Производство муки: от древнего помола к современному качеству

Общие сведения

Мука — это тонко помолотый порошок, получаемый из злаков или других крахмалистых пищевых растений, и является краеугольным камнем современного выпечки. Хотя различные культуры могут давать муку — пшеница, ячмень, кукуруза, рожь и другие — отраслевым стандартом остается пшеница. Высокое содержание клейковины в пшеничной муке, эластичный белковый матрикс, дает тесту способность удерживать газы разрыхлителя и подниматься в легкую, пышную текстуру.

Производство муки датируется доисторическими временами, когда ранние люди помолоть зерно между камнями. Традиционные инструменты включали 모르тар и пестик, седлокамень и жернов — ручные устройства, заложившие основу для последующих инноваций.

Жернов, более позднее эволюционирование, объединил вертикальный диск с горизонтальным, позволяя непрерывный помол. Римляне ввели водяные колеса для привода этих камней, а к XII веку европейские ветряки еще больше автоматизировали процесс.

Первая мельница Северной Америки появилась в Бостоне в 1632 году, приводом ветром. Последующие мельницы полагались на воду, делая Филадельфию ключевым молотильным центром в ранних США. Полностью автоматизированная мельница Оливера Эванса под Филадельфией (1784) и переход к Миннеаполису с подъемом железных дорог обозначили следующий промышленный скачок. На протяжении XIX века технологические прорывы — такие как очиститель миддинглов Эдмунда Ла Круа 1865 года и внедрение валковых мельниц 1878 года — революционизировали качество и эффективность муки. Современное помол все еще использует эти базовые технологии.

Сырьё

Хотя пшеница доминирует, муку можно сделать из ячменя, гречихи, кукурузы, лимовых бобов, овса, арахиса, картофеля, сои, риса и ржи. Сорта пшеницы классифицируют как твердую (11–18% белка) или мягкую (8–11% белка). Мука твердой пшеницы предпочтительна для хлеба из-за более высокой клейковины, в то время как мука мягкой пшеницы дает нежные торты и выпечку. Универсальные смеси комбинируют оба типа. Дурум-пшеница, твердый сорт, дает семолу для пасты.

Мука может содержать следы добавок: отбеливатели (напр., пероксид бензоила) для белизны, окислители (бромат калия, диоксид хлора, азодикарбонамид) для улучшения выпечных свойств, и самоподъемная мука, включающая соль и фосфат кальция. Пищевое обогащение — добавление железа и витаминов группы B, таких как тиамин, рибофлавин и ниацин — обязательно в большинстве юрисдикций для компенсации потерь питательных веществ при помоле.

Процесс производства

Градирование пшеницы

• 1. При поступлении пшеницу осматривают и отбирают пробы для физико-химических характеристик. Содержание белка, самый критичный параметр, определяет пригодность зерна для разных типов муки. Пшеница идентичного сорта хранят вместе в элеваторах до необходимости.

Очистка пшеницы

Иллюстрация из «Руководства юного мельника и мельника», изображающая процессы автоматизированной зерновой мельницы. (Из коллекций Музея Генри Форда и Гринфилд Вилладж.)

Оливер Эванс, мельник-инженер, опубликовал «Руководство юного мельника и мельника» в 1795 году, описывая первую полностью автоматизированную зерновую молотильную линию. Его система устранила ручное вмешательство и ввела концепцию интегрированного завода — идею, которая позже вдохновила конвейер Генри Форда.

• 2. Перед помолом пшеница должна быть свободна от посторонних примесей. Множественные стадии очистки, каждая с последующим осмотром, обеспечивают чистоту.
• 3. Сепаратор использует металлические сита для удаления крупных остатков, таких как ветки и камни.
• 4. Аспиратор действует как пылесос, втягивая более легкие загрязнения.
• 5. Дисковый сепаратор движет пшеницу по впадинчатым дискам; зерна того же размера, что и пшеница, проходят сквозь, в то время как более мелкие или крупные частицы удаляют.
• 6. Спиральный сепаратор семян использует овальную форму пшеничных зерен против круглых семян. По мере вращения цилиндра пшеница направляется к центру, а круглые семена дрейфуют к бокам для удаления.
• 7. Дополнительные методы включают магнитные сепараторы для металла, скобилки для грязи и волос, и электронные цветовые сортировочные машины для исключения не-белого материала.

