Жернова или жернова — это камни, используемые в мельницах , для измельчения , дробления или, более конкретно, помола пшеницы или других зерен. Иногда их называют точильными камнями или шлифовальными камнями .
Жернова поставляются парами: неподвижное основание с выпуклым ободом, известное как жернов [1] (или нижний жернов ) [2] и вращающийся бегун с вогнутым ободом [3] . Движение бегуна поверх жернова создает «ножничное» действие, которое измельчает зерно, застрявшее между камнями. Жернова сконструированы таким образом, что их форма и конфигурация помогают направлять молотую муку к внешним краям механизма для сбора.
Бегун поддерживается крестообразной металлической деталью ( мельничной жерновкой или колечком), прикрепленной к «головке булавы», увенчивающей главный вал или шпиндель, ведущий к приводному механизму мельницы ( ветер , вода (включая прилив ) или другие средства).
Часто упоминаемое как «старейшая отрасль промышленности», использование жерновов неразрывно связано с историей человечества. Интегрированное в пищевые процессы со времен верхнего палеолита , его использование оставалось постоянным до конца 19-го века, когда его постепенно заменил новый тип металлического инструмента . Тем не менее, его все еще можно увидеть в сельских домашних установках, например, в Индии , где 300 миллионов женщин ежедневно использовали ручные мельницы для производства муки в 2002 году. [4]
Самые ранние свидетельства использования камней для измельчения пищи найдены в северной Австралии, в скальном убежище Маджедбебе в Арнем-Ленде , возрастом около 60 000 лет. Точильные камни или жернова, как их называли, использовались аборигенами по всему континенту и островам, и ими торговали в районах, где подходящий песчаник не был доступен в изобилии. Различные камни были приспособлены для измельчения разных вещей и различались в зависимости от местоположения. Одним из важных применений было измельчение продуктов питания, в частности, семян для выпечки хлеба, но камни также были приспособлены для измельчения определенных видов крахмалистых орехов, охры для произведений искусства, растительных волокон для ниток или растений для использования в кустарной медицине , и используются до сих пор. Австралийские жернова обычно представляют собой большой плоский камень песчаника (из-за его абразивных свойств), используемый с верхним камнем, известным как «мюллер», «пундер» [5] или пестик . Аборигены современного штата Виктория использовали точильные камни для измельчения корней, луковиц, клубней и ягод, а также насекомых, мелких млекопитающих и рептилий перед их приготовлением. [6]
Тщательное изучение палеолитических шлифовальных инструментов ( галька , круг , ступка с пестиком и т. д.) позволяет нам определить характер воздействия на материал и выполняемый жест; затем можно определить функцию инструмента, а также вид деятельности, в которой он участвовал.
Неандертальцы уже использовали примитивные орудия для измельчения различных веществ, о чем свидетельствует наличие примитивных мельниц в конце мустьерского периода и жерновов в шательперронском периоде . Начиная с ориньякского периода (около 38 000 лет назад) кроманьонцы регулярно использовали жернова, удлиненные жернова и круглые колеса. Начиная с граветтского периода (около 29 000 лет) это оборудование стало более разнообразным, с появлением новых типов инструментов, таких как жернова и пестики.
В конце палеолита жернова из Вади Куббания (Ближний Восток, 19 000 г. до н. э.) были задействованы в пищевых процессах и связаны с остатками клубневых растений, которые, как известно, требовали измельчения перед употреблением, либо для извлечения их токсинов ( Cyperus rotundus, мускари), либо для удаления волокнистой текстуры, которая делала бы их неперевариваемыми (Scirpus maritimus). [7] Корневища папоротников и кожура плодов пальмы дум , также найденные на этом месте, измельчаются для улучшения их питательных качеств; таким образом, они дополняли мясную диету охотников-собирателей . Измельчение семян ячменя или овса практиковалось в конце верхнего палеолита ( Франхти ) или в кебарийский период ( Охало II , 19 000 г. до н. э.). [8]
По мере совершенствования инструментов материал измельчался все более тонко, но только когда он становился настоящим порошком, мы могли говорить о помоле. Таким образом, люди европейского верхнего палеолита уже разделяли помол и размол , о чем свидетельствует появление в это время первых шлифовальных плит, используемых с жерновами или жерновами. Хотя нет никаких свидетельств помола диких злаков в раннем верхнем палеолите, по крайней мере в Европе, нет никаких оснований не полагать, что другие растительные вещества ( желуди , орехи , фундук и т. д.) и животные вещества ( жир ) уже измельчались в пасту перед приготовлением. Аналогично, вполне вероятно, что жернова использовались в это время в технических целях, для измельчения минеральных веществ ( красителей ) и определенных растительных или животных волокон для технического использования.
В эпоху мезолита и неолита , с одомашниванием растений, появились гораздо более крупные, полностью сформированные инструменты для измельчения, толчения и размола. Начиная с натуфийского периода , можно найти несколько типов жерновов рядом, например, глубокий «корытообразный» жернов или плоский жернов, что указывает на специализацию их функции. На Ближнем Востоке пестик-мельница начала развиваться в кебарийский и натуфийский периоды. Постепенно он превратился в тяжелый, как правило, деревянный, метательный пестик. Этот тип оборудования до сих пор используется во многих регионах, например, в Эфиопии для размола проса.
