Flour milling

Japanese: 製粉 - せいふん

This refers to the process of crushing raw materials into flour using physical methods, but generally it refers to the process of crushing and opening grains, especially wheat kernels, extracting the endosperm which makes up about 85% of the kernels, and turning this into flour which is easy to process.

[Sadato Ishibashi]

History of flour milling

Already in prehistoric times, humans put grains on flat stones, crushed them with stones, ground them, and used them as food. This can be seen in ruins from ancient Babylonia dating back to 4000 BC, and later Assyria and Egypt. Later, as the demand for flour increased and people moved from home-grown flour to industrial milling, the power of slave labor or livestock came to be used to power mills with stone mills. This method was gradually improved, and continued until about the middle of the 19th century. Then, around 450-400 BC, the Greeks and Romans each designed waterwheel-type flour mills. Windmill-type mills were invented in the East around 600 AD, and developed in the Netherlands and on the east coast of England. These methods were used for a long time without any major progress. Up until this time, flour was milled by passing the wheat ingredients through a millstone only once, but in the 17th century, a staged milling method came into use in which the flour was passed through different millstones several times, with sifting each time.

In 1784, Watt and others established a stone mill using a steam engine in England, and later, mainly in the United States, factories were automated with the introduction of elevators and conveyors. Furthermore, in 1854, the purifier was invented, which significantly improved the quality of the product.

Up until that point, all flour mills in use were stone mills. Today's roll flour mills were invented by an Italian in 1588, and put to practical use by an Austrian around 1870. After that, millstones were gradually replaced by roll mills, and during that time, refining equipment and machine operation also developed remarkably, leading to the creation of today's fully automatic roll flour milling systems.

[Sadato Ishibashi]

Flour milling process

Wheat flour is currently milled using a staged milling method, which can be broadly divided into three stages: pre-processing, grinding, and finishing.

[Sadato Ishibashi]

Pretreatment process

This process involves sorting and removing foreign matter and dust from the incoming wheat, as well as immature grains that are unsuitable for milling, and adding water, drying or heating to prepare the wheat grains for crushing and separating the husks. Furthermore, because the chemical and physical qualities of wheat vary depending on the type, this process involves allocating different types of wheat so that flour of the desired quality and grade can be obtained.

[Sadato Ishibashi]

Grinding process

After pre-processing, the outer skin of the raw wheat grain is opened, the inner endosperm is taken out and crushed, and the flour and bran are separated in this process. The process is crushed and sieved in stages, and the final stage is flour. (1) Crushing This is the process of opening the outer skin of the wheat grain and taking out the coarse endosperm (semolina), and usually passes through five or six rolls. (2) Sieving The stock (raw material) obtained after each stage of crushing is always sieved. This takes out the fine flour, and at the same time, the remaining part is separated by particle size and sent to the purifier or the next roll. (3) Purification This is the process of using wind power to separate the outer skin that is mixed into the sieved endosperm. This purifies the semolina and makes it uniform in particle size. (4) Crushing This is the process of further crushing the endosperm particles that have passed through the purifier after the crushing process to make them into flour of the desired particle size.

The above steps are repeated.

[Sadato Ishibashi]

Finishing process

The powders that have gone through the above process are mixed thoroughly in a mixer or a sieving machine to make them uniform, and then the insects are killed by the impact force of centrifugal force. If necessary, appropriate amounts of bleach, ripening agents, nutritional supplements, etc. are mixed in before packaging or being sent to a hopper.

[Sadato Ishibashi]

Flour mill

A flour mill is a machine that crushes and refines wheat, but in a broad sense, it also includes machines for screening and sifting. Wheat flour mills are either of two rolls with different diameters and constant speeds or of the same diameter and different speeds, but the latter type is used most recently. Roll mills are of two types: single type with one set (two rolls) and double type with two sets (four rolls). Depending on the roll arrangement, they are divided into American and European types. There are brake rolls and smooth rolls. The former has grooves on the roll surface that are inclined at 3 to 7 degrees and is used in the crushing process. The latter has a smooth surface and is used in the grinding process. The closer the rotation speed of the pair of rolls is to a constant speed, the stronger the crushing action, and the greater the speed ratio, the greater the shearing action. The gap between the rolls is the key to operating the roll mill, and it has a great relationship with the amount of wheat supplied, the power required by the mill, and the quality of the product. The roll machine also comes with a feed roll to supply the stock evenly, a brush scraper to prevent the stock from sticking to the roll surface, and a roll cooling device to prevent the deterioration of protein and starch due to overheating of the roll.

