CN113243484A - 一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法 - Google Patents

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CN113243484A CN202110628977.8A CN202110628977A CN113243484A CN 113243484 A CN113243484 A CN 113243484A CN 202110628977 A CN202110628977 A CN 202110628977A CN 113243484 A CN113243484 A CN 113243484A
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Abstract

本发明公开一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其包括以下步骤：首先，将原料大米粉碎后过筛，加入的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为15～20％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液；接着，将耐高温α‑淀粉酶和酶活性促进剂加入磨浆液中进行酶解，温度80～90℃条件下酶解30～60min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；然后、将酶解液进行喷雾干燥，进风温度为170～180℃，出风温度为90～95℃，干燥时间为5～10s，得到产品婴幼儿米粉；最后、测定产品婴幼儿米粉的DE值、水溶解指数WSI和米粉体外消化性能。本发明制备得到的婴幼儿米粉能够有效改善婴幼儿米粉的适口性、冲调性能和消化吸收性能。

Description

一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法
技术领域
本发明属于婴幼儿食品加工技术领域，尤其是涉及一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法。
背景技术
婴幼儿营养米粉是母乳或婴儿配方食品不能满足婴儿营养需要以及婴儿断奶期间时，为补充婴幼儿营养的辅助食品。婴幼儿米粉是以大米为主要原料，以白砂糖、蔬菜、水果、蛋类、肉类等选择性配料，加入钙、磷、铁、锌等矿物质及维生素等加工制成的婴幼儿主要营养补充食品，它作为传统的母乳替代品或婴幼儿的补充、辅助食品，已形成了较大的市场规模。
目前，婴幼儿米粉的生产工艺主要有滚筒干燥法(半湿法)和挤压膨化法(干法)，这两种工艺生产的米粉存在冲调性能差、结块、米糊黏度大、不利于婴幼儿进食等不利因素。6个月以下婴幼儿的胃、肠内淀粉水解酶较少，对淀粉类食品的消化吸收能力差，传统婴幼儿米粉制品常导致婴幼儿产生胀气、腹泻等消化问题。
国内外在婴幼儿米粉新产品研制过程采用部分酶解，熟化过程依然采用滚筒干燥或挤压膨化。滚筒干燥和挤压膨化加工过程米浆均直接与加热金属器件接触，物料局部受热过高，部分米浆受到高温(约200～240℃)影响会产生蛋白和油脂氧化及过氧化产物，婴儿食用后易“上火”。由于物料熟化过程受热不均，直接与加热金属器件接触的米粉会有焦状物料产生，所以影响产品冲调、溶解和复水性能。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其以大米为原料，利用耐高温α-淀粉酶限制性酶解，即采用α-淀粉酶水解淀粉分子的α-1,4-糖苷键，使之部分水解为小分子质量的低聚异麦芽糖、糊精等，将难消化淀粉分解，然后通过喷雾干燥技术，得到快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉；能够有效改善婴幼儿米粉的适口性、冲调性能和消化吸收性能，减少婴儿断奶期间食物变化产生的不适，克服传统工艺生产婴幼儿米粉溶解性差、婴儿食用后消化不良、易“上火”等弊端。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、调浆：将原料大米粉碎后过60～100目筛，加入38～55℃的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为15～20％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液；
步骤2、酶解：将原料大米粉重0.10～0.15％的耐高温α-淀粉酶和原料大米粉重0.10～0.13％的酶活性促进剂加入步骤1中得到的磨浆液中进行酶解，温度80～90℃条件下酶解30～60min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；
