CoaguSens™ Connect
牛乳の凝固に関する生産ラインでの測定
TEST SMARTER
CoaguSens™ Connectは、工業用チーズ製造において、乳の凝固とカード切断の硬さを適切に制御できるよう設計されました。
CoaguSens™ Connectが、チーズ製造業者による優れた製品の効率的な製造に向けた取り組みをどのように支援しているかをご覧ください
CoaguSens™ Connectのメリット
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「当社は、製造工程において毎日CoaguSensを使用し、カッテージチーズの切り分けという重要な工程を管理しています。この高精度な装置のおかげで、レシピを最適化し、固形分保持率を向上させることができました。CoaguSensへの投資は、生産に与えた効果のおかげで、すでに十分に回収されています。」
Pierre Tremblay, Technical Director
Maison Riviera, QC, Canada
CoaguSens™ Connect
CoaguSens™ Connectは、工業用チーズ製造において、牛乳の凝固およびカード切断の硬さを正確に管理するために設計されました。 CoaguSens™ Connectは、牛乳の酵素凝固過程におけるカード（凝乳）の硬度の変化を、凝固槽のすぐそばでリアルタイムに測定・表示する、業界初かつ唯一の装置です。CoaguSens™ Connectは、CoaguSens™ Flexの産業用バージョンです。
CoaguSens™ Connectは、凝固プロセスを最適化することで、歩留まりとチーズの水分含有量の向上に貢献します。 チーズ製造において、牛乳の凝固には多くの要因が影響します。具体的には、牛乳の組成や産地、pH、温度、加熱処理、レンネットや乳酸菌の活性、タンパク質の添加、季節による変動などです。これらの要因は本質的に変動するため、フロキュレーション時間、硬化速度、形成されるカード（凝乳）の硬さなどに大きなばらつきが生じます。 カードからホエーを排出させるための切断時間を一定に維持することは、凝固の自然な変動性を考慮に入れていません。実際には、切断時間を一定に維持すると、硬さが変化し制御不能な状態でカードを切断することになり、その結果、収率とチーズの水分含有量の両方のばらつきが増大することになります。
光や熱を利用したセンサーなどの既存のオンライン技術は、カード（凝乳）の実際の硬さを測定していないため、精度に欠けています。また、凝固槽内の原料の局所的なばらつきに対して極めて敏感でもあります。
チーズ製造における凝固の工程内およびリアルタイムモニタリング
CoaguSens™ Connect は、凝乳が形成される過程で、その正確な硬さを把握することができます。乳の凝固を的確に制御することで、食品技術者やチーズ職人は以下のことが可能になります：
― 顧客に一貫して高品質な製品を供給する
― 生産効率を向上させる
― 凝固に関する問題を未然に防ぎ、解決する
― 新人オペレーターの研修を加速させる
― 日々の業務におけるばらつきを低減する
CoaguSens™ Connectは、凝固槽のすぐそばで稼働します。手動での操作に加え、生産自動化システム（PLC）との高度な連携により、自動運転も可能です。 CoaguSens™ Connectは、タンク内の温度、レンネット添加時間、バッチ番号、タンク番号、レシピコードなどのPLC生産データと通信可能です。また、日常の生産工程において、カード切断工程を自動的に開始するように設定することもできます。
CoaguTouch
ソフトウェア
ソフトウェア
CoaguTouch™ は、CoaguSens™ Connect を動作させるソフトウェアです。この使いやすいソフトウェアにより、生産管理者やオペレーターは、生産の設定や凝固のモニタリングに必要なすべての機能を利用できます：
― テストの設定と実行が簡単な手順
― 時間の経過に伴うカード（凝乳）の硬さと凝固速度のリアルタイム表示
― レポートの作成が簡単で、効果的なデータ可視化ツールを搭載
― チーズのレシピ、切断硬さ、バッチ、釜、ユーザーなどの高度なカスタマイズ機能
― PLC とのカスタマイズされた通信（オプション）
― 生産マネージャーに付与される、パスワードで保護された管理者アカウント
― 生産データを保存するデータベースの自動構築
