Home  /  Sectoren  /  Zuivel-en algemene voedingsindustrie  /  Casestudie kaaswrongel

Eet uw pomp ook de kaas van uw brood?

Opmerking: deze casestudy is enkel van toepassing voor harde kazen

Er heersen enkele hardnekkige vooroordelen over wat nu de juiste pomp in een productieproces van harde kazen is. Als deze vooroordelen (zie verderop in het artikel) niet kloppen, halen kaasproducenten niet het maximum uit hun proces. Dit voor zowel de efficiëntie van het proces als de kwaliteit van het product.

Daarom hebben we onderzocht of deze vooroordelen enige waarheid bevatten en dit in samenwerking met een producent van emmentaler kazen.

Tegelijkertijd probeerden we ook een courant probleem op te lossen in het productieproces van harde kazen. Bij het produceren van harde kazen ontstaat namelijk vaak een ongewenst bijproduct, namelijk stofwrongel.

Dit bijproduct wordt liever vermeden, aangezien het een negatief effect heeft op de kwaliteit van de kaas en bijgevolg de opbrengsten van de kaasproducent.

Het punt is: hoe meer van dit bijproduct (stofwrongel) geproduceerd wordt, hoe minder er van het hoofdproduct (de kaas zelf) overblijft.

Een van de belangrijkste reden voor het ontstaan van stofwrongel is te ruw verpompen van het product. Geen wonder dus dat de keuze van de pomp een grote rol speelt in het voorkomen van stofwrongel.

Met een concreet praktijkvoorbeeld willen wij graag aantonen hoe een juiste pompselectie dit probleem oplost en tegelijkertijd de kwaliteit en efficiëntie van het proces verhoogt.

Casestudie: verpompen van kaaswrongel bij harde kazen

Lees deze casestudie en ontdek:

  • Hoe je stofwrongel kan vermijden dankzij een goede pompselectie
  • Welk pomptype het meest geschikt is voor de productie van harde kazen

 

Huidige visie op de markt

Op dit moment komen er zo’n 4 types pompen courant voor in het productieproces voor harde kazen:

  1. Monotype pomp
  2. Sinuspomp
  3. Lobbenpomp
  4. Vortex pomp (centrifugaalpomp met vortex waaier)

Er wordt algemeen aangenomen dat vortex pompen en lobbenpompen de beste pompen zijn om wrongel te vermijden.  Laat ons deze 2 soorten pompen eens van naderbij bekijken.

Ten eerste lobbenpompen. Deze hebben het voordeel dat ze langzaam draaien en weinig beschadiging aanbrengen, maar wel het nadeel dat ze vrij duur zijn (vooral voor grote debieten hoger dan 50 m³/h). Bovendien hebben ze nog een afzonderlijke CIP-pomp nodig (CIP = cleaning in place).

Ten tweede vortex pompen, dit zijn een type van centrifugaalpompen met teruggetrokken waaier (vortex waaier) die rechte schoepen heeft en een pomphuis dat helemaal rond is (Figuur1).

Er wordt verondersteld dat de teruggetrokken waaier ervoor zorgt dat de wrongel niet “door” de waaier moet en daarom minder beschadigt dan een gewone waaier.

Maar kloppen deze veronderstellingen of zijn het vooroordelen? 

 

 

Doorsnede vortexpomp

Alternatief mogelijk?

Is een vortex pomp nu echt de beste oplossing voor dit probleem? Bij het benaderen van deze vraag hielden we het volgende in het achterhoofd:

"Een pomp met de hoogst mogelijk efficiëntie zal zorgen voor een zachter verpompen van het medium en dus voor minder beschadiging van de wrongel"

Om tot een alternatief te komen, hebben we gebruik gemaakt van ons CFD-systeem (= Computational Fluid Dynamics). Deze software maakt het mogelijk om een simulatie te maken van het medium in de pomp. Wat ons de kans gaf om volgende punten te verbeteren:

  • Verminderen van de turbulenties;
  • Verhogen van de efficiëntie;
  • Wat zal resulteren in een algemeen zachter verpompen van het medium.

Deze studie leidde ons tot een Packo pomp met de volgende karakteristieken:

  • Hoge efficiëntie pomp;
  • Pomphuis met slakkenhuis vorm;
  • Gesloten waaier met 3D-bladen.

In een volgende stap hebben we onze oplossing vergeleken met de met de gebruikelijke vortex pomp en dat bij hetzelfde werkingspunt: 60 /h bij 7m. Dit gaf het volgende resultaat:

Vortex waaier

  • Snelheden > 15 m/s
  • Dode zones
  • Grote variatie in snelheid
  • Efficiëntie: 58%

⇒ Bruuske verpomping

Gesloten waaier

  • Snelheden < 7 m/s
  • Geen dode zones
  • Kleine snelheidsvariatie in de pomp
  • Efficiëntie: 75%

⇒ Zachte verpomping

Wat dus al snel duidelijk werd uit deze test is dat een gesloten waaier een hogere efficiëntie behaalt dan de vaak gebruikte vortex waaier.

