Mehl

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Hintergrund

Mehl ist ein fein gemahlenes Pulver, das aus Getreide oder anderen stärkehaltigen pflanzlichen Lebensmitteln hergestellt und zum Backen verwendet wird. Obwohl Mehl aus einer Vielzahl von Pflanzen hergestellt werden kann, wird die überwiegende Mehrheit aus Weizen hergestellt. Teig aus Weizenmehl eignet sich besonders gut zum Brotbacken, da er viel Gluten enthält, eine Substanz aus starken, elastischen Proteinen. Das Gluten bildet im gesamten Teig ein Netzwerk, das die Gase einschließt, die von Hefe, Backpulver oder anderen Treibmitteln gebildet werden. Dadurch geht der Teig auf und es entsteht ein helles, weiches Brot.

Mehl wird seit prähistorischer Zeit hergestellt. Die frühesten Methoden zur Herstellung von Mehl beinhalteten das Mahlen von Getreide zwischen Steinen. Zu diesen Methoden gehörten Mörser und Stößel (eine Steinkeule, die in einer Steinschale auf Korn trifft), den Sattelstein (ein zylindrischer Stein, der in einer Steinschale gegen die Maserung rollt) und den Quern (ein horizontaler, scheibenförmiger Stein, der sich oben dreht). Korn, das auf einem anderen horizontalen Stein gehalten wird). Diese Geräte wurden alle von Hand bedient.

Der Mühlstein, eine spätere Entwicklung, bestand aus einem vertikalen, scheibenförmigen Stein, der auf Korn rollte, der auf einem horizontalen, scheibenförmigen Stein saß. Mühlsteine ​​wurden zuerst mit menschlicher oder tierischer Kraft betrieben. Die alten Römer benutzten Wasserräder, um Mühlsteine ​​anzutreiben. Windmühlen wurden auch in Europa im 12. Jahrhundert zum Antrieb von Mühlsteinen verwendet.

Die erste Mühle in den nordamerikanischen Kolonien entstand 1632 in Boston und wurde durch Wind angetrieben. Die meisten späteren Mühlen in der Region verwendeten Wasser. Die Verfügbarkeit von Wasserkraft und Wassertransport machte Philadelphia, Pennsylvania, zum Zentrum der Mühlen in den neuen unabhängigen Vereinigten Staaten. Die erste vollautomatische Mühle wurde 1784 von Oliver Evans in der Nähe von Philadelphia gebaut. Im nächsten Jahrhundert verlagerte sich das Zentrum der Mühlen mit der Entwicklung der Eisenbahn und ließ sich schließlich in Minneapolis, Minnesota, nieder. Im 19. Jahrhundert wurden zahlreiche Verbesserungen in der Mühlentechnik vorgenommen. Im Jahr 1865 führte Edmund La Croix in Hastings, Minnesota, den ersten Reiniger für Middlings ein. Diese Vorrichtung bestand aus einem vibrierenden Sieb, durch das Luft geblasen wurde, um Kleie aus gemahlenem Weizen zu entfernen. Das resultierende Produkt, bekannt als Futtermittel oder Farina, könnte zu hochwertigem Mehl weitervermahlen werden. 1878 wurde die erste bedeutende Walzenmühle in Minneapolis, Minnesota, eingesetzt. Dieser neue Mühlentyp verwendet Metallwalzen anstelle von Mühlsteinen, um Weizen zu mahlen. Walzenmühlen waren weniger teuer, effizienter, gleichmäßiger und sauberer als Mühlsteine. Zur Mehlherstellung werden auch heute noch moderne Versionen von Futtermittelreinigern und Walzenmühlen verwendet.

Rohstoffe

Obwohl das meiste Mehl aus Weizen hergestellt wird, kann es auch aus anderen stärkehaltigen Pflanzennahrungsmitteln hergestellt werden. Dazu gehören Gerste, Buchweizen, Mais, Limabohnen, Hafer, Erdnüsse, Kartoffeln, Sojabohnen, Reis und Roggen. Es gibt viele Weizensorten, die zur Herstellung von Mehl verwendet werden. Im Allgemeinen ist Weizen entweder hart (enthält 11-18% Protein) oder weich (enthält 8-11% Protein). Mehl zum Brotbacken wird aus Hartweizen hergestellt. Der hohe Proteinanteil in Hartweizen bedeutet, dass der Teig mehr Gluten enthält, wodurch er stärker aufgehen kann als Weichweizenmehl. Mehl zum Backen von Kuchen und Gebäck wird aus Weichweizen hergestellt. Allzweckmehl wird aus einer Mischung von Weich- und Hartweizen hergestellt. Hartweizen ist eine spezielle Hartweizensorte, die zur Herstellung einer Mehlsorte namens Grieß verwendet wird. Grieß wird am häufigsten zur Herstellung von Nudeln verwendet.