步骤3、喷雾干燥：将步骤2中得到的酶解液进行喷雾干燥，进风温度为170～180℃，出风温度为90～95℃，干燥时间为5～10s，得到产品婴幼儿米粉；
步骤4、测定步骤3得到的产品婴幼儿米粉的DE值、水溶解指数WSI和米粉体外消化性能。
进一步地，上述的步骤2中，酶活性促进剂为CaCl2、CaSO4、Na2HPO4、Ca(NO3)2中的一种。
进一步地，上述的步骤4中，产品婴幼儿米粉测定的具体方法如下：
(1)、DE值的测定
DE(以葡萄糖计)＝(还原糖含量/总干物质含量)×100％；
DE值表示淀粉水解程度，还原糖含量采用DNS法进行测定；
(2)、水溶解指数WSI
将50.0mg±0.1mg样品置于离心管中，加入1.0mL去离子水溶解，分别在60、70、80、90℃下水浴加热10min，冰浴冷却10min，离心速度为3000r/min下离心10min，上清液倒入蒸发皿中，在105℃下干燥至恒重，冷却后称量；
WSI(g/100g)＝(上清液中固形物的质量/样品质量)×100
(3)、米粉体外消化性能的测定
淀粉按照消化率的速度和程度可以分为快消化淀粉RDS，慢消化淀粉SDS和抗性淀粉RS，并用淀粉消化指数SDI表征淀粉体外消化的速率；RDS是指能够在小肠中被迅速的消化吸收的淀粉；SDS是指能够在小肠内被完全消化吸收但速度比较缓慢的淀粉；RS是指不能被小肠消化吸收的淀粉；
将200mg样品溶解于15mL、pH5.2的磷酸缓冲液中，加入7颗直径10mm的玻璃珠在37℃水浴下保温5min，之后加入5ml由猪胰酶和糖化酶溶液组成的混合酶溶液在37℃下水浴震荡；分别在20min和120min时取水解液0.5mL加入无水乙醇4mL灭酶；2000r/min离心10min，葡萄糖的含量采用DNS法进行测定；
RDS(％)＝[(G20-FG)/TS]×0.9×100
SDS(％)＝[(G120-G20)/TS]×0.9×100
RS(％)＝[(TS-RDS-SDS)/TS]×100
SDI(％)＝(RDS/TS)×100
式中：G20表示水解20min时葡萄糖的含量(mg)；
G120表示水解120min时葡萄糖的含量(mg)；
FG表示游离的葡萄糖含量(mg)；
TS表示总淀粉含量(mg)。
进一步地，上述的步骤4中，测定产品婴幼儿米粉的DE值为23.9～28.6、水溶解指数为86.9～92.3％。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
本发明快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其通过适度酶解并且控制水解程度能够将大米中高分子淀粉降解，部分淀粉转化为具有3～10个糖分子的低聚糖混合物，难消化淀粉也有一定程度的分解，能够增加婴幼儿对米粉的消化与吸收功能，改善适口性，提高婴幼儿米粉的溶解和复水能力；喷雾干燥是将酶解米浆高压雾化，物料在热空气作用下，物料水分迅速蒸发后得到均匀粉粒，再经过流化床冷却包装后得到婴幼儿米粉。物料干燥成粉、冷却、包装过程均在密闭环境中完成，能够控制产品的微生物指标，质量安全；虽然喷雾塔加热空气温度在170～180℃，但料浆中水的蒸发温度仅100℃，干燥过程在10s以内，物料受热均匀，能够克服传统工艺受热时间长、温度过高、受热不均的缺点，极大改善了米粉溶解和复水能力；食品喷雾干燥为连续生产，产能大，如1200kg蒸发量喷雾塔，每天可产20～25t粉，塔体保温良好，物料不需再粉碎，能耗、人工费用低于滚筒干燥，是婴幼儿米粉生产高端升级替代产品的优选方法，具有较高的实用价值和良好的市场前景。
附图说明
图1是现有技术中市售婴幼儿米粉的1000倍扫描电镜图；
图2是现有技术中市售婴幼儿米粉的10000倍扫描电镜图；
图3是本发明制备得到的婴幼儿米粉的1000倍扫描电镜图；
图4是本发明制备得到的婴幼儿米粉的10000倍扫描电镜图；
图5是不同DE值的婴幼儿米粉的溶解度指数图。
具体实施方式
参照附图和以下实施例可以对本发明作进一步详细说明；但是，以下实施例仅仅是例证，本发明并不局限于这些实施例。
一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、调浆：将原料大米粉碎后过60～100目筛，加入38～55℃的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为15～20％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液，磨浆后的颗粒粒度为10～20μm；
步骤2、酶解：将原料大米粉重0.10～0.15％的耐高温α-淀粉酶和原料大米粉重0.10～0.13％的酶活性促进剂加入步骤1中得到的磨浆液中进行酶解，温度80～90℃条件下酶解30～60min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；所述酶活性促进剂为CaCl2、CaSO4、Na2HPO4、Ca(NO3)2中的一种；
