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饼干生产线的发展历史


饼干生产首先涉及到机器的发明,以减少劳动力的需要。最早是搅拌机,用以搅拌和形成面团,接着是机械烤炉进行连续烘烤。以后主要是面团和饼干在工厂内的机械化输送,接着是包装。
实际上在19世纪以前没有有关机械化的记载,它们不得不等待蒸汽的使用以提供动力。对制粉业、纺织制造业等的发展如此重要的水力似乎永远不会用于饼干工业,也许是因为早期的饼干焙烤厂设在海港,利用水力作为动力非常困难。电力直至19世纪末才开始使用,它提供了可传输的动力和照明,对现代工厂是如此之重要。
19世纪末有报道说,和面一开始用手工,后来和面师跳人面钵中赤脚揉面!使用一些机械将面团做成粗糙的面片,接着用手切成长方形,再手工做成圆形的饼干坯,打上针孔,然后进行烘烤。轧面的机器称为往返式压面机(brake),它有多重功能:进行揉捏,作为面团调制的补充以及制成表面光滑的洁净面片。它还可用来层压面团,在面带之间可以加入或不加入面粉或油脂。往返式压面机现在仍会用于发酵面团、泡夫面团和机械扩展的面团。第一台饼干面团调制机就像是一个圆筒,有一根蒸汽机驱动的轴贯穿其中。轴上安装若干搅拌桨,面团调制好后通过下面的门转移。其中没有面团的机械扩展,碎屑状的物料压在一起形成了面片。[很有意思的是这一技术仍在一些工厂中用来制作水饼干(water biscuits),其面团相对较干,较湿的面团会生产出硬得多的焙烤产品。]
有一篇报道说1810年建造的移动式烤炉(即隧道式烤炉)使用了金属网传送带,但没有成功。移动式烤炉大约在1849—1851年间传人英国,但直到该世纪末才广为采用。与此相反,第一台回转式烤炉据说是1859年在美国发明的,效率虽然不如移动式烤炉高,但大约直到1930年在美国都是典范!
早期的烤炉都烧煤,但是移动式烤炉首先使用过热蒸汽通过管道沿炉长运行进行加热。后来烤炉直接用燃气燃烧,而电烤炉的出现就晚得多了。同样大约在1849年,调粉机和新型的切割成型机有了很大的发展。由创建饼干工厂的企业家发明的这些机器比机器供应商发明的还要多。例如George Palmer,他具有焙烤的实践知识,又有设计机器的能力。大多数早期的调粉机是立轴式机器,而切割成型机是冲印式(上下移动)的,模仿手工成型的方法。顺便提一下,第一台辊印成型机发明于1890年(另一台在1900年由美国Thomas L.Green,&Co.获得专利),但是经过了很长时间后这种成型机才被普遍推广。切割成型机的驱动是用一台大的蒸汽机的驱动总轴来传动的。直到19世纪80年代和90年代才用电力传动,但仍通过总轴、齿轮变速箱和皮带将动力传递到每个机器,这意味着调速是很困难的。这些工厂工作起来比较危险!关于是谁建立了第一个使用连续运转和整体机械的饼干工厂是有争议的。它可能是Jonathan Dodgson Carr在大约1831年模仿当时印刷的原理发明了切割成型机后在Carlisle!建立的,或者是Th()mas Grant于1829年在Gosport的海军后勤仓库建立的,当然我们知道很多有关George Palmer和他的合伙人Thomas Huntley的企业,他们于1846年在伦敦西面的Reading建立了饼干工厂。这个工厂首先使用了连续运转机器来制作花式饼干,有效地开创了一个全新的消费者工业。
由于这个企业,以及他们成功的出口事业,英国饼干在世界上大多数国家变得很有名。饼干大部分包装成401b、281b或51b(大约18kg、12kg或2.5kg)的白铁罐或白铁衬里的箱子,这解决了保持产品新鲜的问题。当时,Thomas Huntley的兄弟有一家制作白铁罐的五金企业,大部分白铁罐都是可以回收的,所以清洗和重新贴上标签就成了主要的操作。在早期的时候,英国的配送大多数用运河水运,这大大减少了陆路运输产生振动所造成的损坏。
