Мельница (также: мельница для зерна , кукурузная мельница , мукомольная мельница , комбикормовый завод или комбикормовый завод ) перемалывает зерно злаков в муку и крупку . Термин может относиться как к механизму для измельчения, так и к зданию, в котором он находится. Крупа — это зерно, отделенное от мякины для подготовки к измельчению .
Греческий географ Страбон сообщает в своей «Географии», что водяная мельница для зерна существовала недалеко от дворца царя Митридата VI Евпатора в Кабире , Малая Азия , до 71 г. до н. э. [1]
Ранние мельницы имели горизонтальные лопастные колеса, устройство, которое позже стало известно как « скандинавское колесо », так как многие из них были найдены в Скандинавии. [2] Лопастное колесо было прикреплено к валу, который, в свою очередь, был прикреплен к центру жернова, называемого «бегуном». Вращающая сила, создаваемая водой на лопастях, передавалась непосредственно бегуну, заставляя его измельчать неподвижную « постель », камень аналогичного размера и формы. [2] Это простое устройство не требовало шестерен , но имело тот недостаток, что скорость вращения камня зависела от объема и расхода доступной воды и, следовательно, подходило только для использования в горных районах с быстрыми потоками. [ 2] Эта зависимость от объема и скорости потока воды также означала, что скорость вращения камня была очень изменчивой, и оптимальная скорость измельчения не всегда могла поддерживаться. [2]
Вертикальные колеса использовались в Римской империи к концу первого века до нашей эры, и они были описаны Витрувием . [3] Вращающаяся мельница считается «одним из величайших открытий человеческой расы». Это была очень тяжелая физически работа для рабочих, где рабы-рабочие считались мало чем отличающимися от животных, страдания которых были изображены в иконографии и « Золотом осле » Апулея . [4] [5] [6] Вершиной римской технологии, вероятно, является акведук Барбегаль и мельница , где вода с 19-метрового падения приводила в движение шестнадцать водяных колес , обеспечивая производительность помола, оцениваемую в 28 тонн в день. [7] Водяные мельницы, по-видимому, продолжали использоваться в постримский период.
В эпоху Западной Хань использовались мельницы с ручным управлением, в которых использовался кривошипно-шатунный механизм . [8]
В Византийской империи и Сасанидской Персии с 3-го века н. э. наблюдалось расширение помола зерна , а затем с 8-го века началось широкое распространение крупномасштабных заводских установок по помолу зерна по всему исламскому миру . [9] В средневековом Ближнем Востоке и Северной Африке были построены зубчатые мельницы , которые использовались для помола зерна и других семян для производства муки . [10] В исламском мире мельницы работали как от воды, так и от ветра. Первые ветряные мельницы были построены в 9-м и 10-м веках на территории современных Афганистана, Пакистана и Ирана. [11] В египетском городе Бильбейс был завод по переработке зерна, который производил примерно 300 тонн муки и зерна в день. [12]
С конца 10 века и далее наблюдалось расширение помола зерна в Северной Европе. [9] В Англии обзор Domesday 1086 года дает точное количество водяных мельниц в Англии: их было 5624, или примерно одна на 300 жителей, и это, вероятно, было типично для всей Западной и Южной Европы. С этого времени водяные колеса начали использоваться для целей, отличных от помола зерна. В Англии количество работающих мельниц следовало за ростом населения и достигло пика около 17 000 к 1300 году. [13]
Ограниченное количество сохранившихся примеров мельниц можно найти в Европе со времен Высокого Средневековья . Сохранившееся хорошо сохранившееся водяное колесо и мельница на реке Эбро в Испании связаны с Real Monasterio de Nuestra Senora de Rueda , построенным монахами-цистерцианцами в 1202 году. Цистерцианцы были известны своим использованием этой технологии в Западной Европе в период с 1100 по 1350 год.
Хотя термины «мукомольная мельница» или «кукурузная мельница» могут относиться к любой мельнице, которая перемалывает зерно, эти термины исторически использовались для местной мельницы, куда фермеры приносили свое собственное зерно и получали молотую муку или муку за вычетом процента, называемого «пошлиной мельника». [14] Ранние мельницы в Англии почти всегда строились местным лордом поместья и имели исключительное право (право мукомольства ) на долю всего зерна, перерабатываемого в общине. [15] [16] Позже мельницы поддерживались фермерскими общинами, и мельник получал «пошлину мельника» вместо заработной платы. Большинство городов и деревень имели свои собственные мельницы, так что местные фермеры могли легко привозить туда свое зерно для помола. Эти общины зависели от своей местной мельницы, поскольку хлеб был основной частью рациона.
Классические конструкции мельниц обычно работают на воде , хотя некоторые из них приводятся в действие ветром или домашним скотом. В водяной мельнице открывается шлюз, чтобы вода могла течь на или под водяное колесо, заставляя его вращаться. В большинстве водяных мельниц водяное колесо устанавливалось вертикально, т. е. ребром, в воде, но в некоторых случаях горизонтально (колесо ванны и так называемое норвежское колесо ). Более поздние конструкции включали горизонтальные стальные или чугунные турбины , и их иногда переоборудовали в старые колесные мельницы.
В большинстве мельниц с приводом от колеса большая зубчатая передача, называемая ямным колесом , установлена на той же оси, что и водяное колесо, и это приводит в движение меньшее зубчатое колесо, валлоуер , на главном приводном валу, проходящем вертикально снизу вверх здания. Эта система передач гарантирует, что главный вал вращается быстрее, чем водяное колесо, которое обычно вращается со скоростью около 10 об/мин .