Появление плоских, удлиненных жерновов в период Натуфии ( Абу-Хурейра на Евфрате ) датируется 9-м тысячелетием до н. э. Они имеют более крупные активные поверхности и знаменуют собой возникновение нового жеста — помола спереди назад обеими руками, что подразумевает новую позу для тела, стоящего на коленях перед жерновами. Появление больших, асимметричных, формованных жерновов ( Мурейбет , Шейх Хассан, около 10 000 лет до н. э.) привело к появлению «седловидных» жерновов, которые до сих пор известны как метате . [ 9]
.jpg/1280px-Millstone_(Myllynkivi).jpg)
На археологическом объекте Телль Абу Хурейра , еще в 8-м тысячелетии до н. э., женские скелеты показывают следы остеоартрита в коленях, деформации позвоночника и деформации первой плюсневой кости , патологии, связанные с длительными периодами сгибания во время измельчения, что подтверждает теорию о том, что древние люди практиковали половое разделение труда . [10] В Индии жернова ( чакки ) использовались для измельчения зерна и специй. Они состоят из неподвижного каменного цилиндра, на котором вращается меньший каменный цилиндр. Меньшие, для домашнего использования, обслуживались двумя людьми. Более крупные, для общественного или коммерческого использования, использовали скот для вращения верхнего цилиндра. Сегодня большинство каменных мельниц (атта чакки) оснащены нижними вращающимися каменными и верхними неподвижными каменными жерновами, также называемыми шикхарскими наждачными камнями, которые изготавливаются из абразивных наждачных зерен и крупы со связующим веществом, похожим на цемент Сорель. Эти камни изготавливаются из двух типов абразивных наждаков: натурального яшмового красного наждака или синтетического кальцинированного бокситового черного наждака. [ необходима цитата ]
В Корее было три разных жернова, каждый из которых был сделан из разных материалов и служил разным целям, таким как молотьба, помол и производство крахмала. Как правило, ручка жернова в Корее делалась из ясеня, процесс изготовления ручки из ясеня был известен как «Мулпуре-наму». Чтобы убедиться, что все «в порядке» с созданием жернова, каменщик в древней Коре предлагал еду и алкоголь в ритуале. [11]
Жернова были завезены в Британию римлянами в I веке нашей эры и широко использовались там с III века нашей эры. [12]
В 1932-1933 годах в Украине во время искусственного голода, известного как Голодомор , советские власти запретили использование жерновов, утверждая, что жернов — это «механизм обогащения» (что было негативным термином в советской коммунистической идеологии). [13] Это заставило украинских селян прятать свои ручные жернова и тайно использовать их во время голода. В ответ советские власти регулярно обыскивали деревни в поисках «незаконных» жерновов и уничтожали их. [13] В 2007 году жители села Викторовка в Черкасской области построили памятник, используя жернова, которые им удалось спрятать и спасти от советского разграбления во время Голодомора . [13]
Подготовка растительных продуктов ( корни , клубни , миндаль , листья и т. д.), животных продуктов ( костный мозг , сухожилия и т. д.) или минеральных продуктов ( охра ) путем измельчения или размалывания для потребления или технического использования существует уже несколько десятков тысячелетий. В отличие от дробления, при котором твердая оболочка, такая как скорлупа или кость, разбивается для извлечения ее содержимого, в этом случае цель состоит в том, чтобы превратить гораздо более мягкий материал в порошок или пасту.
В зависимости от места и времени жернова использовались для «сухого» помола: при производстве муки , сахара или специй , а также для приготовления каолинита , цемента , фосфата , извести , эмали , удобрений и других минералов . Операция помола может также выполняться «мокрым» способом, как в случае с манной крупой из твердых сортов пшеницы , никстамалем или измельчением семян горчицы . Во время подготовки некоторые виды сырья образуют естественно текучую пасту, как при измельчении оливок или какао .
В своей типологии ударных инструментов Андре Леруа-Гуран выделяет несколько семейств жестов, три из которых имеют решающее значение для подготовки сырья:
До изобретения водяной мельницы мельницы работали с использованием «силы», то есть силы животных или людей.
.jpg/1280px-Metate_(fcm).jpg)
Метат — это нижний жернов для домашнего использования, для помола зерна . Он использовался в течение нескольких тысяч лет (около 3000 г. до н. э.) в культурной области Мезоамерики , и его название происходит от науатльского « метатль ». [14]
Сегодняшние жернова монолитные, обычно из базальта , безногие или треножники, прямоугольные и слегка вогнутые на шлифующей поверхности. Эти жернова связаны с двуручным колесом, называемым « мано », размер которого обычно превышает ширину жернова и который приводится в движение попеременно-прямолинейным движением. На треножниках одна из ножек немного выше двух других, что придает всему агрегату наклон, при этом пользователь стоит перед самой высокой частью.
Изготовление жерновов было по сути мужским занятием. В доиспанские времена мельники использовали только каменные инструменты, и эта практика сохранялась в некоторых деревнях до середины XX века. Использование металлических инструментов, вероятно, унаследованных от строительных каменщиков, позволило использовать самые твердые базальты, в результате чего жернова служили более тридцати лет. В то время как изготовление аподовых жерновов из каменных блоков, отшлифованных естественным образом в русле реки, когда-то было доступно многим фермерам, производство триподовых метатов требует особого мастерства.
Измельчение играет ключевую роль в мексиканской кухне . Сухое измельчение возможно, но очень немногие рецепты производятся таким образом: жареный кофе , жареная кукуруза или бобы , соль , сахарные головы и какао измельчаются в порошок. Но большинство блюд требуют измельчения с водой. Фрукты измельчаются в соки, бобы или вареные овощи, ингредиенты добавляются в различные острые соусы и, прежде всего, кукуруза используется для приготовления лепешек , которые составляют основу каждого блюда. Последние готовятся из никстамаля , то есть сухих зерен кукурузы, сваренных с лаймом, затем промытых водой, которая размягчает зерна и производит пасту. Кукурузу или никстамаля можно измельчать для приготовления других блюд, кроме котлет: тамалес , позоле , атоле , пиноле и маса , с вариациями тонкости помола в зависимости от использования.
