干法分流生产富集燕麦有效功能性成分产品的方法 技术领域：
本发明涉及一种谷物的加工方法。
背景技术：
燕麦含有淀粉、膳食纤维(可溶性纤维和不溶性纤维)、蛋白质、脂肪等多种成分，经过多年的研究和实践，西方国家已把燕麦作为一种健康食品。加拿大燕麦公司(Can-oat)研究证明，燕麦所含淀粉中的复合淀粉具有调节血糖，减少结肠癌、乳腺癌、前列腺癌的发病率，改善便秘等作用；1990年1月29日，美国《时代》周刊报道指出燕麦富含膳食纤维的部分能降低血液中有害胆固醇，1998年，美国食品及药品管理局(FDA)(1997年1月23日)正式承认燕麦具有降低心血管疾病危险的功能。同时，燕麦中的淀粉和膳食纤维不仅具有吸水功能、乳化功能、糊化功能、增稠功能和胶化功能等多种食品功能，还可应用于美容化妆品和皮肤病防治方面，如美容面膜，皮肤止痒、抗过敏等。
但是，目前没有一种有效的方法，在不需要水、溶剂，不涉及化学反应的条件下从燕麦中分离出富含淀粉的产品和富含膳食纤维的产品。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种不需要水、溶剂，不涉及化学反应的干法分流生产富集燕麦有效功能性成分产品的方法。
脱壳燕麦粒主要由胚芽部分和外皮(麦麸)部分组成。胚芽部分是位于麦粒中心及周边的部分，主要是由淀粉组成，所含淀粉重量占麦粒总重的55-60％左右，在淀粉粒子之间及边上，还有少量的可溶纤维、脂肪、蛋白等物质。而在外皮及靠近外皮的部位主要集中膳食纤维，所含膳食纤维重量占麦粒总重的10-20％，在膳食纤维之间及边缘存在少量地脂肪和蛋白。可见，将燕麦粒胚芽部分和外皮部分分开即将燕麦分为富含淀粉的产品和富含膳食纤维的产品。
经过研究表明，燕麦粒在剪切力的作用下，由于淀粉和膳食纤维自身的特性，胚芽部分被粉碎成近球状的较小颗粒，外皮部分被粉碎成不规则的较大颗粒，本发明正是利用了这一点，将燕麦分离为富含淀粉的产品(胚芽粉)和富含膳食纤维的产品(膳食纤维粉)。
本发明根据这一研究成果，提供了干法分流生产富集燕麦有效功能性成分产品的方法，包括以下步骤：(a)燕麦粒由机械或高压气流产生的剪切力及压力粉碎成颗粒；(b)按照颗粒大小分离颗粒；(c)分别收集细粉和粗粉。
所述的燕麦粒是脱壳的。
所述的燕麦粒可以先压成燕麦饮片再进行粉碎。
分离颗粒可直接利用两种颗粒大小的不同使用干法过筛法，也可利用两种颗粒大小不同所产生的重量差异使用气流分级法(或称气流分离法或空气喷射法)。
本发明利用了燕麦所含成分的自身生物、物理特性，在不需要水、溶剂，不涉及化学反应的条件下从燕麦中分离出高质量的富含淀粉的胚芽粉和富含膳食纤维的膳食纤维粉，生产工艺简单、易行，分离后所得产品的蛋白质、淀粉、脂肪和抗氧化物不变性、不变味、不分解，产品质量高。
具体实施方式：
一、预处理。首先将燕麦经过加热步骤使所含酶的活力性失活，这样生产出的胚芽粉和膳食纤维粉较不易变质。由于燕麦中含有约7-12％的脂肪，含脂肪的粉末会降低分离效率，可使用压榨式溶剂把脂肪提取出来再粉碎分离。但以上的步骤对分离的程度没有影响，所以并不是必需的。
二、粉碎。粉碎的机械可以采用碾碎机，如辊式破碎机、轮碾机、圆筒碾磨机等，也可以采用锤磨机、球磨机、流能磨等其他机械。可在显微镜下观察到，经过粉碎，胚芽中绝大部分淀粉形成直径0.04-0.12毫米的近似球状颗粒，外皮中绝大部分膳食纤维形成0.4毫米以上的不规则颗粒。
根据长期试验和实际应用总结得出以下三个表格定出的等级和所列数据。
表1 燕麦全粉
燕麦 全粉 淀粉 ％ 膳食纤维 ％ 脂肪 ％ 蛋白质 ％ 颗粒大小 (毫米) 可溶性 纤维％ 含量 59 12 8.2 12 0.01-1.2 5
表2 胚芽粉
胚芽粉 等级 淀粉 ％ 膳食纤维 ％ 脂肪 ％ 蛋白质 ％ 颗粒大小 (毫米) 可溶性 纤维％ 特级 91.5 1.2 1.1 3.3 ＜0.075 1 一级 80.8 4.2 5.3 8.8 ＜0.15 2.9 二级 76.2 5.6 6.9 8.9 ＜0.25 3 三级 69.5 6 7.2 10 ＜0.355 3.2
表3 膳食纤维粉
膳食 纤维粉 淀粉 ％ 膳食纤维 ％ 可溶性 纤维％ 脂肪 ％ 蛋白质 ％ 颗粒大小 (毫米) 一级 26 45.1 18.2 12.8 15.5 ＞0.85 二级 40.2 31 12.2 8.5 13.4 ＞0.355 三级 52.8 20.6 9.6 8.5 12.41 ＞0.25
三、分离。