Mehl enthält normalerweise eine geringe Menge an Zusatzstoffen. Bleichmittel wie Benzoylperoxid werden hinzugefügt, um das Mehl weißer zu machen. Oxidationsmittel (auch als Verbesserer bekannt) wie Kaliumbromat, Chlordioxid und Azodicarbonamid werden hinzugefügt, um die Backqualität des Mehls zu verbessern. Diese Mittel werden in einigen Teilen pro Million zugegeben. Selbstaufgehendes Mehl enthält Salz und ein Treibmittel wie Calciumphosphat. Es wird verwendet, um Backwaren herzustellen, ohne dass Hefe oder Backpulver hinzugefügt werden muss. Die meisten Staaten verlangen, dass Mehl zusätzliche Vitamine und Mineralien enthält, um die beim Mahlen verlorenen zu ersetzen. Die wichtigsten davon sind Eisen und die B-Vitamine, insbesondere Thiamin, Riboflavin und Niacin.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Sortierung des Weizens

• 1 Weizen wird in der Getreidemühle angenommen und kontrolliert. Weizenproben werden für physikalische und chemische Analysen entnommen. Der Weizen wird nach mehreren Faktoren bewertet, von denen der wichtigste der Proteingehalt ist. Der Weizen wird in Silos mit Weizen der gleichen Sorte gelagert, bis er zum Mahlen benötigt wird.

Den Weizen reinigen

Eine Illustration aus The Young Millwright and Miller's Guide, die die Prozesse einer automatisierten Getreidemühle darstellt. (Aus den Sammlungen des Henry Ford Museum &Greenfield Village.)

Im Jahr 1795 veröffentlichte ein amerikanischer Ingenieur ein Buch mit dem Titel The Young Millwright and Miller's Guide. In dem Buch werden einfache Theorien in eine Reihe mechanischer Geräte umgewandelt, die eine Getreidemühle bilden. Auf der Rückseite des Buches befindet sich eine Zeichnung, die veranschaulicht, wie diese Geräte eine kontinuierliche Produktionslinie bilden, in der die menschliche Hand vom Anfang des Prozesses bis zum Ende der Produktion eliminiert wird. Der Autor dieses Buches war Oliver Evans, selbst Sohn eines Müllers. Er und seine Brüder führten eine eigene Mühle, entwickelten die Systeme und perfektionierten die Abläufe, die zur automatischen Getreidemühle führten.

Heute gilt Evans als einer der ehrgeizigsten mechanischen Innovatoren Amerikas. Er nutzte sein Verständnis der Art und Weise, wie Wasser ein Mühlrad drehte, und entwickelte es zu einem praktikablen Getreidemahlsystem.

Am wichtigsten war, dass sein System die Idee der integrierten und automatisierten Fabrik enthielt. Wenn eine Maschine den menschlichen Eingriff ersetzt, sind die Probleme der vollautomatischen Montagelinie gelöst. Dieses Konzept wurde erst in den 1920er Jahren von Henry Ford vollständig umgesetzt, der eine erfolgreiche, funktionsfähige Montagelinie entwickeln konnte. Ford hatte den Vorteil, am Ende des Maschinenzeitalters zu leben, aber Oliver Evans war der Erste, der das Konzept der Automatisierung präsentierte, bevor es überhaupt möglich war.

Henry Prebys

• 2 Bevor Weizen zu Mehl gemahlen werden kann, muss er frei von Fremdstoffen sein. Dies erfordert mehrere unterschiedliche Reinigungsprozesse. Bei jedem Reinigungsschritt wird der Weizen inspiziert und bei Bedarf erneut gereinigt.
• 3 Das erste Gerät zur Reinigung von Weizen ist als Separator bekannt. Diese Maschine führt den Weizen über eine Reihe von Metallsieben. Der Weizen und andere kleine Partikel passieren das Sieb, während große Gegenstände wie Stöcke und Steine ​​​​entfernt werden.
• 4 Als nächstes passiert der Weizen einen Aspirator. Dieses Gerät funktioniert wie ein Staubsauger. Der Aspirator saugt Fremdstoffe, die leichter als der Weizen sind, auf und entfernt diese.