Метат использовался исключительно женщинами, и в землях миштеков место, где находился жернов, было зарезервировано для женщин. Пара часто приобретает или получает жернов, когда обустраивает дом. Это приобретение представляет собой крупные расходы в жизни миштековского крестьянина, о чем свидетельствуют завещания дворян и богатых крестьян с 16 по 18 века, включавшие метаты. [14]
Ежедневные лепешки готовятся из достаточно увлажненного кукурузного теста , которое, в отличие от муки, не подлежит консервированию. Эта техническая характеристика, несомненно, объясняет, почему домашние метаты не были заменены столетия назад мельницами, как это было в Европе. Во время войн 19 века и Мексиканской революции 1910 года мексиканские армии сопровождались женщинами и метатами, чтобы обеспечить управление страной; испанское завоевание не заменило лепешки хлебом — совсем наоборот. В конце 19 века владельцы крупных плантаций ввели моторизованные кукурузные мельницы, которые освободили женский труд для работы на полях. [15] С 1920 года в сельской местности появились электрические мельницы, принадлежавшие муниципалитетам, кооперативам или частным лицам. Однако, все еще используемые сегодня, нижние жернова по-прежнему являются частью сельского наследия Мексики.
Город Олинф был разрушен в 348 г. до н. э. Филиппом II Македонским , и название « Олинфский жернов, Олинфская мельница, Олинфская мельница » стало применяться к этому типу мельницы, который представляет собой настоящую техническую революцию . В 1917 г. грек Константинос Куруниотис разъяснил работу жернова с воронкой, который играл важную роль в Древней Греции . [16]
В мельнице Олинфа нижний жернов (4) имеет прямоугольную форму и опирается на стол (5); его длина составляет от 0,42 м до 0,65 м, ширина от 0,36 м до 0,54 м и толщина от 0,08 до 0,25 м. Дробилка, образующая верхний жернов (обычный жернов (3)), обычно прямоугольная, иногда овальная, с центральной воронкой, параллельной длинным сторонам, предназначенной для приема зерна для помола. Мельница увенчана горизонтальной осью, прикрепленной к шарниру ( 1) с одной стороны стола, другой конец которой управляется рабочим, который перемещает рычаг (2) вперед и назад по горизонтали. Таким образом, мельница Олинфа демонстрирует начало механизации, поскольку мельники теперь стоят на ногах, что облегчает работу.
Этот тип мельницы, безусловно, появился еще в начале V века до н. э. Его использование было широко распространено во всей греческой цивилизации в IV веке до н. э., от Македонии до Пелопоннеса , и было принято так далеко, как острова Анатолии , Египет и современная Сирия . Это продолжалось в I веке до н. э., а иногда и позже, как показывают раскопки на Агоре в Афинах . Важность этого типа мельницы для греческого мира была подтверждена открытием в 1967 году 22 бункерных мельниц в грузе корабля, потерпевшего крушение у Кирении , датируемого концом IV века до н. э. Растущий спрос, несомненно, привел к стандартизации в производстве и специализации производственных центров. Например, плоские арголидийские жернова, сделанные из андезита и риолита , производились в местных карьерах ( Коринфский перешеек , Саронический залив ), в то время как жернова поступали из более отдаленных карьеров (острова Нисирос , Милос ). [16]
Использование этого типа мельницы не ограничивалось помолом злаков, как предполагают находки из Тасоса или Лавриона : ее также использовали для помола руды, чтобы откалибровать ее для последующего отбора путем промывки. Она могла даже появиться в шахтах холмов Пангеон . Текст Агафархида о золотых рудниках Египта в I веке до н. э., переданный Фотием и Диодором , упоминает мельницу с рычагом:
«Женщины и пожилые мужчины затем получают эту руду, измельченную до размера гороха, бросают ее в жернова, в многочисленные ряды, по два или три человека, стоящих у каждого рычага, и размалывают ее». Версия Фотия указывает « по обе стороны » рычага. [16]
Его также называют «ручным жерновом», «ручным жерновом» или «мулине», а на латыни он называется « molendinum bracchis » или « molendinum manuale ».
По словам де Барри, самый старый круглый каменный жернов был обнаружен в руинах города Олинф : это был жернов маслобойни , а не мукомольной мельницы. Историки Мари-Клер Амуретти и Жорж Коме [17] отмечают, что эти жернова появились раньше самых ранних известных примеров круглых зерновых мельниц. Так что, вероятно, именно благодаря производству масла появилась первая роторная дробильная машина. Затем последовали злаки и другие фрукты и семена. [18]
.jpg/1280px-Arab_women_working_primitive_grain_mill_LOC_matpc.06018_(cropped).jpg)
Считается, что самые старые вращающиеся жернова появились в Испании 2500 лет назад (600 г. до н. э. - 400 г. до н. э.). [19] [20] [21] Похоже, что вращающиеся жернова распространились в конце V века до н. э. из Испании, [19] и что они были напрямую получены в результате попыток усовершенствовать мельницу Олинфа. [22] Андре Леруа-Гуран утверждает, что « преобразование прямолинейного возвратно-поступательного движения в круговое непрерывное движение приводит к другой форме помола ». Некоторые авторы не согласны с ее географическим происхождением, которое для некоторых находится « в направлении Карфагена и сирийско-египетского региона », для других « одновременно в Испании [23] [24] и Англии », и даже несмотря на то, что она была найдена в Китае в I веке до н. э. [22] По словам Л. А. Морица, вращающаяся зерновая мельница появилась только в I веке до н. э. Он основывает свою демонстрацию на латинских текстах, в частности, на текстах Плавта и Катона , и фиксирует введение этого типа между временем смерти Плавта в 184 г. до н. э. и составлением « De agri cultura» около 160 г. до н. э. [16]
В Европе можно выделить несколько типов мельниц в зависимости от морфологии жерновов, используемых в этих ручных вращающихся мельницах.
Кельтская мельница состоит из массивных жерновов с коническим внешним профилем и практически плоскими активными поверхностями камней.
