제분소
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1. 개요
제분소는 곡물을 빻는 시설을 의미하며, 역사는 고대부터 시작되었다. 초기에는 수력이나 풍력을 이용했으며, 로마 시대에는 수직 휠이 사용되었다. 중세 시대에는 이슬람 세계와 유럽에서 기술이 발전했으며, 영국에서는 지역 영주가 제분소를 건설하여 제분세를 거두었다. 18세기 말에는 올리버 에반스가 밀가루 제조 과정을 자동화하여 자동 제분소 시대를 열었다. 현대의 제분소는 전기나 화석 연료를 사용하며, 롤러를 사용하여 곡물을 제분한다. 제분소에서는 밀가루좀과 같은 해충이 발생하기도 한다.
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2. 역사
스트라보의 기록에 따르면 기원전 71년 이전에 소아시아 미트리다테스 6세 에우파토르 왕의 궁전 근처에 이미 수력 제분소가 존재했다.[1] 초기 제분소는 수평 패들 휠을 사용했으며, 이는 노르스 휠로 알려졌다.[2] 이 방식은 기어가 필요 없었지만, 물의 양과 흐름에 따라 속도가 달라져 산악 지역에서만 사용하기 적합했다.[2]
기원전 1세기 말 로마 제국에서는 비트루비우스가 설명한 수직 휠이 사용되었다.[3] 회전 제분소는 인류 최고의 발명 중 하나로 평가받는다. 바르베갈 수로 및 제분소는 로마 기술의 정점을 보여주는 대표적인 사례로, 하루 28톤의 분쇄 능력을 제공했다.[7]
전한에서는 크랭크와 연결봉을 이용한 수동식 제분소가 사용되었다.[8] 3세기 이후 비잔티움 제국과 사산조 페르시아에서 곡물 제분이 확장되었고, 8세기 이후 이슬람 세계 전역에 대규모 공장 제분 시설이 널리 퍼졌다.[9] 근동과 북아프리카의 기어식 곡물 제분소, 이슬람 세계의 수력 및 풍력 곡물 제분소, 빌베이스의 곡물 가공 공장 등 다양한 형태의 제분소가 등장했다.[10][11][12]
10세기 후반부터 북유럽에서 곡물 제분이 확장되었다.[9] 1086년 도메스데이 조사에 따르면 영국에는 5,624개의 수력 제분소가 있었으며, 1300년경에는 약 17,000개로 정점에 달했다.[13] 고 중세부터 유럽에는 제한된 수의 곡물 제분소가 남아 있다. 스페인 에브로 강에 있는 물레방아와 곡물 제분소는 시토회 수도사들이 건설한 누에스트라 세뇨라 데 루에다 왕립 수도원과 관련이 있다.
역사적으로 "곡물 제분소" 또는 "옥수수 제분소"는 지역 농부들이 곡물을 제분하는 지역 제분소를 의미했다.[14] 빵이 주식이었기 때문에 지역 사회는 지역 제분소에 의존했다.
18세기 말, 미국의 발명가 올리버 에반스는 밀가루 제조 과정을 자동화하여 초기 제분소의 공정에 혁명을 일으켰다. 에반스는 승강기, 컨베이어, 호퍼 보이, 드릴, 디센더 등의 장치를 고안하여 자동 제분소를 만들었다.
2. 1. 고대 및 초기 역사
그리스 지리학자 스트라보는 그의 저서 ''지리학''에서 기원전 71년 이전에 카비라의 미트리다테스 6세 에우파토르 왕의 궁전 근처에 수력으로 작동하는 곡물 제분소가 있었다고 전한다.[1]초기 제분소는 수평 패들 휠을 사용했는데, 이는 나중에 스칸디나비아에서 많이 발견되어 "노르스 휠"로 알려지게 되었다.[2] 패들 휠은 샤프트에 연결되었고, 샤프트는 다시 "윗돌"이라고 불리는 맷돌의 중앙에 연결되었다. 물이 패들에 가하는 회전력은 윗돌에 직접 전달되어 비슷한 크기와 모양의 고정된 "받침돌"에 대해 갈도록 했다.[2] 이 간단한 장치는 기어가 필요 없었지만, 돌의 회전 속도가 이용 가능한 물의 양과 흐름에 따라 달라지는 단점이 있었으므로, 빠르게 흐르는 개울이 있는 산악 지역에서만 사용하기에 적합했다. 물의 양과 흐름 속도에 대한 이러한 의존성은 또한 돌의 회전 속도가 매우 변동적이었고 최적의 분쇄 속도를 항상 유지할 수 없다는 것을 의미했다.[2]
수직 휠은 기원전 1세기 말 로마 제국에서 사용되었으며, 비트루비우스가 설명했다.[3] 회전 제분소는 "인류 최고의 발명 중 하나"로 여겨진다. 노예 노동자들은 동물과 거의 다름없이 여겨졌고, 그들의 고통은 이콘과 아풀레이우스의 ''황금 당나귀''에 묘사되어 있듯이 매우 힘든 일이었다.[4][5][6] 로마 기술의 정점은 아마도 19미터 낙차의 물이 16개의 물레방아를 구동하여 하루 28톤으로 추산되는 분쇄 능력을 제공한 바르베갈 수로 및 제분소일 것이다.[7] 수차는 로마 이후 시대에도 계속 사용되었던 것 같다.
