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汽车大王亨利·福特对美国大豆产业的贡献

已有 2152 次阅读 2019-10-23 17:25 |个人分类:趣味人生|系统分类:人物纪事| 福特, 美国大豆, 榨油, 大豆蛋白

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亨利·福特是美国福特汽车公司的创始人,他也是美国最重要的大豆和大豆食品先驱之一。从20世纪20年代末到1947年去世多年,福特的名字一直与大豆紧密相连,因为他发明了许多新的方法来将大豆用于工业生产,并且是最早的大豆食品先驱中最具创造力的一个。在那些大豆食品还不受欢迎的日子里,福特不得不忍受许多辱骂,因为他对大豆的坚定信念而成为许多笑话和报纸漫画的笑柄。作为一个有远见和影响力的人,福特和他巨大的宣传机器,加上他独特的吸引媒体注意的能力,给大豆和大豆食品带来广泛和令人兴奋的全国性宣传。



豆油和豆粕的早期研究


福特对寻找将新技术与农业联系起来的方法非常感兴趣,这是他毕生致力于改善农民命运的努力的一部分。这是他对大豆进行广泛研究的开始。1928年,福特开始对一种新的农业概念“农场化学”感兴趣,这是一种应用化学和相关科学将农作物转化为新的工业产品的新概念。福特认为,“工业和农业是天然的合作伙伴”,工业将越来越多地转向土壤以获取其许多原材料,最终,成品汽车和拖拉机的许多部件可能来自农场。他在1933- 1934年间宣称,“如果我们想让农民成为我们的客户,我们必须找到成为他们的客户的方法。”1935年,福特接待了300名主要的农学家、科学家和实业家,他们在迪尔伯恩集会,组织了国家农业化学委员会,启动了整个农业化学运动。

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图1  福特的大豆实验室



1929年,当大萧条袭击美国,尤其是美国农民时,福特开始开发新的方法来帮助农民走出困境。那一年,他在格林菲尔德村(Greenfield Village)建了一个大型实验室,在实验室里,福特和他的研究人员开始试验,寻找一种可以在密歇根州种植的农作物,这种作物有望用于工业和食品。1931年12月,在对几乎所有已知的农作物进行了广泛的试验后,大豆被选为最有希望的竞争者,因为它富含油脂和蛋白质,具有多种用途的纤维,含水量低,储存良好。有一天,福特走进实验室,拿起了派珀(C.V. Piper)和莫尔斯(W.J. Morse, 1923年)的一份大豆文章,他坐下来从头到尾读了一遍。当他读完后,他鼓励他的研究人员全速前进,把精力集中在大豆上。按照他生产原材料的政策,福特很快就鼓励密歇根州南部的农民种植大量的大豆,并保证福特汽车公司会尽一切可能为他们提供市场。

福特在此次试验期间的两名顶级大豆研究人员分别是研究工业应用的实验室负责人罗伯特·艾伦·博耶尔(Robert Allen Boyer)和从事大豆食品研究的埃塞尔·鲁迪曼(Edsel Ruddiman)博士。


开发溶剂提取豆油工艺和设备的先驱

20世纪20年代末,在德国开发的溶剂系统在美国己有使用。使用轻汽油(正已烷)作溶剂的浸出技术在德国已经有了商业规模,但在美国还没有商业化应用,所以博耶尔和他的工作人员不得不开发这种设备。

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图2  福特溶剂浸出装置


大约在1932年,他们建造了一个小型的溶剂浸出器,将大豆分离成豆油和富含蛋白质的豆粕。这种油最终成为福特汽车上最重要的商业大豆产品。在此之前,这些汽车已经刷了五到八层漆,每一层漆都要用砂纸打磨,然后用手工打磨。从1934年开始,这种涂料被一种合成烤瓷漆所取代,这种漆大约含有35%的豆油,节省了大量的时间和金钱。1935年,超过100万加仑的豆油被用于福特汽车的珐琅漆中。另外54万加仑被制成甘油,用于制造减震器,20万加仑在铸造厂用于型砂粘合剂。用七万八千英亩的大豆来生产所有这些油;其中12000英亩是由福特种植的。


