Sistema SKALA de control de la humedad en seco: optimiza la humedad del queso gracias a un mejor control del proceso de cocción

El sistema de control de humedad para queso seco SKALA ofrece perfiles de cocción en cuanto a tiempo y temperatura que se mantienen constantes en cada ciclo de cocción y en cada cuba.

Desarrollo del control de cocción

El sistema de control de cocción en cuba para queso seco SKALA se ha desarrollado para regular la temperatura de la cuba durante la fase de cocción, con el fin de ajustarse al perfil de temperatura deseado. Por lo general, la temperatura durante la fase de cocción se eleva desde la temperatura inicial hasta la temperatura final en un intervalo de tiempo específico. Es necesario un aumento constante de la temperatura para lograr una buena contracción de la cuajada, la expulsión del suero y el mantenimiento del contenido de humedad final deseado. Un control deficiente de la temperatura durante la fase de cocción tendrá efectos adversos sobre el rendimiento, la calidad de la cuajada y la humedad final.

Los bucles PID típicos no funcionan bien para controlar la temperatura con un punto de consigna que aumenta continuamente. Los bucles PID funcionan bien para mantener un punto de consigna de temperatura en un proceso en estado estacionario. Intentar controlar un punto de consigna que aumenta constantemente pone a prueba la capacidad de un bucle de control PID y el resultado podría ser un desvío constante respecto al punto de consigna o la aparición de oscilaciones. Además, existe un tiempo de retardo prolongado en la respuesta de la temperatura, lo que puede dificultar el ajuste del PID. La figura 1 muestra la respuesta del control de vapor en una etapa típica de cocción y la respuesta real del control de vapor seco de SKALA. El objetivo es mantener un caudal de vapor que dé lugar a un aumento de temperatura suave y predecible.

Figura 1. Comparación de los mandos de las válvulas de vapor

Resuelve el problema del retraso

El sistema SKALA Dry utiliza un modelo de control basado en el perfil de temperatura deseado y en la respuesta de la temperatura al aporte de calor. Este método de control evita que la temperatura aumente demasiado rápido, ya que regula el incremento de temperatura mediante un modelo de tiempo y temperatura. El sistema utiliza la temperatura actual o inicial, la temperatura final, los minutos de cocción y un perfil de temperatura deseado para calcular el modelo de control de temperatura. El tipo de queso y la agitación determinan qué perfil se debe utilizar. La figura 2 es un gráfico que muestra ejemplos de perfiles de temperatura calculados.

Figura 2. Ejemplos de perfiles de temperatura

La figura 3 compara las temperaturas reales de la cuba durante las fases de cocción de seis cocciones: tres con control local y tres con control SKALA Dry. Como se observa en el gráfico, las temperaturas de las cocciones controladas por SKALA Dry siguen un perfil tiempo-temperatura constante hasta alcanzar la temperatura final en el tiempo adecuado. El control local presenta aumentos de temperatura irregulares y los tiempos totales de cocción varían. Las curvas de temperatura del control local presentan periodos en los que la temperatura desciende.

Figura 3. Comparación entre el control «SKALA Dry» y el control local

Comparación entre el control local y el control SKALA Dry

La figura 4 muestra el perfil real de la temperatura y de la válvula de vapor durante una fase de cocción. El control PID hace que la válvula de vapor module entre un 45 y un 50 por ciento. En varios puntos, la temperatura aumenta a un ritmo de entre 0,7 y 1,1 grados por minuto, frente a una tasa media lineal de 0,33 grados. Tras estos periodos de aumento rápido, la temperatura de la cuba se enfría ligeramente antes de seguir aumentando.

Figura 4. Perfil típico de temperatura y vapor

Estos aumentos iniciales de alta temperatura causarán problemas a la hora de mantener una buena consistencia de la cuajada. La figura 5 muestra cinco cocciones consecutivas controladas por el sistema SKALA. Las temperaturas de la cuba siguen la misma curva y presentan aumentos suaves y uniformes. Las salidas de la válvula de vapor también siguen curvas suaves y similares, con alguna desviación para tener en cuenta las variaciones entre una cocción y otra. Obsérvese que la velocidad de aumento de la temperatura de la cuba se ralentiza a medida que se aproxima a la temperatura final. Esta función evita que la temperatura supere el punto de consigna final.

Figura 5. Perfiles de temperatura y vapor en SKALA Dry

Ventajas

Gracias al control SKALA Dry, los perfiles de temperatura de la cuba son repetibles de una cocción a otra y de una cuba a otra. El SKALA Dry permite al quesero seleccionar una curva o perfil de temperatura mediante un único parámetro. El control suave de la válvula de vapor elimina los aumentos bruscos de la misma que provocan breves picos en la tasa de aumento de la temperatura de la cuba. Los aumentos bruscos de temperatura al inicio de la fase de cocción podrían provocar la expulsión de sólidos junto con el suero y dar lugar a un endurecimiento superficial de la cuajada.

El sistema SKALA Dry también evita que se supere el punto de consigna de la temperatura final. Gracias al control mejorado de la temperatura y a la capacidad de repetir el perfil de tiempo y temperatura, la humedad final del queso debería ser más uniforme, lo que permite maximizar el contenido de humedad. Debería haber menos variabilidad en todos los procesos posteriores, como el salado, gracias a la mejora del contenido de humedad de la cuajada. Los dos últimos gráficos son gráficos Six Sigma que muestran las mejoras reales del sistema SKALA Dry en cuanto al tiempo total de cocción y la temperatura final de cocción.

Gráfico «antes y después» de Six Sigma n.º 1: gráfico de control de valores individuales por cubas

Gráfico de «antes y después» de Six Sigma n.º 2: gráfico de control de valor individual por cubas

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