吞咽障礙者增稠流體食品流變學(xué)研究進展

鐘 磊，吳柳拿，周 烈，姚先超，魯 玲，陳建設(shè)*

（1.廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西多糖材料與改性重點實驗室培育基地，廣西 南寧 530006；2.羅蓋特管理（上海）有限公司，上海 200031；3.浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，浙江 杭州 310018）

吞咽障礙者增稠流體食品流變學(xué)研究進展

鐘 磊1，吳柳拿1，周 烈1，姚先超1，魯 玲2，陳建設(shè)3,*

（1.廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西多糖材料與改性重點實驗室培育基地，廣西 南寧 530006；2.羅蓋特管理（上海）有限公司，上海 200031；3.浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，浙江 杭州 310018）

吞咽障礙已經(jīng)成為當(dāng)今社會面臨的一項嚴重的健康問題。增稠流體能夠有效降低吞咽障礙病人吸入性肺炎的風(fēng)險，在吞咽障礙病人的治療和護理過程中應(yīng)用廣泛。增稠流體的生產(chǎn)和使用與其流變特性密切相關(guān)，因而流變學(xué)成為了吞咽障礙食品領(lǐng)域一個十分重要的研究方向。本文根據(jù)近期國際上在該方向的最新研究成果，詳細介紹了利用流變特性評判增稠流體黏稠程度的原則以及測量方法，深入分析了各種因素對于增稠流體流變特性的影響，并對影像學(xué)造影劑、增稠流體食品流變特性的差異和匹配、口腔對于流變特性變化的分辨能力等問題進行了探討。目的是為我國增稠流體食品研究提供理論指導(dǎo)和技術(shù)參考。

吞咽障礙；增稠流體；流變學(xué)

吞咽障礙是指由于神經(jīng)或肌肉控制出現(xiàn)異常而造成的進食與吞咽困難。吞咽障礙患者常難以將固態(tài)或液態(tài)的食物由口腔輸送到胃部。由于無法正常進食和飲水，這類人群會出現(xiàn)營養(yǎng)不良、脫水等問題[1]，而病情嚴重者則極有可能發(fā)生吸入性肺炎，造成生命危險[2]。老年人是吞咽障礙發(fā)生率最高的群體，大量調(diào)查證明吞咽障礙造成的吸入性肺炎已經(jīng)成為致使老年人死亡的重要原因之一[3]。隨著全球老齡化社會的到來，吞咽障礙已成為世界各國所要面臨的重大健康問題[4]。在我國，老年人口數(shù)量龐大，根據(jù)2010年人口普查數(shù)據(jù)，65 歲以上的人口數(shù)超過1.19億，預(yù)計到2051年，老年人口規(guī)模將達到3～4億。根據(jù)韓維嘉等[5]對上海地區(qū)6 所住養(yǎng)機構(gòu)的調(diào)查，老年人吞咽障礙發(fā)生率達32.5%，若依此比例，到2051年我國受到吞咽障礙影響的老人有可能超過1億。除了老人外，其他人群，如早產(chǎn)嬰兒、腦卒中病人、手術(shù)后病人以及許多智障者等，也可能會出現(xiàn)吞咽障礙。如何提高這一龐大病人群體的生活質(zhì)量，成為了國民健康領(lǐng)域迫切需要解決的問題[6]。

圖1 頭部、頸部剖視圖[9]Fig. 1 Prof i le of head and neck[9]

增稠流體在吞咽障礙病人的康復(fù)治療中使用廣泛，是提高病人吞咽安全性的一種重要方法[7-8]。圖1為頭部進食道和呼吸道的剖視圖[9]，根據(jù)該圖分析，在吞咽過程中，增稠流體的黏稠程度較高，在咽喉和食道的流動速度比較慢，可以給患者充分的時間做出反應(yīng)并控制會厭軟骨蓋住氣管，防止食物進入肺部而發(fā)生吸入性肺炎[10]。在增稠流體的生產(chǎn)和使用過程中，需要對黏稠程度進行準(zhǔn)確地評估和精確地控制，必須全面了解和深入掌握流體的流變特性[11]。因此，近年來流變學(xué)成為了國際上吞咽障礙增稠流體食品研究領(lǐng)域的一個重要研究內(nèi)容，引起了國際食品學(xué)界廣泛的重視。然而，目前我國在這一方向上的研究較少。本文將對近期增稠流體流變學(xué)方面所取得的一些較為重要的成果進行介紹和探討，希望能為我國研究者開展相關(guān)研究提供參考和指導(dǎo)。

