摘要: 营养缺乏是全球普遍存在的状况，为提高国民整体身体素质和健康水平，不少国家都先后推出营养强化食品，来补充日常膳食中所缺乏的重要营养素。特别是在美国，营养强化产品已近万种，占到所有食品的80％。稻米是世界特别是我国人民的主食，但是在加工... 展开 营养缺乏是全球普遍存在的状况，为提高国民整体身体素质和健康水平，不少国家都先后推出营养强化食品，来补充日常膳食中所缺乏的重要营养素。特别是在美国，营养强化产品已近万种，占到所有食品的80％。稻米是世界特别是我国人民的主食，但是在加工、淘洗过程中其营养素损失严重。为提高国民营养，对大米进行营养强化，补充人们在营养摄入中的不足具有十分重要的战略意义。在营养强化米的制作技术中，蒸煮挤压营养强化技术是目前的最新技术，一些科研人员在蒸煮挤压营养强化米的研究中取得了一些研究成果，但也存在一些研究空白和不足，如对蒸煮挤压营养强化米的配方优化技术、挤压成型技术、湿样品的干燥技术、营养素的贮存稳定性及成品贮存条件的研究、品质评价体系、工业化生产线的设备配套研究等等，这些问题严重阻碍了营养强化米的工业化生产。本研究提出利用杂粮作为营养素的载体原料，使用单螺杆蒸煮挤压技术，制作全新的可用于大米强化的杂粮米型营养强化剂，用以实现对大米的营养强化并彻底改变了过去大米强化的方式，对杂粮的深加工也开辟了一条新途径。主要研究内容及结果如下： ⑴在对挤压原料特性分析的基础上，根据线性规划理论，针对产品营养要求及原料挤压特性的一些限制条件，采用计算机编程，设计出了适合不同人群食用的杂粮米型营养强化剂的基础配方三个(普通型、青少年型、高纤维钙型)。其基础配方为：①普通型：标准籼米30.0％，玉米(黄)64.0％，糯米0.5％，小麦标粉2.0％，燕麦全粉0.5％，高粱1.0％，黄豆粉2.0％；②青少年型：标准籼米24.5％，玉米(黄)60.0％，糯米1.0％，小麦标粉3.0％，燕麦全粉2.4％，高粱4.0％，黄豆粉5.0％；③高膳食纤维钙型：标准籼米28.2％，玉米(黄)60.7％，糯米0.5％，小麦标粉0.5％，燕麦全粉1.0％，高粱1.0％，黄豆粉3.0％，麸皮5.0％。 ⑵在综合考虑《食品营养强化剂使用卫生标准》(GB14880—94)、《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760—2007)、中国居民膳食营养参考摄入量Chinese DRIs、与普通大米混配比例、加工损失等各种因素后，确定了各种营养素在试验原料的添加量：①普通型：VB1、VB2、VB6、VB12、Vc、VD3、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌的添加量每100g分别为1.75mg、1.75mg、2.5mg、1μg、75mg、75μg、2100 mg、45.59 mg、50.66mg；②青少年型：VB1、VB2、VB6、VB12、VC、VD3、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌的添加量每100g分别为1.75mg、1.75mg、2.5mg、1μg、75mg、75μg、2200 mg、65.1 mg、54.15 mg；③高膳食纤维钙型：VB1、VB2、VB6、VB12、VC、VD3、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌的添加量每100g分别为1.75mg、1.75mg、2.5mg、1μg、75mg、75μg、2400mg、45.59 mg、50.66mg。 ⑶通过单因素试验，确定了杂粮米型营养强化剂的工艺参数范围：物料加水量22％～30％，挤压螺杆转速35rpm～45rpm，三段机筒温度控制在120℃～140℃(指中间温度)，出料端机筒温度80℃，模板选用32孔的椭圆孔模板，进料器转速9rpm，切刀转速根据螺杆转速对应。 ⑷在单因素试验、响应面分析及相关性分析的基础上，得杂粮米型营养强化剂的最优成型工艺参数是：当出料端机筒温度80℃、模板选用32孔的椭圆孔模板、进料器转速9rpm、切刀转速为600 rpm时，物料加水量25％，挤压螺杆转速40rpm，三段机筒温度控制在118℃～128℃～138℃，可得到品质优化的杂粮米型营养强化剂产品。 ⑸通过单因素试验，确定了杂粮米型营养强化剂的干燥条件范围为：热风温度45～60℃、热风风速0.2～0.4 m/s、铺放厚度0.5～1.5 kg/m2。 ⑹在单因素试验的基础上进行正交试验，并通过极差分析和方差分析得出，干燥时热风温度、热风风速及铺放厚度对杂粮米型营养强化剂的耐煮性、咀嚼性、粘附性、弹性及感官评定没有显著影响，而对杂粮米型营养强化剂的干燥速率有显著影响，其中热风温度呈极显著的影响。 ⑺综合考虑干燥速率、生产效率及能源消耗，最终确定干燥最佳参数为：热风温度60℃、风速0.2m/s、铺放厚度1.5kg/m2。在此条件下，干燥时间为36min，杂粮米型营养强化剂即可达到安全贮藏水分要求(湿基水分约为12％)。 ⑻杂粮米型营养强化剂在储藏过程中随储藏期的延长、储藏温度的升高，维生素保存率下降(特别维生素C和维生素D3下降明显，B族维生素相对稳定)，水分和酸价上升，钙、铁、锌基本稳定。包装方式对杂粮米型营养强化剂的各成分有一定影响：罐装对维生素有较好的保持作用，4℃、罐装储藏条件是杂粮米型营养强化剂的最佳储藏条件。 ⑼加水量、保温时间对杂粮米型营养强化剂米饭的最终品质均有很大影响。试验结果表明，杂粮米型营养强化剂按1：1的米水比进行加热蒸煮：加热停止后，保温15min～30min，可得食味较佳的杂粮米型营养强化剂米饭。 ⑽确立了工业化生产杂粮米型营养强化剂的工艺流程，对杂粮米型营养强化剂的工业化生产设备进行了选择，绘出了生产线的设备工艺流程立面图和设备工艺流程平面图。 收起