发布时间：2021-08-19所属分类：免费文献浏览：1次
摘 要： 食品与机械
《葫芦巴胶改善吞咽障碍者饮水安全性的流变学研究》论文发表期刊：《食品与机械》；发表周期：2021年04期
《葫芦巴胶改善吞咽障碍者饮水安全性的流变学研究》论文作者信息：作者简介：郝路路，女，华中农业大学在读硕士研究生。通信作者：王凌（1976—），女，华中农业大学副教授，硕士生导师，博士。
摘要：参照美国吞咽障碍膳食标准，以样品的y50黏度为分类依据，将萌芦巴胶制备成黏度分别为180 cP(花蜜型)、1 000 CP(蜂蜜型)和2 500 cP(布丁型)的增稠流体，对其流变学性质进行研究，并评价葫芦巴胶用于改善吞咽障碍者的饮水安全性。结果表明，溶解温度是葫芦巴胶流变性质能否满足改善饮水安全性要求的关键。80℃制备的葫芦巴胶具有与黄原胶、结冷胶相似的流变学性质：明显的剪切变稀行为且对增稠级别的依赖程度较小;具有G>G"和tano<1的弱凝胶弹性性质;在高增稠级别，相较于黄原胶和结冷胶，其具有更好的流动性。
关键词：葫芦巴胶;增稠剂;吞咽困难;流变学
Abstract：In this paper，according to the American Dysphagia Diet standard，based on the viscosity at 50 s-1，fenugreek gum was prepared into thickening fluids with viscosity of 180 cP(nectar)，1 000 cP(honey)and 2 500 cP(pudding)，that the rheological properties had been systematically studied to evaluate the potential of fenugreek gum in improving the safe drinking water of patients with dysphagia.And then the rheological properties of fenugreek gum prepared at different temperatures were furt her explored.The results showed that the dissolution temperature was the key to whether the rheological properties offenugreek gum meet the requirements of drinking water safety for people with dysphagia. Similar to xanthan gum and gellan gum.
fenugreek gum dissolved at 80 ℃ had the following properties: ithad a significant shear thinning behavior and less dependence on the thickening level; it had the weak gel elastic properties with G'>G"and tan <1.What's more，at high thickening level.
fenugreek gum dissolved at 80 ℃ had better fluidity than xanthan gum and gellan gum.Therefore，it will have a good application prospect in improving the safety of drinking water for people with swallowing disorders.
Keywords：fenugreek gum;thickener;dysphagia;rheology
吞咽功能障碍是指多种原因引起的与吞咽有关的神经、器官受损，难以将固体或液体食物由口腔安全输送到胃等症状[1]。中国吞咽障碍的发病率在基本能够生活自理的65岁及以上人群中占15%~20%，而在失能老年人群(如阿尔兹海默症或中风等)中的发病率高达54%~80%。进食困难会导致老年人营养缺乏、脱水等，损害机体健康，严重者会因饮水呛食，造成吸入性肺炎[-]。因此，如何提高吞咽障碍患者的饮水安全性已成为亟待解决的科学问题，而已有的研究[5-6表明，流体增稠是提高患者吞咽安全性的有效措施之一。
亲水胶体常用于食品中以增加其黏度或改善其质构[7，以减缓食物在吞咽过程中的运动速度，给予吞咽功能障碍患者充足的反应时间遮蔽气管入口，从而防止食物进入气管。《中国吞咽障碍膳食营养管理专家共识
(2019版)》对有吞咽障碍风险患者的饮食进行了规范，要求保证食物能从口腔成功进入胃腔而非肺中且不在口腔中残留。美国吞咽障碍膳食标准[3]规定，以750黏度为依据，将增稠流体稠度等级分为稀薄型(1~50 mPa.s)、花蜜型(51~350 mPa.s)、蜂蜜型(351~1 750 mPa.s)以及布丁型(>1 750 mPa.s)4类。因患者吞咽困难程度不同，辅助食品所需的增稠程度存在差异。目前市场上常见的增稠产品主要有黄原胶(XG)、结冷胶(GG)等，但是有关其在不同增稠级别的流变学特性研究有所欠缺。
葫芦巴胶(fenugreek gum，FG)是从葫芦巴籽中分离内胚乳提取得到的一种多糖胶体，由甘露糖和半乳糖组成，摩尔比值为1：1[0-1]，具有降血糖、降胆固醇、抗氧化[1]等药理作用，还具有增稠、乳化、凝胶化、泡沫形成[1]等功能。葫芦巴胶可以快速溶于冷水和热水中，已有研究[3]表明不同温度条件下制备的葫芦巴溶胶，其黏度差异明显。目前尚未见将葫芦巴胶应用于改善吞咽困难者饮水安全方面的报道。
研究拟以美国吞咽障碍膳食标准为依据，以常用的增稠剂如黄原胶和结冷胶为参照，探究葫芦巴溶胶在花蜜型、蜂蜜型以及布丁型3个不同增稠级别的流变特性，进一步探究不同溶解温度下葫芦巴胶的流变学性质，以期为葫芦巴胶作为增稠剂以改善吞咽困难患者的饮水安全提供依据。
1材料与方法
1.1材料与仪器
1.1.1 材料与试剂
葫芦巴胶、黄原胶：分析级，源叶生物科技有限公司;结冷胶：食品级，邮郸财鑫糖业有限责任公司。
1.1.2仪器与设备
流变仪：AR2000x型，美国TA仪器公司;电动搅拌机：HD2010W型，上海司乐仪器有限公司;电子天平：ME204E型，梅特勒一托利多仪器(上海)有限公司;
集热式恒温加热磁力搅拌器：DF-101S型，武汉德力祥仪器设备有限公司。
1.2方法
1.2.1 样品制备 取一定量葫芦巴胶粉溶于水中，分别于25，80 ℃搅拌至完全溶解，配制成质量分数为2%的葫芦巴溶胶;参照美国吞咽障碍膳食标准，以yso黏度为依据，将葫芦巴胶(FG)分别于25，80 ℃制备成黏度分别为(180±50)，(1 000±100)，(2 500± 100)CP 3种增稠流体，黄原胶(XG)和结冷胶(GG)于25 ℃制备成3种增稠流体，250 r/min搅拌3 h，室温放置1h使其水合完全。
1.2.2 流变学测试 采用直径为4cm的平行板，间距0.5 mm，测试温度25 ℃，测试前先将样品转移到平板上平衡5 min，每个样品重复3次。
(1)稳态流动：参照临床实践中的流动条件[，剪切速率设置为0.1~100.0s-。
(2)振荡测试：应变范围为0.1%~1 000.0%，频率为1Hz，通过动态应变扫描测试确定线性黏弹性区域
(L.VR)为1%，角频率为0.62~62.30 rad/s.
