FOP论文分享 | 用于吞咽障碍治疗的增稠流体和质地改良食品的质构参数评估

LABORATORY of FOOD ORAL PROCESSING,

ZHEJIANG GONGSHANG UNIVERSITY

食品口腔加工实验室（中国 · 杭州）

2021年09月30日

题目：Texture and texture assessment of thickened fluids and texture-modified food for dysphagia management

杂志：Journal of Texture Studies

第一作者：Enrico K. Hadde

DOI：10.1111/jtxs.12567

文献导读

增稠流体和质地改良的食品在医学上通常被应用在吞咽障碍的患者中,然而在工业和学术研究上如何可靠的评估这类食品体系的质构特性仍然是一个巨大的挑战。本篇综述通过比较增稠流体和质地改良食品的质构特性，对其关键的物理参数进行客观分析，并为解决吞咽障碍而开发增稠流体和质构改良食品的质量控制提供一些客观测量技术。

Part 1

前言

吞咽困难是食品安全极其重要的一方面，吞咽的不安全性在临床上称之为吞咽障碍。吞咽障碍是从食物进入口腔到食道各阶段所引起吞咽困难的临床总称，是一种影响饮食安全、效率或质量的医学状况。吞咽障碍影响到从婴儿到老年人的各个年龄段的人，大多数患者是老年人。吞咽障碍会引起患者饮食摄入量的减少，进而可能导致营养不良和脱水，吸入性肺炎和窒息等，因此解决吞咽障碍问题的研究是很有必要的。成本低且易于实施的美国NDD（National dysphagia Diet Task Force）方法已成为临床上推荐的方法，但是它需要昂贵的仪器，更需要熟练的专业人员操作。另外，吞咽障碍的相关术语和标准在每个国家都有所不同，因此国际吞咽障碍食物标准行动委员会（IDDSI）开发了一种标准化的方法，用于对吞咽障碍的食品和饮料分类。IDDSI还开发了一种测试食品大小和质地的方法（详见IDDSI网站www.IDDSI.org），因其简单可靠而受到护理人员和患者的广泛欢迎。然而，这种方法仅适用于一线应用，它并不适用于产品生产和实验室研究。那么如何去解决吞咽障碍患者的问题呢？本文总结了近年来在吞咽障碍领域发表的流变学和结构特性的重要研究，它们与口腔加工和吞咽有相关性，可以为量化这些参数的仪器技术提供一些建议。

图源网络（侵删）

Part 2

增稠流体

液体通过增加稠度，来减缓它们在吞咽的口腔和咽部阶段的传输速度，从而使口腔和咽部的协调性更好。增稠流体的流变行为可分为剪切变形和伸拉变形两种变形。剪切变形中的流变性通常用剪切黏度来测量，剪切黏度描述了流体的厚度，更具体地说是它对剪切流动的阻力。另一方面，伸拉变形的流变性是用于伸拉黏度来测量的，它描述了流体对伸拉/伸长的抵抗力。

2.1剪切黏度和实用评估

剪切黏度是增稠流体的一个重要参数，较高的剪切黏度会减缓团状物在咽部的流动。在吞咽障碍领域，剪切黏度已成为一种公认的测定流动特性的方法。由相关文献得知，现在实验室中常用剪切流变仪，工业上利用坍塌试验（slump test），医疗上常用线展试验（Line-spread test）和BOSTWICK稠度计测量流体的增稠浓度。剪切黏度相似但使用不同增稠剂制备的流体可能具有显著不同的感知特性。吞咽障碍治疗中使用的液体一般是剪切稀释液，其中一些液体存在明显的屈服应力。基于黏度和屈服应力可以区别流体这一理念，IDDSI开发了用于测量3－5级稠度的测量技术之一餐叉试验(fork drip test)。另外，剪切变稀的程度取决于增稠剂，可以通过流动特性指数n的值反映出来(n值越小，流体的剪切变稀程度越大)，但现在仍然没有足够的文献证据来确定增稠流体剪切稀化的合适范围。

2.2内聚性和伸拉黏度及实用评估

一般认为，剪切流变学可能主导食团在口腔内的变形，但咽部区域内的形变主要是依靠伸拉形变，但它们与流体材料的变形的本质是不同的。伸拉黏度减少了吞咽期间食团在咽部的伸拉变形，因此可能降低由于食团破裂导致的吞咽后有残留物的风险。实验室中常使用毛细管断裂伸拉流变仪来测量增稠流体的伸拉黏度。另外，最近的一篇文章将增稠流体的流变参数(剪切黏度、伸拉黏度、屈服应力、弹性模量)与视觉感官分析获得的黏聚性进行了比较和关联，结果表明，流体的伸拉黏度与流体的内聚性有很好的相关性。Hadde等人开发的质构分析技术就是通过分析流体的内聚性来测量其流体的伸拉黏度。

Part 3

软固体食品

与流质食物不同，软固体食物需要一定的口腔加工才能使其破碎并形成可吞咽的团状物。因此，软固体食品的质构特性体现在口腔加工的过程中和食团的形成上。Hutchings和Lillford提出了一个食物口腔加工模型，该模型描述了食物吞咽前的结构分解和润滑过程。

3.1结构度及其评定

结构度是整体性质和颗粒性质的组合，例如硬度，内聚性，粒度，黏度等。咀嚼过程中结构度随时间降低，在吞咽发生前降至临界水平。Steele指出，就食品质地而言，硬度、内聚性、滑动性是生理行为和食团流动模式的重要参数。Nishinari等人最近的一篇综述就概述了内聚性在吞咽固体食物中的作用。Bonnet等人的一项系统评估确定了可能影响食团粒度测定的变量，结果发现，口腔状态，咀嚼食物或物质的性质以及咀嚼次数是食团粒度测定的重要因素。据了解，食团的内聚性是口腔加工中的重要参数，低内聚性食团会增加口腔残留和误吸的风险。食物内聚性可通过TPA实验测定，但有专家质疑使用TPA测量的科学合理性。另外，IDDSI推荐了一种评估食物内聚性的技术，即勺子倾斜测试(spoon tilt test)，主要用于IDDSI 4级和5级类别中的样品测量。

3.2润滑度及其评价

润滑度可以包括两种类型的表面运动：食物颗粒之间的适当润滑和食团与口腔表面之间的适当润滑。前者在控制团状物的变形方面很重要，后者决定其在吞咽通道内的流动性。这两种类型的润滑都反映了食团的延伸性和黏聚性。唾液是润滑的最基本成分，它滋润食团，帮助食物软化、结构破坏和稀释。摩擦学是一个很有前景的领域，它考虑了唾液的润滑效应、表面性质以及食物和口腔部分之间的摩擦力，用于现场测量口腔润滑，并确定食物的口感。

图为测量口腔摩擦力的实验装置示意图

Part 4

结论

本综述主要区别了增稠流体和质构改良食品对于安全吞咽不同的质构特性。下表总结了增稠流体和质构改良食品对于吞咽困难治疗的质构评估的重要参数。增稠流体的剪切流变学和伸拉流变学在口腔加工中都很重要。另一方面，质构改良食品的重要参数（结构度和润滑度）一般与口腔加工中形成的食团有关。本综述提出的测量关键质构参数的技术，可以运用到增稠流体和质构改良食品中。

图为治疗吞咽障碍的增稠流体和质地改良食品质构评估的重要参数总结

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王旭莲

郑凤华

陈建设 教授