富含蛋白质的脱脂豆粕也开始显示出令人兴奋的新可能性

福特公司的研究人员发现,当他们在一个新的过程中,脱脂大豆粉与苯酚和甲醛混合,它将形成一个热塑性树脂,可在压力下成型为福特汽车塑料部件,比如:塑料喇叭按钮,换挡杆旋钮,线圈盒,分配器头,油门脚踏板,工具隔间的门,汽车座椅。就连方向盘也尝试过,但它们不如硬橡胶那样有营养。新零件成型非常牢固,可以像动物角一样完成,以获得高抛光。在1932年和1933年期间,福特在他的新大豆项目上花费了超过1,250,000美元。1933年12月,《财富》杂志报道,福特现在“对大豆的兴趣不亚于他对V-8的兴趣”。

在开发大豆蛋白塑料之后,在River Rouge工厂建造了一座400英尺长的建筑,在那里可以进行商业生产。提供了400台成型机的空间,以及每天生产8万磅成型机材料的设备。新部门耗资400万美元,是福特对新产品经久不衰的回答。到1936年,新款福特V-8的部分装饰用的是大豆塑料,一位幽默家评论说“福特发现大豆是他的‘丰收年’”。

1934年整个夏天,在芝加哥举行的世界博览会上,大豆成为全国的头条新闻。福特从他家乡买下整个粮仓,粮仓周围种上大豆,粮仓门上贴上“美国工业化的谷仓”的标志,并在谷仓内精心设计的一个小型农场配套的溶剂浸出车间和一个大豆食品厨房。超过100万人观看了工艺简单的豆油生产线和大豆蛋白成型塑料零件。现场生产的豆油被用来为一台柴油发动机提供燃料,而这台柴油发动机运行的发电机可以为显示屏提供所有的电力!一种特别美味的大豆经过油炸,像咸花生一样被端给游客吃,大多数人第一次尝到了大豆的味道。在20世纪30年代,类似的展览在不同的州、地区和世界博览会上展出。


福特、鲁迪曼和大豆食品公司

福特对大豆的兴趣始于上世纪30年代初,源于鲁迪曼博士的兴趣和工作。这两人最早的大豆食品盛宴是他们为宣传大豆试验而开发的媒体午餐会和晚宴。显然,并不是所有的客人都像福特一样对宴会充满热情。多年后,一位幽默诙谐的记者写道:“我们记者那天吃的东西都没有让我们预见到大豆注定会成为许多流行食品的一种原料……”我们认为这种豆子有可能成为牛的主要饲料或工业原料。

在20世纪30年代中期,福特和鲁迪曼博士在开发豆制品宴会的工作之外,还开发了一本19页的小册子,名为《豆制品食谱》(Recipes for Soy Bean Foods)。它是美国最早的一种豆制品配方,由爱迪生研究所出版,包含58种豆制品配方,包括面包、饼干、蛋糕、饼干、沙拉、肉类替代品、豆奶、豆腐和豆油。不幸的是,这本书没有广泛发行。在迪尔伯恩工程实验室(Dearborn Engineering Laboratory)的福特每日圆桌午餐会上,经常会出现含有25-30%大豆配料的菜肴。为了向员工介绍大豆食品,《福特新闻》(Ford News)不时刊登这些和其他豆制品配方(包括豆腐配方)的食谱。

20世纪30年代中期,福特对豆浆产生了浓厚的兴趣。作为正在进行的大豆食品和工业大豆产品研究的一部分,他在格林菲尔德村建立了一个示范豆浆厂,每天生产几百加仑豆浆。1940年,鲁迪曼在美国大豆协会年会上发表了一篇关于“豆浆的可能性”的论文。

福特喜欢豆浆。他不断地邀请他的朋友和研究助理来品尝它。他把豆浆放在冰箱里,并把食谱送给朋友。他最喜欢加一点枫糖糖浆、高粱糖浆或蜂蜜。他喜欢给朋友们看他收到的医生的来信,医生们感谢他为对牛奶过敏的婴儿研制豆奶的实验。福特还用豆浆做豆腐(西蒙兹1938年)。


