自动化蛋糕生产线是现代食品工业工程的典范,它将传统烘焙中分散的步骤(称料、混合、注模、烘烤、脱模、冷却、装饰、包装)整合成一个高度协调、连续不断的自动化系统。其核心原理是:通过一系列由中央控制系统指挥的专用设备,按照预设的工艺程序,在封闭或半封闭的路径上,自动、连续地完成蛋糕从原料到成品的全部生产过程。
核心组成部分及其工作原理
一条完整的自动化蛋糕生产线通常由以下模块顺序组成:
1. 原料自动处理系统
原理: 取代人工称量。大型生产线会使用 “粉体+液体自动计量系统”。粉仓中的面粉、糖、奶粉等通过气力输送或螺旋输送机送到秤斗,液体罐中的水、蛋液、油等通过泵和流量计输送,由高精度传感器控制重量和比例。
目的: 确保配方绝对精确、卫生、高效,从源头保证产品质量稳定。
2. 混合与搅拌系统
原理: 自动将上一步计量好的原料按工艺顺序(如糖油法、粉油法、直接法)投入大型搅拌机(如卧式搅拌机)。搅拌机的速度、时间、温度(如需冷却加热)全部由程序控制。
目的: 确保面糊的乳化程度、比重和粘度每一批都完全一致,这是蛋糕品质(口感、体积)稳定的基础。
3. 输送与注模系统
原理: 搅拌好的面糊通过负压泵或正压泵,经由管道输送到连续式注模机。生产线传送带会带动蛋糕模具(烤盘或杯托)以恒定速度移动,注模头上的喷嘴会以精确的脉冲方式,将定量的面糊注入每一个模具中。注模量误差极小。
目的: 实现高速、定量、均匀的填充,保证产品克重统一,外形美观。
4. 烘烤系统
原理: 注入面糊的模具通过隧道式烤炉。烤炉通常很长(几十米),内部根据不同产品的烘烤曲线,分为多个温区(如升温区、成熟区、上色区)。每个温区独立控温,加热方式(如上下热风、红外、微波辅助)可组合使用。传送带速度可调,以控制烘烤时间。
目的: 提供稳定、均匀、可精确控制的加热环境,使蛋糕成熟、定型、上色,并杀灭微生物。
5. 脱模与冷却系统
原理:
脱模: 烤好的蛋糕从烤炉出来后,会进行自动脱模。例如,对于杯托蛋糕,会使用高压气流将蛋糕吹出;对于烤盘蛋糕,会使用机械手进行吸取或翻转扣盘。
冷却: 脱模后的蛋糕会进入多层冷却隧道,通过高效的循环冷风迅速将蛋糕中心温度降至室温。
目的: 脱模实现无人化操作;快速冷却是为了在包装前散去水分和热量,防止包装后结露变质,并稳定蛋糕结构。