應用生物技術開發嬰幼兒全谷粒營養食品

鄭燕丹，袁鳳娟，巫志強，鄭立冰（.揭陽職業技術學院，廣東揭陽5000；.廣東東泰乳業有限公司，廣東揭陽5000）

應用生物技術開發嬰幼兒全谷粒營養食品

鄭燕丹1，袁鳳娟2，巫志強2，鄭立冰2
（1.揭陽職業技術學院，廣東揭陽522000；2.廣東東泰乳業有限公司，廣東揭陽522000）

摘要：在大量研究開發生產嬰幼兒米粉等輔助食品的團隊和設備基礎上，應用生物技術手段酶解工藝開發新一代嬰幼兒全谷粒營養食品。采用無輻射處理的新鮮秈米全粒米，在粉碎、糊化工藝基礎上，中溫α-淀粉酶酶解5 min后，滾筒干燥筒體溫度調節為117℃～122℃，蒸汽介質為0.45 MPa～0.5 MPa，料液流速為8.6 L/min，轉速為2 r/min～6 r/min，得到的產品白色近透明片狀，干燥松散，有獨特谷香味。對產品進行營養成分和質量標準的檢測，各項標準均滿足嬰幼兒谷類輔食食品的要求。

關鍵詞：嬰幼兒；全谷粒；營養食品；酶解

全谷粒是指稻谷脫去穎殼后的米粒（穎果），包括有果皮、種皮、糊粉層、胚乳和胚等結構，也就是通常所說的糙米。與精白米相比較，全谷粒除了含有糖類、蛋白質、脂肪等營養物質外，還含有更多的礦物質元素如鈣、鐵、磷、鎂以及B族，同時含有豐富的膳食纖維，營養價值更高。

母乳喂養和合理的輔食添加是保證我國下一代營養需求和健康成長的兩個重要舉措。在嬰兒出生的前6個月內，實行純母乳喂養。而在6個月以后，應合理的添加輔食。目前的狀況是由于我國家長科學喂養知識不足，使得我國嬰兒在6個月以后體重增長與發達國家相比較差距較大。衛生部制定的《嬰幼兒喂養策略》強調要及時合理的添加輔助食品。

輔助食品有時亦稱為斷乳食品?！吨袊用裆攀持改稀分赋?個月齡以上嬰幼兒應該注重食物的多樣化。該《指南》同時將嬰幼兒糙米飯列為最佳護腦食品。

近年來我國迅速開展全谷粒（糙米）食物的研究與開發，各種全谷粒產品進入市場，如發芽糙米、營養速食糙米粉、糙米全谷物早餐食品[2]。但絕大多數是針對成人的產品，而專門為嬰幼兒作為輔食的全谷物食品的研究和產品開發生產還很少。本文的研究通過應用生物技術手段充分利用糙米中的營養物質，改善針對6個月以上嬰幼兒谷類食品營養品質。

1　嬰幼兒全谷粒營養食品工藝條件的研究

1.1工藝流程

1.2主要材料和設備

1.2.1材料

原料采用無輻射處理的新鮮全粒米，品種為秈米。淀粉酶為中溫α-淀粉酶，江蘇銳陽生物科技有限公司。

1.2.2主要設備

搖擺式粉碎機：廣東雷邁機械設備有限公司；輥筒干燥機（Y0505）：東臺市食品機械廠；SHIMADZ氣相色譜儀（GC-2010）、ICP電感藕合等離子體發生光譜儀（ICPE-9000）：日本島津制作所；GZX-9140MBE數顯鼓風干燥箱（GZX-9140MBE）：上海博迅實業有限公司醫療設備廠；立式自動電熱壓力蒸汽滅菌器（LDZX-40BI）：上海申安醫療器械廠；紫外可見分光光度計（UV 9100 B）：北京萊伯泰科技儀器有限公司；霉菌培養箱（MJ-250-I）：上海一恒科技有限公司；精密電子天平（JJ1000）：蘇州常熟市雙杰測試儀器廠；雙人單面凈化工作臺（SW-CJ-2FD）：蘇州凈化設備有限公司；SHIMADZ高效液相色譜儀（RF-20A LC-20AT）、熒光分光光度計（RF-5310PC）：日本島津；液相-質譜聯用儀（LCMS-8030）：日本島津；酶標儀（MULTISKAN MK3）：賽默飛世爾科技；原子吸收光譜儀（AA900T）：鉑金埃爾默儀器有限公司。

