CoaguSens™ Connect
牛奶凝固的在线测量
TEST SMARTER
我们设计了 CoaguSens™ Connect，专用于工业奶酪生产，旨在精准控制牛奶凝固及凝乳切割的硬度。
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“我们在生产中每天都会使用CoaguSens来控制凝乳切割这一关键工序。这款精密设备使我们能够优化配方并提高固形物保留率。得益于CoaguSens对生产带来的显著影响，我们对它的投资已基本收回。”
Pierre Tremblay, Technical Director
Maison Riviera, QC, Canada
CoaguSens™ Connect
我们设计了 CoaguSens™ Connect，专用于工业奶酪生产，以精准掌控牛奶凝固及凝乳切割硬度。 CoaguSens™ Connect 是首款且独一无二的仪器，可在牛奶酶凝过程中，在凝乳槽旁实时测量并显示凝乳硬度的变化。CoaguSens™ Connect 是 CoaguSens™ Flex 的工业版。
CoaguSens™ Connect 通过精准控制凝固过程，有助于提高出奶率和奶酪含水率。 在奶酪生产中，许多因素都会影响牛奶的凝固：牛奶的成分和来源、pH 值、温度、热处理、凝乳酶和菌种活性、蛋白质添加量、季节性变化等。由于这些因素本身具有变异性，它们会导致絮凝时间、硬化速度以及成形凝乳的硬度出现显著波动。 若坚持在固定的切割时间开始从凝乳中排出乳清，则未能考虑到凝乳过程固有的自然变异性。实际上，坚持固定的切割时间会导致在凝乳硬度不断变化且无法控制的情况下进行切割；进而导致出奶率和奶酪含水率的变异性增加。
现有的在线技术（如基于光和热的传感器）由于无法测量凝乳的实际硬度，因此精度不足。此外，这些技术对凝乳槽内原料的局部差异也极为敏感。
奶酪生产中的在线和实时凝固监测
CoaguSens™ Connect 可在凝乳形成过程中实时显示其确切硬度。通过掌握牛奶凝固过程，食品技术专家和奶酪制作师可以：
― 持续向客户提供优质产品
― 提高生产效率
― 预判并解决凝固问题
― 加快新操作员的培训
― 减少日常运营中的波动性
CoaguSens™ Connect 安装在凝乳槽附近。它既可以手动操作，也可以通过与生产自动化系统（PLC）的先进连接实现自动运行。 CoaguSens™ Connect 可与 PLC 生产数据进行通信，例如凝乳槽温度、凝乳时间、批次号、凝乳槽号、配方代码等。此外，它还可以设置为在常规生产中自动触发凝乳切割步骤。
CoaguTouch
软件
软件
CoaguTouch™ 是用于运行 CoaguSens™ Connect 的软件。这款易于使用的软件为生产经理和操作员提供了配置生产流程和监控凝固过程所需的所有功能：
― 设置和运行测试的简便流程
― 实时显示凝乳硬度和凝固速度随时间的变化情况
― 轻松生成报告及高效的数据可视化工具
― 支持对以下内容进行高级自定义：奶酪配方、切割硬度、批次、发酵罐、用户等
― 与PLC的定制化通信（可选）
― 向生产经理授予受密码保护的管理员账户
― 自动构建用于保存生产数据的数据库
CoaguSens™ Connect 该如何部署？
CoaguSens™ Connect 可以采用多种方式部署，具体取决于工厂的实际需求和优先级。例如，大型工厂可能会常规使用 CoaguSens™ Connect 来验证，从一个槽到另一个槽的凝固动力学是否在精确的波动范围内，从而在精确的时间点下达切割指令。
对于中型生产工厂，可以采取以下不同的部署策略：
第一阶段——学习
本阶段部署的目标是了解凝固过程和切割硬度的变异程度。食品技术员或奶酪制作师按常规方式进行生产，并按照工厂的标准方法进行凝乳切割。同时使用 CoagSens™ Connect 记录凝固动力学和切割硬度。 在收集了约 50 批次（罐）的数据后，将进行分析以评估切割硬度的变异性及其与保留率之间的相关性。
第二阶段——稳定期
本阶段部署的目标是稳定切割硬度。根据第一阶段监测的±50批次的平均切割硬度进行计算，并将该数值作为后续50批次的切割硬度目标。 此举将显著稳定凝乳切割工序，并降低保留率及奶酪含水率的波动性。如今，切割硬度的波动已大幅降低，是时候开始优化工艺了。
第三阶段——优化
在第三阶段（也是最后阶段），将切割硬度相对于第一阶段获得的平均硬度进行上下调整，同时记录并分析保留率和奶酪含水量的变化。通过这种方式，您可以针对特定的奶酪配方，确定能获得最佳保留率和奶酪含水量的合适切割硬度。 随着时间的推移和经验的积累，当配方和原料发生变化时，CoaguSens™ Connect 将成为您调整凝固和切割硬度的指南针。
来自业界的案例研究
在一家北美切达干酪生产工厂中，部署了 CoaguSens™ Connect 系统，通过更好地控制切块硬度来优化出肉率，并通过每日例行监测生产情况来维持最佳出肉率。 使用 CoaguSens™ Connect 测量并记录了 37 批不同奶槽中牛奶的凝固情况。固体保留率（SRR）被用作绩效指标，以描述生产过程的效率。与出乳率不同，SRR 不受奶酪水分以及凝固后所有后续工艺的影响。 固形物保留率（SRR）根据牛奶固形物含量和乳清固形物含量计算得出，这两项指标均通过近红外（NIR）牛奶分析仪测得，计算方法如下： 固体保留率（%）=（牛奶中的固体重量 – 乳清中的固体重量）/ 牛奶中的固体重量 较高的SRR值表明凝乳中保留了大量固体成分（脂肪、蛋白质等），而较低的SRR值则表明凝乳在切割后流失了更多固体成分（这些成分存在于乳清中）。 奶酪制造商使用 CoaguSens™ Connect 来调整切割硬度。在优化之前，他们通常在凝乳硬度为 235 Pa 时进行切割，从而获得 60% 的平均固形物保留率（SRR）。 通过采用相关分析法收集并分析数据后，他们将切割硬度调整为170 Pa。结果，固形物保留率（SRR）上升至63.3%，最终的总出乳率也从14.6%提高到15.4%。 每罐15,875公斤（35,000磅）的牛奶，在60%的固体保留率下平均可生产2,324公斤（5,124磅）的奶酪，以及2,452公斤 （5,407磅）的奶酪。通过优化切割硬度，该工厂每生产一批，就能从奶缸中多产出128公斤（282磅）的奶酪。 与其依赖成本高昂的工艺从乳清中回收低价值成分，不如利用 CoaguSens™ Connect 将额外的乳固体直接转化为奶酪，从而提高盈利能力。
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