• 5 Andere Fremdkörper werden auf verschiedene Weise entfernt. Eine Vorrichtung, bekannt als Scheibenseparator, bewegt den Weizen über eine Reihe von Scheiben mit Vertiefungen, die Objekte von der Größe eines Weizenkorns sammeln. Kleinere oder größere Gegenstände laufen über die Scheiben und werden entfernt.

  

• 6 Ein weiteres Gerät, bekannt als Spiralsamenabscheider, nutzt die Tatsache, dass Weizenkörner oval sind, während die meisten anderen Pflanzensamen rund sind. Der Weizen bewegt sich einen schnell drehenden Zylinder hinunter. Die ovalen Weizenkörner neigen dazu, sich zur Mitte des Zylinders zu bewegen, während die runden Samen dazu neigen, sich zu den Seiten des Zylinders zu bewegen, wo sie entfernt werden.
• 7 Andere Methoden zur Reinigung von Weizen sind Magnete zum Entfernen kleiner Metallstücke, Scheuermittel zum Abkratzen von Schmutz und Haaren und elektronische Farbsortiermaschinen zum Entfernen von Material, das nicht die gleiche Farbe wie Weizen hat.

Den Weizen zum Mahlen vorbereiten

• 8 Der gereinigte Weizen wird in warmem Wasser gewaschen und in eine Zentrifuge gegeben, um trocken geschleudert zu werden. Dabei werden verbleibende Fremdkörper weggespült.
• 9 Der Feuchtigkeitsgehalt des Weizens muss nun kontrolliert werden, damit die äußere Kleieschicht wird beim Schleifen effizient entfernt. Dieser Vorgang wird als Konditionieren oder Tempern bezeichnet. Es gibt mehrere Verfahren zur Kontrolle der Wassermenge, die in jedem Weizenkorn vorhanden ist. Normalerweise beinhaltet dies das Hinzufügen von Feuchtigkeit, anstatt sie zu entfernen.
• 10 Bei der Kaltkonditionierung wird der Weizen ein bis drei Tage in kaltem Wasser eingeweicht. Bei der Warmkonditionierung wird der Weizen 60-90 Minuten in Wasser mit einer Temperatur von 115°F (46°C) eingeweicht und einen Tag ruhen lassen. Bei der Heißkonditionierung wird der Weizen für kurze Zeit in Wasser bei einer Temperatur von 140°F (60°C) eingeweicht. Diese Methode ist schwer zu kontrollieren und wird selten verwendet. Anstelle von Wasser kann Weizen auch mit Dampf bei verschiedenen Temperaturen und Drücken für verschiedene Zeiträume konditioniert werden. Wenn durch die Konditionierung zu viel Feuchtigkeit entsteht oder der Weizen nach der Reinigung zu feucht ist, kann das Wasser durch Vakuumtrockner entfernt werden.

Den Weizen mahlen

• 11 Weizen verschiedener Qualitäten und Feuchtigkeitsgehalte wird miteinander vermischt, um eine Weizencharge mit den erforderlichen Eigenschaften für die Art des hergestellten Mehls zu erhalten. An diesem Punkt kann der Weizen in einem Entoleter verarbeitet werden, ein Handelsname für ein Gerät mit schnell drehenden Scheiben, die die Weizenkörner gegen kleine Metallstifte schleudern. Die rissigen Körner gelten als zum Schleifen ungeeignet und werden entfernt.
• 12 Der Weizen bewegt sich zwischen zwei großen Metallwalzen, den sogenannten Brecherwalzen. Diese Rollen haben zwei verschiedene Größen und bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Sie enthalten auch spiralförmige Rillen, die die Weizenkörner aufbrechen und beginnen, das Innere des Weizens von der äußeren Kleieschicht zu trennen. Das Produkt der Brechwalzen passiert Metallsiebe, um es in drei Kategorien zu trennen. Das feinste Material ähnelt einem groben Mehl und wird als Futtermehl oder Farina bezeichnet. Größere Stücke des Innenraums werden als Grieß bezeichnet. Die dritte Kategorie besteht aus Teilen des Interieurs, die noch an der Kleie befestigt sind. Die Futtermehle wandern zum Futtermittelreiniger und die anderen Materialien wandern zu einem anderen Brechwalzenpaar. Etwa vier bis fünf Brechwalzenpaare werden benötigt, um die erforderliche Menge an Futter zu produzieren.
• 13 Der Futtermittelreiniger bewegt das Futtermehl über ein Vibrationssieb. Luft wird durch das Sieb geblasen, um die leichteren Kleiestücke zu entfernen, die mit dem Futtermehl vermischt sind. Die Körner passieren das Sieb, um feiner gemahlen zu werden.
• 14 Kleinmehl wird von Paaren großer, glatter Metallwalzen zu Mehl gemahlen. Jedes Mal, wenn das Mehl gemahlen wird, passiert es Siebe, um es in Mehle unterschiedlicher Feinheit zu trennen. Diese Siebe bestehen bei grobem Mehl aus Metalldraht, bei feinem Mehl aus Nylon oder Seide. Durch Sieben, Trennen und Nachmahlen des Mehls werden mehrere unterschiedliche Mehlsorten gleichzeitig hergestellt. Diese werden je nach Bedarf zu den gewünschten Endprodukten kombiniert.

