Forbedring af produktiviteten i fødevareindustrien ved hjælp af fugtighed

Styring af vandindholdet i fødevarer er en afgørende strategi for at maksimere udbyttet og opretholde kvaliteten. De vigtigste faktorer, der påvirker mængden og hastigheden af vandbevægelsen fra og til fødevarerne, er den relative luftfugtighed i den omgivende atmosfære og eksponeringstiden. Dette gør fugtighedsregulering afgørende.

De mest almindelige krav til fugtighedsregulering i fødevareproduktionsanlæg – både hvad angår befugtning og affugtning – omfatter følgende.

Forebyggelse af udtørring af overfladen: Fugtighedstab fra fødevarernes overflade kan medføre dannelse af en hinde eller skorpe, hvilket kan forringe produktets udseende. Hvis et produkt efterfølgende ændrer form, kan dette ydre lag desuden revne, hvilket giver et sprækket udseende.

Forebyggelse af fordampningstab: Fordampning af fugt fra fødevarer kan have mange skadelige virkninger – hvis produktet sælges efter vægt, vil det medføre et øjeblikkeligt fald i udbyttet. Derudover kan produktets kvalitet, udseende og holdbarhed alle blive forringet som følge af fugttab.

Undertrykkelse af luftbårne forurenende stoffer: Miljøer til fødevareproduktion kan indeholde betydelige mængder luftbåren forurening – for eksempel mel eller sukker.

Opretholdelse af en middel til høj luftfugtighed vil få luftbårne forurenende stoffer til at klæbe sammen og udfældes lettere fra luften, hvilket holder luften renere og miljøet mere sikkert for personalet.

Forebyggelse af statisk elektricitet: Luft med en luftfugtighed på 55 % RH eller mere fungerer som en naturlig leder af elektrisk ladning. Dette er en effektiv måde at forebygge statisk elektricitet i fødevareproduktionsmiljøer. Statisk elektricitet kan forårsage problemer for følsomme produkter såsom vafler eller tilhørende elementer såsom emballage.

Luftkøling: Koldtvandsluftbefugtere leverer 680 W evaporativ køling til luften for hver 1 kg fordampet vand. Da et luftbefugtningssystem kan levere hundredvis af kilo fugt pr. time til lave drifts- og energiomkostninger, udgør det en økonomisk metode til at køle et stort produktionsområde.

Kondensationskontrol: Ved at opretholde den korrekte luftfugtighed i produktionsområder for våd mad reduceres dannelsen af kondens på lofter, vægge og genstande i rummet. Dette er vigtigt i henhold til HACCP-reglerne og for at sikre et sikkert og sundt arbejdsmiljø.

Forbedring af belægning og tørring: Produktionsprocesser, der involverer tørring, afkøling eller belægning af produkter, kan alle påvirkes af luftfugtigheden. Ved at opretholde det optimale miljø forbedres hastigheden af disse processer, og spild reduceres.

Når det ideelle luftfugtighedsniveau er fastlagt, er det nødvendigt at beregne, om der skal tilføres fugt (luftbefugtes) eller fjernes fugt (affugtes) for at opretholde dette niveau. En psykrometrisk beregning kan fastslå forskellen mellem den relative luftfugtighed og den ønskede tilstand. Her tages der højde for den involverede luftmængde, luftforholdene ved start og slutning samt alle eksterne faktorer, der påvirker luften. Disse eksterne faktorer kan omfatte antallet af luftskifte i et område, udeluftens temperatur og fugtighed samt eventuelle eksisterende fugtkilder i området.

Denne beregning bør udføres af en fagperson med speciale i fugtighedsregulering. Resultatet vil være en mængde fugt pr. time, der skal tilføres eller fjernes fra luften, hvilket derefter bestemmer størrelsen på den nødvendige luftbefugter eller affugter. Det er vigtigt at huske, at selv når luftfugtigheden i et produktionsområde er på et angiveligt optimalt niveau, kan en temperaturforskel mellem produkterne og luften forårsage produktionsproblemer i form af enten fordampningstab eller fugtoptagelse. Jo større temperaturforskellen er, desto større er denne negative effekt.

