食品饮料加工中的湿度调节

天气和湿度是食品加工行业每天都要面对的因素。在食品饮料加工过程中如果出现了湿度不符合要求的情况，可能会为最终产品带来质量问题。由于吸湿性物质会吸收水分，湿度的微小变化也会影响到产品的一致性，包括在加工前期的物料分离阶段。

本文将评估湿度调节的重要性、湿度高低对产品带来的影响，同时阐明理想的控制存储条件，并推荐用于控制湿度的措施及设备。尤其是在糖果行业，由于糖具有极强的吸湿性，高糖含量的产品对湿度波动极为敏感。
 
调节湿度的重要性

湿度控制不仅仅存在于一个行业，它影响到所有的加工行业。我们要认识到湿度的存在，并对可能出现的问题迅速纠正。保持湿度控制非常重要且必要，这样才能确保生产出一致、高质量的产品；同时确保生产过程中设备的性能是理想的，以及确保产品在销售前被正确地存储。

不同湿度的问题可以在任何阶段产生，甚至在加工前期原料颗粒分离的时候。吸湿粉末从有湿度的空气中吸收水分，这增加了原料的粘结力，降低了流动力。如果一种材料进入到潮湿环境中会发生膨胀，颗粒就会在膨胀过程中聚集在一起。粉状材料会随着湿度的上升而结块，在某一时刻，它们的湿度水平已无法被正确处理，最终将导致停产。同时还必须考虑在国内不同地区或在经历多次季节性变化的环境中加工材料所面临的挑战，根据情况采用适当的加工技术。

湿度失控会造成产品损失、成本增加和收入减少，除此之外，还有一些严重的后果需要给予重视。食品、保健品、饮料等车间对生产洁净度要求很高，通常为10万级至万级以上，但同时车间的空气湿度长时间过高或过低，会让空气中细菌滋生。当湿度增加时，即使在通常清洁的地区，也存在微生物生长的风险。一些菌群在相对湿度超过30%时就可以增长；细菌和其他生物污染（霉菌、病毒、真菌、螨虫）在相对湿度超过60%的环境中可以活跃地繁殖。这些细菌在没有气流的情况下生长，随后通过气流被传递到食物中。突然间，出现了一个比产品质量不一致更大的问题：湿度过高或过低会滋生霉菌或细菌，导致保质期缩短。

湿度水平的影响

随着湿度水平的波动，产品将变得更加难以转移或运输，因为在吸收水分后，重量更大，且变得更黏。随着时间的推移，输送管线会开始聚集和结块，降低气动速率，并慢慢堵塞线路。除了效率低下之外，当管道堵塞时，人们也开始担心卫生问题。当湿度水平不平衡时，工厂维护团队将需要更频繁地维护线路，从而导致系统停机。

了解这一点后，有效对抗湿度的工艺系统是配备干燥机，这将有助于正确干燥产品；其他工艺系统将与清除或去结块装置集成，从而消除结块并防止堵塞。在机械或气动传输系统中，湿度是确保传输速率一致的关键。
特别是在糖果行业，不一致的湿度水平会导致许多产品问题，其中大部分是肉眼可见的。糖果通常由蔗糖和玉米糖浆制成，两者都具有很强的吸湿性。高湿度对糖果的影响包括外观浑浊、颗粒状和不规则的涂层以及糖霜。由于产品无法正常冷却，产品可能会出现粘性、流动性问题或高含水量。这些问题可能会导致保质期缩短以及消费者退货。湿度较低的糖果产品会更易碎；产品干燥过快可能会破裂。干燥的材料也更具磨蚀性，导致设备磨损率增加。产品的外观对于糖果产品非常重要，因此高或低湿度水平会严重影响这些产品的“货架吸引力”。

理想的控制存储条件

除了有适当的工艺来应对湿度挑战外，建立理想的控制储存条件也将使产品受益。当湿度水平有误时，它们可能会开始变形、分离或破裂。纸包装会变得潮湿，金属包装会开始腐蚀。包装的目的是保护食品或饮料产品，因此，由于湿度对包装的改变可能会影响产品内部的安全。

糖果储存建议相对湿度为40% (rh)。罐装糖果产品的储存条件应为相对湿度40%至50%。相对湿度值对于避免产品粘附或开裂非常重要。理想的制造环境将考虑在加工前原料的存放条件，以及产品在运送到最终目的地之前的存放条件。