1 黏稠程度的評判與測量方法

在臨床應(yīng)用中，首先要考慮的是為病人提供適宜黏稠程度的增稠流體；因此，如何對增稠流體的黏稠程度進行有效評判是吞咽障礙增稠流體研究需要解決的關(guān)鍵問題。較早的應(yīng)用中，對于黏稠程度主要依賴主觀判定。目前，主觀判定仍是各國制定吞咽障礙病人增稠流體食品增稠水平標(biāo)準(zhǔn)的重要手段。比如，在澳大利亞吞咽障礙病人流體食品分類標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)增稠流體從勺子中流下的速度快慢和勺子中的流體殘留情況將其分為3 個等級：150 級（普通稠度、流動快、極少殘留）、400 級（高稠度、由勺子邊緣緩慢流下、較多殘留）和900 級（極高稠度、幾乎不流動、所有流體均留在勺子中）[9]。這種關(guān)于增稠流體黏稠程度判定的思路顯得過于簡單，而且這類定性的分級標(biāo)準(zhǔn)難以對流體的增稠水平進行定量控制。為了提高增稠水平標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，美國和日本等國家在增稠水平標(biāo)準(zhǔn)中引入了剪切黏度作為表征黏稠程度的定量參數(shù)，不同等級的增稠水平都有其對應(yīng)的剪切黏度范圍。美國吞咽障礙膳食（national dysphagia diets，NDD）國家標(biāo)準(zhǔn)中3 種增稠水平對應(yīng)的黏度范圍如表1所示。

表1 美國吞咽障礙者增稠流體食品黏稠度等級[9]Table 1 Levels of thickened liquid foods for dysphagic patients according to NDD[9]

值得注意的是，美國和日本等國家標(biāo)準(zhǔn)所采用的都是剪切速率為50 s-1的剪切黏度值，而大多數(shù)增稠流體食品是非牛頓流體，在不同的剪切速率下具有不同的剪切黏度。因此，美國和日本等國家的標(biāo)準(zhǔn)在實際應(yīng)用中也具有很大的局限性。Sopade等[12]將澳大利亞市售的6 種增稠劑產(chǎn)品與飲用水和樹莓酒分別混合制備了增稠流體并進行測定，發(fā)現(xiàn)增稠后的飲用水和樹莓酒等都是剪切變稀流體，其剪切黏度隨著剪切速率的升高而逐漸降低。Payne等[13]對英國市售的2 種增稠劑產(chǎn)品所制備的增稠流體的黏度進行了測試，發(fā)現(xiàn)這2 種增稠流體在剪切速率50 s-1條件下剪切黏度分別為1.46 Pa·s和1.09 Pa·s，在0.1 s-1條件下剪切黏度則迅速增加為86.79 Pa·s和105 Pa·s。剪切速率降低后，不僅剪切黏度出現(xiàn)大幅升高，而且原先在50 s-1條件下非常接近的黏度值在新的剪切速率下出現(xiàn)了明顯的區(qū)別。

不僅如此，剪切黏度只體現(xiàn)了流變特性的一個方面，要對增稠流體黏稠度進行全面評估，還應(yīng)該考察其流變參數(shù)。在最近的研究中，Mackley等[14]對增稠流體的拉伸流變特性進行了測定，并利用劍橋人造喉嚨裝置對吞咽流動的情況進行了模擬，結(jié)果表明，由于流體結(jié)構(gòu)的細微差別，具有類似剪切流變特性的增稠流體會呈現(xiàn)出不同的拉伸流變特性，測試中使用Nutilis和ThickenUp兩種增稠劑增稠后都形成了以膨脹玉米顆粒為主的多相結(jié)構(gòu)，但是Nutilis中少量的黃原膠成分產(chǎn)生了黏合結(jié)構(gòu)，使其在拉伸流動的過程中，變形較為均勻，拉伸斷裂所需的時間也更長。拉伸流變特性會影響吞咽過程中的流動情況，尤其對于流體在咽喉后部的流動情況影響最大。在模擬流動過程中，Nutilis和ThickenUp增稠流體在會厭和咽喉后部出現(xiàn)了不同形式的橋接，不同程度地延緩流體的流動過程，如圖2所示。