В Дакии , между 1-м веком до н. э. и 1-м веком н. э., кельтская мельница превратилась в промежуточный тип с двумя жерновами, наложенными друг на друга и интегрированными, с трехлопастным загрузочным отверстием. Более резко сужающиеся внутренние поверхности жерновов обеспечивали более быстрый поток зерна под действием силы тяжести, но качество полученной муки оставалось посредственным. С другой стороны, усилие, необходимое для работы с текущим жерновом, значительно. Профиль жерновов затрудняет их резку, навязывает стандартизацию жерновов и объясняет их распространение и поддержание в данном регионе. [16] Некоторые образцы имеют более плоские колеса с гораздо меньшей конусностью, что уменьшает массу камня. Скорость вращения стала выше, обеспечивая больший гироскопический эффект , но также требуя установки системы когтей, закрепленных расплавленным свинцом на верхней стороне подвижного колеса, чтобы удерживать его на месте вокруг оси. [14]
Романизация привела к широкому использованию ручных мельниц, которые были усовершенствованы с точки зрения объема за счет увеличения диаметра и уменьшения высоты и веса. Профиль жерновов стал более плоским, и был введен ряд усовершенствований, таких как верхний клин для центрирования подвижного колеса на оси. [14] Также появилось устройство для регулировки расстояния между жерновами ( анилл ), что позволило контролировать качество помола (I в. до н. э.), а радиусы, вырезанные в жернове, могли подчеркнуть естественную абразивность камня. [22] Более поздние разработки, такие как установка двойного рычага или использование кривошипа, закрепленного в центре жернова (XIV-XV вв.), привели к тому, что этот тип ручных мельниц использовался в сельской местности до XX века. [14]
Поскольку они изнашиваются быстрее, этот тип жерновов требует более строгого отбора камней, среди которых базальт занимает привилегированное место. Большая часть камня, используемого во времена Римской империи, по-видимому, поступала всего из нескольких карьеров. Во Франции жернова из Кап-д'Агда поставлялись в Лангедок и Прованс ; дальше на север карьеры из Центрального массива ( Вольвик ) поставлялись на обширную территорию, простирающуюся от Аквитании до Гельветических долин ; наконец, от долины Соны до границы с Германией жернова поступали в основном из карьеров Эйфеля ( Майен ). [22]
В Европе в целом ручная мельница оставалась основным методом помола вплоть до конца античности, а затем и на протяжении всего Средневековья ; она начала уступать место достижениям водяных, а затем и ветряных мельниц.
С диаметром, ограниченным досягаемостью движения руки, т. е. от 40 до 70 см, ручная мельница могла производить только ограниченное количество муки и поэтому была в основном зарезервирована для домашнего использования. Увеличивая диаметр и, прежде всего, высоту мета ( нижний жернов) и катилла (бегунковый жернов), римляне смогли преодолеть это ограничение с помощью помпейской мельницы на животной тяге , также известной как «кровяная» мельница . [26]
В этой мельнице нижний жернов имеет коническую форму сверху, а бегунковый жернов выглядит как песочные часы , нижняя половина которого покрывает коническую верхушку нижнего жернова. Верхняя часть бегункового жернова действует как воронка , и между двумя жерновами сохраняется небольшой зазор. Ходовое колесо вращается вокруг деревянной оси, встроенной в стоящее колесо, и именно благодаря его подвешиванию на этой оси обеспечивается зазор между двумя колесами. Этот тип жернова мог приводиться в движение либо двумя или четырьмя мужчинами, либо животными, отсюда и его название mola asinaria , буквально «ослиная мельница».
Пример такого типа жерновов можно найти еще в классическую эпоху , они использовались для измельчения руды в шахтах Лавриона , [27] хотя они и не превзошли менее эффективные возвратно-поступательные жернова. [28] Несмотря на свои качества, они не получили реального распространения в римском мире до более позднего времени. [27] Они были найдены по всему Средиземноморскому бассейну , но никогда в очень больших количествах, за исключением Италии. Их очень высокая стоимость - 1250 денариев в позднеримский период по сравнению с 250 денариями за ручные жернова - означала, что они использовались только мельниками и пекарями. В Галлии жернова известны из Лиона , Сен-Рафаэля , Парижа , Амьена и Клермон-Феррана , все они были сделаны из базальта из Эйфеля, Вольвика или Кап д'Агда. [22]
В эпоху поздней античности ослиная мельница отступила на второй план и, вероятно, исчезла после V века в результате расширения водяной мельницы, а затем и ветряной мельницы , за исключением Сардинии , где она сохранялась до XX века.
В эллинистический период также появилась давилка для оливок, которую римляне называли трапетум . Легенда гласит, что ее изобрел Аристей , а раскопки в Олинфе обнаружили образцы, датируемые V веком до нашей эры. [27]
Трапетум был точно описан Катоном Старшим, который дал нам технические названия всех его частей. Раскопки в Стабиях, Помпеях , вилле в Боскореале и в Римской Африке показывают, что эта система широко использовалась в Древнем Риме и исчезла вместе с ним.
Трапетум состоит из двух плоско-выпуклых жерновов (3, orbes ), стоящих вертикально, поддерживаемых горизонтальной осью, вращающейся вокруг вертикальной оси (1, columella ). Эта ось опирается на короткую каменную колонну ( millarium ) в центре большой полусферической ступки ( 4). Лежащий жернов представляет собой каменный чан (4, Mortium ), стенки которого повторяют внешний профиль двух обычных жерновов. Шары могут совершать круговые движения внутри Mortium и приводятся в движение двумя деревянными ручками (2, modioli ). Деревянные клинья ( orbiculi ), вставленные между Millarium и columella, используются для регулировки высоты шаров над дном чана. В этой системе оливки измельчаются не под жерновом, а между жерновом и стенками чана. [16] Как и в предыдущей модели, между двумя жерновами сохранялся зазор. Сопротивление, оказываемое фруктом, заставляет каменные полусферы слегка поворачиваться вокруг своей оси; эти два движения объединяются, и давление оказывается лишь умеренным, не разбивая косточки, что могло бы придать неприятный вкус. [30] Полученную мякоть затем можно подвергнуть воздействию пресса для сбора масла.
