應(yīng)用生物技術(shù)開(kāi)發(fā)嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品

鄭燕丹，袁鳳娟，巫志強(qiáng)，鄭立冰（.揭陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東揭陽(yáng)5000；.廣東東泰乳業(yè)有限公司，廣東揭陽(yáng)5000）

應(yīng)用生物技術(shù)開(kāi)發(fā)嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品

鄭燕丹1，袁鳳娟2，巫志強(qiáng)2，鄭立冰2
（1.揭陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東揭陽(yáng)522000；2.廣東東泰乳業(yè)有限公司，廣東揭陽(yáng)522000）

摘要：在大量研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)嬰幼兒米粉等輔助食品的團(tuán)隊(duì)和設(shè)備基礎(chǔ)上，應(yīng)用生物技術(shù)手段酶解工藝開(kāi)發(fā)新一代嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品。采用無(wú)輻射處理的新鮮秈米全粒米，在粉碎、糊化工藝基礎(chǔ)上，中溫α-淀粉酶酶解5 min后，滾筒干燥筒體溫度調(diào)節(jié)為117℃～122℃，蒸汽介質(zhì)為0.45 MPa～0.5 MPa，料液流速為8.6 L/min，轉(zhuǎn)速為2 r/min～6 r/min，得到的產(chǎn)品白色近透明片狀，干燥松散，有獨(dú)特谷香味。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)，各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均滿足嬰幼兒谷類輔食食品的要求。

關(guān)鍵詞：嬰幼兒；全谷粒；營(yíng)養(yǎng)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(jié)構(gòu)，也就是通常所說(shuō)的糙米。與精白米相比較，全谷粒除了含有糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還含有更多的礦物質(zhì)元素如鈣、鐵、磷、鎂以及B族，同時(shí)含有豐富的膳食纖維，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。

母乳喂養(yǎng)和合理的輔食添加是保證我國(guó)下一代營(yíng)養(yǎng)需求和健康成長(zhǎng)的兩個(gè)重要舉措。在嬰兒出生的前6個(gè)月內(nèi)，實(shí)行純母乳喂養(yǎng)。而在6個(gè)月以后，應(yīng)合理的添加輔食。目前的狀況是由于我國(guó)家長(zhǎng)科學(xué)喂養(yǎng)知識(shí)不足，使得我國(guó)嬰兒在6個(gè)月以后體重增長(zhǎng)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較差距較大。衛(wèi)生部制定的《嬰幼兒喂養(yǎng)策略》強(qiáng)調(diào)要及時(shí)合理的添加輔助食品。

輔助食品有時(shí)亦稱為斷乳食品?！吨袊?guó)居民膳食指南》指出6個(gè)月齡以上嬰幼兒應(yīng)該注重食物的多樣化。該《指南》同時(shí)將嬰幼兒糙米飯列為最佳護(hù)腦食品。

近年來(lái)我國(guó)迅速開(kāi)展全谷粒（糙米）食物的研究與開(kāi)發(fā)，各種全谷粒產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，如發(fā)芽糙米、營(yíng)養(yǎng)速食糙米粉、糙米全谷物早餐食品[2]。但絕大多數(shù)是針對(duì)成人的產(chǎn)品，而專門為嬰幼兒作為輔食的全谷物食品的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)還很少。本文的研究通過(guò)應(yīng)用生物技術(shù)手段充分利用糙米中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，改善針對(duì)6個(gè)月以上嬰幼兒谷類食品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

1　嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品工藝條件的研究

1.1工藝流程

1.2主要材料和設(shè)備

1.2.1材料

原料采用無(wú)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(yáng)生物科技有限公司。

1.2.2主要設(shè)備

搖擺式粉碎機(jī)：廣東雷邁機(jī)械設(shè)備有限公司；輥筒干燥機(jī)（Y0505）：東臺(tái)市食品機(jī)械廠；SHIMADZ氣相色譜儀（GC-2010）、ICP電感藕合等離子體發(fā)生光譜儀（ICPE-9000）：日本島津制作所；GZX-9140MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱（GZX-9140MBE）：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；立式自動(dòng)電熱壓力蒸汽滅菌器（LDZX-40BI）：上海申安醫(yī)療器械廠；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV 9100 B）：北京萊伯泰科技儀器有限公司；霉菌培養(yǎng)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(cè)試儀器廠；雙人單面凈化工作臺(tái)（SW-CJ-2FD）：蘇州凈化設(shè)備有限公司；SHIMADZ高效液相色譜儀（RF-20A LC-20AT）、熒光分光光度計(jì)（RF-5310PC）：日本島津；液相-質(zhì)譜聯(lián)用儀（LCMS-8030）：日本島津；酶標(biāo)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(jīng)人工篩選去除無(wú)胚粒、異色粒、未成熟粒和沙粒等雜質(zhì)，經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎后過(guò)160目篩得到糙米全粉。

