Monitoreo de viscosidad en línea para aplicaciones de atomización
La atomización es un proceso utilizado para dividir un líquido en gotas finas, generalmente realizado…
Monitoreo de la coagulación del queso y automatización del corte con mediciones de viscosidad en línea
- La textura y la consistencia del producto son de suma importancia para el cliente: en la fabricación, la viscosidad es el parámetro correlacionado para garantizar la consistencia de la textura y la sensación del producto.
- Datos capturados y procesados por Rheonics Los viscosímetros le ayudan a reducir significativamente la variación, lo que conduce a una mayor retención de sólidos y, por lo tanto, a mayores rendimientos.
- La cinética de firmeza y la firmeza del gel de leche se grafican en vivo ante los ojos de los queseros para un análisis rápido, una reacción rápida y, finalmente, un corte de gel automatizado.
Tabla de Contenido
- Introducción
- Aplicación
- La viscosidad como control de calidad en la monitorización de la producción de queso
- Desafíos en el monitoreo de la producción de queso
- Rheonics Soluciones
- Sensores de viscosidad y densidad
- Solución integrada RPS CoaguTrack
- Instalación recomendada en cuba de queso
- Mejores prácticas y recomendaciones
Introducción
El queso es una dieta básica en muchas partes del mundo. Los consumidores valoran mucho el sabor y la textura. A la importancia de la textura se suma la intrincada forma en que interactúa con sus compañeros de equipo de mayor perfil: sabor, aroma y sabor. Con una mayor competencia, hay un énfasis creciente en la eficiencia de la producción y la calidad del producto, el uso del control de procesos para lograr estos objetivos se está volviendo universal, lo que resulta en beneficios como una mejor calidad del producto, reducción de desperdicios, reducción de costos de materiales y energía, optimización del procesamiento. tiempo y mayor flexibilidad del proceso.
La elaboración de queso es un procedimiento altamente estandarizado durante el cual la leche se convierte en varios tipos de queso mediante la desestabilización enzimática de las proteínas de caseína para formar cuajada. Sin embargo, la escala de este proceso varía mucho de un productor a otro. El queso se puede fabricar en grandes plantas lecheras comerciales en tanques que llenan toda una habitación, se puede fabricar artísticamente en pequeñas cubas artesanales o en una olla grande en un garaje residencial. Independientemente de la escala, la determinación precisa del tiempo de corte es extremadamente importante tanto para la calidad como para la cantidad de queso que se produce.
En el procesamiento de alimentos lácteos, la calidad del producto final depende en gran medida de las materias primas utilizadas, el tipo y las características de los ingredientes utilizados y la metodología y tecnología de procesamiento utilizadas. Las materias primas pueden variar debido a las fluctuaciones estacionales (como con la leche), existen ventajas particulares en el uso de sensores que determinan el estado dinámico de un proceso en línea y en tiempo real.
Figura 1: Coaguladores cilíndricos para el procesamiento de cuajada (Fuente: GEA)
Aplicación
El queso se define como el producto fresco o madurado obtenido por coagulación de la leche y posterior separación de las fases líquida y sólida que constituyen el coágulo de la leche denominado suero y cuajada, respectivamente. La cuajada se transforma en queso. La formación de un gel de leche y el corte del gel en granos de cuajada para permitir la separación del suero son dos operaciones unitarias importantes en la fabricación de queso. El primer paso de la formación del gel consiste en la desestabilización coloidal de las micelas de caseína debido a la modificación química de la capa pilosa protectora de k-caseína por los agentes coagulantes. El segundo paso consiste en la agregación de las micelas de caseína desestabilizadas para formar la red de gel. La reticulación adicional de las micelas de caseína da como resultado el desarrollo de un gel firme.
Para la mayoría de los tipos de queso, la separación del suero y la cuajada no se produce de forma espontánea y requiere cortar el gel en cubos pequeños (granos de cuajada). Esta operación aumenta la relación superficie / volumen del gel, permitiendo que el suero se escape mientras los granos de cuajada se contraen.