Подготовка пшеницы к помолу

• 8. После очистки пшеницу моют в теплой воде, а затем сушат в центрифуге для устранения остаточных примесей.
• 9. Контроль влажности, известный как кондиционирование или замачивание, настраивает внешний слой отрубей для эффективного удаления при помоле. Обычно воду добавляют, а не удаляют.
• 10. Холодное кондиционирование включает замачивание пшеницы при 4–10 °C в течение 1–3 дней; теплое кондиционирование использует 46 °C в течение 60–90 минут с последующим днем отдыха; горячее кондиционирование, при 60 °C на короткий период, редко используется. Паровое кондиционирование предлагает альтернативу, а избыточную влагу можно удалить вакуумными сушилками.

Помол пшеницы

• 11. Пшеница разнородных сортов и уровней влажности смешивают для создания партии с желаемыми характеристиками. Энтолетер, высокоскоростное дисковое устройство, дробляет зерна, неподходящие для помола.
• 12. Разламывающие валы — два больших металлических вала разного размера и скорости — трескают зерна, разделяя внутреннюю часть от отрубей. Полученный материал проходит через сита, давая миддинглы (тонкую муку), семолу (крупный продукт) и куски с отрубями. Множественные наборы разламывающих валов используют для производства достаточных миддинглов.
• 13. Очиститель миддинглов использует вибрирующее сито; воздух поднимает более легкие частицы отрубей, позволяя миддинглам пройти для дальнейшей очистки.
• 14. Финальный помол использует большие гладкие валы. После каждого прохода сита разной мелкости (металлическая проволока для грубого, нейлон или шелк для тонкого) разделяют сорта муки. Через повторное просеивание и повторный помол производят множество типов муки и смешивают их по необходимости.

Обработка муки

• 15. После помола добавляют минимальные отбеливающие и окисляющие агенты, за которыми следует обязательное витаминно-минеральное обогащение. Самоподъемная мука включает соль и разрыхлители. Мука выдерживают 1–2 месяца для развития вкуса.
• 16. Упаковка варьируется от 2, 5, 10, 25, 50 или 100 фунтовых тканевых мешков (≈ 0,9–45 кг) до промышленных контейнеров: 3000-фунтовые металлические бункеры (≈ 1361 кг), 45 000-фунтовые автомобильные бункеры (≈ 20 412 кг) и 100 000-фунтовые ж/д бункеры (≈ 45 360 кг).

Контроль качества

Контроль качества начинается при приеме пшеницы, где измеряют белок и зольность (минеральное содержание). На протяжении очистки выборка гарантирует удаление загрязнений. Молотильное оборудование проходит строгую очистку: горячий пар, ультрафиолет, антимикробные обработки устраняют микробные угрозы, за которыми следуют горячие промывки для удаления остатков.

Финальная мука оценивают в тестовых кухнях на выпечное качество, обеспечивая соответствие предполагаемым применениям. Регуляторное соответствие проверяют через витаминно-минеральные анализы и точное квантование добавок, гарантируя точную маркировку.

Побочные продукты / Отходы

Пшеничное зерно состоит из трех частей: отруби (внешний волокнистый слой), зародыш (внутренний жировой ядро) и эндосперм (белково-углеводный объем). Цельнозерновая мука включает все три, в то время как белая мука использует только эндосперм.

Отруби обычно добавляют в хлопья и выпечку для клетчатки и используют в кормах для животных. Зародыш, богатый маслом, служит пищевой добавкой и компонентом кормов.