CoaguSens™ Connect はどのように導入できますか？
CoaguSens™ Connectは、プラントの実際のニーズや優先順位に応じて、いくつかの方法で導入することができます。例えば、大規模なプラントでは、CoaguSens™ Connectを日常的に使用して、あるタンクから別のエリアへの凝固動態が所定の変動範囲内に収まっていることを確認し、正確なタイミングで切断を行うように制御することができます。
中規模の生産工場の場合、次のような別の導入戦略が考えられます：
フェーズ1 – 学習
この導入の第1段階の目的は、凝固過程および切断硬度の変動性を把握することです。食品技術者やチーズ製造者は、通常通り生産を行い、工場の標準的な方法に従ってカード（凝乳）の切断作業を進めます。その傍らで、CoaguSens™ Connect を使用して、凝固動態と切断硬度を記録します。 約50バッチ（タンク）分のデータ収集後、分析を行い、切断硬度のばらつきや、それが保持率とどのように相関しているかを評価します。
フェーズ2 – 安定化
この第2段階の導入の目的は、切断硬度の安定化を図ることです。第1段階でモニタリングされた±50バッチのデータから平均切断硬度を算出し、それをさらに50バッチの目標切断硬度として適用します。 これにより、カード切断工程が劇的に安定し、保持率やチーズの水分含有量のばらつきにも好影響が及ぶでしょう。切断硬度のばらつきが大幅に低減された今、プロセスの最適化に着手する時期が来ました。
フェーズ3 – 最適化
この第3段階（最終段階）では、第1段階で得られた平均硬度を基準として、切断硬度を上下に調整しながら、保持率とチーズの水分含有量の変化を記録・分析します。これにより、特定のチーズレシピにおいて、最適な保持率とチーズの水分含有量をもたらす適切な切断硬度を特定することができます。 時間と経験を積むにつれて、CoaguSens™ Connectは、レシピや原材料が変更された際に、凝固や切断硬度を調整するための指針となっていくでしょう。
による業界事例
北米のあるチェダーチーズ製造工場では、CoaguSens™ Connectを導入し、カット時の硬さをより適切に制御することで歩留まりを最適化するとともに、毎日の生産状況を定期的にモニタリングすることで、最適化された歩留まりを維持しました。 CoaguSens™ Connect を使用して、37種類の異なるタンク内の牛乳の凝固を測定・記録しました。生産プロセスの効率を表すパフォーマンス指標として、固形分保持率（SRR）が用いられました。収率とは異なり、SRRはチーズの水分量や凝固後のすべての工程の影響を受けません。 固形分保持率（SRR）は、近赤外（NIR）乳成分分析装置で測定された乳固形分含量とホエイ固形分含量から、次のように算出された。 固形分保持率（％）＝（牛乳中の固形分の重量－ホエイ中の固形分の重量）／牛乳中の固形分の重量 SRRが高いということは、カードに固形分（脂肪分、タンパク質など）が多く残っていることを意味し、SRRが低いということは、カット後にカードからより多くの固形分が失われた（それらはホエイに含まれている）ことを意味します。 チーズ製造業者は、CoaguSens™ Connect を使用してカット時の硬さを調整しました。最適化前は、235 Pa の硬さでカードをカットし、平均固形分保持率（SRR）を 60% に保っていました。 相関分析の手法を用いてデータを収集・分析した結果、切り分けの硬さを170 Paに変更しました。その結果、固形分保持率（SRR）は63.3%に上昇し、最終的な総合収率は14.6%から15.4%へと向上しました。 15,875 kg（35,000 ポンド）の牛乳が入った各タンクからは、平均して、固形分保持率60％、固形分保持率63.3％で、2,324 kg（5,124 ポンド）のチーズと2,452 kg （5,407ポンド）のチーズが生産された。切断硬さを最適化することで、同工場では生産バッチごとに、タンクから128 kg（282ポンド）多くのチーズを取り出すことに成功した。 ホエイから低価値の原料を回収するためにコストのかかる工程に頼るのではなく、CoaguSens™ Connectを活用して、余分な乳固形分を直接チーズに変換することで、収益性を向上させました。
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