La tasa de retención de sólidos lácteos en la cuajada depende en gran medida de la firmeza de corte del gel. La tasa de retención de sólidos o "rendimiento de la cuba", contrariamente al rendimiento general de queso, mide específicamente el desempeño de la etapa de coagulación y representa la eficiencia de las etapas de coagulación y corte de gel para convertir la leche en cuajada de queso.
Monitoreo de la coagulación
El proceso de coagulación de la leche, en particular durante la elaboración del queso, ha recibido mucha atención. La estimación en tiempo real del endurecimiento de la cuajada y la predicción del tiempo de corte son esenciales para el control de la coagulación de la leche durante la elaboración del queso. Los cambios en la composición de la leche y las condiciones de coagulación influyen significativamente en la dureza de la cuajada y, por lo tanto, en el tiempo de corte.
Las fábricas de menor tamaño suelen tener horarios de producción más flexibles, lo que aumenta la variabilidad en la duración de los procesos de coagulación. Por el contrario, las grandes fábricas están altamente automatizadas y sus esquemas de producción están perfectamente programados, lo que a menudo impide modificar los tiempos de corte. Para el control, recurren a la estandarización de la leche. Sin embargo, lamentablemente, siempre existe cierto riesgo de variaciones en las condiciones de procesamiento y errores humanos, lo que podría ocasionar pérdidas económicas significativas debido a la producción a gran escala.
Un sensor en línea que monitoree la evolución de la coagulación y la dureza de la cuajada podría proporcionar información en tiempo real que permitiría a los operadores tomar medidas apropiadas para minimizar la pérdida de grasa y finos.
¿Qué es "reducir el tiempo" y por qué es tan importante reducir el tiempo?
En la elaboración de queso, el coágulo debe cortarse cuando se ha vuelto lo suficientemente firme como para formar partículas discretas, que expulsan el suero sin fragmentarse. Por esta razón, el momento de corte de la cuajada ocurre un tiempo después del punto de gelificación. Esto implica la necesidad de medir la firmeza de un gel a medida que se forma y hasta el punto en que está listo para sinérese.
La coagulación se completa cuando se forma un gel firme a partir de las proteínas agregadas. Este punto se conoce como el "tiempo de corte" o la etapa en la que se debe cortar el gel para separar la cuajada del suero líquido. Al cortar el gel, se produce la sinéresis, un proceso mediante el cual se expulsan las proteínas del suero líquido. Una vez completada la sinéresis, el producto final son partículas de cuajada suspendidas en suero líquido.
La selección del tiempo de corte (CT) depende de las propiedades reológicas y microestructurales de los geles, como la firmeza del coágulo y la capacidad de reordenamiento que, a su vez, dependen de los factores de coagulación, la composición de la leche y el pretratamiento de la leche.
Por este motivo, la selección del CT afecta considerablemente la humedad, el rendimiento y la calidad del queso, así como las pérdidas de grasa en el suero. Las velocidades de corte y agitación también pueden influir notablemente en el tamaño de las partículas de cuajada y/o en las pérdidas de grasa en el suero durante el drenaje. A velocidades constantes de corte y agitación, cortar el gel demasiado pronto aumenta el impacto mecánico de estas operaciones sobre los gránulos de cuajada, lo que incrementa la presencia de finos de cuajada y las pérdidas de grasa en el suero, disminuyendo así el rendimiento del queso.
Por el contrario, retrasar el corte tiende a producir el efecto opuesto en el rendimiento del queso. Sin embargo, un retraso excesivo en el corte también produce un gel demasiado firme, incapaz de colapsar, lo que aumenta el contenido de humedad de la cuajada. Un exceso de humedad provoca un aumento aparente del rendimiento y podría alterar el proceso de maduración, comprometiendo la calidad del queso. El impacto económico, en términos de rendimiento y calidad, de una selección defectuosa del corte no se ha documentado rigurosamente.