1.3主要工藝條件的確定

1.3.1粉碎工藝

全粒米經人工篩選去除無胚粒、異色粒、未成熟粒和沙粒等雜質，經高速粉碎機粉碎后過160目篩得到糙米全粉。

1.3.2糊化工藝

淀粉加水調漿加熱后會發生糊化，即原淀粉顆粒結構被破壞，微晶束熔解的過程[3]。據文獻[4]，由于糙米粉中脂肪含量高于精米粉，脂肪與淀粉形成復合物，糙米粉中更多的蛋白質和微量元素也可以抑制淀粉顆粒吸水膨脹，因此糙米粉糊化溫度比精米粉要高，較難以糊化。對上述得到的全粒米全粉，加入約70℃的熱水攪拌均勻進行糊化，加入熱水的比例為1 kg糙米全粉：2.5 L水。

1.3.3酶解工藝，添加劑的加入

由于嬰兒的胰腺功能要等到18個月才充分發展起來，因此體內低濃度的胰а-淀粉酶對可消化的淀粉具有抵抗性，對淀粉的吸收率是很低的。本研究中全粒米營養谷類食品利用生物酶解技術，降低了直鏈淀粉的比例，增加嬰幼兒對葡萄糖和能量的利用率。

同時利用生物酶解技術，催化淀粉降解產生小分子二糖和寡糖的作用，進一步提高大米淀粉的糊化度?？墒沟矸鄣暮冗_到100%，更利于嬰幼兒胃腸的吸收[5]。

本研究中所用到的α-淀粉酶（EC 3.2.1.1）是以淀粉為底物的淀粉內切水解酶，從分子內部切開α-1，4-糖苷鍵使淀粉分子量迅速降低，水解產物包括葡萄糖、麥芽糖、糊精和一系列含有α-1，6-糖苷鍵的低聚糖。

酶解工藝中必須控制好酶解程度。酶解時間過長，液漿過稀，不易下一步的滾筒干燥工藝。酶解時間不足，則影響嬰幼兒對能量的吸收和產品的溶解度。本研究中利用中溫α-淀粉酶（酶活為15.58 U/g）進行酶解，酶解工藝為溫度60℃，酶解時間為5 min，添加量為0.035%，即100 g糙米粉加入0.035 g淀粉酶。酶解時間一到，立即進行滅酶。

酶解結束上滾筒干燥前，補充加入適量芝麻油、低聚果糖、磷脂，攪拌均勻。

1.3.4滾筒干燥工藝

滾筒干燥又稱轉鼓干燥，物料在內部加熱的高溫滾筒表面鋪布成薄膜，隨著轉動干燥達到所要求的濕含量其干燥得到的產品具有較高的糊化度和良好的復水性，特別適合糊狀化嬰兒食品的開發[6]。

在滾筒干燥過程中，滾筒表面溫度、物料在滾筒表面停留時間和料膜厚度等都影響產品的質量。經多次試驗，滾筒筒體溫度調節為117℃～122℃，蒸汽介質為0.45 MPa～0.5 MPa，料液流速為8.6 L/min，為轉速2 r/min～6 r/min，得到的產品成片性好，復水性也好。

2　嬰幼兒全谷粒營養食品的營養特性和質量標準

2.1感官指標

產品外觀白色近透明片狀，干燥松散，均勻無結塊。具有全谷粒米粉特別的香味，無不良異味。以適量的溫開水沖調，經充分攪拌呈潤滑的糊狀，有輕微甜味。

2.2營養成分測定

產品的各項理化指標的檢驗結果和檢驗標準如表1所示，各項指標單項評價均為合格。

表1　嬰幼兒全谷粒營養食品的營養成分Table 1　The nutritional composition of whole grains infant cereal