1.2.3 数据处理采用Origin Pro 2020b软件作图。
2结果与分析
2.1不同增稠级别的葫芦巴胶流变学性质研究[1]表明，性质为表观黏度随剪切速率的增加而逐渐降低的非牛顿流体在吞咽安全性中起重要作用。由图1~图3可知，当温度为25，80 ℃时，不同增稠级别的葫芦巴胶均表现为剪切变稀，但剪切变稀的程度不同。
在花蜜型、蜂蜜型及布丁型3种增稠级别中，80℃制备的葫芦巴胶在0.62-62.83 rad/s内表现出弹性性质(G>
G")，与黄原胶和结冷胶的性质相似，其弹性性质并未随增稠级别的增加而发生变化。在花蜜型级别中，25℃制备的葫芦巴胶在0.62~6.28 rad/s内表现出黏性性质
(G'
G")，随着增稠级别的增加，其由G'
由表1可知.25℃制备的葫芦巴胶的流动行为指数(n)大于80℃制备的，表明80 ℃制备的葫芦巴胶具有更明显的剪切变稀行为，且其对增稠级别的依赖性较小。黄原胶和结冷胶也具有相似的流变学性质，即明显的剪切变稀行为，且对增稠级别的依赖程度较小。对于吞咽困难患者，安全吞咽是第一考虑要素，其中稠度指数(K)是重要参数，较高的K可以显著增加流体吞咽临界流体体积的时间(第1 mL.液体输送到食道的时间)，使流体从口腔进入到食道中的速率减慢，患者有充足的时间关闭气管，减少流体在吞咽过程中误吸的风险1。当增稠级别增加时，K值也随之增加。但是过度增稠也会产生负面影响，例如降低适口性，流动性等。在布丁型增稠级别中，80 ℃溶解葫芦巴胶的K值明显低于黄原胶和结冷胶的，因此，相较于黄原胶和结冷胶，80 ℃溶解的葫芦巴胶适口性和流动性更佳。
2.2制备温度对葫芦巴胶流变学性质的影响
由图4(a)可知，25，80 ℃制备的葫芦巴胶是非牛顿流体，随着剪切速率的增加其表观黏度减小，且二者黏度差异显著，与文献[18]的结论一致。这是因为葫芦巴胶分子链随剪切力的方向变得排列有序，聚合物之间的相互作用减小，黏度下降[5]。相较于25 ℃C，80℃制备的葫芦巴胶表观黏度更高，可能是因为高温使分子链在水中的溶胀程度增加，胶液黏度提高[3]。对图4(a)中两条曲线分别进行幂律拟合，得到nsc=0.52，nsot=0.29，相同浓度下，80 ℃制备的葫芦巴胶剪切变稀行为更明显。有研究[20]证明，剪切变稀行为明显的增稠流体有利于吞咽，减轻吞咽障碍者进食困难及呛食风险，因此，80 ℃溶解的葫芦巴胶更有利于吞咽，进一步验证了溶解温度是葫芦巴胶用作改善吞咽困难增稠剂的关键。
由图4(b)可知，25 ℃制备的葫芦巴胶在0.60~6.28 rad/s内表现出黏性行为(G'
3结论
探究了葫芦巴胶在花蜜型、蜂蜜型及布丁型3种增稠级别中的流变学性质，以及不同温度制备的同一增稠级别下的流变学特性。结果表明，80℃制备的葫芦巴胶具有与黄原胶、结冷胶相似的流变学性质：明显的剪切变稀行为且对增稠级别的依赖程度较小;具有G'>G"和tan6<1的弱凝胶弹性性质，说明80℃制备的葫芦巴胶在不同增稠级别具有普遍适用性，且具有更好的流动性。后续可对葫芦巴胶与食物体系中其他组分的相互作用进行深入研究，以期发现其在吞咽困难辅助食品设计中的重要作用。
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