1、过筛法。这种方法是根据颗粒大小的不同分离物质，过筛时，小于筛孔内径的颗粒从筛网筛出，大于筛孔内径的颗粒则留在筛网上。燕麦粉碎所得的粉末进行筛分后，收集细粉作为胚芽粉，收集粗粉作为膳食纤维粉。可以使用振动、旋转、拍打等有清理筛孔作用的方法增加过筛效率。过筛可以作为一个单独的操作单元，也可以把筛安装在粉碎机械内，以提高效率。过筛可以是手工操作，也可以是自动的机械操作。筛可以采用金属筛也可以采用非金属筛。有针对的使用不同筛目的筛，能够有选择的得到成分不同、等级不同的胚芽粉和膳食纤维粉。
2、气流分级法。此法的原理是根据不同的颗粒有不同的重量，使用一定速度气流把颗粒吹浮起来，重量大的颗粒被搬运的距离短，重量小的颗粒被搬运的距离远。虽然胚芽粉和膳食纤维粉颗粒比重有所不同，但相差不大，两种颗粒重量主要还是由颗粒的大小决定。燕麦粉碎后进入气流分离器进行分离，然后分别收集不同重量的粉末，即可得到胚芽粉和膳食纤维粉。研究表明，胚芽粉颗粒重量一般小于0.1毫克，膳食纤维粉颗粒重量一般大于1毫克，两者的重量是有较大的差距的。
为了提高分离的程度，可将分离后得到的粗粉进行二次粉碎分离或进行多级的粉碎分离。
实施例：
例1①脱壳燕麦谷粒500克，烘干至水分低于2％。调节圆筒碾磨机的滚筒空隙为0.15毫米，转速为80-100转/分，加入燕麦谷粒碾压粉碎，收集碾磨所得片状粉末过200目(0.075毫米)筛，收集筛下的细粉，为特级胚芽粉，粗粉回收重新碾碎，此时碾磨机的滚筒空隙为0.08毫米，重新碾碎的粗粉再过200目筛，筛下的细粉为特级胚芽粉。如此反复共二次，所收集的全部特级胚芽粉(成分见表1)共72克。
②根据①中各步操作，不同是用100目(0.15毫米)筛取代200目筛，最后所收集的细粉98克经检测为一级胚芽粉(成分见表1)。
③根据①中各步操作，不同是用65目(0.25毫米)筛取代200目筛，最后所收集的细粉216克经检测为二级胚芽粉(成分见表1)。
④根据①中各步操作，不同是用60目(0.355毫米)筛取代200目筛，最后所收集的细粉368克为三级胚芽粉(成分见表1)，所收集的粗粉129克为二级膳食纤维粉(成分见表2)。如将粗粉再过25目(0.85毫米)筛，则所得二级粗粉103克为一级膳食纤维粉(成分见表2)。
可见，调节碾磨机采用不同的操作参数反复碾磨，配合使用不同筛目的筛，调整所得细粉颗粒的大小，确实是能够根据需要得到不同成分、不同等级的胚芽粉。
例2 水分9％的燕麦饮片5公斤，经锤磨机粉碎后，先过25目筛，得颗粒大于0.85毫米的粗粉1008克，其中含膳食纤维30.3％，可溶性纤维12.8％，脂肪10.6％，淀粉40.5％。所得细粉再过100目筛，得二级细粉1632克，其中含淀粉75.3％，膳食纤维5.1％，可溶性纤维3.2％，脂肪6.2％，蛋白质9.0％。
例3 脱脂燕麦饮片5公斤，经锤磨机粉碎后，先过25目筛，得颗粒大于0.85毫米的粗粉853克，其中含膳食纤维35.3％，可溶性纤维13.6％，蛋白质15.3％，脂肪0.8％，淀粉43.2％。所得细粉再过100目筛，得二级细粉2385克，其中含淀粉77.6％，膳食纤维4.3％，可溶性纤维3.2％，脂肪0.3％，蛋白质10.2％。
例4 由脱壳燕麦谷粒压制成的燕麦饮片7公斤，经万能粉碎机粉碎后过100目筛，筛出的细粉2351克为胚芽粉，其中含淀粉78.4％，蛋白质9.6％，膳食纤维4.2％，可溶性纤维2.8％，脂肪6.7％。
例5 脱壳燕麦粒5公斤，经锤磨机粉碎后，用气流分离器进行颗粒分离，收集颗粒大于0.6毫米的粗粉，得1292克，其中含膳食纤维19.7％，可溶性纤维10.5％，脂肪7.9％，蛋白质10.9％，淀粉50.2％。收集颗粒小于0.15毫米的细粉，得1832克，其中含淀粉73.2％，膳食纤维4.1％，可溶性纤维2.8％，脂肪7.1％，蛋白质8.9％。颗粒介于0.15毫米和0.6毫米之间的粉末1881克，所含成分比例介于胚芽粉和膳食纤维粉之间，可用于食品糕点。
例6 脱壳燕麦谷粒5公斤，经锤磨机粉碎后过100目筛，得细粉1486克，其中含淀粉71.8％，膳食纤维4.4％，可溶性纤维2.3％，脂肪8.3％，蛋白质8.7％。粗粉3509克，其中含膳食纤维16.6％，可溶性纤维8.8％，脂肪8.2％，蛋白质9.5％，淀粉52.8％。
可见，经过本发明方法分离后所收集的细粉中淀粉含量大大高于燕麦全粉(表1与表3比较)，所收集的粗粉中膳食纤维含量大大高于燕麦全粉(表2与表3比较)，确实能够将燕麦粒分离为富含淀粉的胚芽粉和富含膳食纤维的膳食纤维粉。