[Sadato Ishibashi]

[Reference item] | Flour

Wheat flour manufacturing process
©Shogakukan ">

Wheat flour manufacturing process

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

物理的手法によって原料を粉砕し、粉にする操作をいうが、一般には穀物とくに小麦粒を破砕、開皮して、その中に約85％含まれている胚乳(はいにゅう)部を取り出し、これを二次加工しやすい粉にする操作をさす。

［石橋貞人］

製粉の歴史

人類は原始時代からすでに、穀物を平らな石の上にのせて、石片でつぶしてすって粉砕し、食料にしていた。このことは紀元前4000年の古代バビロニアをはじめ、その後のアッシリアやエジプトの遺跡からうかがうことができる。その後、小麦粉の需要が増し、自家製粉から産業製粉へと変わるにつれ、奴隷労働力または家畜の力を石臼(いしうす)製粉の動力とするようになった。この方法はすこしずつ改良が加えられたが、およそ19世紀なかばまで行われていた。続いて、前450～前400年ころギリシア人とローマ人によってそれぞれ水車形式の製粉工場が設計された。風車形式のものは、後600年ころ東洋において発明され、オランダおよびイギリス東海岸で発達した。これらの方法は、大きな進歩のないまま長期にわたり使用された。このころまでの製粉は小麦原料を1回だけ石臼にかける方式のものであったが、17世紀に入って、何回か別の石臼にかけ、そのたびにふるい分けを行う段階式製粉方法が用いられるようになった。

　1784年ワットらにより蒸気機関を利用した石臼製粉工場がイギリスに設立され、その後、アメリカを中心にしてエレベーターとコンベヤーの導入による工場の自動化が実現した。さらに1854年ピュリファイヤーが考案され、製品の品位が著しく向上した。

　それまで使用されていた製粉機はすべて石臼であった。今日のロール式製粉機は1588年イタリア人により発明され、1870年ごろオーストリア人により実用化された。その後しだいに石臼からロール機に切り換えられ、その間、精選設備、機械操作も目覚ましく発達し、現在のような全自動式ロール製粉システムがつくられるようになった。

［石橋貞人］

製粉工程

小麦製粉は、現在では段階式製粉法が用いられており、その工程は前処理工程、挽砕(ばんさい)工程、仕上げ工程の三つに大別される。

［石橋貞人］

前処理工程

入荷した小麦に含まれている異物や塵埃(じんあい)あるいは製粉に不適当な未熟粒などを精選・除去し、また、小麦粒を破砕し皮部を分離するのに適した状態にするために、加水、乾燥あるいは加熱を行う工程である。さらに小麦は種類によって化学的・物理的品質が異なるので、この工程で目的とする品質・品位の小麦粉が得られるように各種の小麦を配分する。

［石橋貞人］

挽砕工程

前処理が終わった原麦粒の表皮を開き、内側の胚乳部を取り出して粉砕し、粉と麬(ふすま)に分ける工程で、段階的に粉砕・ふるい分けが行われ、最終段階で上がり粉になる。（1）破砕　小麦粒子の表皮を開き、胚乳の粗粒（セモリナ）を取り出す工程で、通常5、6段のロールを通すようになっている。（2）ふるい分け　各段で粉砕されて得られたストック（原料）は、かならずふるい分けされる。これによって細粉を取り出し、それと同時に、細粉とならなかったものは粒度別に分けて、純化機や次段のロールに送られる。（3）純化　ふるい分けされた胚乳部に混入している表皮部を、風力を利用して分離する工程である。これによってセモリナは純化され、粒度がそろうことになる。（4）粉砕　破砕工程から純化機を経てきた胚乳粒子を、さらに細かく粉砕して目的の粒度の粉にする工程である。

　以上の工程が繰り返し行われる。

［石橋貞人］

仕上げ工程

上記工程を終えた粉をそれぞれ混合機または再篩(ふるい)機にかけよく混ぜて均一なものとし、遠心力による衝撃力で殺虫する。場合により漂白剤、熟成剤、栄養強化剤などを適量混入したうえで包装もしくはホッパへと送る。

［石橋貞人］

製粉機

原料小麦を粉砕し細化する機械をさすが、広義には精選、ふるい分け用の機械まで含めて製粉機とよぶ。小麦用製粉機は2個のロールの組合せによって異径等速のものと同径異速のものがあるが、最近では後者の形式のものがほとんどである。ロール機には一組（2個）のロールからなる単式と、二組（4個）のロールからなる複式とがあり、またロール配置の仕方により、アメリカ式とヨーロッパ式とに分けられる。ロールにはブレーキロールとスムースロールとがある。前者はロール表面に3～7度傾斜した溝が刻まれ、破砕工程で使用される。後者はロール面が平滑に仕上げられ、粉砕工程で使用される。一対のロールの回転速度が等速に近いほど圧砕作用が強く、速度比が大きくなるほど剪断(せんだん)作用は大となる。ロールの間隙(かんげき)はロール機を操作する際の要(かなめ)となるもので、小麦原料供給量とともに製粉機の所要動力と製品の品質に大きな関係をもっている。ロール機にはこのほか、ストックを均一に供給するフィードロールやロール表面のストックの付着を防ぐブラシ・スクレーパー、ロール過熱によるタンパク質、デンプンの変質を抑えるロール冷却装置などが付属している。

［石橋貞人］

[参照項目] | 小麦粉

小麦粉の製造工程

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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