面粉

背景

面粉是由谷物或其他含淀粉植物性食物制成的细粉，用于烘焙。虽然面粉可以由多种植物制成，但绝大多数是由小麦制成的。由小麦粉制成的面团特别适合烤面包，因为它含有大量的麸质，一种由强韧、有弹性的蛋白质组成的物质。面筋在整个面团中形成网络，捕获由酵母、发酵粉或其他发酵剂形成的气体。这会导致面团膨胀，从而产生轻盈柔软的面包。

面粉自史前时代就已制成。最早用于生产面粉的方法都是在石头之间磨碎谷物。这些方法包括研钵和杵（放在石碗中的石棒敲击谷物）、马鞍石（在石碗中滚动的圆柱形石头）和 quern（在顶部旋转的水平圆盘状石头）另一块水平石头上的谷物）。这些设备都是手工操作的。

磨盘是后来的发展，由一块垂直的、盘形的石头在谷物上滚动，坐在水平的盘形石头上。磨盘最初是由人力或动物力操作的。古罗马人使用水车为磨石提供动力。到 12 世纪，风车也被用来为欧洲的磨石提供动力。

北美殖民地的第一家磨坊于 1632 年出现在波士顿，由风力提供动力。该地区后来的大多数工厂都用水。水电和水运的可用性使宾夕法尼亚州的费城成为新独立的美国的制粉中心。 1784 年，奥利弗·埃文斯 (Oliver Evans) 在费城附近建造了第一家全自动磨坊。在下个世纪，随着铁路的发展，磨坊中心也随之移动，最终定居在明尼苏达州的明尼阿波利斯。在 19 世纪，轧机技术得到了许多改进。 1865 年，Edmund La Croix 在明尼苏达州的黑斯廷斯推出了第一台中矿净化器。该装置由振动筛组成，通过振动筛吹出空气以从磨碎的小麦中去除麸皮。由此产生的产品，称为中粉或粉，可以进一步研磨成优质面粉。 1878 年，第一台重要的辊磨机在明尼苏达州的明尼阿波利斯投入使用。这种新型磨机使用金属辊而不是磨石来研磨小麦。辊磨机比磨石更便宜、更高效、更均匀、更清洁。现代版本的中粉净化器和辊磨机今天仍然用于制造面粉。

原材料

虽然大多数面粉是由小麦制成的，但也可以由其他含淀粉的植物性食物制成。这些包括大麦、荞麦、玉米、利马豆、燕麦、花生、土豆、大豆、大米和黑麦。有许多小麦品种可用于制作面粉。一般来说，小麦要么是硬的（含有 11-18% 的蛋白质），要么是软的（含有 8-11% 的蛋白质）。用于烘烤面包的面粉由硬质小麦制成。硬质小麦中蛋白质的高百分比意味着面团将含有更多的面筋，使其比软质小麦粉发酵得更多。用于烘焙蛋糕和糕点的面粉由软小麦制成。通用面粉由软质和硬质小麦混合制成。硬粒小麦是一种特殊的硬质小麦品种，用来制作一种叫做粗面粉的面粉。粗面粉最常用于制作意大利面。

面粉通常含有少量添加剂。加入过氧化苯甲酰等漂白剂，使面粉更白。添加氧化剂（也称为改进剂），如溴酸钾、二氧化氯和偶氮二甲酰胺，以提高面粉的烘焙质量。这些试剂的添加量为百万分之几。自发面粉含有盐和膨松剂，如磷酸钙。它用于制作烘焙食品，无需添加酵母或发酵粉。大多数州要求面粉含有添加的维生素和矿物质，以替代在碾磨过程中损失的维生素和矿物质。其中最重要的是铁和维生素 B，尤其是硫胺素、核黄素和烟酸。

制造
过程

小麦分级

• 1 面粉厂收到小麦并进行检查。采集小麦样品进行理化分析。小麦的分级基于几个因素，其中最重要的是蛋白质含量。小麦与相同等级的小麦储存在筒仓中，直到需要碾磨。

净化小麦

The Young Millwright and Miller's Guide 中的插图，描述了自动化谷物磨坊的流程。 （来自亨利福特博物馆和格林菲尔德村的收藏。）

1795 年，一位美国工程师出版了一本名为《年轻磨坊主和米勒指南》的书。书中将简单的理论转化为一套机械装置，构成了面粉厂。书的背面是一幅图画，说明这些设备如何组成一条连续的生产线，在该生产线中，从流程的开始到生产结束都不需要人手。这本书的作者是奥利弗·埃文斯，他本人是磨坊主的儿子。他和他的兄弟们经营着自己的磨坊，开发了系统，并完善了导致自动化谷物磨坊的操作。

今天，埃文斯被认为是美国最雄心勃勃的机械创新者之一。他利用自己对水转动磨轮的方式的理解，将其发展成可行的谷物碾磨系统。

最重要的是，他的系统包含集成和自动化工厂的理念。当机器替代人工干预时，全自动装配线的问题就解决了。直到 1920 年代，亨利福特才完全应用了这一概念，他成功地开发了一条可操作的装配线。福特的优势在于生活在机器时代的末期，但奥利弗·埃文斯是第一个提出自动化概念的人。

