自動化蛋糕生產線是現代食品工業工程的典范,它將傳統烘焙中分散的步驟(稱料、混合、注模、烘烤、脫模、冷卻、裝飾、包裝)整合成一個高度協調、連續不斷的自動化系統。其核心原理是:通過一系列由中央控制系統指揮的專用設備,按照預設的工藝程序,在封閉或半封閉的路徑上,自動、連續地完成蛋糕從原料到成品的全部生產過程。
核心組成部分及其工作原理
一條完整的自動化蛋糕生產線通常由以下模塊順序組成:
1. 原料自動處理系統
原理: 取代人工稱量。大型生產線會使用 “粉體+液體自動計量系統”。粉倉中的面粉、糖、奶粉等通過氣力輸送或螺旋輸送機送到秤斗,液體罐中的水、蛋液、油等通過泵和流量計輸送,由高精度傳感器控制重量和比例。
目的: 確保配方絕對精確、衛生、高效,從源頭保證產品質量穩定。
2. 混合與攪拌系統
原理: 自動將上一步計量好的原料按工藝順序(如糖油法、粉油法、直接法)投入大型攪拌機(如臥式攪拌機)。攪拌機的速度、時間、溫度(如需冷卻加熱)全部由程序控制。
目的: 確保面糊的乳化程度、比重和粘度每一批都完全一致,這是蛋糕品質(口感、體積)穩定的基礎。
3. 輸送與注模系統
原理: 攪拌好的面糊通過負壓泵或正壓泵,經由管道輸送到連續式注模機。生產線傳送帶會帶動蛋糕模具(烤盤或杯托)以恒定速度移動,注模頭上的噴嘴會以精確的脈沖方式,將定量的面糊注入每一個模具中。注模量誤差極小。
目的: 實現高速、定量、均勻的填充,保證產品克重統一,外形美觀。
4. 烘烤系統
原理: 注入面糊的模具通過隧道式烤爐。烤爐通常很長(幾十米),內部根據不同產品的烘烤曲線,分為多個溫區(如升溫區、成熟區、上色區)。每個溫區獨立控溫,加熱方式(如上下熱風、紅外、微波輔助)可組合使用。傳送帶速度可調,以控制烘烤時間。
目的: 提供穩定、均勻、可精確控制的加熱環境,使蛋糕成熟、定型、上色,并殺滅微生物。
5. 脫模與冷卻系統
原理:
脫模: 烤好的蛋糕從烤爐出來后,會進行自動脫模。例如,對于杯托蛋糕,會使用高壓氣流將蛋糕吹出;對于烤盤蛋糕,會使用機械手進行吸取或翻轉扣盤。
冷卻: 脫模后的蛋糕會進入多層冷卻隧道,通過高效的循環冷風迅速將蛋糕中心溫度降至室溫。
目的: 脫模實現無人化操作;快速冷卻是為了在包裝前散去水分和熱量,防止包裝后結露變質,并穩定蛋糕結構。