Figura 2: Métodos de predicción del tiempo de corte en la elaboración de queso, M Castillo (2006)
Independientemente del tamaño del productor y del tipo de queso, el paso de separación del gel de leche es probablemente el menos controlado del proceso de elaboración del queso, y gran parte del rendimiento total depende de este paso crucial. Los queseros necesitan un instrumento para medir con precisión y en tiempo real la firmeza de la leche coagulada y así tomar la decisión correcta en el momento preciso. Las primeras técnicas implicaban el uso de émbolos o diafragmas móviles que detectaban la resistencia del coágulo al movimiento. Sin embargo, estas presentaban la desventaja de que el movimiento tendía a alterar el gel durante su formación, interfiriendo así con la medición de su elasticidad. Si bien estos dispositivos resultaron muy útiles para la investigación en la elaboración de queso, su uso se limitó al trabajo de laboratorio debido a su tamaño, las dificultades de integración y su intrusión en la cuba de queso.
En la práctica, el gel se suele cortar tras un tiempo de reacción predeterminado o según el criterio del operario, basándose en una evaluación subjetiva de sus propiedades texturales y visuales. Es una práctica muy común, pero su fiabilidad es cuestionable, ya que existen muchos factores que podrían alterar la firmeza de la cuajada y la microestructura del gel, modificando así el tiempo de corte óptimo.
Muchos fabricantes de queso recurren a la palpación digital, una técnica con desventajas conocidas, como la imposibilidad de realizar la prueba en tiempo real y la escasez de queseros experimentados. Además, es un método subjetivo y no cuantitativo. Sin embargo, este método deja un amplio margen de variabilidad según el criterio del catador. Con el crecimiento de la industria láctea y el desarrollo de instalaciones de producción más grandes, se hizo evidente la necesidad de desarrollar un método más científico y estandarizado para determinar el tiempo de corte.
Otra posibilidad es cortar la cuajada basándose en la inspección empírica. Los queseros pueden seleccionar el tiempo de corte con una consistencia asombrosa gracias a su experiencia, pero sin duda no se puede optimizar mediante el método de inspección empírica.
La mayoría de los sistemas no destructivos miden los cambios en la conductividad de ciertas propiedades físicas, como la corriente eléctrica, el calor, los ultrasonidos o la radiación electromagnética. La conductividad eléctrica aumenta entre un 0.5 % y un 1 % durante la coagulación de la leche, pero esta técnica de monitorización presenta algunas limitaciones importantes, como un elevado coeficiente de temperatura de la conductividad y la posibilidad de interferencia entre los electrolitos originales de la leche y la medición. Un sensor de conductividad térmica detecta los cambios en la transferencia de calor por convección desde un hilo conductor caliente a la leche circundante, causados por la variación de la viscosidad durante la coagulación.
Se ha demostrado que el sensor de hilo caliente mide el punto de gelificación con gran precisión, pero no es tan preciso para predecir el punto de corte de la cuajada. La viscosidad aumenta exponencialmente entre el inicio de la agregación y el comienzo de la coagulación visible, lo que hace que el hilo caliente no sea muy adecuado para medir la rigidez del gel. El hilo caliente no es adecuado para un entorno con proteínas variables, ya que la proteína tiene un gran efecto en la velocidad de endurecimiento de la cuajada, pero solo un efecto menor en el momento en que comienza a formarse el gel, que es lo que mide el hilo caliente.
La falta de una caracterización rigurosa de la coagulación y los cambios habituales en el contenido proteico de la leche obligan a las queserías modernas a estandarizar el contenido proteico de la leche para controlar la coagulación, la gelificación, la sinéresis de la cuajada, el rendimiento del queso y la calidad del producto. En más de siete décadas se han propuesto numerosas técnicas para monitorizar la coagulación y la cuajada, lo que demuestra claramente que los métodos tradicionales no satisfacen plenamente las necesidades industriales para la selección de la coagulación.
La interacción de partículas de luz con partículas de materia, tras la cual las partículas de luz pueden cambiar de dirección o experimentar una pérdida o ganancia parcial de energía, se conoce como “dispersión de la luz”. Esta intensidad puede variar según los materiales con los que interactúa la luz, por lo que la interpretación de la dispersión de la luz tiene numerosas aplicaciones. Una de ellas se encuentra en el proceso de elaboración del queso, donde se han desarrollado con éxito varios métodos ópticos para monitorizar la coagulación y predecir el tiempo de corte de ciertos quesos. La luz se dispersa en todas direcciones al interactuar con la micela; por lo tanto, la absorción por parte de la proteína es mínima.
