kapsel, inhalator eller intravenöst. |
|
| Kosmetika / Smak & Doft | Smaker eller kosmetika är känsliga kombinationer av 50 eller fler ämnen som måste kombineras på ett korrekt sätt. Skillnader i dess sammansättning kan leda till skillnader i smak. |
|
| Kemikalier / Petrokemikalier | Stort utbud av produkter såsom olja, färg, lim och lack. Sådana produkter innehåller ofta mycket flyktiga eller giftiga ämnen. | Det beror starkt på vilken produkt som utvecklas. I fallet med en olja kan det vara fysiska egenskaper såsom:
|
| Mat och dryck | Utveckling av nya produkter på grund av marknadens efterfrågan. Utveckling av nya smaker, produkter med olika textur till optimerade kostnader. |
|
Olika branscher arbetar med olika mål genom att utveckla sina formuleringar. Tabellen ovan ger information om hur formuleringar ser ut i de olika branscherna och vilka individuella mål som finns.
Typiska felkällor i en vägningsprocess inkluderar: Brist på vikttoleranser, användning av olämplig instrumentering, provspill, temperaturvariationer, luftdrag, dokumentationsfel och otillräckliga forskarkunskaper. Eftersom formuleringsprocesser involverar flera vägningssteg kan de sammanlagda felen bli betydande.
Produktkonsistens
Varje formulering utvecklas för att uppfylla vissa kriterier, vare sig det gäller smak, färg eller läkemedelsdosering. Utan konsekvens i formuleringen kommer produkten att misslyckas med att leva upp till förväntningarna, vilket leder till missnöjda kunder och till och med kan utgöra en risk för hälsa och/eller säkerhet. Det är därför avgörande att säkerställa att vikten på varje ingrediens i formuleringen uppfyller de processtoleranser som definieras i formuleringens SOP. Den använda vågen måste kunna uppfylla önskade krav på processnoggrannhet och bör ha lämpliga kvalitetssäkringsåtgärder på plats för att säkerställa detta.
Receptets komplexitet
Kosmetikaformuleringar består ofta av 50–100 olika komponenter, vilket kräver mycket ansträngning och koncentration från analytikern. Att överdosera bara en komponent kräver omräkningar och justeringar av ingredienserna, eller så måste hela formuleringen startas från grunden. Risken för att ett fel uppstår kan minskas avsevärt om formuleringsarbetsflödet innehåller steg för forskaren att bekräfta:
Noggrann vägning av kritiska komponenter
För små mängder kritiska eller dyra ingredienser kan det vara nödvändigt att använda en andra våg med högre läsbarhet och större noggrannhet, särskilt där det finns stor skillnad mellan de enskilda ingrediensmängderna och den totala målmassan. Att ha två vågar tar upp mer laboratorieutrymme, skapar extra steg i arbetsflödet, ökar processosäkerheterna och kräver en högre investering.
Dokumentation
För att säkerställa spårbarhet inkluderar formuleringsdokumentationen vanligtvis formulerings-ID, substans-ID, målmassa, toleranser och faktisk doserad mängd samt grundläggande information som datum, tid och användar-ID. Alla omräkningar och justeringar måste också dokumenteras. Manuell registrering av all denna information innebär en stor risk för mänskliga misstag. Om det finns något fel i formuleringen kan det vara omöjligt att hitta källan till felet om datan har registrerats felaktigt.
METTLER TOLEDO XPR Precisionsvåg ger dig snabba och exakta formuleringar, även under de tuffaste vägningsförhållandena, både i labbet och på fabriksgolvet. Smarta kvalitetssäkringsfunktioner, såsom StatusLight™, LevelControl och GWP Approved, hjälper till att säkerställa resultat direkt vid första försöket.
Spara dina formuleringsmetoder på vägen
Den inbyggda formuleringen kan anpassas efter dina specifika formuleringar. Du kan spara dina anpassade formuleringsmetoder i metodbiblioteket. De intelligenta metoderna räknar automatiskt om ingrediensmängderna beroende på den totala mängd du vill förbereda.
Effektiv vägning och dokumentation
Den höga stabiliteten som den unika SmartPan-vågskål ger innebär att du får upp till dubbelt så snabba resultat jämfört med en vanlig vågskål. Du kan koppla in en streckkodsläsare för att snabbt och utan fel läsa in substans-ID:n. Resultat och uppgiftsdata registreras automatiskt i det inbyggda resultatprotokollet, vilket eliminerar tidskrävande och felbenägen manuell datain- och utmatning. Flera gränssnitt (4 USB, 1 LAN) gör det enkelt att exportera resultat till en PC eller annat system.
Högre prestandabalanser
För höga noggrannhetskrav är METTLER TOLEDOs högre prestandavågar perfekta när det finns låg nettoprovvikt och krav på exceptionell repeterbarhet. Dessa högpresterande vågar gör det möjligt för användare att väga små mängder ingredienser med en unik precision samtidigt som de har kapacitet att väga alla formuleringskomponenter på en och samma våg. Behovet av två separata vågar elimineras.
Omfattande datahantering
Koppla ditt XPR-våg till LabX Laboratorieprogramvara för omfattande datahantering och full spårbarhet. Lösningen kan integreras med företagets befintliga ERP/LIMS-system, vilket möjliggör tvåvägsöverföring av recept och resultat. LabX tar hand om all processinformation och beräkningar automatiskt. All data sparas säkert i en centraliserad databas och rapporter kan genereras när som helst. Instrument, uppgifter och användare kan alla hanteras centralt. För högreglerade miljöer hjälper LabX till att uppfylla FDA:s ALCOA++-krav på dataintegritet.