Марокко, в котором смешались африканская, восточная и средиземноморская цивилизации, сохранило орудия труда и технологии разных эпох.
На месте раскопок Волюбилис, расположенном в Мавритании Тингитана (северо-восточное Марокко), находятся зерновые и оливковые мельницы римского периода (I в. - II в.). Эти мельницы состоят из усеченного конусообразного стоячего жернова и выпуклого шлифовального кольца, к которому присоединен деревянный механизм, по-видимому, работающий без помощи животной силы. В этом устройстве шлифовальное кольцо устанавливается на лежащий жернов. Оливковый жернов Волюбилита отличается от зернового жернова наличием косых бороздок на усеченной поверхности лежащего жернова и на внутренней стороне шлифовального кольца. Колумелла утверждает, что [31] для извлечения масла жернова ( molae ) более полезны, чем дробилка ( trapetum ), поскольку их можно опускать или поднимать в зависимости от размера плода, чтобы не раздавливать камень. [32]
Второй тип оливковой мельницы можно найти на том же месте, и он состоит из монолитного чана, на котором рифленый барабан вращается вокруг вертикальной мачты, как секция колонны. Этот тип мельницы более распространен и может быть найден на многих участках, даже в недавнее время.
Аргановое дерево — лесной вид, эндемичный для юго-запада Марокко. Техническая среда аргановой мельницы охватывает ее ареал. Это каменная ручная мельница, используемая для измельчения жареных ядер и миндаля .
Она отличается от зерновой мельницы формой усеченного конуса и большей высотой жернова ( агурф вуфлла ), а также наличием желоба ( абаджр или тилст ) и сливного желоба ( илс ) на нижнем жернове ( агурф у ваддай ). В центре нижнего жернова находится короткий стержень ( тамнрут ), сделанный из арганового дерева, вокруг которого вращается верхний жернов, пронзенный ушком ( тит н цргт ), в который вставляются одна или две горсти зерен. Круговое движение прерывается, чтобы удалить зерна после того, как жернов поднят. Весь агрегат можно поднять на камнях, сваренных вместе в архитектуре в стиле « пекарни », позволяя углям или ракушкам арганы согревать агрегат, тем самым облегчая помол зимой. [14]
Ступки и пестики пережили века и являются преобладающими для ячменя в Греции, крахмала в Италии и проса в Африке. Они постепенно стали маргинальными в некоторых регионах, но не исчезли. В классические времена они все еще были широко представлены в Греции и все еще использовались для шелушения злаков, даже если появление регулируемых жерновов означало, что теперь их можно было молоть. Распространение голой пшеницы, особенно обыкновенной пшеницы, в Италии и Египте сделало их менее полезными, но они все еще упоминались в Поздней Римской империи, в Римском Египте и в монашеском уставе Святого Исидора . С появлением кукурузы они снова стали использоваться в некоторых регионах. [33]
Первую типологию систем фрезерования можно составить в соответствии с используемой движущей силой; дополнительный подход будет учитывать социальный контекст, в котором реализуется механизм.
Согласно указу Диоклетиана , «кровяная» мельница стоила в шесть раз дороже ручной мельницы, а водяная — в восемь раз дороже. Поэтому последняя конкурировала в основном с «кровяной» мельницей, и потребовалось почти три столетия, чтобы вытеснить ее. Столько же времени потребовалось «кровяной» мельнице, чтобы вытеснить мельницу с воронкой, а мельница с воронкой — вытеснить плоский жернов.
Кажется, что водяная мельница возникла в Восточном Средиземноморье. Надпись из фригийского города Орцистус [34] , которая восхваляла преимущества своего местоположения для сохранения своих привилегий, гласит, что он обладает « благодаря наклону вод, протекающих через него, большим количеством водяных мельниц ». В начале христианской эры водяная мельница все еще была новинкой в Западном Средиземноморье, и Витрувий классифицировал ее как ирригационные машины. Этот тип мельницы оказался плохо подходящим для конструкции помпейских жерновов. Во времена Калигулы «кровяные» мельницы все еще были доминирующими, как описывает Апулей . В течение I и II веков водяная мельница медленно распространилась в самых разных провинциях: Бретани , Галлии и Африке, где вращающийся жернов часто был более распространен, чем помпейская мельница. В течение 4-го века водяная мельница медленно заменила «кровяную» мельницу в самом Риме, став преобладающей мельницей во 2-м веке. Хотя в городах были некоторые впечатляющие достижения, такие как мельница Барбегаль в Арле, водяная мельница, похоже, распространялась медленнее на сельские виллы, как указывает Палладий . [33]
Мы не знаем наверняка, как греки обрабатывали свои злаки между 1-м и 4-м веками. Мельница «крови», несомненно, была широко распространена, о чем свидетельствует легенда об осле Луция, заимствованная Лукианом Самосатским и Апулеем. Сосуществование нескольких типов помола, по-видимому, является правилом в Эгейском мире, а кодификация указа Диоклетиана во 2-м веке, который установил три типа мельниц (ручные, кровяные и водяные), все еще может быть найдена в византийском сельском кодексе 6-го века и даже в отчетах путешественников 17-го века. [33]
В Средиземноморье водяные мельницы, которые зависели от водоснабжения, особенно прогрессировали, когда у них было дополнение, чтобы избежать капризов сухого сезона. В этом контексте ветряные мельницы, несомненно, способствовали распространению водяных мельниц еще в XI веке в таких регионах, как Прованс и греческие острова.
В исследовании жерновов во Фландрии от Средних веков до Французской революции Жан Брюггеман [35] указывает, что средневековые жернова всегда были монолитными, что черные базальтовые камни были монолитными и в более поздние века, а белые камни оставались таковыми до XVIII века. Однако « gisantes » иногда изготавливались из нескольких неправильной формы кусков. Их связывали в гипс , заключали в железную или деревянную оболочку, а иногда помещали на основание из сцементированных кирпичей.
