对于6个月以上的婴儿来说,须添加辅助食品。世界卫生组织认为谷基营养米粉是婴幼儿断奶期的重要食品之一。谷基配方营养米粉是以传统大米为主,根据婴幼儿的生理特点和营养需求,合理强化营养素等成分而制成的适合6个月龄以上婴幼儿食用的辅助食品。6个月龄以上的婴幼儿消化系统发育尚未完全成熟,胃酸和淀粉消化酶分泌较少,对淀粉的消化能力较弱,胃容量也小,食用淀粉类制品时会引起婴幼儿胀气和腹泻等消化问题。传统的营养米粉由于淀粉含量高,冲调性差,冲调后的米糊易出现团块,米糊黏度大,不利用婴儿食用。而且传统营养米粉的冲调方法存在用水量较大,米糊能量密度低,导致婴儿需要一次摄入大于胃容量的米粉才能满足能量需要,从而影响消化和吸收。因此,要改善婴幼儿食用营养米粉的消化和吸收问题,需要从传统营养米粉的冲调性开始着手。从营养米粉中的最主要成分大米淀粉角度出发,利用α-淀粉酶水解大米淀粉,将部分大米淀粉降解为麦芽糖、低聚糖、糊精等可溶性物质,可改善营养米粉的组成,提高了营养米粉的冲调性,同时有利于提高营养米粉在肠道内的消化率。本文以大米淀粉(大米浆料)为实验研究对象,利用α-淀粉酶水解大米淀粉,在实验室条件下,系统研究了α-淀粉酶用量、大米淀粉底物浓度、酶解温度、酶解时间,确定酶法改性的最佳工艺参数。通过单因素试验和正交试验分析α-淀粉酶添加量、大米粉底物浓度、酶解时间和酶解温度对大米淀粉水解度DE值的影响,得出α-淀粉酶水解大米淀粉的优化工艺参数。以实验室优化工艺参数条件为依据,进行产业化中试生产,系统研究了α-淀粉酶在酶解营养米粉工艺产业化的关键技术:α-淀粉酶的添加节点、α-淀粉酶的用量、调浆浓度、低温和高温条件下酶的添加量、酶解反应时间、蒸煮温度、滚筒温度、滚筒转速、滚筒间隙,确定了酶法改性的最佳生产工艺参数。通过测定不同酶解时间大米浆料的水解度DE值和粘度,得出了大米浆料水解度DE值和粘度的相关性曲线。研究了同一锅次和不同锅次在不同时间段的滚筒米粉水解度DE值和冲调性的关系,得出了同一锅次的水解度是相对稳定的,同时得出了冲调性良好时对应的DE值范围。分析了滚筒米粉水解度DE值与能量密度的相关性,得出随着水解度增大,冲调米粉用水量减少,能量密度增大。探索了滚筒米粉水解度DE值和还原糖的关系,结果表明可以通过检测还原糖含量来判定是否达到所需的水解度。为验证产业化中试产品的品质,进行了一系列产品评价。通过检测酶解营养米粉的质量指标,分析了产业化酶解营养米粉的质量。同时对比了非酶解营养米粉和酶解营养米粉的冲调性,选用RVA仪器评价营养米粉的方法,分析了产业化中试酶解营养米粉的冲调用奶量。对酶解营养米粉的体外肠消化率模拟实验,对比分析了酶解营养米粉和非酶解营养米粉的肠外消化率。最后,进行了酶解营养米粉消费者口味测评。根据以上实验内容及方法,得出以下结果和结论:(1)本项目所用的ViscosEB BFR α-淀粉酶为常温酶,其最适酶解反应温度为22℃,非常适用于工业化生产。由实验室进行酶法工艺优化结果,得到α-淀粉酶水解大米淀粉的优化工艺为:淀粉酶添加量0.2%,大米粉浓度为50%,酶解温度为22℃,酶解时间为75min,大米淀粉的水解度最高达到 6.26%。