步骤3、喷雾干燥：将步骤2中得到的酶解液进行喷雾干燥，进风温度为170～180℃，出风温度为90～95℃，干燥时间为5～10s，得到产品婴幼儿米粉；
步骤4、测定步骤3得到的产品婴幼儿米粉的DE值、水溶解指数WSI和米粉体外消化性能；
产品婴幼儿米粉测定的具体方法如下：
(1)、DE值的测定
DE(以葡萄糖计)＝(还原糖含量/总干物质含量)×100％；
DE值表示淀粉水解程度，还原糖含量采用DNS法进行测定；
(2)、水溶解指数WSI
将50.0mg±0.1mg样品置于离心管中，加入1.0mL去离子水溶解，分别在60、70、80、90℃下水浴加热10min，冰浴冷却10min，离心速度为3000r/min下离心10min，上清液倒入蒸发皿中，在105℃下干燥至恒重，冷却后称量；
WSI(g/100g)＝(上清液中固形物的质量/样品质量)×100
(3)、米粉体外消化性能的测定
淀粉按照消化率的速度和程度可以分为快消化淀粉RDS(Rapid digestibilitystarch)，慢消化淀粉SDS(Slow digestibility starch)和抗性淀粉RS(Resistantstarch)，并用淀粉消化指数SDI(Starch digestibility index)表征淀粉体外消化的速率；RDS是指能够在小肠中被迅速的消化吸收的淀粉，定量测定时为20min内酶解淀粉产生的葡萄糖换算量；SDS是指能够在小肠内被完全消化吸收但速度比较缓慢的淀粉，指20～120min在小肠内缓慢被完全消化的淀粉；RS是指不能被小肠消化吸收的淀粉，定量测定时为120min仍不能被消化的淀粉；
将200mg样品溶解于15mL、pH5.2的磷酸缓冲液中，加入7颗直径10mm的玻璃珠在37℃水浴下保温5min，之后加入5ml由猪胰酶和糖化酶溶液组成的混合酶溶液在37℃下水浴震荡；分别在20min和120min时取水解液0.5mL加入无水乙醇4mL灭酶；2000r/min离心10min，葡萄糖的含量采用DNS法进行测定；
RDS(％)＝[(G20-FG)/TS]×0.9×100
SDS(％)＝[(G120-G20)/TS]×0.9×100
RS(％)＝[(TS-RDS-SDS)/TS]×100
SDI(％)＝(RDS/TS)×100
式中：G20表示水解20min时葡萄糖的含量(mg)；
G120表示水解120min时葡萄糖的含量(mg)；
FG表示游离的葡萄糖含量(mg)；
TS表示总淀粉含量(mg)。
上述的步骤4中，测定产品婴幼儿米粉的DE值为23.9～28.6、水溶解指数为86.9～92.3％。
实施例1
一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、调浆：将原料大米粉碎后过60目筛，加入38℃的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为15％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液，磨浆后的颗粒粒度为10μm；
步骤2、酶解：将原料大米粉重0.10％的耐高温α-淀粉酶和原料大米粉重0.10％的酶活性促进剂CaCl2加入步骤1中得到的磨浆液中进行酶解，温度85℃条件下酶解46min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；
步骤3、喷雾干燥：将步骤2中得到的酶解液进行喷雾干燥，进风温度为180℃，出风温度为90℃，干燥时间为5s，得到产品婴幼儿米粉；
步骤4、测定步骤3得到的产品婴幼儿米粉的DE值为25.6、水溶解指数WSI为89.8和米粉体外消化性能。
实施例2
一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、调浆：将原料大米粉碎后过80目筛，加入45℃的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为18％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液，磨浆后的颗粒粒度为15μm；
步骤2、酶解：将原料大米粉重0.13％的耐高温α-淀粉酶和原料大米粉重0.11％的酶活性促进剂CaSO4加入步骤1中得到的磨浆液中进行酶解，温度80℃条件下酶解60min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；
步骤3、喷雾干燥：将步骤2中得到的酶解液进行喷雾干燥，进风温度为170℃，出风温度为95℃，干燥时间为7s，得到产品婴幼儿米粉；
步骤4、测定步骤3得到的产品婴幼儿米粉的DE值为24.7、水溶解指数WSI为91.8和米粉外消化性能。
实施例3