1.3.2糊化工藝

淀粉加水調(diào)漿加熱后會(huì)發(fā)生糊化，即原淀粉顆粒結(jié)構(gòu)被破壞，微晶束熔解的過(guò)程[3]。據(jù)文獻(xiàn)[4]，由于糙米粉中脂肪含量高于精米粉，脂肪與淀粉形成復(fù)合物，糙米粉中更多的蛋白質(zhì)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(duì)上述得到的全粒米全粉，加入約70℃的熱水?dāng)嚢杈鶆蜻M(jìn)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(gè)月才充分發(fā)展起來(lái)，因此體內(nèi)低濃度的胰а-淀粉酶對(duì)可消化的淀粉具有抵抗性，對(duì)淀粉的吸收率是很低的。本研究中全粒米營(yíng)養(yǎng)谷類食品利用生物酶解技術(shù)，降低了直鏈淀粉的比例，增加?jì)胗變簩?duì)葡萄糖和能量的利用率。

同時(shí)利用生物酶解技術(shù)，催化淀粉降解產(chǎn)生小分子二糖和寡糖的作用，進(jìn)一步提高大米淀粉的糊化度?？墒沟矸鄣暮冗_(dá)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(nèi)切水解酶，從分子內(nèi)部切開(kāi)α-1，4-糖苷鍵使淀粉分子量迅速降低，水解產(chǎn)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(shí)間過(guò)長(zhǎng)，液漿過(guò)稀，不易下一步的滾筒干燥工藝。酶解時(shí)間不足，則影響嬰幼兒對(duì)能量的吸收和產(chǎn)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(jìn)行酶解，酶解工藝為溫度60℃，酶解時(shí)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(shí)間一到，立即進(jìn)行滅酶。

酶解結(jié)束上滾筒干燥前，補(bǔ)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(zhuǎn)鼓干燥，物料在內(nèi)部加熱的高溫滾筒表面鋪布成薄膜，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)干燥達(dá)到所要求的濕含量其干燥得到的產(chǎn)品具有較高的糊化度和良好的復(fù)水性，特別適合糊狀化嬰兒食品的開(kāi)發(fā)[6]。

在滾筒干燥過(guò)程中，滾筒表面溫度、物料在滾筒表面停留時(shí)間和料膜厚度等都影響產(chǎn)品的質(zhì)量。經(jīng)多次試驗(yàn)，滾筒筒體溫度調(diào)節(jié)為117℃～122℃，蒸汽介質(zhì)為0.45 MPa～0.5 MPa，料液流速為8.6 L/min，為轉(zhuǎn)速2 r/min～6 r/min，得到的產(chǎn)品成片性好，復(fù)水性也好。

2　嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品的營(yíng)養(yǎng)特性和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.1感官指標(biāo)

產(chǎn)品外觀白色近透明片狀，干燥松散，均勻無(wú)結(jié)塊。具有全谷粒米粉特別的香味，無(wú)不良異味。以適量的溫開(kāi)水沖調(diào)，經(jīng)充分?jǐn)嚢璩蕽?rùn)滑的糊狀，有輕微甜味。

2.2營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

產(chǎn)品的各項(xiàng)理化指標(biāo)的檢驗(yàn)結(jié)果和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，各項(xiàng)指標(biāo)單項(xiàng)評(píng)價(jià)均為合格。

表1　嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品的營(yíng)養(yǎng)成分Table 1　The nutritional composition of whole grains infant cereal

2.3污染物指標(biāo)

三聚氰胺、鉛、砷、硝酸鹽、亞硝酸鹽、黃曲霉毒素污染物指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示，各污染物未檢出或在許可范圍內(nèi)。

表2　污染物指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果Table 2　The pollutant index of lily-bean nutrition powder

2.4微生物指標(biāo)

細(xì)菌總數(shù)（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(xì)菌總數(shù)按照GB 4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行檢驗(yàn)。大腸菌群檢驗(yàn)按照GB 4789.3-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》檢驗(yàn)方法。沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、阪崎腸桿菌的檢驗(yàn)分別按照GB 4789.4-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)沙門氏菌檢驗(yàn)》、GB 4789.10-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》、GB 4789.40-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)阪崎腸桿菌檢驗(yàn)》檢驗(yàn)方法。

3　小結(jié)

本文主要研究了嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品的生產(chǎn)工藝流程，通過(guò)試驗(yàn)手段確定制作嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品的最優(yōu)工藝參數(shù)為：全粒米經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎后過(guò)160目篩得到糙米全粉，加入2.5倍的70℃的熱水?dāng)嚢杈鶆蜻M(jìn)行糊化。中溫α-淀粉酶酶解溫度60℃，酶解時(shí)間為5 min，添加量為0.035%。滾筒干燥筒體溫度調(diào)節(jié)為117℃～122℃，蒸汽介質(zhì)為0.45MPa～0.5MPa，料液流速為8.6 L/min，為轉(zhuǎn)速2 r/min～6 r/min。

最后從感官評(píng)價(jià)、營(yíng)養(yǎng)成分、污染物指標(biāo)、微生物指標(biāo)四個(gè)方面對(duì)嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品的質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示根據(jù)最優(yōu)工藝參數(shù)生產(chǎn)的嬰幼兒全谷粒營(yíng)養(yǎng)食品滿足質(zhì)量要求。本研究所得的產(chǎn)品可用于嬰幼兒直接作為輔食，也可配合配方奶粉進(jìn)行沖調(diào)。

參考文獻(xiàn)：

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.016

收稿日期：2014-06-14

基金項(xiàng)目：廣東省揭陽(yáng)市產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)資金計(jì)劃項(xiàng)目（201321）

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

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