圖2 劍橋人造喉嚨流動模擬[14]Fig. 2 Flow simulation in Cambridge throat[14]

近期，越來越多的研究者認為應(yīng)該把增稠流體看作一個復(fù)合材料體系進行流變特性研究。Cichero[7]和Steele[15]等都提出，在對增稠流體的黏稠程度進行測定和比較時，除了黏度之外，還應(yīng)該考慮其他與增稠流體體系結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)的流變參數(shù)，如屈服應(yīng)力、密度及模量等。在吞咽過程中，增稠流體首先需要克服屈服應(yīng)力才能產(chǎn)生流動變形，密度越大的流體，在流動過程中所需的推動力也越大；而模量越高的增稠流體，其流體結(jié)構(gòu)對于流動變形的抵抗能力也越強。值得注意的是，黏度接近的流體，其屈服應(yīng)力、密度和模量有可能存在明顯的差異。Cichero等[16]測量了50 s-1下黏度為320 mPa·s的增稠嬰兒配方乳和黏度為310 mPa·s的鋇基造影劑的屈服應(yīng)力和密度，發(fā)現(xiàn)前者的屈服應(yīng)力和密度分別為0.053 Pa和0.91 g/cm3，而后者的屈服應(yīng)力和密度遠高于前者，達到0.42 Pa和1.62 g/cm3。而Payne等[13]測試則發(fā)現(xiàn)，利用2 種不同的增稠劑制備的50 s-1下黏度均在1 Pa·s左右的增稠流體，其中一種的復(fù)合模量是另一種的46 倍。這進一步說明了現(xiàn)有的50 s-1黏度測試方法并不可靠，測試中被認為黏稠程度幾乎相同的增稠流體，實際上流變特性差異很大，在病人食用時會導(dǎo)致不同的吞咽流動過程。然而，在目前的增稠流體流變研究領(lǐng)域，關(guān)于增稠流體的屈服應(yīng)力、密度和模量等黏度以外的流變參數(shù)的研究報道非常少，需要得到更多的重視[17]。

定量化分析的要求使得黏度計和流變儀成為了測定增稠流體黏稠程度的主要儀器[8]。尤其是流變儀成為了目前研究者普遍認同的最佳測量儀器，在關(guān)于吞咽障礙食品增稠的研究中廣泛使用。流變儀可以測量黏度以外與吞咽過程相關(guān)的流變參數(shù)。Steele等[21]利用流變儀測定了均為蜂蜜型黏度的蘋果汁和鋇基造影劑的屈服應(yīng)力，結(jié)果造影劑的屈服應(yīng)力為2.1 Pa，明顯高于蘋果汁的屈服應(yīng)力1.4 Pa，據(jù)此分析，在黏度接近的條件下，吞咽造影劑需要更高的舌頭推力。流變儀還可以得到各流變參數(shù)隨應(yīng)變速率變化的情況，分析增稠流體的結(jié)構(gòu)。Mackley等[14]利用流變儀測量了黏度和模量隨應(yīng)變速率變化的曲線，計算出了所制備的3 種增稠流體的松弛時間譜，分析出它們具有類凝膠結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上更接近于聚合物溶液而非聚合物熔體。另外，流變儀還可以獲得流變參數(shù)隨時間變化的曲線，有助于評判增稠流體的黏稠度達到穩(wěn)定所需的時間，為增稠流體的臨床應(yīng)用提供參考。September等[22]分析流變儀測定的增稠嬰兒配方乳的黏度隨時間變化曲線，發(fā)現(xiàn)添加2～6 g的增稠劑，增稠配方乳的黏度都需要大概10 min才能達到穩(wěn)定，提示該增稠配方乳制備后應(yīng)放置10 min左右再給嬰兒飲用為佳。這種黏度的時間效應(yīng)主要由增稠劑多糖類分子的不同水化程度引起，因而選用易于水化的增稠劑是此類產(chǎn)品配方設(shè)計的重要因素之一[23]。