用于控制湿度的设备

在控制湿度时，在整个系统中识别和使用合适的设备至关重要。对于专注于巧克力或酸奶的产品，封闭式皮带涂布机是一种可靠的方法，可以均匀地涂布产品，同时避免水分积聚。自动带式涂布机可以减少手工涂布产品等过程中可能引入的水分。

喷雾干燥器可以从液体/浆料生产干粉，因为产品是快速干燥与热气体。热敏性和耐热性的食物在这个过程中受益。随着粘稠度的降低，最终产品得到了改善。喷雾干燥机是完全自动化和连续工作的，这使得产量更高。
匹配工业抽湿机配合送排风系统方案的，可选择冷冻除湿机，应当具有自行运行、分段调节的功能，并考虑到不一样的季节的风量匹配要求也是不一样的，提高除湿量，降低能耗。当室内风干的食品向空中发散湿气，被冷冻除湿机吸入后，会遇到低温盘管降温凝露成水，就是去除水分。再经过加热盘升温，降低其相对湿度后，再匹配一定的风量、风速后，送至风干房内。这样不停地循环，食品中的水分不断被空气除湿机排出，从而达到食品风干的效果。在处理的过程中，可以引进少量的新风，再排出少量排风换气，可以达到去除异味的作用。

对工业除湿机来说，食品行业的企业更重视除湿效率和除湿能力。大多数的工业用除湿机都装有温湿度传感器，它可以通过感应车间环境来调节湿度。除湿速度快、效率高，除湿量在150 L以上，可满足数百平方米食品工业厂房的除湿要求。另外，部分工业除湿机具有净化功能，通过双边超厚滤网或光催化净化，可使食品加工车间内的空气洁净，保证其产品的生产质量和安全性。

工业抽湿机在食品加工行业的作用无可置疑，提醒食品仓库选择工业除湿机的时候，要根据使用空间的实际大小、所处地域的气候环境、密闭程度及不同食品的温/湿度需求来决定食品仓库需要配置的工业除湿机。

糖果加工的温度控制

对于糖果产品，冷却通道确保通过的产品处于受控环境中。冷却隧道可提供分批或连续工艺，产品的缓慢干燥可提供高效可靠的冷却。 冷却隧道可以在隧道顶部配备一个冷空气扩散器，在其他地方安装一个单独的回风。绝缘门和侧面有助于使外部环境因素远离产品。在包装和发货仓库区域，工业除湿机可防止糖果和纸板箱粘在一起，确保成品的质量。

当涉及到环境时，软糖产品也是非常特殊的。尽管自动沉积器是软糖沉积的理想选择，但生产环境扮演着机器无法顾及的重要角色。在沉积时，软糖必须冷却并凝胶一段时间，以达到适当的水分含量。今天的许多软糖食品依赖于“无淀粉”技术，这意味着它们被放置在柔性硅胶模具中，然后冷却并凝胶化，然后从模具中取出并涂上油或糖涂层。

由于这个过程，软糖很容易受到1%到2%的湿度变化的影响。如果软糖放置太久，它们会变硬或起硬壳。如果过快地从模具中取出，它们就会变得黏糊糊的。拥有合适的空调、除湿机、烘干机等可以避免混乱的局面。最后，在最终产品的生产中发挥作用的不仅仅是加工设备，而是贯穿整个生产空间的设备。

所有上述设备都必须考虑在其加工的质量中如何存在水分。例如，在干燥的环境中快速发送的大块材料只会让外表面干燥，而中心仍然保留着高水分。停留时间必须被准确控制，以便内部水分能够在颗粒本身内部转移。
对于糖果制造商而言，哪种工业除湿机是合适的，采用冷凝原理还是采用干燥剂原理取决于不同的因素：房间大小与环境温度一样重要。糖果生产中有严格的湿度控制，红糖或原糖的相对湿度低于40％。在包装区域，建议的温度和相对湿度分别为20°C和30％。不一样的糖果成品，需要不一样的工业除湿机。

尽管原始的湿度水平不在制造商的控制范围内，但可以为特定的产品和行业创造可控的环境和流程。评估产品的特性以及对湿度和天气的反应，将是最终过程工艺应该包括哪些内容的重要指标。对一种产品来说可能是完美的干燥空气，但对另一种产品来说可能是一场噩梦。通过将正确的工艺与正确的设备和环境相结合，产品将受益，实现可重复的结果，减少停机时间，并提高工作效率。对原料、加工和储存方面的情况进行思考，将使产品获得成功。

作者：Kelly Froehlich、Kevin Laud

摘自：Food quality and safety杂志

来源：荣格-《国际食品加工及包装商情》

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