Sistema SKALA Solo Moisture Control: ottimizzazione dell'umidità del formaggio grazie a un controllo più preciso della cottura

Il sistema di controllo dell'umidità del formaggio SKALA Solo offre profili di cottura in termini di tempo e temperatura che garantiscono risultati costanti da una cottura all'altra e da una vasca all'altra.

Sviluppo del sistema di controllo della cottura

Il sistema di controllo della cottura in vasca per formaggi SKALA Solo è stato sviluppato per regolare la temperatura della vasca durante la fase di cottura, in modo da rispettare il profilo termico desiderato. In genere, durante la fase di cottura la temperatura viene aumentata dalla temperatura iniziale a quella finale in un determinato intervallo di tempo. È necessario un aumento costante della temperatura per ottenere una buona contrazione della cagliata, l’espulsione del siero e il mantenimento dell’ Contenuto di umidità e finale desiderata. Un controllo inadeguato della temperatura durante la fase di cottura avrà effetti negativi sulla resa, sulla qualità della cagliata e sull’umidità finale.

I tipici circuiti PID non funzionano bene nel controllo della temperatura con un setpoint in continuo aumento. I circuiti PID funzionano bene per mantenere un setpoint di temperatura in un processo in regime stazionario. Cercare di controllare un setpoint in costante aumento mette a dura prova la capacità di un circuito di controllo PID e il risultato potrebbe essere uno scostamento costante dal setpoint o potrebbero verificarsi oscillazioni. Si riscontra inoltre un lungo tempo di ritardo nella risposta della temperatura, il che può causare difficoltà nella regolazione del PID. La Figura 1 mostra la risposta del controllo del vapore in una tipica fase di cottura e la risposta effettiva del controllo del vapore di SKALA Solo. L’obiettivo è mantenere una portata di vapore tale da garantire un aumento di temperatura regolare e prevedibile.

Figura 1. Confronto tra i comandi delle valvole del vapore

Risolve il problema del ritardo

Il sistema SKALA Solo utilizza un modello di controllo basato sul profilo di temperatura desiderato e sulla risposta termica all’apporto di calore. Questo metodo di controllo evita che la temperatura aumenti troppo rapidamente, poiché ne regola l’incremento tramite un modello temporale e termico. Il sistema utilizza la temperatura attuale o iniziale, la temperatura finale, i minuti di cottura e un profilo di temperatura desiderato per calcolare il modello di controllo della temperatura. Il tipo di formaggio e l’agitazione determinano quale profilo utilizzare. La Figura 2 è un grafico che mostra alcuni esempi di profili di temperatura calcolati.

Figura 2. Esempi di profili di temperatura

La Figura 3 mette a confronto le temperature effettive delle vasche durante le fasi di cottura di sei cicli, tre dei quali con controllo locale e tre con controllo SKALA Solo. Come si evince dal grafico, le temperature dei cicli controllati da SKALA Solo seguono un profilo tempo-temperatura costante fino al raggiungimento della temperatura finale, entro un tempo adeguato. Il controllo locale presenta aumenti di temperatura irregolari e i tempi totali di cottura sono variabili. Gli andamenti di temperatura con controllo locale presentano periodi in cui la temperatura diminuisce.

Figura 3. Confronto tra il controllo SKALA Solo e il controllo locale

Confronto tra il controllo locale e il controllo SKALA Solo

La figura 4 mostra l'andamento effettivo della temperatura e della valvola del vapore durante una fase di cottura. Il controllo PID fa sì che la valvola del vapore moduli la portata in misura compresa tra il 45 e il 50 per cento. In diversi punti la temperatura aumenta a una velocità compresa tra 0,7 e 1,1 gradi al minuto, rispetto a una velocità media lineare di 0,33 gradi. Dopo questi periodi di aumento rapido, la temperatura della vasca si abbassa effettivamente prima di continuare a salire.

Figura 4. Profilo tipico della temperatura e del vapore

Questi aumenti iniziali di temperatura causeranno problemi nel mantenimento di una buona consistenza della cagliata. La Figura 5 mostra cinque cotture consecutive controllate dal sistema SKALA. Le temperature della vasca seguono lo stesso andamento e presentano aumenti graduali e costanti. Anche le portate della valvola del vapore seguono andamenti graduali e simili, con alcune deviazioni dovute alle variazioni da una cottura all’altra. Si noti che la velocità di aumento della temperatura della vasca rallenta man mano che ci si avvicina alla temperatura finale. Questa funzione impedisce che la temperatura superi il setpoint finale.

Figura 5. Profili di temperatura e vapore di SKALA Solo

Vantaggi

Grazie al controllo SKALA Solo, i profili di temperatura della vasca sono ripetibili da una cottura all’altra e da una vasca all’altra. SKALA Solo consente al casaro di selezionare una curva o un profilo di temperatura utilizzando un unico fattore. Il controllo graduale della valvola del vapore elimina i bruschi aumenti di pressione che causano brevi picchi nell’aumento della temperatura della vasca. Aumenti repentini di temperatura nelle prime fasi della cottura potrebbero causare l’espulsione di solidi insieme al siero e provocare l’indurimento superficiale della cagliata.

Il sistema SKALA Solo impedisce inoltre il superamento del setpoint di temperatura finale. Grazie al controllo migliorato della temperatura e alla possibilità di ripetere il profilo temporale e termico, l’umidità finale del formaggio dovrebbe risultare più uniforme, consentendo di massimizzare l’ Contenuto di umidità. Si dovrebbe registrare una minore variabilità in tutti i processi a valle, come la salatura, con una migliore qualità della cagliata Contenuto di umidità. Gli ultimi due grafici sono grafici Six Sigma che mostrano i miglioramenti effettivi ottenuti dal sistema SKALA Solo in termini di tempo totale di cottura e temperatura finale di cottura.

Grafico “prima/dopo” Six Sigma n. 1 — carta di controllo del valore individuale per cisterna

Grafico “prima/dopo” Six Sigma 2 — carta di controllo del valore individuale per cisterna

Informazioni di contatto

AQUALAB di Addium Inc. — 1300 Henley Court, Pullman, WA 99163, Stati Uniti. Telefono: +1.509.332.6000. E-mail: [email protected].

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