밀의 제분 3편(제분방법 제분공정)

제분공정

밀가루의 제조공정 중 제분공정에 대해서 알아보자.

1. 조쇄 및 분류공정

밀은 1차 조쇄롤(break roll)에서 조쇄를 한다. 조쇄된 덩어리 물질(break chop)은 분류공정(grading system)으로 이동한다. 여기에서 체질에 의하여 입자크기 별로 분류된다. 즉, 밀의 제분은 초기부터 미세한 가루로 만드는 것이 아니라 점진적으로 분쇄와 분리를 진행해 가면서 밀가루를 생산하는 것이다. 처음 단계에서는 표면에 나선상의 날이 있는 파쇄롤을 여러번 거치면서 세몰리나를 추출하는 것이다. 처음부터 1BK, 2BK라고 부르며 세몰리나의 추출은 주로 1BK~3BK 또는 4BK에서 진행된다. 조쇄공정에서 부서져 추출되는 배유분은 여러 가지 크기의 것이 혼재하므로 이것을 어느 정도의 크기별로 가려서 다음 공정으로 이행시키는 것이 밀가루의 생산수율을 높일 수 있는 방법이 된다. 이때 입자를 크기별로 가리는 것을 grading이라고 하는데, 그것을 구분하는 기준은 아래와 같다.

-거친 것 coarse semolina(1.0~0.7mm) medium semolina(0.7~0.45mm) fine semolina (0.45~0.35mm)

- 중간크기의 것 coarse middlings(0.35~0.27mm) fine middling(0.27~0.19mm)

-고운 것 dust(0.2~0.1mm)

가장 큰 입자(scalp)는 강인한 거에 배유가 붙어 있는 덩어리로서 이는 다시 2차 조쇄롤에서 파쇄되고 체로 분류된다. 계속적인 조쇄 공정에서 겨로부터 배유를 점차 긁어내게 되고 분류공정에서 분리된다. 최종 조쇄공정에서는 겨 입자만 남게 되고 겨는 부산물로 처리된다. 분류공정에서 분리된 작은 입자를 조쇄 미들링 또는 세몰리나라고 한다. 조쇄공정에서는 소량의 밀가루가 생산되는데, 이는 분류공정에서 분리되며 이것을 break flour라 고 한다. 실제로 1차 및 2차 조쇄공정에서 정제된 세몰리나는 거의 순수한 배유이며, 3차 및 그 이상의 조쇄공정에서 생산된 것은 항상 겨 물질의 함량이 높아 겨가 완전히 제거되지 않으므로 이로부터 생산된 밀가루는 품질이 약간 떨어지게 된다.

2. 순화공정

Break roll에서 조쇄된 stock은 purifier로 이송되는데 이 장치는 고속으로 진동하는 경사진 체(sifter) 위로 stock이 흘러가면서 체 밑에서 위쪽으로 올려 부는 바람에 의해 껍질의 조각 (bran particle)은 분리되고 체를 통과한 세몰리나(middlings)는 midding roll로 보내져 분쇄되어 밀가루가 되며 체를 통과하지 못한 stock은 다시 파쇄계열로 되돌아가 배유 분리작업이 반복해서 진행된다. Purifier에서 이루어지는 모든 조작을 일괄하여 순화라고 한다. Purifier의 작용을 보면 알맹이의 크기, 즉 입도의 차이는 체를 이용해서 처리하고 부유속도의 차이는 바람을 일으켜 처리하는 것을 기본으로 하는데, 그 작용은 stock의 1 수송작용, 2 성층작용, 3 분급작용 4 체나누기작용의 네가지 단계로 진행된다.

3. 분쇄공정

제3단계는 "분쇄공정"이다. 이 공정은 밀가루를 생산하는 과정으로서 정제된 세몰리나와 미들링은 단계적인 분쇄와 체질에 의하여 가루로 분쇄된다. 분쇄공정의 또 하나의 목적은 배유에 붙어 있는 겨를 제거하는 데 있다. 분쇄롤은 배유와 겨 입자를 납작하게 함으로써 배유로부터 겨, 배유 입자를 체에 의하여 쉽게 분리될 수 있도록 한다. 분쇄에 사용되는 롤은 표면이 매끄럽기 때문에 smooth roll 또는 점진적으로 분쇄 작용을 한다고 해서 reduction roll이라고 한다. 또 한 배유조립인 middling을 대상으로 분쇄함으로 middling roll이 라 부르기도 한다.

4. 체질공정

위에서 설명한 것과 같이 조쇄공정에서도 일부 가루가 생산되며 대부분의 가루는 분쇄공정에서 생산된다. 각 공정에서 생산된 가루 는 체질공정에서 여러 대의 롤 제분기를 사용하여 분쇄하고 체로 치게 되며 이를 통과하여 나온 것을 밀가루라고 한다. 체로 칠 수 없는 큰 입자는 크기에 의하여 분류하고 다시 가공된다. 가장 깨끗한 밀가루는 분쇄공정 중 초기 단계에서 생산된다. 분쇄가 진행될수록 점차 색깔이 어두워지며 조쇄공정 및 분쇄공정의 마지막 단계에서 생산되는 가루는 색깔이 어둡고 비기능성 단백질 함량이 높으므로 가공적성이 나빠지게 된다. 앞에서 설명한 것과 같이 제분공정은 기본적으로 분쇄와 분리로 이루어진다. 따라서 제분에 있어서 기본적인 기기는 분쇄기와 분리기이다. 분쇄기는 롤러밀이 쓰이며, 분리기는 체와 순화기가 쓰인다. 순화기의 주 목적은 제분공정에서 생산된 배유로부터 밀기울과 부산물 등을 제거하는 것이다. 또한 순화기의 2차 기능은 물질을 여러 크기로 분류하여 효율적으로 분쇄가 이루어질 수 있도록 하는 것이다. 첫 번째 목적은 공기의 이동에 따라 두 번째 목적은 체에 의하여 이루어진다. 제분공정의 기계장치류는 입체적으로 배치된다. 기계의 장치는 원료 밀이나 분쇄 도중의 중간제품이 공기가 흐르는 파이프를 통하여 이동할 수 있도록 높은 장소에 장치하며 중력에 의해 상부에서부터 하부의 기계장치로 순차적으로 이동시키는 방식으로 밀가루를 제조하고 있다.

5. 완성공정

이와 같이 제분의 여러 단계에서 생산되는 밀가루를 이용하는 데는 두 가지의 방법이 있다. 가장 단순한 방법은 모든 계열에서 생산된 밀가루를 혼합하는 경우와 계열별로 생산된 밀가루를 적당히 혼합하여 성질이 다른 3~4가지의 밀가루를 만드는 경우가 있다. 전자는 스트레이트 밀가루의 생산에 쓰이는 방법이고 후자는 분리제분 또는 구분혼합제분이라고 한다. 구분혼합법은 제분 시 밀의 선택에 있어서 다양성을 주므로 생산비를 최소로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 소비자의 다양한 품질에 대 한 요구를 충족시켜 줄 수 있는 장점이 있다. 밀가루는 특유의 노란색을 가진 유백색을 나타내는데, 이것은 주로 카로티노이드계의 색소에 기인한다. 따라서 외국에서는 여기에 표백제(주성분은 과산화벤조일)을 첨가하여 밀가루에 함유된 카로티노이드계 색소를 표백하는 경우가 있지만, 우리나라에서는 1992년에 제분업계 자율적으로 표백제를 사용치 않기로 결의한 후 인공표백을 일절 사용하지 않고 있다.