蛋撻液定量加注技術的應用研究

摘 要：針對蛋撻液制備過程中對原料比例精確控制的高要求，以及現有技術中常見的原料浪費和混合效果不理想等問題，本文開展了蛋撻液定量加注技術及其系統應用的研究。采用環形旋轉板與對接管相結合的設計，實現了多種原料的精準輸送，構建了一套高效的自動化配料流程。系統還創新性地引入了循環利用的清潔水管路和磁性密封結構，顯著提升了設備的運行穩定性和安全性能。實驗表明，該系統在加注精度、混合均勻性以及清潔便捷性等方面表現優異。

關鍵詞：蛋撻液；定量加注技術；自動化配料；PLC控制

Application Research on Quantitative Addition Technology of Egg Tart Liquid

WANG Deyu

（Hefei Qige Food Co.， Ltd.， Hefei 230011， China）

Abstract： In response to the high requirements for precise control of raw material ratios in the preparation of egg tart liquid， as well as the common problems of waste and unsatisfactory mixing effects in existing technologies， this paper conducts a study on the quantitative addition technology of egg tart liquid and its system application. The design combines a circular rotating plate with a connecting pipe to achieve precise transportation of multiple raw materials and construct an efficient automated batching process. The system also innovatively introduces clean water pipelines and magnetic sealing structures for recycling， significantly improving the operational stability and safety performance of the equipment. The experiment shows that the system performs excellently in terms of filling accuracy， mixing uniformity， and cleaning convenience.

Keywords： egg tart liquid; quantitative addition technology; automated batching; PLC control

作為制作蛋撻的關鍵性原料，蛋撻液的配比精準度對成品的口感與質量具有決定性作用。隨著食品工業向智能化和高效化轉型，傳統的人工配料方式已無法適應大規模生產的要求。自動化配料技術的普及，不僅大幅提升了生產效能，還有效減少了原料浪費。在多原料定量加注中，現有技術仍面臨設備結構復雜、配料精度不足以及清潔維護難度較高等瓶頸，限制了技術的進一步推廣和應用[1]。因此，如何進行創新設計改進加注流程，提升設備運行的效率與可靠性，已成為當前研究的重點方向。

1 蛋撻液自動配料與制備的技術現狀

1.1 自動化配料技術的應用現狀

近年來，隨著食品行業的迅速發展，自動化配料技術在食品加工領域的應用日益普及，特別是在對配料精度和生產效率要求較高的場景中，表現出顯著的技術優勢。該技術緊密結合機械設備與智能化控制系統，實現了從原料存儲、輸送到精確配比的全自動化處理過程。在乳制品、烘焙食品及飲料的生產中，該技術被廣泛用于實現復雜配方的精確控制。其核心在于通過各種傳感器和控制器對不同原料進行動態監控和定量輸送，確保產品質量的穩定性。配套的混合與攪拌裝置能夠保證多種原料充分均勻混合，為后續加工環節提供可靠的基礎保障。

1.2 現有技術中的問題與挑戰

目前，配料系統通常存在設備結構復雜、運行維護成本較高的問題，尤其是多管路的重復設置和設備在運行中頻繁出現的機械故障，這些問題限制了系統的高效運行。在多原料定量加注環節，設備的精度尚未完全滿足需求，導致配比誤差難以徹底消除，特別是在處理高黏度原料時，因流動性差而容易出現加注不均甚至堵塞的現象[2]。由于原料容易在管路和配料罐內殘留，增加了交叉污染的風險，尤其是在頻繁切換配方的情況下，難以實現快速清潔，進而對生產效率產生負面影響。現有自動化配料系統在智能控制能力上也存在不足，例如缺乏對環境變量的靈活適應性，無法動態調整操作參數，從而限制了其在復雜生產場景中的應用潛能。