塑料汽车的发明

1935年,伊利诺斯州芝加哥Glidden公司建造了第一个用于制造工业级大豆分离蛋白的商业工厂。这种大豆分离蛋白大部分被造纸工业用于纸张的涂布和上浆。酪蛋白技术提供了当时最先进的分离蛋白质利用知识,并作为大豆蛋白开发的指南。1959年10月中央大豆公司和1963年普瑞纳Ralston Purina分别生产了第一批用于食品的优质大豆分离蛋白。这些材料后来被用于制造人造肉和其他食品配料。

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图3  罗伯特·博尔和亨利·福特于1941年为大豆汽车揭幕



从1937年到1939年,福特建立了三个相对较小的商业豆油溶剂浸出厂。这些用于生产豆油和豆粕,以及研究和示范。他们每天使用6-24吨大豆。到1937年,福特每年生产30万加仑的豆油用于汽车搪瓷(1947年大豆文摘)。由于这给他留下的豆粕比他能需要的还多,他就把豆粕卖了;他在20世纪40年代早期的《大豆文摘》上刊登了广告。这种新型溶剂系统的一个优点是,所需的温和加热几乎不会导致大豆蛋白变性,而大豆蛋白在大豆分离蛋白和组织蛋白中起着重要作用。


为了大豆供应,福特也自己种植大豆。

1932年和1933年,福特农场在密歇根州南部购买的8000英亩农场上种植了300种大豆品种。到1935年,福特在密歇根州种植了12000英亩的大豆,到1936年,他种植了60000英亩。到1939年,福特汽车公司已经收获了10万蒲式耳的大豆;它不得不额外购买50万蒲式耳大豆和大量豆油。福特最终帮助密歇根州将大豆产量提高到每年300万蒲式耳。1958年,在福特去世11年后,为了纪念福特,一种叫“福特”的大豆问世。

1936年,福特在底特律和密歇根州迪尔伯恩举办了农业化学理事会会议;有1000人参加,而上一年只有400人。节目中有一整个部分都是关于大豆的,这一点抢尽了风头。1936年10月12日,《时代》杂志称:“美国头号大豆商人是亨利·福特。”

在20世纪30年代和50年代,福特和他的研究人员与美国大豆协会密切合作。1940年,福特在迪尔伯恩举办了美国大豆协会年会会;这是美国大豆协会历史上的一个转折点。与会者参观了福特的大豆田,参观了溶剂浸出厂,并听到了计划将塑料车身用于汽车的故事。鲁迪曼发表了一篇关于豆浆的论文。

美国大豆在1941年末获得了迄今为止最轰动的媒体宣传,与福特的“大豆塑料汽车”有关。早在1934年,福特就曾说过:“总有一天,你和我都会看到在农场里种植汽车车身的那一天。”到1937年底,这个项目已经开始了,博耶尔开发了一种弯曲的、结构化的塑料板,福特希望它能取代汽车车身的钢材。几个星期后,这位大亨叫来了记者,在那张不弯曲的塑料板上跳上跳下,得意地喊道:“如果那是钢,它就会塌陷了。”他补充说,“几乎所有新车都将很快由大豆等原料制成”。

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图4  福特举起斧头砍大豆车盖


1940年,博耶尔在福特的一辆私人汽车上安装了一个塑料后盖。1940年11月,一向善于获得免费宣传的福特再次受到媒体的关注。他兴高采烈地拿起一把斧子(实际上他用的是方形的后端,上面覆盖着一个皮革护套),用他那77岁的瘦削的力气,猛砍着后备箱盖,以证明新塑料不像钢,不会产生凹痕、碎裂或开裂。最后他预测他的公司将在1-3年内大规模生产塑料车身汽车。他宣称:“如果我们的(大豆研究)实验室成为我们整个工厂最重要的建筑,我不会感到惊讶。”美国大多数报纸都刊登了一幅福特挥舞斧头的照片,并附有新闻报道。《时代》杂志(1940年11月11日)刊登了一篇名为《塑料福特》的整版文章,《生活》和《财富》杂志都刊登了一张大照片。《时代》杂志描述了与大多数商业塑料不同的是,博耶尔的塑料板看起来像抛光钢。由70%的纤维素和30%的树脂粘结剂压成的板,据报道,这种新型的防锈塑料比钢轻50%,便宜50%,它能承受十倍于钢所能承受的打击,而不会造成任何损伤。福特继续说,如果他每年生产的100万辆汽车都配备了他常用的塑料模塑部件和珐琅漆,这将消耗70万蒲式耳的大豆;然而,这还不到当年美国总产量的1%。