На самом деле, изобретение жерновов, сделанных из частей, т.е. сборки из нескольких камней или плиток, по-прежнему трудно датировать точно. [36]
В XV веке речная торговля, проходящая через Париж, строго контролировалась Ганзейским союзом торговцев водой; «французские компании» должны были сообщать клеркам имена своих партнеров, город назначения, а также характер и стоимость груза. Так, 3 мая 1452 года руанский купец по имени Роберт Ле Корню заявил, что он везет в Нормандию одну или несколько лодок, нагруженных 35 жерновами, 5 шорниками, 100 карро и надгробным камнем. [37]
Различные тексты дают ключи к производству жерновов в 17 веке. 10 марта 1647 года Жак Вино « продал 3 круга [38] шлифовального камня » Пьеру Байи. 26 марта 1652 года другой текст упоминает трудности на месте сборки жерновов, с « нехваткой дерева для приготовления гипса, которого недостаточно для штукатурки и укладки в местах, где это необходимо, а также наличием камня для изготовления жерновов ». 7 июля 1680 года сэр Делюгре « заключил сделку с Клодом Дюво и Жюльеном Бульмером, формовщиками камня [...], о поставке им 2 формовочных камней и гипса для изготовления жерновов [...], сделанных и идеальных для изготовления муки ». [39]
По словам Доротеи Кляйнман, «экономичное помол» и его усовершенствования действительно взлетели в конце XVIII века. Это привело к развитию добычи камня и производству жерновов в новых регионах, таких как Сен-Мар-ла-Пиль и Домм , где « жернова всегда формируются путем соединения нескольких частей вместе; нет блоков достаточно больших, чтобы сделать массу из одного куска ». [40] В этих местах, по-видимому, в начале XVIII века жернова еще не добывали, предпочитая собирать разбросанные блоки из лесов, полей и виноградников, что иногда значительно увеличивало их стоимость.
После того, как блоки жерновов были доставлены на место и «очищены», производитель выбирает камни, необходимые для жернова. Различные части классифицируются в соответствии с их качеством, принимая во внимание твердость, зернистость, пористость и цвет. На этом этапе также необходимо учитывать систему помола, используемую в стране отправки, и тип пшеницы, производимой в регионе. [41] После того, как выбор сделан, производство начинается с центра или «boitard», который обычно изготавливается из одной части. Он должен быть очень прочным, особенно для текущего жернова, так как именно на этом уровне крепится корпус, на котором подвешен жернов. Вокруг boitard плитки укладываются и фиксируются гипсом или цементом и обтесываются, чтобы они достаточно подходили друг другу. Колесо этого типа обычно состоит из двух-шести четвертей. " Когда работа сделана и блоки совпадают, рабочий подгоняет их, скрепляя портландцементом , иногда пастой из испанского белого и масла, которая затвердевает со временем, и зажимает все это железными обручами ". С другой стороны рабочей поверхности задняя часть жернова, или "контрформовка", окружена полосой листового металла, служащей временной опалубкой. Чтобы придать жернову необходимый вес и толщину, его перегружают небольшими камнями, залитыми в мелкий бетон , в который вставляют чугунные балансировочные коробки, которые при необходимости могут содержать свинец .
Горизонтальное использование жернова обычно ассоциируется с измельчением. Когда жернов «вертикальный», т. е. на ребре, он используется для шлифования, дробления или фрезерования. В этой конфигурации нижний жернов крепится своим рым-болтом к вертикальной мачте, расположенной по центру нижнего жернова, которая действует как ось вращения. В зависимости от размера установки и для поддержания вертикальности мачты ее верхняя часть может быть прикреплена к балке, нависающей над мельницей. Текущий жернов вращается либо «силой», либо, что чаще, в манеже . Таким образом, мельница приводится в движение двойным движением, поворачиваясь вокруг себя и одновременно вращаясь вокруг мачты, как в римском трапетуме. В этом типе устройства жернов монолитный или состоит из мощеной или даже каменной поверхности. В зависимости от обрабатываемого продукта жернов может быть слегка вогнутым, с ободом по периметру, чтобы избежать рассеивания измельченного материала.
В обиходе термин «жернов» относится к любому типу горной породы, которая могла использоваться в мельнице, тогда как в геологическом смысле настоящий «жернов» определяется как кремниевая авария в осадочном бассейне .
Тип камня, наиболее подходящий для изготовления жерновов, — это кремнистая порода, называемая буррстоун (или бурстоун), песчаник с открытой текстурой, пористый, но прочный, мелкозернистый , или окремненный, ископаемый известняк . В некоторых песчаниках цемент известковый . [42]
В историческом масштабе, кажется, что большинство типов горных пород использовались для измельчения. Среди осадочных пород потенциального использования - известняк и песчаник . Последний вскоре стал предпочтительным камнем, с пористостью, которая позволяет легко их формовать [43] и добычей, которая может быть облегчена за счет напластования между глиняными прослойками . [44] Только в 15 веке жернова в строгом смысле слова начали добывать в карьерах, практика, которая получила широкое распространение в 18 веке. [45]
Глубоко залегающие магматические породы , такие как гранит, широко распространены, но в конечном итоге мало использовались для производства жерновов, вероятно, из-за их низкой пористости и присутствия черной слюды , которая быстро изменяется, образуя оксиды железа . Базальт широко использовался в Германии (Айфель), но не распространен во Франции, за исключением вулкана Эвенос в Провансе; другие примеры включают базальтовые жернова вулкана Агд и вулкана Сент-Магделейн в Ла-Моле , недалеко от Коголена .
