Sistema SKALA Solo de Controle de Umidade: Otimize a umidade do queijo com um controle aprimorado do cozimento

O Sistema de Controle de Umidade do Queijo SKALA Solo oferece perfis de cozimento com tempo e temperatura que se mantêm consistentes de cozimento para cozimento e de cuba para cuba.

Desenvolvimento do controle de cozimento

O sistema de controle de cozimento em cuba de queijo SKALA Solo foi desenvolvido para controlar a temperatura da cuba durante a etapa de cozimento, de modo a seguir um perfil de cozimento com a temperatura desejada. Geralmente, a temperatura durante a etapa de cozimento é aumentada da temperatura inicial até a temperatura final em um período de tempo específico. É necessário um aumento constante da temperatura para obter uma boa contração da coalhada, a expulsão do soro e a manutenção do teor de umidade final desejado. Um controle inadequado da temperatura durante a etapa de cozimento terá efeitos adversos no rendimento, na qualidade da coalhada e na umidade final.

Os circuitos PID típicos não funcionam bem no controle de temperatura com um ponto de ajuste que aumenta continuamente. Os circuitos PID funcionam bem para manter um ponto de ajuste de temperatura em um processo em estado estacionário. Tentar controlar um ponto de ajuste em constante aumento sobrecarrega a capacidade de um circuito de controle PID, e o resultado pode ser um desvio constante em relação ao ponto de ajuste ou a ocorrência de oscilações. Há também um longo tempo de atraso na resposta da temperatura, o que pode causar dificuldade no ajuste do PID. A Figura 1 mostra a resposta do controle de vapor em uma etapa típica de cozimento e a resposta real do controle de vapor do SKALA Solo. O objetivo é manter uma taxa de fluxo de vapor que resulte em um aumento de temperatura suave e previsível.

Figura 1. Comparação dos controles das válvulas de vapor

Resolve o problema do atraso

O sistema SKALA Solo utiliza um modelo de controle baseado no perfil de temperatura desejado e na resposta da temperatura à entrada de calor. Esse método de controle evita que a temperatura suba muito rapidamente, pois controla o aumento da temperatura por meio de um modelo de tempo e temperatura. O sistema utiliza a temperatura atual ou inicial, a temperatura final, o tempo de cozimento em minutos e um perfil de temperatura desejado para calcular o modelo de controle de temperatura. O tipo de queijo e a agitação determinam qual perfil deve ser utilizado. A Figura 2 é um gráfico que mostra exemplos de perfis de temperatura calculados.

Figura 2. Exemplos de perfis de temperatura

A Figura 3 compara as temperaturas reais da cuba durante as etapas de cozimento de seis cozinheiros: três utilizando o controle local e três com o controle SKALA Solo. Conforme pode ser observado no gráfico, as temperaturas dos cozinheiros controlados pelo SKALA Solo seguem um perfil consistente de tempo/temperatura até a temperatura final e no tempo adequado. O controle local apresenta aumentos de temperatura irregulares e os tempos totais de cozimento variam. As curvas de temperatura do controle local apresentam períodos em que a temperatura está diminuindo.

Figura 3. Compara o controle SKALA Solo com o controle local

Comparação entre o controle local e o controle SKALA Solo

A Figura 4 mostra um perfil real da temperatura e da válvula de vapor durante uma etapa de cozimento. O controle PID faz com que a válvula de vapor seja modulada em uma faixa de 45 a 50 por cento. Em vários pontos, a temperatura aumenta a uma taxa de 0,7 a 1,1 graus por minuto, em comparação com uma taxa média linear de 0,33 graus. Após esses períodos de alta taxa, a temperatura da cuba, na verdade, esfria antes de continuar a aumentar.

Figura 4. Perfil típico de temperatura e vapor

Esses aumentos iniciais de alta temperatura causarão problemas na manutenção de uma boa consistência da coalhada. A Figura 5 mostra cinco cozimentos consecutivos controlados pelo Sistema SKALA. As temperaturas da cuba seguem a mesma trajetória e apresentam aumentos suaves e consistentes. Os fluxos da válvula de vapor também seguem trajetórias suaves e semelhantes, com algum desvio para compensar as variações entre um cozimento e outro. Observe que a taxa de aumento da temperatura da cuba diminui à medida que se aproxima da temperatura final. Essa função impede que a temperatura ultrapasse o ponto de ajuste da temperatura final.

Figura 5. Perfis de temperatura e vapor do SKALA Solo

Benefícios

Com o controle SKALA Solo, os perfis de temperatura da cuba são repetíveis de cozedura para cozedura e de cuba para cuba. O SKALA Solo permite que o queijeiro selecione uma curva ou perfil de temperatura por meio de um único fator. O controle suave da válvula de vapor elimina os aumentos bruscos na válvula de vapor que causam breves picos na taxa de aumento da temperatura da cuba. Aumentos acentuados de temperatura no início da etapa de cozedura podem causar a expulsão de sólidos junto com o soro e provocar o endurecimento superficial da coalhada.

O sistema SKALA Solo também evita que a temperatura final ultrapasse o ponto de ajuste. Com o controle aprimorado da temperatura e a capacidade de repetir o perfil de tempo e temperatura, a umidade final do queijo deve ficar mais consistente, oferecendo a oportunidade de maximizar o teor de umidade. Deve haver menos variabilidade em todos os processos subsequentes, como a salga, graças ao melhor teor de umidade da coalhada. Os dois últimos gráficos são gráficos Six Sigma que mostram as melhorias reais do sistema SKALA Solo no que diz respeito ao tempo total de cozimento e à temperatura final de cozimento.

Gráfico “antes e depois” do Seis Sigma 1 — gráfico de controle de valor individual por cubas

Gráfico “antes e depois” do Seis Sigma 2 — gráfico de controle de valor individual por cuba

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