En el caso del monitoreo de la coagulación o la predicción del tiempo de corte mediante la dispersión de la luz, intervienen diversos factores. En primer lugar, como se mencionó anteriormente, la luz se dispersa en las micelas de la leche en todas direcciones. Sin embargo, durante la elaboración del queso, tras la adición de una enzima, las micelas comienzan a desnaturalizarse y agregarse. La dispersión de la luz en las micelas desnaturalizadas es mucho más intensa. Por lo tanto, esta propiedad de las interacciones de la luz puede utilizarse para cuantificar la firmeza del coágulo.
Dado que el tiempo de corte se selecciona en función de un modelo, siempre existe cierta discrepancia entre el tiempo de corte real y el previsto. Al modificar la composición y los ingredientes, es posible que sea necesario desarrollar un modelo nuevo y más adecuado para realizar predicciones fiables, ya que este método no es directo.
Es necesario generar una correlación entre los parámetros a partir del perfil de reflectancia difusa y el tiempo de corte para desarrollar un algoritmo de predicción del tiempo de corte. Los métodos indirectos siempre conllevan un error de medición.
La viscosidad como control de calidad en la monitorización de la producción de queso
Las mayores influencias en el proceso de elaboración del queso son las características de la leche que se utiliza en el proceso. Las proteínas de la leche, en particular, son muy importantes para la calidad del queso, cuyo resultado depende en gran medida de la estructura y las interacciones de estas proteínas. Los cambios en la composición de la leche pueden influir en el sabor y la textura del queso de diversas formas. Con ese fin, la composición de la leche en el proceso de elaboración del queso está altamente estandarizada para lograr proporciones uniformes de grasa a proteína dependiendo del tipo específico de leche deseada.
El efecto de la estacionalidad de la leche se vio confundido por otras variables no controladas (tratamiento térmico, temperatura, pH y tipo de cuajo). Esto muestra el valor de la medición en línea, ya que no ha sido posible predecir la firmeza de la cuajada en una situación de fabricación de queso comercial a partir de mediciones fuera de línea debido a los efectos interactivos de tantas variables.
Mediciones de proceso en línea para la fabricación continua para mejorar el rendimiento, la seguridad y la productividad
A medida que la fabricación de queso se volvió cada vez más mecanizada y los problemas de seguridad alimentaria se volvieron más críticos, la quesería comercial comenzó a operar alrededor de una serie de cubas cerradas con menos oportunidades para que el quesero evaluara manualmente la resistencia del gel. La escala de operación de las plantas modernas, junto con las crecientes demandas de control de calidad, ha llevado a un interés en sistemas que monitorean la formación de cuajada en línea. Además, el funcionamiento simultáneo de un conjunto de cubas de queso requiere un ciclo basado en el tiempo con todas las cubas llenándose y vaciando en secuencia para ayudar a un flujo bastante continuo de leche desde la planta de entrada / pasteurización. Por lo tanto, un dispositivo en línea para medir la formación de cuajada es muy deseable, pero debería ser no intrusivo y limpiarse en el lugar. Dos razones clave que pueden hacer que la medición de un proceso en línea sea extremadamente valiosa:
- Producción continua: Para respaldar los procesos mecanizados en la industria y poder escalar la producción con facilidad, los fabricantes de queso necesitan instrumentación de proceso confiable que les proporcione información en tiempo real para poder adaptarse rápidamente. La automatización de las acciones correctivas y la reducción de la necesidad de intervenciones manuales elevan los estándares de seguridad y aumentan la confiabilidad de las operaciones.
- Normas de seguridad e higiene del procesamiento de alimentos: Es fundamental abandonar las mediciones manuales, que pueden comprometer las normas reglamentarias y las expectativas de higiene de los clientes. Los dispositivos de medición en línea deben contar con conexiones sanitarias, ser fáciles de limpiar y compatibles con los sistemas CIP/SIP.