2 蛋撻液定量加注系統的設計與實現

2.1 系統總體結構與設計思路

蛋撻液定量加注系統的設計以實現高效率、高精度和穩定運行為目標，整合了機械組件、傳感技術和自動化控制系統，構建了一套涵蓋原料輸送、精確加注和均勻混合的綜合性解決方案[3]。如圖1（立體圖）所示，蛋撻液定量加注系統的核心組件環繞分布，各核心組件環繞分布在基座上方。多個原料罐均勻環繞布置，用于存儲不同種類的原料，其頂部固定安裝環形頂板，該頂板為旋轉組件提供支撐。環形旋轉板通過內齒環與雙軸電機嚙合傳動，實現精準旋轉切換，從而使上對接管對準目標原料罐下的下對接管。抽泵通過上對接管和轉接管將原料輸送至中央的配料罐，在轉軸的帶動下完成攪拌，確保混合均勻性。紅外發生器與紅外接收器用于定位旋轉板的位置，確保對接精準。系統還設計了回流管和環管組成的清潔功能模塊，通過水循環實現自動清洗。整體設計不僅提高了系統運行效率，還優化了生產操作流程，為蛋撻液的規模化生產提供了堅實的技術支持。

2.2 定量加注技術核心部件分析

2.2.1 環形旋轉板與對接管設計

環形旋轉板由環形頂板和旋轉機構組成，能夠在驅動單元的作用下完成徑向旋轉。板上安裝的上對接管通過與不同原料罐對應的下對接管對接，實現了原料的快速切換和抽取。相比于傳統多管路設計，這種結構顯著減少了管路的重復配置，從而降低了設備的復雜性與制造成本。為了提高旋轉板與下對接管的對接精度，設計中采用了紅外傳感定位技術，利用紅外發生器與接收器的協作，實時檢測旋轉板的位置，針對食品加工對衛生要求較高的特點，上下對接管之間設計了自動密封裝置，結合磁性吸附和橡膠密封件，有效防止了輸送過程中的泄漏問題。在切換原料時，配合抽泵的反向抽取功能，可以回收管路中的殘余原料，避免浪費，減少不同原料之間的交叉污染。

2.2.2 配料罐攪拌系統

配料罐攪拌系統主要由攪拌軸、葉片和頂蓋組成，并由雙軸電機提供動力，能夠高效完成原料的混合任務。攪拌葉片采用分層設計，固定在攪拌軸外部，旋轉過程中對配料罐內不同位置的原料進行全面攪拌。葉片上方的圓錐形頂蓋可引導原料流向，并通過附加的副葉片產生離心甩動，進一步提高混合效果，從而使蛋撻液更加均勻。為適應不同原料的物理特性，攪拌系統具備靈活的調節功能，靈活調整轉速和攪拌時間適應不同的黏稠度和比例要求。攪拌系統與環形旋轉板緊密配合，在每次原料加注完成后立即開始混合，避免原料因長時間靜置而產生分層或沉積現象。

3 定量加注技術在蛋撻液制備中的應用研究

3.1 技術實施流程

3.1.1 原料準備與系統初始化

在原料準備階段，操作人員需要依據蛋撻液的配方要求，將細砂糖、牛奶和蛋液等原料分裝至多個獨立的原料罐中[4]。每個原料罐均配備液位傳感器，以便實時監控原料的存儲狀態。為避免原料在儲存過程中因時間過長而產生沉淀或分層，系統特別設計了自動攪拌功能，可以定時對原料進行均勻攪拌。系統初始化時，包括對環形旋轉板、對接管以及攪拌裝置的啟動和校準操作。PLC控制系統在初始化過程中會設定參數，保證環形旋轉板能夠精準對接原料罐，并按照預設的加注順序控制抽泵和攪拌葉片的工作。此外，還需對紅外傳感器和流量監測設備進行狀態檢測，確認其靈敏度和精度達到運行要求。