一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、调浆：将原料大米粉碎后过90目筛，加入50℃的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为17％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液，磨浆后的颗粒粒度为18μm；
步骤2、酶解：将原料大米粉重0.15％的耐高温α-淀粉酶和原料大米粉重0.12％的酶活性促进剂CaCl2加入步骤1中得到的磨浆液中进行酶解，温度83℃条件下酶解55min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；
步骤3、喷雾干燥：将步骤2中得到的酶解液进行喷雾干燥，进风温度为176℃，出风温度为95℃，干燥时间为10s，得到产品婴幼儿米粉；
步骤4、测定步骤3得到的产品婴幼儿米粉的DE值为27.8、水溶解指数WSI为87.9和米粉外消化性能。
实施例4
一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、调浆：将原料大米粉碎后过100目筛，加入40℃的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为12％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液，磨浆后的颗粒粒度为20μm；
步骤2、酶解：将原料大米粉重0.15％的耐高温α-淀粉酶和原料大米粉重0.13％的酶活性促进剂Ca(NO3)2加入步骤1中得到的磨浆液中进行酶解，温度90℃条件下酶解35min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；
步骤3、喷雾干燥：将步骤2中得到的酶解液进行喷雾干燥，进风温度为172℃，出风温度为93℃，干燥时间为5s，得到产品婴幼儿米粉；
步骤4、测定步骤3得到的产品婴幼儿米粉的DE值为28.1、水溶解指数WSI为91.2和米粉外消化性能。
实施例5
一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、调浆：将原料大米粉碎后过100目筛，加入55℃的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为15％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液，磨浆后的颗粒粒度为20μm；
步骤2、酶解：将原料大米粉重0.15％的耐高温α-淀粉酶和原料大米粉重0.10％的酶活性促进剂Na2HPO4加入步骤1中得到的磨浆液中进行酶解，温度90℃条件下酶解30min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；
步骤3、喷雾干燥：将步骤2中得到的酶解液进行喷雾干燥，进风温度为180℃，出风温度为90℃，干燥时间为6s，得到产品婴幼儿米粉；
步骤4、测定步骤3得到的产品婴幼儿米粉的DE值为24.6、水溶解指数WSI为89.7和米粉外消化性能。
在图1～4中，EHT＝2.00kV，即加速电压为2kV；WD＝8.3mm，即工作距离为8.3mm；Signal A＝SE1，即用SE1探测器；图1中，Mag＝1000X，即放大倍数为1000倍；图2中，Mag＝10000X，即放大倍数为10000倍；图3中，Mag＝1000X，即放大倍数为1000倍；图4中，Mag＝10000X，即放大倍数为10000倍。
由图1、2可知，现有技术中市售米粉样品的淀粉颗粒为不规则多边形，棱角分明，表面粗糙，呈鳞状，无凹陷；由图3、4可知，本发明制备的酶解米粉样品的淀粉颗粒主要为球形，表面光滑，有凹陷，且DE值越大淀粉颗粒表面褶皱越多。淀粉颗粒外观形状的不同与其加工方式有关，酶解米粉样品由于高温α-淀粉酶作用于部分淀粉分子，使之水解为小分子颗粒进而喷雾干燥；而市售米粉样品是淀粉糊化后直接经滚筒干燥生产，粉体样品为不规则多边形。
对本发明制备得到的婴幼儿米粉和市售婴幼儿米粉的水溶解指数WSI分析，结果如图5所示。
由图5可知，在同一溶解温度下，本发明的两种酶解米粉样品，即DE＝24.7、DE＝27.17的米粉样品，随着DE值的升高，溶解度指数呈上升的趋势，DE值相差越大，溶解度指数相差越多；同时，市售婴幼儿米粉样品的溶解度远低于本发明的酶解米粉样品。大米粉中的淀粉经过酶解后，部分淀粉水解成短链的低聚糖和葡萄糖，水溶性更好，且DE值越大，酶解程度越高，含有的短链低聚糖和葡萄糖越多，因而溶解度更大。
对本发明的婴幼儿米粉和市售婴幼儿米粉的体外消化研究，结果如表1所示。
表1样品总淀粉含量和体外消化性(％，干基)
Figure BDA0003100384960000091