不久,许多福特公司的汽车上都安装了塑料后盖。1940年11月,福特授权博耶尔订购一整套非常昂贵的模具来制造整个塑料车身。不久博耶尔公开声明,他相信塑料汽车能够与钢经济竞争,尽管原材料成本高。

更进一步,1941年8月13日,在迪尔伯恩年度社区节的高潮,福特戏剧性地展示了一辆手工制作的塑料车身的汽车。他还邀请媒体参加他的14道菜的豆制品午餐。时机正好。美国人刚刚开始意识到塑料和钢铁短缺威胁到汽车工业非国防生产的事实。塑料汽车是由14个模压塑料板,每个3/8英寸厚,焊接钢管框架;它的重量在700到1000磅之间(比它的钢铁车身的重量轻23-33%)。汽车(和大豆)再次得到了全国范围内的广泛宣传,并且激发了编辑们的想象力,因为在过去的几年里很少有与福特有关的事件发生。许多报纸认为这种试验车是革命性的。《纽约时报》认为它“可能对汽车工业产生重大影响”。

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图5  大豆为原料的汽车后盖



这款塑料车身的汽车很快就成了笑话的一部分。人们说如果汽车不跑,福特就能吃了。或者他也可以把他的车也吃了。农民们开始互相询问他们今年在种植什么,福特还是克莱斯勒。克利夫兰出版社想知道为什么福特没有通过添加菠菜来强化塑料。1943年,一只山羊吃了一块用大豆制成的纤维板做成的伊利诺斯州的车牌,这些笑话中有几个被抹掉了。

第二次世界大战的爆发和汽车生产的暂停迫使福特放弃了大量生产塑料车身的努力。然而,直到1943年,他仍然坚持只要战争一结束,他就会建造它们,尽管工程师们遇到了问题;塑料最终的成本远远超过钢铁,因为面板在模具中需要很长时间固化。福特在1946年去世,根据福特汽车公司的说法,这个想法似乎在档案中迷失了。但其他人很快就效仿福特;1953年,通用汽车公司推出了第一辆塑料车身的汽车,非常成功的雪佛兰克尔维特。到1962年,福特公司的汽车平均使用了29磅塑料,到1968年为50磅,到1972年为120磅,到1980年为200磅。但是,尽管福特希望他的塑料汽车是由可再生的农作物资源制成的,这种新型塑料仅仅是化学制品/合成材料。


博耶尔的大豆植物蛋白纤维和食用蛋白纤维

在福特和博耶尔发起的众多大豆项目中,今天对美国大豆食品影响最大的一个项目可能是由大豆蛋白合成羊毛开始的。1936年,世界上第一种合成蛋白纤维在意大利被开发和引进。它被称为Lanital,由酪蛋白(牛奶蛋白)制成。所有已知的蛋白质纤维(羊毛、丝、酪蛋白)都是动物起源的。在1933年初,博耶尔在爱迪生研究所建立了一个试验厂,利用福特溶剂厂的豆粕和一种新工艺,在小范围内生产大豆分离蛋白。一些测试是在模压塑料部件中使用这些分离蛋白进行的,但脱脂豆粕在成本较低的情况下几乎同样有效。到1938年,博耶尔已经用大豆分离蛋白生产出了世界上第一种植物蛋白纤维。在那一年的美国大豆协会会议上,他抢尽风头,宣布“我第一次能够展示由大豆蛋白制成的粗纤维……”两英亩土地将生产400磅大豆蛋白。博耶尔的纤维像柔软的羊毛;蓬松蓬松,白色到棕褐色,色泽中等,手感柔软温暖,自然卷曲,弹性高。它的强度是羊毛的80%,采用相同的染料,具有很好的伸长率,不像羊毛那样容易湿。它可以用于汽车内饰,填充毡帽或衣服。在1939年的纽约世界博览会上,福特展出了一种机器纺成的大豆蛋白纤维。领带的一半材质是大豆“羊毛”。三年后他公开出现在他的珍贵“大豆套装”(由25%大豆“羊毛”和75%羊毛)的,底特律时报报道(1941),他是“一个男孩一样高兴和他第一个长裤,“他和大豆获得大量的免费宣传的活动。博耶尔在1940年用同样的材料给他的妻子做了一件外套。同年,只有31岁的博耶尔领导了25名助理研究员,平均年龄只有24岁。由于他的许多杰出成就,美国商会将他选为1940年的杰出青年(加菲尔德,1941年)。