3.1.2 原料定量加注過程

在加注過程中，環形旋轉板在PLC系統的協調控制下，旋轉至目標原料罐的位置。上對接管與對應的下對接管精準對接后，抽泵開始工作，將原料通過管路輸送至配料罐。流量傳感器實時監控輸送量，并將數據反饋至PLC系統，用于動態調整加注參數，保證每種原料的加注量滿足配方要求。當加注接近目標量時，系統會逐步降低抽泵的運行速度，避免因慣性引起的過量加注。完成一種原料的加注后，旋轉板按照設定程序切換至下一個原料罐位置，重復此過程，直到所有原料完成加注。為避免不同原料之間的交叉污染，加注結束后，系統會啟動反向抽取功能，回收管路中的殘余原料，促使公共管路保持清潔。為提高效率，攪拌裝置會同步啟動，對已加注的原料進行初步混合，防止其沉淀[5]。

3.1.3 系統清潔與循環利用設計

為了實現高效清潔，系統配置了專用的清潔管路，清潔用水利用下對接管輸送至環形旋轉板和公共管路，配合電磁閥的開閉和抽泵的作用，能夠徹底清除管道內的殘余物料。在清潔循環中，清潔用水經過過濾裝置去除雜質后可再次使用，大幅減少了水資源的浪費。為進一步提高清潔效果，上下對接管之間采用了磁性密封設計，并結合反向抽取和旋轉沖刷技術，保證徹底清洗干凈設備內部的每個角落。清潔完成后，系統利用內置的干燥功能對關鍵部件進行吹干處理，防止水分殘留對下一批次原料造成影響。

3.2 加注精度分析與實驗驗證

定量加注技術在蛋撻液制備中的應用核心在于加注精度的控制。為了驗證系統的精度和穩定性，進行了系統化的實驗研究。實驗設計以驗證多種原料的加注量是否滿足設定比例為目標，結合流量監測和實際配料測量的方法，分析系統在不同運行條件下的加注精度和誤差范圍。實驗選取細砂糖、牛奶和蛋液3種常用原料，以設定比例（細砂糖25%、牛奶45%、蛋液30%）進行配比。具體步驟如下。

（1）系統初始化。啟動設備完成校準，確保流量傳感器、紅外傳感定位裝置和抽泵運行正常。

（2）設定加注參數。在PLC控制面板輸入目標加注量及比例，并啟動環形旋轉板使對接管對接原料罐。

（3）數據采集。在加注過程中，通過流量傳感器記錄實際輸送的每種原料量，并通過電子天平測量最終配料罐中的總量。

（4）誤差計算。將實際加注量與目標加注量進行比較，計算每次加注的誤差值。

（5）數據分析。通過多次實驗取平均值，分析不同原料在不同運行條件下的精度變化。實驗共進行

5次重復測試，記錄每次測試的目標量、實際量及誤差率，數據如表1所示。

實驗結果表明，該定量加注技術在蛋撻液制備中的應用具有良好的精確性和一致性，為工業化應用提供了技術支撐。同時，實驗結果也為進一步優化系統設計和改進運行邏輯提供了數據依據。

4 結語

本研究對蛋撻液定量加注技術的系統設計與實驗驗證，揭示了環形旋轉板、上下對接管、PLC控制系統及紅外傳感技術的協同作用如何在多原料精準輸送和高效混合中發揮核心作用。實驗表明，該系統能夠在誤差控制在±1%的前提下，實現無交叉污染的清潔操作，顯著提升生產效率和產品質量。研究中未發現顯著異常，但傳感器響應延遲及抽泵慣性導致的微小誤差尚需進一步優化。未來研究可針對復雜環境下的穩定性及與多種食品配料標準的適配性進行深入探索，進一步拓展其在其他工業領域中的應用潛能。

參考文獻

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[2]沈東強，史祥忠，沙文軒，等.響應面法優化藜麥蛋撻的制作工藝[J].現代食品，2022，28（3）：82-84.

[3]楊愛國.紅薯蛋撻的工藝研究[J].現代食品，2020（23）：107-110.

[4]龔雪娟，李正旭，房林波.豬油含量對蛋撻皮口感的影響分析[J].輕工科技，2020，36（9）：5-7.

[5]龔雪娟.豬油含量對蛋撻皮品質的影響[J].江蘇調味副食品，2020（2）：25-27.

作者簡介：王德玉（1977—），男，安徽淮南人，本科。研究方向：食品技術。