工匠奶酪制造商分享秘密技术成分

案例研究:Gunn 's Hill Cheese使用15个变频驱动器(vfd)来提高一致性和质量。在一个应用中,与传统的固定速度系统相比,安装变速系统可以减少50%的马力。

作者:帕特里克·阿普尔比 2012年9月17日

先进的自动化有助于提高奶酪配方的质量和可重复性,这些配方有数千年的历史,代代相传,跨越大陆,就像加拿大安大略省伍德斯托克市冈恩山奶酪的老板和“大奶酪”谢普·伊塞尔斯坦使用的瑞士奶酪配方一样。

Gunn 's Hill Artisan Cheese位于多伦多以西两小时车程的牛津郡绿草牧场,以手工制作的瑞士风格软奶酪、半硬奶酪和硬奶酪而闻名。它们是根据伊塞尔斯坦在瑞士进行了一年的奶酪制作研究后带回的食谱制作的。由于一种秘密成分——变频驱动器(vfd),旧世界的配方现在成为新世界的现实。

成功的秘诀

“奶酪制作需要处理大量的液体,”伊塞尔斯坦解释说。“我们从不同的大桶里抽出数千加仑的牛奶,搅拌不同的成分,在清洁的环境中保持精确的温度,举起并运输重达55磅的奶酪。”这些操作依赖于vfd。

早在几年前就获得了商学学位的伊塞尔斯坦,于2011年10月开设了这家小型家族企业。他在一家附属于工厂的零售店和批发店销售奶酪。位于工厂隔壁的家庭奶牛场Friesvale Farms供应牛奶。

“牛津郡以加拿大乳品之都而闻名,”伊塞尔斯坦说。“我们的家庭农场已经经营了60多年。牛奶的品质体现在奶酪中,尤其是凝乳中。它们的味道非常丰富,它们的‘吱吱声’可以在美味的小吃中享受。”

伊塞尔斯坦的三种水洗皮奶酪的制作工艺都略有不同。[天然外皮(与塑料或蜡相对)在奶酪制作过程中自然形成,被许多人食用。]

这种软奶酪是仿照一种鲜为人知的瑞士食谱Mutchli制作的。这种温和的奶油奶酪非常适合食用或融化,在陈酿四周后就会产生黄油味。这种半硬的配方结合了豪达干酪和另一种名为阿彭策勒(Appenzeller)的瑞士品种的特点。其奶油般浓郁的味道带有甜美的色调,在奶酪的主体中具有独特的眼睛。温和版是5个月大,半硬版是12个月大。最后,硬奶酪是一种瑞士山地风格的奶酪,陈年一年,带有浓郁、干爽、坚果的味道。2、3年后将推出超陈年款。

流体、运动控制

过程中所需的流体和运动控制可以在制作半硬奶酪的许多步骤中看到。全脂荷斯坦牛奶被泵入奶酪桶,在145华氏度(63摄氏度)下进行30分钟的巴氏消毒。然后,将发酵剂搅拌到牛奶中,使乳糖变成乳酸。一小时后,加入凝乳酶(一种酶的混合物)使牛奶变得粘稠,就像明胶一样。

当牛奶达到合适的厚度时,它被切成小块,称为“凝乳”。对于半硬奶酪,切下的奶酪片是仁的大小。加入热水加热凝乳。水越热,奶酪就越干,因为凝乳会收缩,并从液体乳清中分离出来。然后将凝乳从大桶转移到沥干台上。然后乳清被除去,而凝乳在底部形成一团。

牛奶第一次被泵入六小时后,凝乳被切成正方形,压入一个圆形的塑料模具中,挤出更多的乳清。根据所需的奶酪硬度,压榨可能需要20分钟或一整晚。然后将圆轮奶酪浸入盐水中两天。

最后,将奶酪从盐水中取出,放在架子上陈化以形成风味。老化室保持在54华氏度(12摄氏度)和90%的相对湿度。奶酪每隔一天翻一次面,用盐水清洗。与其他奶酪制造商使用的染料不同,奶酪的外表面因天然微生物而变成橙色,形成天然的外皮。经过适当的陈化时间,奶酪就可以食用了,这是手工工艺和先进技术的结果。

在整个作业过程中,变频器提供泵送和混合功能。

使用变频驱动是由Ysselstein的供暖、通风、空调和制冷(HVACR)承包商牛津能源解决方案公司的Ben Kungl推荐的。“驱动器驱动我们的交流泵电机,让我们为给定的任务拨出正确的速度,”Ysselstein说。

在牛津郡一个奶牛场长大的Kungl指出,工厂里大约有15台变频器用于各种各样的工作。在当地一所技术学院接受技术员培训,并在屡获殊荣的绩效乳品中心工作后,他创办了自己的企业:牛津能源解决方案和牛津制冷。

“关于在乳制品加工设备中使用定速泵和电机,有很多老派的想法,”Kungl说。“但在这个时代,你必须尽可能高效。”与固定速度电机相比,变速电机可以节省高达50%的能源使用。

节能成分

Kungl在流体泵、通风系统和冷却压缩机三个方面提高了变频器的效率和过程控制。

他使用了三个变频器来控制泵,这些泵用于将牛奶从卡车上卸到生罐中,将牛奶转移到大桶中,以及用于洗涤。“我可以在不损坏电机的情况下设置三种速度,”Kungl说,并补充说驱动程序很容易编程:“泵的控制可以通过驱动垫或PLC来完成。另外,它们将单相家用交流电转换为三相。这意味着我们不需要重新布线来为重型商用电机提供三相电流。”Kungl应用了一个驱动器来控制将奶酪托盘从盐水中提起的提升电机。另一个驱动器用于通风。法规要求食品工厂内部保持正气压,以防止污染物进入外部。驱动装置应用于向设备提供新鲜空气的反向加压空气处理机。

“将驱动器连接到压力传感器上很容易,”Kungl解释说。“这样,空气处理器只需要提供补充空气来保持正压。与使用60马力的老式风扇系统相比,您可以使用30马力的进气口获得少量空气。这需要大量的能量,考虑到你可以做同样数量的有用工作,获得更好的结果,而与固定供应和排气风扇系统的平衡系统相比,你只需要一半的马力。”

最后,Kungl在NEMA 12外壳中应用了一个更大的变频器来调节室外冷水机中的压缩机。该驱动器具有双重目的:节省成本并为客户提供广泛的适应性。

冷却器在建筑物的过程冷却和产品经过巴氏灭菌并需要冷却后的直接冷却之间进行调节。较大的驱动器控制涡旋压缩机的速度和容量,而两个较小的vfd控制Zeihl-Abegg冷凝器风扇电机,用于完全调制系统。这些类型的冷凝机组/冷却器是牛津能源解决方案公司生产的一种非常常见的产品,在食品加工和生物燃料领域很受欢迎。

可靠的驱动

工业驱动器是可靠的,有一个大的直流总线,给他们一个大的电压容限,并在美国制造。其他受欢迎的功能包括专门的算法流应用程序,简化实现,比例积分控制器和逻辑控制器,通常可以双重作为可编程逻辑控制附近的过程。高温等级122华氏度环境温度(50℃)无需特殊通风。

vfd的效率和可靠性帮助Gunn 's Hill Artisan Cheese改进其产品。

帕特里克·阿普尔比是丹佛斯公司销售副总裁。CFE Media内容经理Mark T. Hoske编辑,控制工程工厂工程、mhoske@cfemedia.com

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