Figura 3: Tanques industriales para queso (Fuente: TetraPak)
Viscosímetro en línea para reducir el tiempo
Los procesos de fabricación típicos en el procesamiento de productos lácteos, como los ciclos térmicos y las operaciones mecánicas (agitación, filtración, amasado, compresión, etc.), pueden alterar significativamente las propiedades reológicas y, por consiguiente, las características del producto final. Para controlar un proceso de fabricación, primero se debe identificar y medir un parámetro o característica que defina su estado actual. La viscosidad es una propiedad física clave de la leche coagulada, que proporciona información detallada sobre lo que ocurre a nivel molecular y que, a menudo, caracteriza con precisión el estado del proceso, ya sea de forma aislada o en combinación con otras propiedades físicas y químicas.
En comparación con otras mediciones en línea, como los métodos de hilo caliente y ópticos, la caracterización de la viscosidad es un método directo: no requiere modelos predictivos ni estimaciones. Un viscosímetro en línea, de tamaño compacto, se instala fácilmente, cumple con las normas higiénicas y se integra sin problemas con el sistema PLC industrial, lo que aporta un valor significativo a los fabricantes de productos lácteos para cronometrar con precisión el corte del queso.
Mucho más que la determinación del tiempo de corte para los productores de queso
El queso producido debe ser de alta calidad de forma constante, cumpliendo con especificaciones rigurosas y utilizando materias primas cuya composición o propiedades físicas pueden variar. El consumidor espera que el producto tenga una textura adecuada y uniforme, propiedad que se ve afectada por la viscosidad.
En resumen, la medición y el control de la viscosidad en línea pueden proporcionar un medio eficaz y beneficioso de control de procesos en la fabricación de queso a través de las siguientes vías principales:
- Detección del punto final del proceso de mezcla, homogeneización y coagulación.: Durante el proceso de coagulación, la caracterización de la viscosidad es útil para determinar la estabilidad y el punto final. Durante la homogeneización, la formulación experimentará un aumento sustancial de la viscosidad a medida que se reduce el tamaño de las gotas. Por lo tanto, la magnitud de este aumento será un buen indicador de la calidad de la emulsión. El monitoreo de la viscosidad en línea permite realizar ajustes manuales o automáticos de la intensidad de agitación, la velocidad de rotación y otras variables del proceso, según sea necesario.
- Mejor manejo y manejo de ingredientes: La concentración tiene una fuerte correlación con la viscosidad; por lo tanto, la información sobre la viscosidad puede utilizarse eficazmente para predecir o verificar resultados.
Por estas razones, la medición de la viscosidad obtenida con un viscosímetro en línea puede proporcionar un excelente punto de referencia de control de calidad y garantizar el control de calidad / control del proceso y el producto final.
Desafíos en el monitoreo de la producción de queso
Los ingenieros y operarios de plantas procesadoras de productos lácteos son conscientes de la necesidad de medir la viscosidad e intervenir mediante medidas correctivas adecuadas para lograr una reología del producto uniforme y de alta calidad. Sin embargo, realizar estas mediciones les ha supuesto un reto a lo largo de los años.
Las muestras al azar fuera de línea son simplemente poco confiables y no son adecuadas para la industria láctea
La monitorización de la viscosidad de un fluido en un proceso suele implicar tomar una muestra del fluido de un tanque o tubería y llevarla a un laboratorio donde se miden sus propiedades reológicas con un viscosímetro o reómetro. En función de los resultados, se debe informar al operador del proceso si el fluido tiene la viscosidad deseada o si se requieren medidas adicionales; en ese caso, se deben realizar nuevas mediciones tras la intervención. Este sistema se denomina control manual o fuera de línea y presenta varias desventajas evidentes: consume mucho tiempo y suele ser impreciso, incluso con operadores experimentados. En la mayoría de los casos, los resultados llegan demasiado tarde para salvar un lote.
La alternativa consiste en utilizar un viscosímetro en línea que monitoriza continuamente la viscosidad del fluido durante todo el proceso. Este instrumento genera una señal de salida que, al visualizarse, proporciona al operador la información necesaria para controlar el proceso. Como alternativa, las salidas del viscosímetro se conectan a un PLC (Controlador Lógico Programable) / DCS (Sistema de Control Digital) para el control automático del proceso.