2 流變特性的影響因素

增稠流體是復(fù)雜的多組分體系，在不同的條件下制備和使用，流變特性與多種因素有關(guān)，要對其流變特性進行評估和控制，最重要的是理清這些因素的影響[24]。一方面是增稠體系本身組成，包括增稠劑的類型、成分和用量，以及用來增稠的介質(zhì)類型和成分等；另一方面是制備和使用增稠流體過程中的外部因素，比如唾液、溫度和放置時間等[25]。

吞咽障礙食用增稠劑可分為淀粉基和膠基兩大類型。淀粉增稠主要依靠淀粉顆粒在液體中的膨脹糊化，而膠類聚合物如黃原膠增稠則主要依靠溶解時羥基與水結(jié)合形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；所以即使針對同一介質(zhì)，兩類增稠劑增稠后的流體結(jié)構(gòu)和流變特性也不盡相同[24]。Garin等[26]分別使用淀粉基和膠基增稠劑對12種飲品進行增稠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對同一飲品使用幾乎相同量的淀粉基和膠基增稠劑（淀粉基6.75 g、膠基6 g），除飲用水和蘋果汁外，其余10 種飲品增稠后黏度都存在較大差異，其中差異最大的桃子葡萄混合果汁使用淀粉基增稠劑增稠后黏度為3 028 mPa·s，而使用膠基增稠劑增稠后黏度僅為1 653 mPa·s。Moret-Tatay等[27]將只含有玉米淀粉的Resource增稠劑與除了淀粉外還加入了黃原膠和瓜爾膠等各種膠類的Nutlilis增稠劑的微觀結(jié)構(gòu)和流變特性進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，摻入膠類成分會將體系中膨脹的淀粉顆粒間隔開來，流體中的顆粒聚集結(jié)構(gòu)缺乏連續(xù)性，顆粒分布的均勻程度與純淀粉所獲得的增稠流體相比明顯降低，由此造成Nutilis增稠體系的零剪切黏度和動態(tài)模量明顯低于Resource增稠體系，損耗角正切值則明顯高于Resource增稠體系，而且相對Resource體系，Nutilis體系的模量對頻率的依賴性也更強。

值得注意的是，淀粉和膠類聚合物種類繁多，即使是同一類增稠劑，不同的成分組成也會導(dǎo)致不同的流變特性[24]。Seo等[28]對黃原膠和黃原膠-瓜爾膠2 種膠基增稠劑制備的增稠流體的流變特性進行比較，發(fā)現(xiàn)在同一增稠劑濃度下，使用黃原膠增稠劑所得到的增稠流體流動特性指數(shù)較小，體現(xiàn)出較高程度的剪切變稀，具有較大的儲能模量和屈服應(yīng)力，而黃原膠-瓜爾膠增稠劑所得到的增稠流體則體現(xiàn)出較高程度的觸變性。

另外，增稠劑用量的增加會提高增稠流體的各流變參數(shù)值。Cho等[29]對飲用水、全脂牛乳、橙汁和蘋果汁4 種增稠流體的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)流變特性進行測定，發(fā)現(xiàn)所制備體系的表觀黏度、黏稠度系數(shù)、屈服應(yīng)力、儲能模量和損耗模量等都會隨著增稠劑用量的增加而上升。不僅如此，在某些體系中，增稠劑用量的增加甚至?xí)纬闪髯兲匦酝耆煌捏w系。September等[22]將2～6 g的增稠劑加入嬰兒配方乳中，發(fā)現(xiàn)若只使用2～3 g增稠劑進行增稠，增稠嬰兒乳的流變特性接近于牛頓流體，而當(dāng)用量增加到5～6 g后，所制備的增稠嬰兒乳出現(xiàn)明顯的剪切變稀，變?yōu)榉桥ｎD流體。