Известняки, как правило, пористые, со средней или низкой прочностью на сжатие, поэтому «классические» известняки, похоже, быстро были заброшены в пользу лучших камней. Несмотря на то, что известняк очень мелкозернистый, он очень быстро полируется и его нужно часто перерезать, чтобы камни оставались шероховатыми. Некоторые песчаниковые известняки (известняк Сен-Жюльен-де-Мольер) могут иметь очень хорошую прочность на сжатие (более 100 МПа). [46]
Предпочтительным материалом для жерновов являются песчаниковые породы (песчаники и микроконгломераты [47] до 1 см). Анализ мест добычи показывает, что это могут быть песчаники, сцементированные известняком, песчаники, сцементированные кремнием , или даже слегка метаморфизованные песчаники. [48]
Широко распространены песчаники, сцементированные известняком , такие как альпийская моласса. Они имеют среднюю пористость (от 6 до 12%), среднюю прочность на сжатие (35 МПа), часто крупнозернистые и переменное содержание кремнезема.
Очень хороший жернов обычно богат кремнеземом: чем выше процент, тем прочнее порода, кремнезем является самым твердым распространенным минералом на поверхности Земли. То же самое относится к песчанику с кремнистым цементом, где процент кремнезема высок, поскольку и зерна, и цемент имеют кремнистую природу. Однако они не обязательно делают хорошие жернова, как песчаник Вогезов, который имеет довольно мелкое зерно и следы железа.
Слабо метаморфизованные песчаники часто имеют очень низкую пористость (около 2%) из-за тектонического сжатия , что приводит к несколько плотным песчаникам. Прочность на сжатие может быть очень высокой (более 100 МПа), как в случае песчаника Аррос, несмотря на средний процент кремнезема.
Наконец, жернова в геологическом смысле — это пористые камни, которые играют роль не только для резки, но и, несомненно, для шлифования. К ним относятся такие камни, как из Ла-Ферте-су-Жуар, с высокой пористостью (20%), прочностью на сжатие 80 МПа и средней зернистостью. Камни Corfélix имеют исключительную прочность на сжатие порядка твердого базальта (190 МПа), 98% кремнезема, довольно крупнозернистые и от средней до высокой пористости. [48]
Короче говоря, с точки зрения механики горных пород хороший жернов имеет три основные характеристики:
В следующей таблице представлены некоторые примеры геологических и петрофизических данных, полученных с участков, используемых для производства жерновов: [49]
Жернова, используемые в Британии, были нескольких типов: [50]
В Европе использовался еще один тип жерновов. Они были нечасты в Британии, но не неизвестны:
Поверхность жернова разделена глубокими канавками, называемыми бороздами , на отдельные плоские области, называемые полями . От борозд расходятся более мелкие канавки, называемые оперением или трещинами . Канавки обеспечивают режущую кромку и помогают направлять молотую муку из камней.
Борозды и поля расположены в повторяющихся узорах, называемых арфами . Типичный жернов будет иметь шесть, восемь или десять арф. Узор арф повторяется на лицевой стороне каждого камня, когда они укладываются лицом к лицу, узоры сцепляются в своего рода «ножничном» движении, создавая режущую или шлифовальную функцию камней. При регулярном использовании камни необходимо периодически править , то есть перетачивать, чтобы режущие поверхности оставались острыми.
Основная проблема заключается в ограничении тепла, выделяемого давлением жерновов на молотую муку. Помимо денатурации муки (потемнения), этот перегрев и любые искры, образующиеся при трении камней, могут вызвать взрыв в мельнице , атмосфера которой заряжена мелкими частицами муки. [56] Необходимо было разработать сложную систему спиц, чтобы вентилировать зазор между жерновами и в то же время постепенно проталкивать материал от ушка к периферийному шпунту . Пшеничные жернова долгое время использовались для помола злаков за один проход. Нам нужно было найти лучший способ извлечения муки и очистки отрубей , гарантируя, что они будут целыми и свободными от муки.
Жернова должны быть равномерно сбалансированы, и достижение правильного разделения камней имеет решающее значение для производства муки хорошего качества. Опытный мельник сможет очень точно отрегулировать их разделение.
Для изготовления жернова заказчик должен был указать диаметр, размер ушка и направление борозд. Иногда мельник ошибался относительно направления борозд, как свидетельствуют выдержки из переписки: « Вы говорите нам, что ваши верхние колеса должны быть нарезаны так, чтобы вращаться против часовой стрелки. Поэтому мы понимаем, что эти жернова должны быть закруглены так, чтобы вращаться против часовой стрелки, т. е. в направлении, противоположном тому, в котором, как нам кажется, вращается солнце вокруг земли ». Несмотря на все меры предосторожности, принятые при заказе, иногда случалось, что в случае спора мы были вынуждены ехать, чтобы изменить направление: « мы послали рабочего за сто лиг отсюда, чтобы распутать, выпрямить и заново раскрутить две пары жерновов; прибыль съедается дважды ». [57]
Между бороздами жернов покрыт тонкими канавками, называемыми оперением или трещинами , также вырезанными в камне, чтобы сделать его более агрессивным и, таким образом, лучше измельчать зерна. Они проходят по краю жернова, на ширину около 15 см, образуя паз . Регулярно борозды необходимо переделывать специальным молотком: говорят, что жернов необходимо окучивать или перетачивать. Эту операцию необходимо выполнять после измельчения около 50 тонн пшеницы. [58] Специальные методы закалки стали позволили некоторым компаниям, таким как Kupka в Германии, производить кирки и молотки, которые особенно ценились переработчиками жерновов. Во время операции легкие удары испускали облако кремниевой пыли, которая могла вызвать заболевания легких у специализированных рабочих. Кроме того, резка жерновов привела к профессиональным татуировкам, при этом частицы стали от инструментов врезались под дерму . Также были распространены глазные заболевания. [59]
.jpg/1280px-IndianGrindingStone_(cropped).jpg)
Зерно подается под действием силы тяжести из бункера в подающий башмак. Башмак перемешивается рукояткой башмака, которая движется против агитатора ( девицы ) на каменном шпинделе , вал приводит в действие бегун. Этот механизм регулирует подачу зерна на жернова, делая подачу зависимой от скорости бегуна. Из подающего башмака зерно падает через глаз , центральное отверстие бегуна, и попадает между бегуном и камнем для помола. Мука выходит между камнями сбоку. Корпус камня предотвращает падение муки на пол, вместо этого она поступает в желоб для муки, откуда ее можно упаковать в мешки или переработать дальше. Бегун поддерживается кожухом , крестообразной металлической деталью, на шпинделе. Шпиндель поддерживается ширильным механизмом , набором балок, образующих рычажную систему, или винтовым домкратом , с помощью которого бегун можно слегка поднять или опустить, а также отрегулировать зазор между камнями. [60] Вес полозьевого камня значителен (до 1500 килограммов (3300 фунтов)), и именно этот вес в сочетании с режущим действием пористого камня и узором обуславливает процесс фрезерования.
