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谷物主要包括小麦、小米、大豆、大米等及其它谷物,是人体最主要的能量来源,同时也是蛋白质、膳食纤维、B族维生素和矿物质的重要来源。谷物食品除用作主食外,也加工成粥、羹或其他饮品。谷物固体饮料的研发,不仅能将谷物中利于人体健康的营养成分进行有效保留,而且所研制的饮料克服了谷物口感粗糙,不易吸收等缺点。目前,利用微胶囊化技术对一些营养成分进行包埋,赋予固体饮料特殊的性能,不仅克服原有材料使用的局限性,而且利于贮藏、营养价值高,开发谷物固体饮料新市场。本研究以大豆粉、小米粉、玉米粉等作为生产原料,采用双螺杆挤压工艺处理得到膨化谷物粉。在单因素试验基础上,研究挤压工艺条件对谷物粉吸水性指数(WAI)、水溶性指数(WSI)以及糊化度等理化特性的影响。并以该膨化粉为壁材,β-胡萝卜素和燕麦胚芽油为芯材经喷雾干燥制备微胶囊固体饮料,并研究其最佳工艺参数。试验结果如下:(1)确定了谷物粉挤压膨化最佳工艺参数。通过单因素试验,分别研究螺杆转速、物料含水量、挤压温度以及喂料速度对谷物粉理化性质的影响。选取出三个对效果影响较大的因素,对其进行响应面试验,得出膨化谷物粉的最佳工艺参数为:螺杆转速为154 r/min,物料含水量为19%,挤压温度为135℃,喂料速度12 kg/h。(2)研究膨化谷物粉相关特性:吸水性指数(WAI)为355.12%;谷物粉经挤压后可溶性膳食纤维(SDF)和糊化度分别提高83.96%、349.33%;淀粉、脂肪、蛋白质含量分别降低19.30%、10.86%、13.78%。(3)确定了谷物固体饮料微胶囊化工艺参数。通过正交试验研究乳化温度、均质压力、喷雾干燥进风温度以及进料速度对微胶囊化品质的影响,确定最佳工艺条件为:乳化温度60℃、均质压力45 MPa、喷雾干燥进风温度180℃及进料速度50 mL/min。(4)在微胶囊化最佳工艺参数条件下,得到的谷物固体饮料微胶囊化产率为85.61%,产品颗粒中位粒径为1.315μm,体积平均径为1.77μm,面积平均径为1.28μm,比表面积为1510 m2/kg,具有较好溶解性与流动性。