到1870年,主要为脆饼的美国饼干市场很好地建立了,但仍有相当数量的英国饼干进口。机器也从英国进口,这就强调了英国在早期饼干工业成长中的作用。利物浦的T&T Vicars于1849年建立,伦敦的AM Perkins and Son于1851年建立,而Joseph Bakerand Son于1876年建立。Perkins和Baker在1920年联合,形成了Baker Perkins,它反过来又被APV接收,称为APV Baker。T&T Vicars变成Spooner Vicars,现在是SASIB的一部分。
最早的一些饼干采取了各种发酵薄脆饼干的形式,如奶油薄脆饼干(cream crackers)和苏打饼干(Sodacrackers)。Alexander Grant于1892年生产了助消化饼干。1898年,当时世界上最大的饼干制造商Huntley和Palmer生产大约400种饼干。令人惊奇的是,今天许多最流行的饼干在差不多100年前就有出售了。
20世纪50年代之前隧道炉都是比较短的。开始时,输送带为链条,烤盘放在上面,当它们从烤炉中出来时再将其取下。后来,由于有了很长的轧制钢材(20世纪30年代早期),引入了连续输送带。开始,这种输送带宽度为24in(约0.6m),而且只有钢带,但很快标准就变成32in(约0.8m),各种形式的网带也用来生产一定类型的产品。虽然1m和1.2m的烤炉带现在也是标准的,但较宽的带子比较罕见。这可能是因为仍旧需要考虑手是否能够达到带子的另一边。现在有宽带车间提供,但是还不普遍。
对于低辅料和低脂肪面团,生产表面光滑洁净,并适于定量轧面至一定厚度以切制出饼干坯的面带,是一件冗长而繁重的事。使用了人工操作的可逆向运转的往复式压面机,结果制作出一堆粗略的方形厚面团片,然后在切制饼干坯前将它们送入定量轧辊工序中的第一道。这些往复式压面机也可以用于在面带之间夹人油脂或面粉,以制作薄脆饼干和泡夫产品。直至采用化学制剂和酶制剂后才有可能直接用三辊系列制成满意的面带。以后,由一系列辊筒和输送机组成的复杂的同步机发展起来,仿效了手工往复式压面机的工作。这种机器称为面团层压机。面团层压机在20世纪30年代末期或40年代初期引入美国,但在英国直至1950年左右才使用。到1968年,装有1m宽、232ft(70m)长的直接燃气火烤炉的奶油薄脆饼干工厂可在2.5min内烤出饼干。
早期机械化期间,酥性面团使用三辊轧面机形成面带,然后用或不用切割成型设备按一般方法切制饼干坯,并在表面印上很深的浮雕图案。只有到了大约1930年才采用紧凑高效的辊印成型机。这种机器直接将调制好的面团制成带有任何完美的表面图案的饼干坯。
在实现简单饼干的机械化生产后不久,装饰和二次加工的机械化也实现了。1903年产生了最早的巧克力涂层饼干。糖霜饼干和奶油夹心的加工约在20世纪初也机械化了。使用Salerno型号的机器首次在美国达到了模板型奶油夹心机的高度机械化。JosephBaker和W.T.Carr于1900年取得了这种类型的多排夹心机的第一个专利。在20世纪30年代后期,这一设计被Baker Perkins开发成他们的14BW机。带钢丝切割成型的挤注型奶油饼干夹心机是1928年Baker Perkins和Robert Macfarlane共同的专利(Macfar1ane,Lang & Co.现在被United Biscuits兼并)。这是一种连续卧式乳化机,被称为“更为高效的”,具有一个垂直旋转模板系统,后来发展成至今仍在使用的优质机器。
饼干在早期用桶或白铁罐包装,食品店再将其分装在纸袋里,因此其新鲜度是一个问题。1901年采用了方便的大小合适的包装(0.51b和1lb,大约250g和500g),结果销量猛增。包装薄膜大多是蜡纸,防水性不是非常好。包装为手工包装。两次世界大战期间,饼干的包装再次用可重复使用的铁罐,实际上这种包装形式在英国一直持续到20世纪50年代。20世纪30年代包装用的玻璃纸发明了。这是一个很大的进步,因为它可以热封,与蜡纸相比其防水性能好得多。聚丙烯薄膜是在1964年开始使用的。
饼干生产是食品工业中最早实现机械化的,由于减少了所需劳动力,加快了生产过程,饼干生产有了连续的进步。首先减少的是面团调制和面团操作方面的劳动力,到了最近30~40年,包装方面使用的人数才减少到较少的数量。
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