婴幼儿营养米粉的研究与生产现状

 

引言

 

0~12月的新生儿被称为婴儿，12~36月的新生儿被称为幼儿^[1-2]。婴幼儿阶段是人体新陈代谢最旺盛，发育最快、最重要的时期。此时婴幼儿免疫系统不健全，免疫力弱；消化系统不成熟，各类消化酶分泌少，消化能力弱；智力发育迅速，大脑逐渐健全。这一时期的合理膳食对其日后健康发育具有至关重要的作用，正确合理的营养将为今后一生的心智、体力发育打下良好的基础^[3]。

当前，我国每年新生儿数量在1500万以上（2016年1786万、2017年1723万）。但是，我国婴幼儿营养不良的比率要比发达国家高的多。事实证明，在我国，婴幼儿营养缺乏症是一种常见的营养障碍性疾病^[4]。新生儿在0~6月期间，母乳是最主要的营养来源，6~12个月后，婴幼儿经历断奶期，在此期间，母乳已经不能满足婴幼儿正常生长发育的需要，因而婴幼儿除了需要摄入母乳外还需要摄入其他辅助食物。若在断奶期婴幼儿无法摄入安全可靠、营养丰富的辅助食品，婴幼儿就很有可能患上营养缺乏症。目前市场上的代乳产品众多，营养米粉作为一款大米为主要原料的代乳食品，由于其低致敏性、价格低廉、营养丰富、风味良好等特性一直为广大新生儿妈妈所喜爱。

 

1.  稻谷与大米

 

稻谷是世界上最重要的粮食作物之一，全球每年稻谷的总产量占粮食总产量的25%左右，能够满足30%人口的热量需要^[5]。我国是世界上水稻产量最多的国家，每年产量占粮食总产量的47.6%，消费量占粮食总消费量的71%，水稻在我国的国民膳食中扮演着至关重要的角色^[6]。虽然我国水稻种植面积广、产量大，但是面临着利用率低、消费渠道单一、副产品综合利用率低等诸多问题。与发达国家（如日本、韩国等）相比，目前我国大米深加工处于初级阶段，仅占20%^[7-8]。因此为了合理有效的利用我国稻谷资源，必须根据我国稻谷加工技术现状，借鉴发达国家的工艺技术发展过程，分析预测稻谷产业发展方向，进而发展多种稻谷加工技术和产品研究开发^[9]。

 

2.  大米的营养成分

 

大米组成成分复杂，淀粉是大米中含量最多的物质，占大米干基质量的80％以上。大米淀粉包含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉的含量大约在20％-30％。此外，大米淀粉颗粒中也包含部分淀粉与脂类共价连接的复合物^[10-11]。与其他谷物类淀粉相比，大米淀粉颗粒的直径较小，在人体内极易消化，这一特点符合婴幼儿的肠道消化特征。同时，大米淀粉易被酶水解，会在短时间内彻底分解为糖类从而使人体内血糖含量快速上升，这也从另一方面说明了大米淀粉是为婴幼儿提供热量的理想辅助食品^[12]。

蛋白质也是大米的重要组成成分，在我国居民膳食中是重要的蛋白质来源。大米中的蛋白质含量占大米干基质量的8%左右，包含谷蛋白（占总量的80%）、球蛋白（2%-10%）、清蛋白（2%-5%）、醇溶蛋白（1%-5%）等。大米蛋白虽然含量不高，但都是优质蛋白质，其氨基酸组成平衡，富含机体所需的各种必需氨基酸，与WHO/FAO推荐理想模式十分接近。而且大米蛋白的消化性能也很优越，据研究报道，大米蛋白可消化程度超过90%^[11]。同时，大米蛋白中又不含有抗营养因子或致过敏因子，这使得大米十分适合婴幼儿及特殊人群食用^[13]。

此外，大米中还含有其他对人体生产发育至关重要的营养元素，如脂肪、粗纤维和微量元素等。但一般糙米中的蛋白质、脂肪和微量元素含量都远高于经过深加工的精米或碎米^[14]。

 

3.  营养添加剂

 

考虑到婴幼儿消化系统及生长发育的特殊性，婴幼儿营养米粉必须具有安全性高、营养丰富、易于消化吸收等特点。因此，必须在米粉中添加辅助营养素，从而实现米粉的营养平衡和优化。当前市场上向米粉中添加的辅助营养素包括各类果蔬粉、优质蛋白质、功能性低聚糖、二十二碳六烯酸、微量元素和矿物质等。

 

3.1 果蔬粉

水果和蔬菜是维生素、矿物质和膳食纤维等营养素的重要来源。加工后的果蔬粉基本保持原有果蔬的营养成分和风味，且使一些营养成分更易消化吸收，膳食纤维可以得到充分的利用，因此可以作为果蔬的替代品满足一些特殊人群的需要。对于饮食结构单一的婴幼儿来说，在米粉中添加适量的果蔬粉，可为婴幼儿提供生长发育所需的营养素，有效的改善婴幼儿的饮食健康水平。市场上常见的向米粉中添加的果蔬粉包括苹果粉^[15]、胡萝卜粉^[16]、西兰花粉^[17]等。