Сами жернова вращаются со скоростью около 120 об/мин [ сомнительно – обсудить ] . Они уложены друг на друга. Нижний камень, называемый кроватью , закреплен на полу, в то время как верхний камень, бегун , установлен на отдельном шпинделе, приводимом в движение главным валом. Колесо, называемое каменной гайкой, соединяет шпиндель бегуна с главным валом, и его можно отодвинуть в сторону, чтобы отсоединить камень и остановить его вращение, оставив главный вал вращаться для приведения в действие других механизмов. Это может включать в себя приведение в действие механического сита для очистки муки или вращение деревянного барабана для намотки цепи, используемой для подъема мешков с зерном на вершину мельницы. Расстояние между камнями можно изменять для получения требуемого сорта муки; сближение камней дает более тонкую муку. Этот процесс, который может быть автоматическим или контролироваться мельником, называется ширением . [17]
Зерно поднимается в мешках на пол для мешков в верхней части мельницы на подъемнике . Затем мешки опорожняются в бункеры, где зерно падает вниз через воронку к жерновам на каменном полу ниже. Поток зерна регулируется путем встряхивания его в пологом наклонном желобе (тапке ) , из которого оно падает в отверстие в центре бегунка. Измельченное зерно (мука) собирается, когда оно выходит через пазы в бегунке из внешнего обода камней, и подается вниз по желобу для сбора в мешки на земле или полу для муки . Похожий процесс используется для зерна, такого как пшеница , для производства муки и для кукурузы для производства кукурузной муки .
Чтобы предотвратить вибрации от жерновов, которые расшатывали здание, их обычно устанавливали на отдельном деревянном фундаменте, не прикрепленном к стенам мельницы, известном как шелуха. Этот фундамент изолировал здание от вибраций, исходящих от камней и главной передачи, а также позволял легко выравнивать фундамент, чтобы жернова оставались идеально горизонтальными. Нижний подстилающий камень помещался во вставку в шелухе, а верхний бегун — выше уровня шелухи.
Американский изобретатель Оливер Эванс произвел революцию в трудоемком процессе ранних мельниц в конце восемнадцатого века, когда автоматизировал процесс приготовления муки. Его изобретения включали Элеватор, деревянные или жестяные ведра на вертикальной бесконечной кожаной ленте, используемые для перемещения зерна и муки вертикально вверх; Конвейер, деревянный шнек для горизонтального перемещения материала; Хоппер-бой, устройство для перемешивания и охлаждения свежемолотой муки; Дрель, горизонтальный элеватор с заслонками вместо ковшей (аналогично использованию конвейера, но проще в изготовлении); и Спускник, бесконечная лента (кожаная или фланелевая) в желобе, которая наклонена вниз; лента помогает перемещать молотую муку в желобе. Самое главное, что он объединил их в единый непрерывный процесс, общая конструкция позже стала известна как Автоматическая (или Автоматизированная) мельница. В 1790 году он получил третий федеральный патент на свой процесс. В 1795 году он опубликовал «Руководство для молодых мастеров и мельников», в котором подробно описывался этот процесс. [18]
Сам Эванс не использовал термин «мельница» для описания своей автоматической мельницы, которая была специально спроектирована как торговая мельница (он использовал более общий термин «водяная мельница»). В своей книге он единственно упоминает «крупу» (или «крупы») по отношению к небольшим партиям зерна, которые фермер приносил, чтобы смолоть для себя (что обычно называется бартером или индивидуальным помолом). В своей книге Эванс описывает систему, которая позволяет последовательно измельчать эту крупу, отмечая, что «мельница, построенная таким образом, может измельчать крупу днем и выполнять торговую работу ночью». [19] Со временем любая небольшая мельница старого образца стала общеизвестной как «крупомолочная» (в отличие от крупных заводских мельниц).
.jpg/1280px-Pittsburg_August_2015_10_(Pilgrim's_Pride_feed_mill).jpg)
Современные мельницы обычно используют электричество или ископаемое топливо для вращения тяжелых стальных или чугунных зубчатых и плоских валков для отделения отрубей и зародышей от эндосперма . Эндосперм измельчается для получения белой муки, которая может быть повторно объединена с отрубями и зародышами для получения цельнозерновой или муки Грэма . Различные методы помола дают визуально разные результаты, но могут быть сделаны для получения эквивалентного по питательным и функциональным характеристикам продукта. Мука, помолотая жерновами, предпочитается многими пекарями и сторонниками натуральной пищи из-за ее текстуры, орехового вкуса и веры в то, что она питательнее и имеет лучшие хлебопекарные качества, чем мука, помолотая стальными жерновами. [20] Утверждается, что, поскольку камни измельчаются относительно медленно, зародыши пшеницы не подвергаются воздействию таких чрезмерных температур, которые могли бы вызвать окисление жира из зародышевой части и прогорклость, что уничтожило бы часть витаминного содержания. [20] Было обнаружено, что мука, полученная путем помола на жерновах, содержит относительно много тиамина по сравнению с мукой, полученной путем вальцевой помолки, особенно при помоле из твердой пшеницы. [20]
Мукомольные мельницы перемалывают только «чистое» зерно, из которого предварительно удалены стебли и шелуха , но исторически на некоторых мельницах также размещалось оборудование для обмолота , сортировки и очистки перед помолом.
Современные мельницы, как правило, представляют собой «торговые мельницы», которые либо находятся в частной собственности и принимают деньги или обменивают зерно на помол, либо принадлежат корпорациям, которые покупают немолотое зерно и затем владеют произведенной мукой.
Одним из распространенных вредителей, встречающихся на мукомольных заводах, является средиземноморская мучная моль . Личинки моли производят паутинный материал, который засоряет оборудование, иногда вызывая остановку зерновых мельниц. [21]
скандинавское колесо.