In het standaardgamma van Packo bieden wij 2 pompen aan die voldoen aan deze karakteristieken, de FP3 en MFP3. Deze pompen konden dus gebruikt worden voor onze test bij de klant.

In de praktijk

Voor dit onderzoek hebben wij nauw samengewerkt met een klant die emmentaler kaas produceert. Zoals de meeste kaasproducenten gebruikten zij ook vortex pompen in hun productieproces.

Vooraleer er sprake was om met Packo testen uit te voeren, had de klant al zelf een aantal zaken uitgeprobeerd:

  • Een lagere en hogere snelheid van de pomp ingesteld;
  • Langere en korte vultijd ingesteld;
  • Een verschillende druk bij het vulmondstuk (0.25 - 0.5 bar);
  • Vulmondstuk met verschillende diameters (17 –  22 mm).

Al deze aanpassingen brachten zoals verwacht geen duidelijke verbeteringen aan het licht, in sommige gevallen werd er juist een vermindering van de kwaliteit vastgesteld.

Een mindere kwaliteit van kaas is trouwens merkbaar aan volgende kenmerken:

  • Aanwezigheid van stofwrongel op verschillende plaatsen op het oppervlak, waardoor er tijdens het persen van de jonge kaas problemen zijn met het scheiden van vast (wrongel) en vloeibare fase (wei);
  • Ongelijke vulling van de mal;
  • Kaasbollen die in het midden dunner zijn dan aan de buitenkant;
  • Kaasbollen met verschillend gewicht;
  • Scheuren in de kaas.

Doelstellingen onderzoek

Om van een geslaagde oefening te kunnen spreken had onze klant de volgende doelstellingen vooropgesteld:

  • Vultijd van de kaasvorm ca. 12-13 min;
  • Druk aan de vulmond altijd tussen 0.30-0.35 bar;
  • Gelijke verdeling van de wrongel bij de verschillende kaasbollen (6, 8 & 10);
  • Geen stofwrongel;
  • Hetzelfde gewicht bij alle kaasbollen (ca. +/-3kg);
  • Consistente vulling (symmetrisch);
  • Kwaliteit van de kaas sluit aan bij de markteisen (aantal gaten, duurzaamheid & houdbaarheid).

Systeemparameters praktijktest

Ondertussen werd er bij de klant een evaluatie gemaakt van de gehele installatie. Om zo te kunnen bepalen welke pomp en onder welke omstandigheden deze het beste resultaat zou behalen. Om op die manier een optimale selectie te kunnen maken.

  • Beoogde werkingspunt: 60m³/h @8,6m. 
  • Pompselectie een Packo FP3/100-250 pomp met volgende karakteristieken:
    • Motor van 5,5kW – 6-polig (1000 rpm => 700 rpm);
    • Gesloten waaier;
    • Pomprendement van circa 75% bij het werkingspunt.

Deze pomp werd in het productieproces bij de kaasmakerij ingezet en aan verschillende testen onderworpen om te onderzoeken wat de optimale instellingen zijn. Dit is nodig aangezien er verschillende types van kaas gebruikt worden (6/8/10) die andere snelheden en werkingspunten vereisen.

Hieronder vindt u een overzicht terug van de instellingen die getest zijn en wat de finale resultaten zijn geworden.

 

 

 

 

 

De FP3-serie die in de praktijktest is gebruikt

Testfase Finale setting

Druk bij de dispenser

0.1 – 0.6 bar

0.30 – 0.35 bar

Vultijd

9-13 minuten

12 minuten

Pompsnelheid Verschillende snelheden 600 tot 700 RPM

Had de pomp er kaas van gegeten?

Nu rest nog het belangrijkste. Bracht de test bij de klant positieve resultaten naar voren?

Na het invoeren van de FP3-pomp in het productieproces zagen we de volgende resultaten:

  • Geen verliezen meer als gevolg van stofwrongel;
  • Symmetrische kazen;
  • Hetzelfde gewicht van kaas bij de productie van de verschillende kaasbollen (6, 8 & 10);
  • Kwaliteit van de kaas sluit aan bij de markteisen (aantal gaten, duurzaamheid & houdbaarheid);
  • Zeer laag geluidsniveau tijdens verpompen van de wrongel

Nog beter, al deze veranderingen zorgden ervoor dat na 3 (!) maanden de pomp zichzelf had terugbetaald.

Een goede pompselectie had hier dus een positieve impact op het volledige productieproces: van de efficiëntie van het proces, tot de kwaliteit van de kazen zelf.

Contacteer ons en we bewijzen dit ook voor uw proces.

Geïnteresseerd of vragen?
Contacteer ons