Das Mehl verarbeiten

• 15 Dem Mehl werden in der Regel nach dem Mahlen geringe Mengen Bleich- und Oxidationsmittel zugesetzt. Zur Herstellung von angereichertem Mehl werden Vitamine und Mineralstoffe wie gesetzlich vorgeschrieben zugesetzt. Backtriebmittel und Salz werden zugesetzt, um selbstaufgehendes Mehl herzustellen. Das Mehl wird ein bis zwei Monate gereift.
• 16 Das Mehl wird in Stoffbeutel verpackt, die 2, 5, 10, 25, 50 oder 100 lb (ungefähr 0,9, 2,3, 4,5, 11,3, 22,7 oder 45,4 kg) fassen. Für Großverbraucher kann es in Metallbehältern mit einem Fassungsvermögen von 1361 kg, LKW-Behältern mit einem Fassungsvermögen von 45.000 lb (20.412 kg) oder Eisenbahnbehältern mit einem Fassungsvermögen von 100.000 lb (45.360 kg) verpackt werden.

Qualitätskontrolle

Die Qualitätskontrolle des Mehls beginnt mit dem Eingang des Weizens in der Getreidemühle. Der Weizen wird auf seinen Proteingehalt und seinen Aschegehalt getestet. Der Aschegehalt ist der Anteil, der nach der Verbrennung verbleibt und aus verschiedenen Mineralien besteht.

Bei jedem Reinigungsschritt werden mehrere Proben entnommen, um sicherzustellen, dass keine Fremdstoffe in das Mehl gelangen. Da Mehl für den menschlichen Verzehr bestimmt ist, werden alle beim Mahlen verwendeten Geräte gründlich gereinigt und mit heißem Dampf und ultraviolettem Licht sterilisiert. Die Ausrüstung wird auch mit antibakteriellen und antimykotischen Mitteln behandelt, um alle mikroskopischen Organismen abzutöten, die sie kontaminieren könnten. Mit heißem Wasser werden alle verbleibenden Spuren dieser Mittel entfernt.

Das Endprodukt des Mahlens wird in Testküchen zum Backen auf seine Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck getestet. Der Vitamin- und Mineralstoffgehalt wird gemessen, um den staatlichen Standards zu entsprechen. Die genaue Menge der vorhandenen Zusatzstoffe wird gemessen, um eine genaue Etikettierung zu gewährleisten.

Nebenprodukte/Abfälle

Ein Weizenkorn besteht aus drei Teilen, von denen zwei als Nebenprodukte des Mahlprozesses betrachtet werden können. Die Kleie ist die äußere Hülle des Kerns und ist reich an Ballaststoffen. Der Keim ist der innerste Teil des Kerns und hat einen hohen Fettgehalt. Das Endosperm macht den Großteil des Kerns aus und ist reich an Proteinen und Kohlenhydraten. Vollkornmehl verwendet alle Teile des Kerns, Weißmehl verwendet jedoch nur das Endosperm.

Beim Mahlen entfernte Kleie wird häufig als Ballaststoffquelle zu Frühstückszerealien und Backwaren hinzugefügt. Es wird auch häufig in Tierfutter verwendet. Beim Mahlen entfernte Weizenkeime werden oft als Nahrungsergänzungsmittel oder als Quelle für pflanzliches Speiseöl verwendet. Wie Kleie wird es auch in Tierfutter verwendet.