即使使用相同成分和用量的增稠劑，由于被增稠介質(zhì)的特性和結(jié)構(gòu)各不相同，也會形成不同流變特性的增稠體系。在Garin等[26]的測試中，同樣使用6.75 g淀粉基增稠劑，咖啡增稠后的黏度為736 mPa·s，桃子葡萄混合果汁增稠后的黏度為3 028 mPa·s；而同樣使用6 g的膠基增稠劑，全脂牛乳增稠的黏度為680 mPa·s，桃子葡萄混合果汁增稠后的黏度為1 653 mPa·s。根據(jù)Sopade等[30]的測試結(jié)果，脫脂牛乳增稠后的黏度、密度和屈服應(yīng)力都明顯高于全脂牛乳。Hadde等[31]把牛乳中的各種成分分別與水混合后進行增稠，將所得流體的流變特性與增稠水和增稠脫脂牛乳的流變特性進行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若增稠劑的用量相同，蛋白質(zhì)含量較高的流體增稠后黏度較高，將蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)由1.7%提高到5.7%，其黏度由1.05 Pa·s升高到1.63 Pa·s；而氯化鈣含量較高的流體增稠時達到穩(wěn)定黏度所需的時間較長，將氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)由0.12%提高到0.54%，增稠穩(wěn)定所需的時間由5.5 min延長至20.3 min。

外部因素中，對于吞咽過程中增稠流體流變特性影響最大的是唾液[25]。尤其對于淀粉類的增稠劑，唾液中的淀粉酶會使增稠劑中的淀粉水解，導(dǎo)致增稠流體黏度明顯下降。Hanson等[32]將唾液與利用兩種淀粉增稠劑增稠的增稠水混合后進行黏度測量，結(jié)果只經(jīng)過了10 s，接觸了唾液的增稠水的黏度就比其初始黏度分別下降了69.1%和89.6%，而10 min之后，更是分別下降了90.7%和99.5%。Hanson等[33]通過進一步的實驗發(fā)現(xiàn)唾液使增稠流體黏度下降的作用與被增稠介質(zhì)的pH值密切相關(guān)，將pH值為2.6～6.2范圍內(nèi)的10 種增稠流體與唾液混合，結(jié)果顯示隨著pH值的降低，黏度下降趨勢明顯減緩，對于pH 3.5以下的酸性飲品，如葡萄汁和可樂等，在經(jīng)過50 min后，黏度仍然保持穩(wěn)定。這是因為唾液淀粉酶在酸性條件下失去了活性。

另一個需要考慮的外部因素是溫度，實際情況下很難保證病人每次飲用的飲品都在同一溫度，溫度的差別也會導(dǎo)致黏度的差別。Hong等[34]的研究發(fā)現(xiàn)，所制備的增稠流體的黏度在5～50 ℃的溫度區(qū)間內(nèi)隨著溫度升高逐漸降低，50 s-1下表觀黏度與溫度之間滿足Arrhenius方程。

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此外，在配制增稠流體時，不應(yīng)該忽略放置時間的影響。Dewar等[35]發(fā)現(xiàn)將增稠流體制備好后放置，在前4 h，剪切黏度出現(xiàn)明顯的下降，其中最大的下降幅度達到50%。由此他們認為，臨床上病人實際服用時增稠流體的黏度有可能大大低于制備時所要求的黏度，過稀的流體將增加病人出現(xiàn)吸入性肺炎的風(fēng)險。

在臨床應(yīng)用中，如果忽視各種內(nèi)外因素的影響，不對這些因素進行控制，就無法配制出預(yù)期所需的增稠流體。根據(jù)Payne等[36]的研究，在醫(yī)院配制的增稠流體的流變特性與實驗室配制的增稠流體的流變特性存在著明顯的差異（P＜0.000 1）。他們選擇了3 種冷飲和2 種熱飲進行對比實驗，在實驗室中嚴格按照1湯匙4.5 g增稠劑、冷飲溫度25 ℃、熱飲溫度44.6～66.2 ℃的條件進行配制，然后與一所醫(yī)院內(nèi)的醫(yī)護人員根據(jù)相同說明配制的增稠流體進行比較，結(jié)果表明實驗室制備的增稠流體的黏度值和屈服應(yīng)力值都遠大于醫(yī)護人員配制的增稠流體，比如實驗室配制的增稠水流體的屈服應(yīng)力值和黏度值分別為28.6 N/m2和946 mPa·s，而醫(yī)護人員配制的增稠水流體的則分別僅為7.7 N/m2和90 mPa·s。