亨利·普雷比斯

• 2 小麦在磨成面粉之前必须不含杂质。这需要几个不同的清洁过程。在每个纯化步骤中，小麦都会被检查并在必要时再次纯化。
• 3 用于净化小麦的第一个设备称为分离器。这台机器将小麦通过一系列金属筛网。小麦和其他小颗粒通过筛网，而大物体如棍棒和岩石则被去除。
• 4 小麦接下来通过一个吸气器。该设备的工作原理类似于真空吸尘器。抽吸器吸入比小麦轻的异物并将其清除。

• 5 其他异物的清除方法多种多样。一种称为圆盘分离器的设备将小麦移动到一系列带有凹痕的圆盘上，这些圆盘可以收集小麦粒大小的物体。较小或较大的物体经过磁盘并被移除。

  

• 6 另一种称为螺旋种子分离器的设备利用了小麦粒是椭圆形而大多数其他植物种子是圆形的事实。小麦沿着快速旋转的圆筒向下移动。椭圆形的小麦粒倾向于向圆柱体的中心移动，而圆形的种子倾向于向圆柱体的两侧移动，在那里它们被移除。
• 7 用于净化小麦的其他方法包括磁铁去除小块金属，擦洗器刮掉污垢和头发，以及电子色选机去除与小麦颜色不同的物质。

准备研磨小麦

• 8 将纯化后的小麦用温水清洗，然后放入离心机中甩干。在此过程中，任何残留的异物都会被冲走。
• 9 现在必须控制小麦的水分含量以允许外部 在研磨过程中有效去除麸皮层。这个过程被称为调节或回火。有几种方法可以控制每粒小麦中的水分含量。通常这涉及添加而不是去除水分。
• 10 冷处理包括将小麦在冷水中浸泡一到三天。暖调包括将小麦在 115°F（46°C）的水中浸泡 60-90 分钟，然后静置一天。热调理包括将小麦在 140°F (60°C) 的水中浸泡一小段时间。这种方法难以控制，很少使用。除了水，小麦也可以在不同的温度和压力下用蒸汽调节不同的时间。如果调理导致水分过多，或者小麦在纯化后恰好过于潮湿，则可以通过真空干燥机去除水分。

磨麦子

• 11 将不同等级和水分的小麦混合在一起，以获得一批具有制造所生产面粉所需特征的小麦。在这一点上，小麦可以在 Entoleter 中进行加工，Entoleter 是一种带有快速旋转圆盘的装置的商品名称，可以将小麦粒抛向小金属销。那些破裂的颗粒被认为不适合研磨并被去除。
• 12 小麦在两个称为破碎辊的大型金属辊之间移动。这些滚轮有两种不同的尺寸并以不同的速度移动。它们还包含螺旋凹槽，可裂开小麦粒并开始将小麦内部与麸皮外层分开。破碎辊的产品通过金属筛网将其分为三类。最好的材料类似于粗面粉，被称为中粉或面粉。较大的内部部分被称为粗面粉。第三类包括仍然附着在麸皮上的内部碎片。中矿移动到中矿净化器，其他材料移动到另一对破碎辊。大约需要四对或五对破碎辊来生产必要数量的中矿。
• 13 中矿净化器将中矿移过振动筛。空气被吹过筛网以去除与中粉混合的较轻的麸皮。中矿通过筛网得到更细的研磨。
• 14 米粉被成对的大而光滑的金属滚筒磨成面粉。每次研磨面粉时，它都会通过筛子将其分离成不同细度的面粉。这些筛子在面粉粗时用金属丝制成，而在面粉细时用尼龙或丝绸制成。通过筛分、分离和重新研磨面粉，可同时生产多种不同等级的面粉。根据需要将这些组合在一起以生产所需的最终产品。

加工面粉

• 15 通常在研磨后的面粉中加入少量漂白剂和氧化剂。根据法律要求添加维生素和矿物质以生产强化面粉。添加膨松剂和盐以生产自发面粉。面粉熟化一两个月。
• 16 将面粉装入可容纳 2、5、10、25、50 或 100 磅（约 0.9、2.3、4.5、11.3、22.7 或 45.4 公斤）的布袋中。对于大型消费者，它可能会装入 3000 磅（1361 公斤）的金属手提箱、45,000 磅（20,412 公斤）的卡车箱或 100,000 磅（45,360 公斤）的铁路箱中。

质量控制

面粉的质量控制从面粉厂收到小麦时开始。测试小麦的蛋白质含量和灰分含量。灰分是燃烧后残留的部分，由各种矿物质组成。

在纯化过程的每个步骤中，都会采集多个样品，以确保面粉中没有异物。由于面粉是供人类食用的，因此所有用于碾磨的设备都经过热蒸汽和紫外线彻底清洁和消毒。该设备还经过抗菌剂和抗真菌剂处理，以杀死任何可能污染它的微生物。热水用于去除这些试剂的任何残留痕迹。

研磨的最终产品在测试厨房进行烘焙测试，以确保其适用于预期用途。测量维生素和矿物质含量以符合政府标准。测量存在的添加剂的确切量以确保准确标记。

副产品/废物

小麦籽粒由三部分组成，其中两部分可被视为碾磨过程的副产品。麸皮是内核的外层，富含纤维。胚芽是谷粒的最里面部分，脂肪含量高。胚乳构成了谷粒的大部分，富含蛋白质和碳水化合物。全麦面粉使用内核的所有部分，但白面粉仅使用胚乳。

碾磨过程中去除的麸皮通常作为纤维来源添加到早餐麦片和烘焙食品中。它还广泛用于动物饲料。碾磨过程中去除的小麦胚芽通常用作食品补充剂或食用植物油的来源。像麸皮一样，它也用于动物饲料。