(2)根据当前营养米粉的生产工艺及滚筒米粉的冲调特性确定产业化工艺参数,得到适合产业化应用的酶解工艺为:大米粉调浆浓度为50%,α-淀粉酶在调浆水中添加后进行注粉调浆,酶解反应温度为11～35℃,α-淀粉酶添加量:大米浆料温度<20℃时,α-淀粉酶添加量为0.2%的大米粉质量,大米浆料温度20～30℃时,α-淀粉酶添加量为0.2%的大米粉质量,大米浆料温度>30℃时,α-淀粉酶添加量为0.05%的大米粉质量,调浆时间为12min,酶解时间为20～70min,蒸煮温度110～120℃,滚筒温度155～170℃,滚筒转速10～12rpm,滚筒间隙(冷间隙)1.5～1.6mm,最终生产的滚筒米粉的水解度为4～6%。(3)在产业化酶解工艺中试时,通过分析比较酶解滚筒米粉的还原糖含量为38～70mg/g时,相对应的水解度为3.7～7.56%,通过还原糖和水解度的相关性作图分析,得出了其相关性公式为Y=8E-09X~3-2E-05X~2+0.0101X+3.3882(R~2=0.9855),通过检测还原糖含量来判定是否达到所需的水解度。(4)通过同一锅次滚筒米粉水解度DE值与冲调性的研究,分析水解度和冲调性,结果显示:当滚筒米粉的水解度为4～5%,冲调水量为120～130mL较为适宜,比较同一锅次生产的滚筒米粉冲调后米糊的感官,不同酶解时间的米糊感官无明显差异。因此,同一锅次的水解度是相对稳定的。(5)通过不同锅次酶解滚筒米粉的水解度DE值与感官的研究,得出随着滚筒米粉水解度的升高,用120mL的水冲调25g滚筒米粉后,米糊稠度随DE值的升高而降低,当DE值>3%后,冲调后的米糊粘稠度可以接受,因此,酶解工艺生产的滚筒粉DE值控制在3～6%较为适宜。(6)对不同水解度DE值的酶解滚筒米粉用水进行冲调,分析不同水解度DE值的酶解滚筒米粉冲调后米糊的单位体积能量密度的变化情况,随着水解度的提高,滚筒米粉冲调的米糊单位体积的能量增大。DE值达到7%以上的酶解滚筒米粉5,其米糊的能量密度比非酶解滚筒米粉提高了70%。(7)为实现控制酶解营养米粉产品的水解度DE值,通过探索酶解滚筒米粉的水解度DE值和还原糖的关系,得出其线性方程Y=0.1514X-1.6015,R~2=0.9743,表明酶解滚筒米粉的水解度和还原糖含量之间的线性关系显著,因此,可以采用酶解滚筒米粉的还原糖含量做为内控标准来代替水解度是可行的。(8)按照国家标准规定的方法对酶解营养米粉产品质量指标(理化指标、污染物指标和微生物指标)进行检测,均符合产品内控标准;综合营养素混合均匀度和营养素含量是否符合产品内控标准两方面考虑,认为酶法工艺生产营养素的营养素混合均匀度符合产品要求。(9)利用RVA仪器对酶解营养米粉产品的冲调性进行分析,结果表明酶解营养米粉的冲调用奶量为150～160mL较为适宜,同时结合感官冲调结果的推荐量用奶量为150～170mL,确定酶解营养米粉最佳的冲调用奶量为150～160mL。(10)对酶法优化工艺生产的营养米粉和非酶法工艺生产的营养米粉进行体外肠消化率模拟实验,实验结果显示,酶法优化工艺生产的营养米粉比非酶法工艺生产的营养米粉的消化率提高33.74%。(11)最后对酶解营养米粉进行了消费者口味测评,结果显示:酶解工艺营养米粉的干粉状态和冲调后的米糊性状和口感的消费者接受度为85%以上;对酶解营养米粉的整体接受度达到95%以上。