3 增稠流體與造影劑的流變特性差異與匹配

在對吞咽障礙病人進行診療的過程中，一個特殊的問題引起了眾多研究者的關(guān)注，他們發(fā)現(xiàn)影像學(xué)診斷時評估病人吞咽狀況所使用的造影劑與治療時病人飲用的增稠流體的流變特性之間有較大差異，使得診斷時觀察到的吞咽流動情況無法代表病人飲食時的實際吞咽情況[37]。Stuart等[38]對于增稠嬰兒配方牛乳和鋇基造影劑的黏度進行了比較分析，結(jié)果顯示，在剪切速率為30～50 s-1的范圍內(nèi)，兩者的黏度具有顯著差異。50 s-1花蜜型黏稠程度的嬰兒牛乳的黏度為169.4 mPa·s，而同一黏稠程度鋇基造影劑的黏度為227.9 m Pa·s。近期，Cichero等[16]對增稠嬰兒牛乳和鋇基造影劑的流變特性進行了更為全面的分析，發(fā)現(xiàn)在1～100 s-1的剪切速率范圍內(nèi)，嬰兒增稠牛乳和鋇基造影劑的黏度都存在顯著差異，34.5 ℃時鋇基造影劑的密度至少是37 ℃增稠嬰兒牛乳密度的1.6 倍，34.5 ℃鋇基造影劑的屈服應(yīng)力是37 ℃增稠嬰兒牛乳屈服應(yīng)力的7.9 倍。將所制備的增稠牛乳放置30 min，其密度不變，黏度和屈服應(yīng)力值都會上升，黏度由1 350 mPa·s上升至1 940 mPa·s，高于鋇基造影劑（1 880 mPa·s），而屈服應(yīng)力由0.053 Pa上升至0.120 Pa，仍明顯低于鋇基造影劑。

為了解決這一問題，有研究者致力于實現(xiàn)增稠流體和造影劑流變特性的匹配。Nita等[39]提出對造影劑和水的增稠流體進行匹配有可能出現(xiàn)2 種情況，一種情況是簡單直接的匹配，比如使用以Varibar造影劑為代表的硫酸鋇基造影劑，在黏度水平較低的情況下，增稠Varibar流體和增稠水流體的黏度曲線可以實現(xiàn)幾乎完全重合，這種情況下通過控制增稠劑用量能夠方便地實現(xiàn)匹配；另一種是較難實現(xiàn)的匹配，比如使用以Gastrografin為代表的碘基造影劑，在黏度水平較高的情況下，使用相同量的增稠劑，增稠Gastrografin流體與增稠水流體的黏度特性曲線差異非常大，這時為了實現(xiàn)匹配，可能需要對造影劑和水使用不同量的增稠劑，而且還需要預(yù)先估計好增稠流體達到穩(wěn)定黏度所需的時間。然而，Steele等[40]認為Nita等[39]的研究對于實現(xiàn)匹配的復(fù)雜性認識不足，即使是對于以Varibar為代表的鋇基造影劑，在臨床應(yīng)用中要實現(xiàn)匹配也并非如此簡單，還需要考慮其他因素。比如，不同的鋇基造影劑產(chǎn)品，其增稠后的流變特性也存在差異，Varibar之外的其他產(chǎn)品并不一定能夠和增稠水流體的黏度特性實現(xiàn)吻合，而且配制增稠流體時所使用的鋇顆粒和流體的混合順序和混合時間等也都會影響所獲得的增稠流體的流變特性；又比如在臨床上造影時為了實現(xiàn)所需的清晰度并控制造影劑殘留，通常需要對造影劑進行稀釋，稀釋后的造影劑中鋇的質(zhì)量濃度也會影響其增稠后的流變特性，他們將原先0.6 mg/mL的E-Z-Paque鋇基造影劑稀釋到0.22 mg/mL后對其黏度曲線進行了比較，發(fā)現(xiàn)其50 s-1下的黏度值由133 mPa·s下降到17 mPa·s。