Problemas con los viscosímetros convencionales para instalación en línea
Los viscosímetros tradicionales presentan problemas relacionados con el flujo de fluidos en instalaciones de mezcla en tuberías y tanques. En general, no funcionan correctamente en flujos turbulentos. Los instrumentos rotacionales solo operan hasta un caudal máximo determinado. Para los viscosímetros de caída de presión, es necesario controlar el flujo. Estos problemas pueden evitarse instalando el viscosímetro en línea y acondicionando el flujo de muestra según las características del instrumento. El tiempo de respuesta del instrumento puede estar relacionado con las condiciones de flujo, ya que se requiere una tasa de renovación de muestra adecuada para un control efectivo. En el caso de la instalación en tanques, es conveniente colocar el instrumento en una posición donde el fluido adyacente represente el estado general del fluido del proceso y evitar zonas muertas. Los instrumentos utilizados en un entorno de proceso deben ser robustos y resistentes a los materiales corrosivos con los que puedan entrar en contacto, especialmente durante la limpieza.
Rheonics'Soluciones para la monitorización de la coagulación en la producción de queso
En el procesamiento continuo de alimentos, como la fabricación de queso, la monitorización en tiempo real y en línea es esencial para un control preciso del proceso. Al medir continuamente las condiciones del proceso, los fabricantes pueden optimizar el rendimiento, mejorar la consistencia del producto y reducir el desperdicio.
Para ser eficaces en estos entornos industriales, los sensores deben integrarse a la perfección con los sistemas de control, proporcionar mediciones estables en condiciones ambientales y de flujo variables, y mantener un funcionamiento higiénico y fiable a lo largo del tiempo y ante cambios de temperatura.
RheonicsLos sensores en línea están diseñados para satisfacer estas demandas, permitiendo mayores niveles de automatización y apoyando la transformación digital en la producción láctea. Con datos de proceso fiables, los ingenieros de planta pueden implementar el mantenimiento predictivo, mejorar la eficiencia operativa y garantizar una calidad, un rendimiento y una productividad del producto consistentes.
Medidores de viscosidad y densidad
- En línea Viscosidad mediciones: Rheonics' SRV El sensor proporciona una medición continua, en tiempo real y de amplio rango de viscosidad en todas las condiciones del proceso. Detecta incluso pequeños cambios en la consistencia del fluido, lo que permite una monitorización precisa durante toda la producción.
- En línea Viscosidad y Densidad mediciones: Rheonics' SRD Es un instrumento de medición simultánea en línea de densidad y viscosidad. Si la medición de densidad es importante para sus operaciones, el SRD es el sensor ideal para sus necesidades, con capacidades operativas similares a las del SRV, además de mediciones de densidad precisas.
Durante la producción de queso, la viscosidad se correlaciona directamente con la firmeza de la cuajada. Rheonics Los sensores SRV y SRD permiten la monitorización en tiempo real del desarrollo de la firmeza durante la coagulación, lo que posibilita la detección precisa del punto de corte óptimo y mejora el rendimiento y la consistencia generales.
Ventajas
Rheonics Los sensores se basan en la tecnología patentada de resonador torsional equilibrado (BTR), que ofrece varias ventajas:
- Diseño compacto y ligero
- Alta resistencia a las vibraciones externas
- Instalación sencilla (fabricante de equipo original o adaptación).
- No requiere mantenimiento ni recalibración
- Sin consumibles ni piezas móviles
- Precisión constante independientemente de la posición de instalación.
- Diseño higiénico compatible con los procesos de limpieza CIP/SIP.
Estas características dan como resultado mediciones altamente fiables y costes operativos extremadamente bajos durante toda su vida útil.
Todos Rheonics Las sondas tipo SR están diseñadas con una construcción higiénica, lo que las hace adecuadas para aplicaciones sanitarias. Se pueden obtener certificaciones como 3-A y EHEDG cuando sea necesario. Para obtener más detalles, visite Rheonics instalación higiénica y sanitaria.