Valgmuligheder for luftbefugtere

Luftbefugtningssystemer kan tilføre fugt direkte til et rum eller til et central luftbehandlingsaggregat (AHU). For at tilføre vand til luften kan det koges og frigives som damp, fordampe fra en våd overflade eller omdannes til en aerosol.

Dampbefugtere anvendes ofte i små eller mellemstore anlæg, hvis der kræves en særlig nøjagtig fugtighedsregulering, eller til specifikke anvendelser, såsom ovne, hvor et damprør udgør en mere praktisk løsning.

Fordampningsbefugtere anvendes typisk i luftbehandlingsanlæg (AHU’er) og tilbyder høj ydelse og energibesparende drift. Luften, der passerer gennem AHU’en, strømmer gennem en fugtig evaporativ kassette og absorberer vand undervejs.

Sprøjtebefugtere anvendes ofte i større erhvervsarealer eller kølerum. Sprøjtesystemer kan enten sætte vandet under tryk med en pumpe for at skabe en aerosol, der frigives fra en række dyser, eller kombinere det med en trykluftforsyning for at forstøve vandet.

Ultralydsluftbefugtere bruger en hurtigt svingende membran, der er nedsænket i vand, til at skabe en tåge. Denne spredes ud i luften med en ventilator. Disse typer luftbefugtere bruges ofte i køledisplays eller kolde områder, da tågen har en meget lille dråbestørrelse, der let absorberes af den kolde luft.

Muligheder for luftbefugtere

For at fjerne fugt fra luften kan den enten kondenseres ud på en kold overflade eller absorberes af et tørremiddel. Når man skal beslutte, hvilken teknologi der er mest velegnet til en anvendelse inden for fødevareproduktion, er det vigtigt at tage højde for det krævede fugtighedsniveau og rumtemperaturen. Kondensaffugtere er ideelle til områder, der kræver en fugtighed på 50 % RH eller mere og omgivelsestemperaturer på over 15 °C. Under disse niveauer er sorptionsaffugtere ofte mere effektive.

Sprøjte- og ultralydsluftbefugtere bør altid køre på drikkevand og være udstyret med vandfiltre for at forhindre, at forurenende stoffer trænger ind i systemet. Ud over en forsyning med frisk, filtreret vand skal luftbefugteren være udstyret med automatiske skylle- og tømningscyklusser for at sikre, at vandet, der ledes ind i luftbefugteren, ikke kan stå stille i rørsystemet i perioder, hvor anlægget ikke er i drift. Derudover kan der anvendes vandbehandlingssystemer til at behandle vandet – enten med sølvion- eller ultravioletsterilisering. Dette dræber eller inaktiverer eventuelle resterende mikroorganismer.

Ethvert befugtnings- eller affugtningssystem, der anvendes i erhvervslokaler, skal regelmæssigt vedligeholdes i overensstemmelse med producentens anbefalinger. Dette bør omfatte desinfektion af alle våde overflader.

Tilbagebetalingstid!

Mange fødevareproducenter oplever økonomiske tab på grund af manglende forståelse for fugtighedsniveauerne i fabrikken. Tab som følge af produktionsproblemer accepteres simpelthen som en uundgåelig del af fremstillingsprocessen. Investering i fugtighedsreguleringssystemer kan give et hurtigt afkast.

Den økonomiske gevinst vil komme fra det primære formål med fugtregulatoren. Hvis formålet er at forhindre fordampningstab, kan beregningen være relativt enkel, baseret på den forventede forbedring i udbyttet. Det er vigtigt at overveje, om forbedringen i udbyttet er baseret på salgsværdien af det færdige produkt eller værdien af de primære ingredienser, der er nødvendige for at udligne tabet.

Ud over det øgede udbytte, er der så også en forbedring i energi- eller arbejdsomkostningerne som følge af denne øgede produktivitet? For eksempel kan maskinens nedetid for at afhjælpe et problem eller det at være nødt til at kassere en procentdel af et produktionskørsel alt sammen gå ud over den samlede effektivitet i en produktionsvirksomhed.

Når man vurderer omkostningerne ved et fugtighedsreguleringssystem, er det vigtigt ikke blot at tage højde for den oprindelige anskaffelsespris, men også energiforbruget, installationsomkostningerne, idriftsættelse (hvis påkrævet), rutinemæssig vedligeholdelse og om der regelmæssigt er behov for forbrugsdele.