 

3.2 优质蛋白质

由于大米中蛋白含量不高，因此在大米米粉中添加易于消化的优质蛋白质可有效地提升大米米粉的营养价值。乳清蛋白是公认的人体优质蛋白质补充剂之一，主要包括β-乳球蛋白（50%~55%）和α-乳白蛋白（20%~25%），此外还包括免疫球蛋白、血清蛋白和乳铁蛋白等，各氨基酸含量均衡，必需氨基酸含量高，具有丰富的营养价值。乳清蛋白还有许多功能特性，如抗病毒、促进机体组织的修复和更新、降低血糖、增强免疫力，促进肠道有益菌群生长等。除此之外，乳清蛋白特别易于消化吸收，在人体内经过适当酶解可分解成具有生物活性的短肽。这些特性使得乳清蛋白是理想的蛋白质来源，能够满足婴幼儿生长发育的需要^[18]。

 

3.3 功能性低聚糖

功能性低聚糖用于婴幼儿食品时，除了给产品提供适当的甜味，不会对婴幼儿健康造成任何危害。不仅如此，它还具有独特的生理作用。首先，人体内不具备水解它们的酶系统，因而功能性低聚糖不能被消化吸收，可直接进入大肠内为双歧杆菌等有益菌所利用，促进有益菌群的增长繁殖，从而改善肠道功能。其次，功能性低聚糖不能被口腔中的突变链球菌所利用，不会形成齿垢的不溶性葡聚糖，因而不会引起龋齿。此外，功能性低聚糖在促进机体新陈代谢、促进肠道对矿物元素的吸收、提高免疫力、防止便秘等方面都具有明显的作用。目前市场上常用的功能性低聚糖包括低聚果糖^[19-20]、水苏糖^[21-22]、低聚半乳糖^[23-24]等。

 

3.4 多不饱和脂肪酸类和微量元素

多不饱和脂肪酸类（如：DHA等）是大脑和视神经的重要营养成分，能提升婴儿智力发育指数、提升视力敏锐度，摄入不足将影响记忆力和思维力，对婴幼儿的智力发育造成不好的影响^[25-26]。微量元素是维持机体正常生长发育所必需的，缺少时会引起机体生物功能及结构异常，导致疾病发生。多不饱和脂肪酸和微量元素是人类不能合成的，必须通过摄入食物获得，因而对于饮食结构单一的婴幼儿来说，在其辅食产品中添加适量的多不饱和脂肪酸和微量元素是必须的。

 

4 . 米粉的加工工艺

 

当前婴幼儿营养米粉的生产工艺主要包括两类，一种是滚筒干燥技术，即所谓的湿法工艺。另外一种是挤压膨化技术，即所谓的干法工艺。

滚筒干燥技术是利用滚筒干燥机对需要干燥的样品进行干燥的技术。滚筒干燥机是一种利用高温蒸汽进行内加热的传导型旋转式连续干燥的仪器。其基本原理是将液态或半固态料浆通过滚筒旋转均匀地分布于滚筒表面，形成薄膜，滚筒通过内通高温蒸汽进行加热，将料浆中的水分迅速蒸发从而实现干燥的目的。干燥后通过刀片将滚筒表面的干质剥离，即可获得片状干质，然后依据商品要求进一步处理。滚筒干燥技术是目前生产米粉的主流技术。利用滚筒干燥技术生产的米粉中营养素混合及分布均匀，营养成分损失少，产品间差异小，无异味，产品保存方便且生产过程易于调控。但对生产设备要求较高，工厂初期投资高适合大企业生产作业。目前，以亨氏（HEINZ）为代表的西方国家企业均采用此技术生产米粉^[12,27-29]。

挤压膨化技术即将原料进行加湿搅拌，然后利用谷物膨化机实现高温瞬间膨化，最后进行粉碎的技术。利用挤压膨化技术生产米粉，设备简单，投资较少，但是所得米粉气味不佳，生产过程难以控制，辅助营养素添加不均，不适合用于婴幼儿米粉的生产。目前，我国南方小作坊生产的米粉均以此方法生产^[30-31]。

当前米粉生产除了干法工艺与湿法工艺外，还存在其他生产工艺，如冷冻干燥技术、喷雾干燥技术等^[32-34]。这些工艺生产出的米粉质量高、蛋白质破坏少，但是都存在着生产周期长、生产成本高、工厂初期投资大等问题，因而并未真正用于大规模工业生产。

 

5.  展望

 

首先，相对于国外发达国家的米粉生产工艺，当前国内婴幼儿米粉加工工艺仍存在诸多问题，产品在安全卫生、营养、冲调性、口感风味、方便性、储存性等方面做得还不够好，使得国内米粉产品缺乏有效的产品竞争力。其次，市场上现有的婴幼儿米粉产品多为通用型米粉，并未针对不同发育阶段的婴幼儿设计不同配方的米粉产品。但是可以预期的是面对中国强大的市场需求和发展前景，随着社会的不断进步，我国婴幼儿营养米粉必然会朝向配方口味多元化、营养需求分段化、技术工艺先进化、质量保障放心化的方向发展。

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