Figura 4: Certificaciones higiénicas disponibles para Rheonics de altura
Sistemas integrados RPS CoaguTrack
Rheonics CoaguTrack RPS Es una solución completa para el monitoreo de la cinética de coagulación y firmeza. El sistema combina sensores en línea con software industrial e integración de control para realizar el seguimiento de:
- Velocidad de coagulación
- Desarrollo de la empresa
- Comportamiento de la temperatura
El sistema indica automáticamente el punto de corte óptimo en función de los parámetros de la receta predefinidos. Esto garantiza la máxima retención de sólidos lácteos y una calidad de producto uniforme.
CoaguTrack Puede integrarse directamente en los sistemas de automatización de la planta o manejarse a través de un panel de control local, lo que permite flujos de trabajo tanto automatizados como asistidos por el operador.
Figura 5: Descripción general de Rheonics RPS CoaguTrack Implementado en la producción de queso
Instalación del sensor
Rheonics Los sensores suelen instalarse directamente en la cuba de queso para su monitorización en tiempo real. Esta configuración en línea elimina la necesidad de sistemas de derivación y garantiza mediciones estables y precisas, independientemente de las condiciones de flujo o las vibraciones.
Para el control de la coagulación del queso, Rheonics Las sondas de los sensores SRV y SRD se instalan directamente en la cuba de queso para realizar mediciones de viscosidad (firmeza) y densidad en tiempo real. No se requiere derivación: el sensor puede sumergirse en línea; el caudal y las vibraciones no afectan la estabilidad ni la precisión de la medición. Optimice el rendimiento de la mezcla mediante pruebas repetidas, consecutivas y consistentes del fluido.
Variantes sugeridas para sondas de sensores
Se recomiendan las siguientes variantes de sonda para esta aplicación. Disponen de certificaciones 3-A y EHEDG. Para una instalación totalmente higiénica, siga las instrucciones. Manual EHEDG y las recomendaciones que se presentan a continuación.
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Variante X1-12G: Conexión roscada G1/2”, ideal para instalaciones a ras de suelo con mínimas o nulas zonas muertas. Se recomienda su uso con los accesorios HAW-12G-OTK y PLG-12G, weldolet y bling plug, respectivamente. La ventaja de esta solución radica en la eliminación de zonas muertas, ya que permite una instalación a ras de suelo.
Figura 6: Medidor en línea de densidad y viscosidad SRV y SRD X1-12G Rosca G1/2″
-
Tri-Clamp Conexión (disponible en tamaños de 1.5" y mayores), ampliamente utilizada en aplicaciones higiénicas.
Figura 7: Medidor en línea de densidad y viscosidad SRV y SRD X3-15T Tri-Clamp 1.5 "
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Variantes adicionales: Se encuentran disponibles bridas Varinline y otras conexiones de proceso higiénicas. También se ofrecen sondas de inserción largas (variante X5).
Para obtener mediciones precisas, tanto los sensores SRV como los SRD deben ser:
- Completamente sumergido en el fluido del proceso.
- Libre de depósitos u obstrucciones en el área de detección.
Figura 8: Rheonics Áreas de detección SRV y SRD
Requisitos adicionales para SRD
- Mantener la estabilidad térmica cuando los gradientes de temperatura superen los 15 °C. Más información.
- Alinee la punta del sensor con la dirección del flujo, lo cual es relevante para la instalación en tuberías. Más información.
Montaje en cuba de queso
En el fondo o la pared de la cuba
Para su instalación en la cuba de queso, Rheonics Las sondas deben insertarse lo suficiente para que el área de detección quede sumergida en el fluido de interés. Esto se suele lograr con puertos soldados. Para aplicaciones higiénicas, Rheonics ofrece accesorios weldolet para G 1/2” y Tri-Clamp Conexiones de proceso. Estos weldolets tienen una altura reducida, lo que minimiza o elimina por completo las zonas muertas en la instalación.
Figura 9: Rheonics SRV-X1-12G montado en el fondo de la cuba de queso usando weldolet HAW-12G
El HAW-12G-OTK es un adaptador higiénico weldolet diseñado para sensores con conexiones de rosca G 1/2”. Proporciona un sellado seguro e higiénico y una inmersión adecuada para aplicaciones higiénicas. Para más detalles, consulte HAW-12G-OTK.