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图6  福特与博尔在实验室



随着第二次世界大战的临近,几乎所有来源于动物的蛋白质产品(包括羊毛、皮革、肉类、乳制品和鸡蛋)都将出现短缺,这一点突然变得很明显。一些项目的配给计划开始生效,价格飞涨。到1939年,福特汽车公司从澳大利亚和阿根廷进口了2.5亿磅羊毛,人们担心一旦战争爆发,羊毛的供应可能会减少。1940年以前,福特汽车的大部分内饰都是用羊毛制成的,但在那一年,博耶尔发明了一种改良的合成羊毛,由大豆蛋白纤维制成。一个每天能生产1000磅大豆“羊毛”的试验工厂建成了,很快,一种含有25%的大豆羊毛和75%的绵羊羊毛的织物被用于许多福特汽车的侧壁装饰。到1942年5月,一个新工厂正在建设中,该工厂生产的大豆羊毛的能力是试验工厂的五倍。在战争初期,福特曾试图用大豆纤维布料制作制服,但没有成功。福特一直坚持他的研究,直到1943年年中,希望开发出一种能与羊毛价格竞争的纺织品。1943年11月,他将自己的制造工艺和机械卖给了辛辛那提的德克特(Drackett)公司。在用大豆蛋白生产纺织纤维方面,德克特和其他公司都没有取得商业上的成功。1947年,博耶尔为《大豆文摘》撰写了一篇题为《古老大豆的现代衬衫》的文章,总结了这项工作。


亨利·福特的去世和遗产

1947年4月7日,亨利·福特在密歇根州迪尔伯恩的家中去世,享年85岁。这位15岁时辍学的年轻人后来成为了现代装配线大规模生产的创造者,“推动了美国的车轮”。福特集中体现了一种老式的美国务实创新精神,这是美国的特殊天才。他过去是,现在仍然是美国民间英雄。由于大豆和大豆食品是他的特殊兴趣之一,他们沐浴在他所反映出的荣耀之光中。福特的化学和媒体炼金术完全把一度不起眼的大豆变成了数百万人感兴趣的话题。

博耶尔后来回忆道:“早在20世纪30年代,很多人认为我们在大豆方面的工作太疯狂了。”但福特足够聪明,比大多数人更早发现了潜力。多年来,他会开车从他的家“费尔莱恩”(Fairlane)开到5英里外的博耶尔办公室,到早上8点查看最新进展。他给了博耶尔全权委托,并支持博耶尔想从事的任何项目。博耶尔非常钦佩福特,也非常喜欢和他一起工作。他们的联合试验大大提高了一度地位低下的大豆的尊严,当新的“高贵豆”开始登上新闻头条时,世界开始注意到这一点。多年来,福特估计在大豆研究上花费了400万美元,另外在生产大豆产品的设备上又花费了1000万美元。福特对大豆的兴趣和种植证明是扩大大豆种植面积的重要刺激因素。尽管福特在其他问题上的随意预测常常是离谱的,但他经常断言“大豆将为农民带来数百万美元的额外收入……”并为工业提供材料,以制造现在甚至没有人知道的需要的东西。1947年福特去世时,美国农民生产了大约2亿蒲式耳的大豆。到1980年,大豆的产量(22亿蒲式耳)是当时的十倍多,而当下美国大豆的年产量己经达到35亿蒲式耳。

本文原载《油脂工程师之家》




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