Alternativ formuleringslösning: MX- och MR-vågar
METTLER TOLEDOs avancerade våga erbjuder en alternativ lösning för formuleringsapplikationer genom att hantera de utmaningar som uppstår vid provhantering och slutgiltig dokumentation.
MX- och MR-vågarna har en inbyggd formuleringsapplikation som ger steg-för-steg-vägledning genom hela formuleringsprocessen. Receptkoden och ingrediens-ID:n kan matas in snabbt och utan fel genom att använda streckkoder. Applikationen registrerar automatiskt varje viktvärde och nollställer vågen mellan varje tillsatt ingrediens. När som helst kan du se ingredienserna som tillsatts och deras viktvärden. När receptet är klart kan hela formuleringen publiceras över flera databehandlingsalternativ för att säkerställa korrekt lagring av datan.
Tack vare dessa olika datahanteringsalternativ är felfri överföring av dina vägningsdata snabb och enkel. Dessutom möjliggör MT-SICS-kommandon sömlös integration av din balans med befintliga formuleringssystem, vilket säkerställer smidig kommunikation och effektiviserade processer.
Vid utvecklingen av en ny produkt används formulering i liten skala för att skapa det perfekta receptet för formuleringen. För tillverkning skalas formuleringen upp för att producera de kvantiteter som konsumenterna behöver. Att väga ingredienser i mycket större mängder kräver industriella vågar.
För mer information om vågar som är lämpliga för storskalig formulering, se:
Denna applikationsguide beskriver hur receptformulering kan utföras noggrant och effektivt med en enkel kombination av en handhållen streckkodsläsare, en METTLER TOLEDO P-52-skrivare och en METTLER TOLEDO MR precisionsvåg.
Läs hur du kan lösa typiska formuleringsutmaningar och följ steg-för-steg-skärmdumparna för att se hur enkelt formuleringen kan vara.
METTLER TOLEDO Excellence Level-våg gör det möjligt för dig att spara formuleringsmetoden, med ingrediensmängder och dess individuella toleranser, på vågen. Den inbyggda vägningsguiden hjälper dig att dosera till målet och ger en varning om du överskrider de fördefinierade gränserna. Om du kombinerar din Excellence Level-våg med LabX:s laboratorieprogramvara kan LabX automatiskt justera ingrediensmängderna om du överskrider toleransen för en ingrediens.
Med Excellence Level-vågar kan du spara en formuleringsmetod på vågen som kan köras igen när som helst.
På våra vågar kan du när som helst se hur många ingredienser du har tillsatt. De interimistiska resultaten kan när som helst visas direkt på vågdisplayen så att du kan bekräfta var du befinner dig i formuleringsprocessen.
På våra Excellence Level-vågar sparas formuleringsmetoden på vågen och du kommer att ange nästa ingrediens vid namn, vilket ger dig en enklare och säkrare formuleringsprocess.
På både våra Excellence Level och Advanced Level-vågar sparas viktvärdena för de enskilda formuleringsingredienserna automatiskt på vågen. De preliminära resultaten kan ses när som helst. De slutgiltiga resultaten kan skrivas ut eller överföras till en dator. Manuell transkription av dina formuleringsresultat är inte längre nödvändig så transkriptionsfel elimineras och du har mer tid att skapa nya formuleringar.
En bra idé är att inkludera streckkodsetiketter på dina ingredienser för att unikt identifiera varje prov. Excellence Level och Advanced Level stödjer streckkodsläsare; Ingrediensstreckkoden skannas innan den tillsätts i formuleringen, så det är enkelt att kontrollera att du har rätt ingrediens. Genom att koppla din Excellence Level-våg till LabX kommer en varning att ges om du skannar samma streckkod igen, så det är inte möjligt att tillsätta samma ingrediens två gånger.
En Excellence Level-våg, LabX, en streckkodsläsare och en skrivare kan hjälpa dig att uppfylla dina krav på säkerhet och spårbarhet. Att använda streckkoder eliminerar risken för transkriptionsfel. Vid skanning av en streckkod kommer LabX att förebygga avvikelser i formuleringen. LabX kan skriva ut en detaljerad, streckkodad etikett för den färdiga formuleringen. All information lagras säkert i en centraliserad databas så spårbarhet säkerställs.
När en våg inte stabiliserar sig finns det stor risk att vägcellen påverkas av elektrostatisk laddning. Elektrostatisk laddning kan byggas upp på behållare och prover vid normal hantering, så du gör inget fel. Ibland kan vågen stabilisera sig, men viktvärdet som visas på våggen kanske inte är den verkliga mängden av det tillsatta ämnet, vilket kan förklara varför reproducerbarheten är dålig. Elektrostatisk laddning är en av de största dolda källorna till vägningsfel, så det är viktigt att vidta åtgärder för att ta bort elektrostatisk laddning från dina behållare och prover. Fristående jonisatorer kan placeras bredvid din analytiska eller precisionsvåg; Låt bara behållare och prover passera jonisatorn innan du placerar dem på vågen. För en omfattande lösning för statisk detektering och eliminering innehåller Excellence Level-analysvågar den innovativa StaticDetect-teknologin™. StaticDetect mäter vägningsfelet på grund av elektrostatisk laddning och ger en varning om användardefinierade toleranser överskrids. Excellence Level, en valfri joniseringsmodul, kan aktiveras automatiskt när dragskärmsdörrarna är stängda, vilket eliminerar elektrostatisk laddning i vågkammaren på bara några sekunder.
LabX:s laboratorieprogramvara är enkelt integrerad med ditt LIMS för att underlätta överföringen av informationen om dina formuleringskomponenter till den formuleringsmetod som körs på vågen.