Figura 10: Rheonics Instalación empotrada HAW-12G-OTK
El WFT-15T es un dispositivo higiénico. Tri-Clamp Weldolet diseñado para sensores con Tri-Clamp Conexiones de proceso. Garantiza un sellado higiénico y fiable, así como una inmersión adecuada del elemento sensor en aplicaciones higiénicas. Para más información, consulte WFT-15T.
Figura 11: Rheonics Casquillos acortados WFT-15T
Desde la parte superior de la cuba
Esta instalación consiste en sujetar la sonda a la pared del recipiente e sumergirla verticalmente en el fluido. Esto es posible en algunos tipos de recipientes con tapa abierta o en montajes de prueba como recipientes pequeños o vasos de precipitados. La ventaja de esta instalación es la accesibilidad a la sonda y su fácil extracción en caso necesario.
Rheonics ofrece algunos accesorios para sujetar y montar la sonda en tanques abiertos. Por ejemplo, el Accesorio APC y Kits de montaje se utilizan para sujetar la sonda a un punto fijo en la cuba. Esta instalación generalmente requiere una variante de sonda de inserción larga, es decir -X5 or -X8.
Figura 12: Rheonics Ejemplo de kit de montaje para instalación desde la parte superior de la cuba.
Mejores prácticas y recomendaciones
Fase inicial
Después de la instalación del Rheonics sensor y/o Rheonics RPS CoaguTrackGeneralmente se observa un período inicial de monitoreo y aprendizaje. Los procedimientos operativos normales, como la inspección visual o el corte en momentos predefinidos, siguen siendo necesarios para controlar el proceso. Se recomienda que esto se lleve a cabo durante un par de semanas y con tantos productos/recetas como produzca la empresa, para obtener buenos datos representativos del proceso. Rheonics Sensores. Se sugieren mediciones externas comunes en la producción de queso antes, durante y después de la producción, como cantidades de cuajo, proteína, leche, grasa, peso del queso final, pH, etc., para que estas variables puedan utilizarse posteriormente en el análisis de datos. El objetivo es establecer umbrales óptimos de firmeza para cada receta. Una vez obtenidos, se puede automatizar completamente el proceso.
Optimización de procesos
Una vez recopilados los datos suficientes:
- Defina puntos de corte precisos en función de la firmeza medida.
- Transición al control automatizado mediante CoaguTrack
- Mejorar continuamente el rendimiento mediante el análisis de datos.
Punto de instalación en la cuba
Rheonics Las sondas de los sensores se pueden montar en la parte inferior, la pared o la parte superior del tanque. La mayoría de los clientes deciden el mejor punto de instalación considerando las restricciones del diseño del tanque. Sin embargo, realizar pruebas en diferentes puntos, incluso al mismo tiempo con múltiples Rheonics Mediante sensores, es posible comprender dónde se obtienen las mediciones más precisas y representativas. Diferentes productos y recetas pueden mostrar datos más valiosos en distintos puntos del tanque.
Producto (s) sugerido (s) para la aplicación
- Amplio rango de viscosidad: supervise el proceso completo
- Mediciones repetibles en fluidos newtonianos y no newtonianos, fluidos monofásicos y multifásicos.
- Sellado herméticamente, todas las piezas húmedas 316L de acero inoxidable
- Medida de temperatura de fluido incorporada
- Factor de forma compacto para una instalación simple en líneas de proceso existentes
- Fácil de limpiar, no necesita mantenimiento ni reconfiguraciones
- Instrumento único para medir la densidad, viscosidad y temperatura del proceso
- Mediciones repetibles en fluidos newtonianos y no newtonianos, fluidos monofásicos y multifásicos.
- Construcción totalmente metálica (acero inoxidable 316L)
- Medida de temperatura de fluido incorporada
- Factor de forma compacto para una instalación simple en tuberías existentes
- Fácil de limpiar, no necesita mantenimiento ni reconfiguraciones
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