酶解及市售米粉体外消化率的测定结果如表1所示。酶解米粉样品的TS、RDS值随着DE值的上升而下降，说明DE值小的酶解米粉样品还存有较多的不能被迅速消化吸收的淀粉，这与米粉淀粉的低水解度有关；市售米粉样品的RDS值低于DE值为24.70的酶解米粉样品，但是RS值却明显高于所有酶解米粉样品，达到40.71％，淀粉消化指数也低于酶解米粉样品(DE＝27.17除外)。米粉经过酶解后，消化率比市售米粉样品(DE＝27.17除外)提高了10.84％～25.09％，DE为27.17的酶解米粉很大程度上是由于淀粉大量转化为糖而被消化吸收，未水解淀粉的消化吸收率偏低。
综上所述，本发明生产的婴幼儿米粉能很好的改善产品的适口性、冲调性能和消化吸收性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其特征是：其包括以下步骤：
步骤1、调浆：将原料大米粉碎后过60～100目筛，加入38～55℃的水调浆，溶解混合均匀后配成混合物中大米粉所占质量百分比浓度为15～20％的米浆，然后过两遍胶体磨，得磨浆液；
步骤2、酶解：将原料大米粉重0.10～0.15％的耐高温α-淀粉酶和原料大米粉重0.10～0.13％的酶活性促进剂加入步骤1中得到的磨浆液中进行酶解，温度80～90℃条件下酶解30～60min，酶解后测定DE值，灭酶，得酶解液；
步骤3、喷雾干燥：将步骤2中得到的酶解液进行喷雾干燥，进风温度为170～180℃，出风温度为90～95℃，干燥时间为5～10s，得到产品婴幼儿米粉；
步骤4、测定步骤3得到的产品婴幼儿米粉的DE值、水溶解指数WSI和米粉体外消化性能。
2.根据权利要求1所述的快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其特征是：其步骤2中，酶活性促进剂为CaCl2、CaSO4、Na2HPO4、Ca(NO3)2中的一种。
3.根据权利要求1所述的快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其特征是：其步骤4中，产品婴幼儿米粉测定的具体方法如下：
(1)、DE值的测定
DE(以葡萄糖计)＝(还原糖含量/总干物质含量)×100％；
DE值表示淀粉水解程度，还原糖含量采用DNS法进行测定；
(2)、水溶解指数WSI
将50.0mg±0.1mg样品置于离心管中，加入1.0mL去离子水溶解，分别在60、70、80、90℃下水浴加热10min，冰浴冷却10min，离心速度为3000r/min下离心10min，上清液倒入蒸发皿中，在105℃下干燥至恒重，冷却后称量；
WSI(g/100g)＝(上清液中固形物的质量/样品质量)×100
(3)、米粉体外消化性能的测定
淀粉按照消化率的速度和程度可以分为快消化淀粉RDS，慢消化淀粉SDS和抗性淀粉RS，并用淀粉消化指数SDI表征淀粉体外消化的速率；RDS是指能够在小肠中被迅速的消化吸收的淀粉；SDS是指能够在小肠内被完全消化吸收但速度比较缓慢的淀粉；RS是指不能被小肠消化吸收的淀粉；
将200mg样品溶解于15mL、pH5.2的磷酸缓冲液中，加入7颗直径10mm的玻璃珠在37℃水浴下保温5min，之后加入5ml由猪胰酶和糖化酶溶液组成的混合酶溶液在37℃下水浴震荡；分别在20min和120min时取水解液0.5mL加入无水乙醇4mL灭酶；2000r/min离心10min，葡萄糖的含量采用DNS法进行测定；
RDS(％)＝[(G20-FG)/TS]×0.9×100
SDS(％)＝[(G120-G20)/TS]×0.9×100
RS(％)＝[(TS-RDS-SDS)/TS]×100
SDI(％)＝(RDS/TS)×100
式中：G20表示水解20min时葡萄糖的含量(mg)；
G120表示水解120min时葡萄糖的含量(mg)；
FG表示游离的葡萄糖含量(mg)；
TS表示总淀粉含量(mg)。
4.根据权利要求1所述的快速溶解、易于消化的婴幼儿米粉的制备方法，其特征是：其步骤4中，测定产品婴幼儿米粉的DE值为23.9～28.6、水溶解指数为86.9～92.3％。
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CN114982902A (zh) * 2022-06-28 2022-09-02 南昌大学 一种易溶解分散和消化的婴儿米粉基料及其制备方法
CN117898394A (zh) * 2024-03-04 2024-04-19 无锡赞匠生物科技有限公司 一种酶解小米粉及其制备方法

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Title
胡居吾等: "限制性酶解与喷雾干燥制备婴幼儿米粉及其体外消化性和流变性研究", 《中国食品学报》 *

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