2.3污染物指標

三聚氰胺、鉛、砷、硝酸鹽、亞硝酸鹽、黃曲霉毒素污染物指標檢驗結果如表2所示，各污染物未檢出或在許可范圍內。

表2　污染物指標檢驗結果Table 2　The pollutant index of lily-bean nutrition powder

2.4微生物指標

細菌總數（cfu/g）≤720，大腸菌群（cfu/g）≤10，沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、阪崎腸桿菌未檢出。細菌總數按照GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》進行檢驗。大腸菌群檢驗按照GB 4789.3-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》檢驗方法。沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、阪崎腸桿菌的檢驗分別按照GB 4789.4-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗沙門氏菌檢驗》、GB 4789.10-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗金黃色葡萄球菌檢驗》、GB 4789.40-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗阪崎腸桿菌檢驗》檢驗方法。

3　小結

本文主要研究了嬰幼兒全谷粒營養食品的生產工藝流程，通過試驗手段確定制作嬰幼兒全谷粒營養食品的最優工藝參數為：全粒米經高速粉碎機粉碎后過160目篩得到糙米全粉，加入2.5倍的70℃的熱水攪拌均勻進行糊化。中溫α-淀粉酶酶解溫度60℃，酶解時間為5 min，添加量為0.035%。滾筒干燥筒體溫度調節為117℃～122℃，蒸汽介質為0.45MPa～0.5MPa，料液流速為8.6 L/min，為轉速2 r/min～6 r/min。

最后從感官評價、營養成分、污染物指標、微生物指標四個方面對嬰幼兒全谷粒營養食品的質量進行了評價，結果顯示根據最優工藝參數生產的嬰幼兒全谷粒營養食品滿足質量要求。本研究所得的產品可用于嬰幼兒直接作為輔食，也可配合配方奶粉進行沖調。

參考文獻：

[1]王小平.糙米、胚芽米、精白米中多種礦質元素和B族維生素含量的比較研究[J].廣東微量元素科學,2009,16(12):50-55

[2] 安紅周,楊波濤,李揚盛等.糙米全谷物食品研究現狀與發展[J].糧食與油脂,2013,26(2):40-43

[3]胡強,孟岳成.淀粉糊化和回生的研究[J].食品研究與開發,2004, 25(5):63-65

[4]于巍,周堅,徐群英,等.糙米與精米的營養價值與質構特性比較研究[J].食品科學,2010,31(9):95-98

[5]Nirmala M,Muralikrishna G.In vitro digestibility studies of cereal flours and starches using purified finger millet(Eleusine coracana, ragi,Indaf-15)amylases[J].Carbohydrate Polymers,2003,3(52):275-283

[6]何賢用.輥滾筒干燥機在速溶營養米粉行業的應用[J].食品工業, 2005,26(5):12-13

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.016

收稿日期：2014-06-14

基金項目：廣東省揭陽市產業技術研究與開發資金計劃項目（201321）

作者簡介：鄭燕丹（1982—），女（漢），講師，研究生，研究方向：生物技術。

Exploitation of Infant Whole Grain Cereals by Biotechnology

ZHENG Yan-dan1，YUAN Feng-juan2，WU Zhi-qiang2，ZHENG Li-bing2
（1.Jieyang Vocational and Technical College，Jieyang 522000，Guangdong，China；2.Guangdong Dongtai Dairy Products CO.，Ltd.，Jieyang 522000，Guangdong，China）

Abstract：On the basis of researching and manufacturing kinds of infant rice cereals，we focused on the exploiting of infant whole grain cereals in this research.The raw materials，whole grains，was fresh and with nonradiative.After the process of shattering and gelatinization，we added α-amylase to enzymolysis for 5 minutes. Then in the roller drying process，the barrel temperature was 117℃-122℃.Steam pressure was 0.45 MPa-0.5 MPa.Velocity of flow was 8.6 L/min.And the barrel rotation rate was 2 r/min-6 r/min.Product was white flake，nearly transparent，with special grain spiciness.We also checked the nutritional ingredient and quality standard of the product.All index was satisfy for the requirements of infant cereals.

Key words：infant；whole grains；nutrition food；enzymolysis