Жернова некоторых водяных мельниц (например, мельницы Пирса ) вращаются со скоростью около 125 об/мин. [61]
Особенно в случае ветряных мельниц скорость вращения может быть нерегулярной. Более высокая скорость означает, что больше зерна подается на камни подающим башмаком, и зерно выходит из камней быстрее из-за их более высокой скорости вращения. Мельница должна уменьшить зазор между камнями, чтобы больший вес бегуна давил на зерно, и шлифовальное действие увеличивалось, чтобы предотвратить слишком грубый помол зерна. Это имеет дополнительное преимущество в виде увеличения нагрузки на мельницу и, таким образом, ее замедления. В обратном случае мельнице, возможно, придется поднять бегун, если зерно измельчается слишком тщательно, что делает его непригодным для выпечки. В любом случае камни никогда не должны соприкасаться во время помола, так как это приведет к их быстрому износу. Процесс опускания и подъема бегуна называется ширением и облегчением. Во многих ветряных мельницах он автоматизирован путем добавления центробежного регулятора к ширильному механизму. В зависимости от типа измельчаемого зерна и доступной мощности мельник может заранее отрегулировать подачу зерна на камни, изменив интенсивность перемешивания подающего башмака или отрегулировав размер выпускного отверстия бункера.
Помол жерновами — это одноэтапный процесс в отличие от вальцовых мельниц в современном массовом производстве, где помол происходит во много этапов. Он производит цельнозерновую муку, которую можно превратить в белую муку путем просеивания для удаления отрубей.
Жернова часто были важными объектами в обществе. По этой причине они приобретают множество символических значений и символизм в мифологии, фольклоре и Библии. Еврейская Библия предостерегает ( Второзаконие 24 :6) : «Никто не должен брать в залог [для уплаты долга] жернова нижнего и верхнего, ибо это было бы равносильно лишению жизни в залоге». Раввины объяснили, что не только жернова не могут быть взяты в качестве обеспечения залога, но и все, от чего зависит жизнь человека, не может быть взято в качестве обеспечения залога. [62]
Библия широко использовала символику жерновов в своих различных пословицах. Распространенным является пословичное обозначение жерновами чего-либо как большой тяжести, как видно в Евангелии от Матфея 18 :6
А кто соблазнит одного из малых сих, верующих в Меня, тому лучше было бы, если бы повесили ему мельничный жернов на шею и потопили его во глубине морской. [63]
Аналогичным образом, из-за изнурительного физического труда, связанного с самыми ранними жерновами, они были символом тяжелой работы и считались черной работой, порученной низшей форме рабочего. [64] Это не единственное символическое значение жерновов в Библии; жернова также использовались как символ цивилизации, процветания и комфортной жизни. [65]
Из Библии жернов можно рассматривать как символ трансформации, смерти и возрождения. Это связано с огромным объемом работы и усилий, которые требуются для использования жернова для измельчения зерна в муку. Другие символические значения, связанные с жерновами, включают плодородие и изобилие. В Корее существовала практика, когда муж использовал жернов, пока его жена рожала, надеясь, что она сможет разделить его боль. [11] И в Библии, и в фольклоре жернов может быть связан с наказанием. В некоторых случаях и историях жернов используется, чтобы навредить человеку за его поведение. Примеры использования жерновов для наказания людей можно увидеть в «Можжевеловом дереве» [64] и Судьях 9:53, где один из них используется, чтобы убить Авимелеха, бросив его ему на голову. [65]
В геральдике , как демонстрация военной храбрости, мельничный жернов фигурирует в качестве геральдического герба Джона де Лиля, 2-го барона Лиля (ок. 1318-1355), одного из рыцарей-основателей Ордена Подвязки , как показано на его подвязочной пластине в часовне Святого Георгия в Виндзоре: серебряный жернов выклевал черный цвет по внутреннему кругу и ободу второго — фер-де-молин или . Таким образом, символизируя сверхчеловеческую силу, необходимую для удержания такого веса на его шлеме.
В своей более простой геральдической форме это заряд , символизирующий промышленность. [66] Фер -де-молин («мельничное железо») или мельничная жернов, который крепится к жернову и передает ему крутящий момент приводного вала, также является распространенным геральдическим зарядом, используемым в качестве наклонного оружия семьями с именами Миллс, Миллес, Тернер и т. д.
.JPG/1280px-Meule_de_moulin_(Lotbini%C3%A8re).JPG)
![Схема ручной мельницы в регионе Ож, датируемая XIII–XVIII веками.[25]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Moulin_en_auge_type-01.jpg/1280px-Moulin_en_auge_type-01.jpg)
.jpg/1280px-Corn_mill_(archaeological_park_Xanten,_Germany,_2005-04-23).jpg)
![Жернова, сделанные из двух элементов вулканической лавы.[29] Пекарня в Помпеях.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/Baeckerei_pompeji_kampanien_italien.jpg/1280px-Baeckerei_pompeji_kampanien_italien.jpg)
.jpg/1280px-High_Atlas-The_olive_grinding_mill_(js).jpg)
.jpg/1280px-Encyclop%C3%A9die_-_illustration_of_a_powder-mill_(18th_Century).jpg)