전한에서는 크랭크와 연결봉을 이용한 수동식 제분소가 사용되었다.[8] 3세기 이후 비잔티움 제국과 사산조 페르시아에서 곡물 제분이 확장되었고, 8세기 이후 이슬람 세계 전역에 대규모 공장 제분 시설이 널리 확장되었다.[9] 기어식 곡물 제분소는 중세 근동과 북아프리카에 건설되어 곡물과 기타 씨앗을 갈아 가루를 생산하는 데 사용되었다.[10] 이슬람 세계의 곡물 제분소는 물과 바람 모두에 의해 작동되었다. 최초의 풍력 곡물 제분소는 9세기와 10세기에 현재 아프가니스탄, 파키스탄, 이란에 건설되었다.[11] 이집트 도시 빌베이스에는 하루에 약 300톤의 밀가루와 곡물을 생산하는 곡물 가공 공장이 있었다.[12]
10세기 후반부터 북유럽에서 곡물 제분이 확장되었다.[9] 1086년 도메스데이 조사에 따르면 영국에는 5,624개의 수력 제분소가 있었는데, 이는 약 300명당 1개꼴이었고, 이는 서유럽과 남유럽 전역에서 일반적이었을 것이다. 이 시점부터 물레방아는 곡물 제분 이외의 목적으로 사용되기 시작했다. 영국에서는 운영 중인 제분소의 수가 인구 증가를 따라가며 1300년경 약 17,000개로 정점에 달했다.[13]
유럽에서는 고 중세부터 제한된 수의 곡물 제분소가 남아 있다. 스페인 에브로 강에 있는 잘 보존된 물레방아와 곡물 제분소는 1202년 시토 수도사들이 건설한 누에스트라 세뇨라 데 루에다 왕립 수도원과 관련이 있다. 시토회 수도사들은 1100년부터 1350년까지 서유럽에서 이 기술을 사용한 것으로 알려져 있다.
2. 2. 전통 영국 및 미국 제분소
역사적으로 "곡물 제분소" 또는 "옥수수 제분소"는 지역 농부들이 곡물을 가져와 제분하는 지역 제분소를 가리켰다.[14] 초기 영국의 제분소는 지역 영주가 건설하고 제분세 권리를 가졌다.[15][16] 대부분의 마을에는 자체 제분소가 있어 지역 농부들이 곡물을 제분할 수 있었다. 빵이 주식이었기 때문에 이러한 지역 사회는 지역 제분소에 의존했다.전통적인 제분소는 일반적으로 물레방아로 작동되었지만, 일부는 풍력이나 가축으로 작동되기도 했다.
2. 3. 자동 제분소
18세기 말, 미국의 발명가 올리버 에반스는 밀가루 제조 과정을 자동화하여 초기 제분소의 공정에 혁명을 일으켰다. 에반스의 발명품은 다음과 같다.- 승강기(Elevator): 곡물과 밀가루를 수직으로 위로 이동시키는 데 사용되는, 나무 또는 주석 통이 달린 수직형 무한 루프 가죽 벨트.
- 컨베이어(Conveyor): 재료를 수평으로 이동시키는 나무 오거.
- 호퍼 보이(Hopper Boy): 새로 갈린 밀가루를 저어주고 식히는 장치.
- 드릴(Drill): 버킷 대신 플랩이 있는 수평 승강기 (컨베이어와 유사하지만 제작이 더 용이함).
- 디센더(Descender): 아래쪽으로 기울어진 트러프에 있는 무한 루프 스트랩(가죽 또는 플란넬). 스트랩은 트러프에서 갈린 밀가루를 이동시키는 데 도움이 된다.
이러한 장치들을 단일 연속 공정으로 통합한 에반스의 설계는 나중에 자동 제분소(Automatic mill)로 알려지게 되었다. 에반스는 1790년에 자신의 공정에 대한 세 번째 연방 특허를 받았다. 1795년에는 이 공정을 완전히 설명하는 "젊은 제분공과 제분업자를 위한 안내서"(The Young Mill-Wright and Miller’s Guide)를 출판했다.[18]
3. 현대의 제분소
현대식 제분소는 보통 전기나 화석 연료를 사용하여 무거운 강철 또는 주철로 만들어진 톱니 모양의 평평한 롤러를 회전시켜 겨와 배아를 배젖에서 분리한다. 배젖은 빻아서 밀가루를 만들고, 여기에 겨와 배아를 다시 섞어 통곡물 또는 통밀가루(graham flour)를 만들 수 있다. 제분 기술에 따라 시각적으로는 다른 결과물이 나오지만, 영양학적 및 기능적으로는 동일한 결과물을 얻을 수 있다. 맷돌로 빻은 밀가루는 질감, 고소한 풍미, 영양학적 우수성, 그리고 강철 롤러로 빻은 밀가루보다 제빵 품질이 더 좋다는 믿음 때문에 많은 제빵사와 천연 식품 옹호자들이 선호한다.[20] 맷돌은 비교적 천천히 빻기 때문에 밀 배아가 과도한 고온에 노출되지 않아 배아 부분의 지방이 산화되어 썩은 냄새가 나고 비타민 함량이 파괴되는 것을 방지한다고 한다.[20] 특히 듀럼밀로 빻은 맷돌로 빻은 밀가루는 롤러로 빻은 밀가루에 비해 티아민 함량이 비교적 높은 것으로 나타났다.[20]
곡물 제분소는 줄기와 겨가 제거된 "깨끗한" 곡물만 빻지만, 역사적으로 일부 제분소에는 빻기 전에 탈곡, 분류, 세척을 위한 장비도 있었다.
현대식 제분소는 대부분 개인 소유의 "상업용 제분소"이거나, 제분을 위해 돈이나 곡물을 받거나, 빻지 않은 곡물을 사서 생산된 밀가루를 소유하는 기업이 소유한다.
4. 제분소의 해충
밀가루좀은 제분소에서 흔히 발견되는 해충이다. 밀가루좀 유충은 기계를 막는 거미줄 같은 물질을 생성하여 때때로 제분소의 가동을 중단시키기도 한다.[21]
참조
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