4 流變特性與口腔感知

要了解增稠流體在吞咽時的流動情況，必須要掌握吞咽時的動作信息。根據(jù)人體的生理機制，在進食時一旦感知到了流體食品流變特性的變化，就會調(diào)整吞咽的動作使之與所感知的變化相對應(yīng)，從而改變整個吞咽過程。探尋口腔對于增稠流體流變特性的感知能力，成為了近期增稠流體流變學(xué)研究領(lǐng)域的一個前沿方向。Smith等[41]研究了60 名21～84 歲的健康成年人的口腔和咽部對增稠流體黏度變化的分辨能力，他們利用心理物理學(xué)方法，假設(shè)流體的剪切黏度和感知黏度之間存在簡單的依賴關(guān)系，定義了一個相關(guān)指數(shù)對口腔和咽部對黏度變化的分辨能力進行衡量。該相關(guān)指數(shù)因人而異，其值等于雙對數(shù)坐標(biāo)下對各數(shù)據(jù)點進行線性擬合后所得直線的斜率，數(shù)據(jù)點的橫坐標(biāo)為流體的剪切黏度，縱坐標(biāo)為利用數(shù)量估計法進行感知測試得到的感知黏度。根據(jù)對各測試對象的相關(guān)指數(shù)進行統(tǒng)計分析所得的結(jié)果顯示，健康成年人的口腔分辨能力指數(shù)為0.33，咽部分辨能力指數(shù)為0.31；隨著年齡的增加，分辨能力下降，青年組（21～29 歲）的口腔和咽部分辨能力指數(shù)分別為0.39和0.35，老年組（71～84 歲）分別為0.27和0.26；男性的口腔分辨能力下降的幅度略高于女性，男性由年輕組的0.41下降到老年組的0.24，女性則由0.38降為0.27。Withers等[42]的研究得到了與Smith等[41]不同的結(jié)論，他們選用增稠牛乳，測試了健康成年人對黏度、口腔包覆感和口腔干燥感的感知分辨能力，認為隨著年齡增長，對于黏度變化的分辨能力并未下降（P＝0.08），對于口腔包覆感的感知能力也未下降（P＝0.82），而對于口腔干燥感的感知能力則極顯著升高（P＜0.001）。

最近，Steele等[43]研究了成年人對增稠流體的感知辨別能力，獲得了成年人對于黏度變化的感知閾值。他們選擇78 名健康成年人作為測試對象，測試的黏度范圍在花蜜型和蜂蜜型區(qū)間內(nèi)，分為5 個水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在測試范圍內(nèi)，當(dāng)黏度比原來升高0.67 倍時，健康成年人可以準(zhǔn)確地將其辨別出來。而Aktar等[44]研究發(fā)現(xiàn)正常人群對于黏度的辨別能力因口腔（閾值47%）或手指（閾值53%）而異。如果按照該研究所獲得的成年人對于黏度變化的感知閾值分析，目前各國所使用的吞咽障礙食品增稠水平標(biāo)準(zhǔn)中所劃分的黏度區(qū)間有可能范圍過大，在這些黏度區(qū)間內(nèi)，成年人能夠感覺到不止一次的黏度變化，從而改變舌頭推動力導(dǎo)致不同的吞咽過程。Steele等[45]接著對吞咽不同黏度的增稠流體時的舌-顎壓力的變化進行了測量，探討?zhàn)ざ茸兓瘜τ谕萄蕜幼鞯挠绊?。結(jié)果顯示，相比吞咽水，吞咽黏度分別為190、250 mPa·s和380 mPa·s的增稠流體時所使用的舌-顎壓力明顯提高，其中青年組由113 mm Hg提高到460 mm Hg。隨著年齡增長，所能產(chǎn)生的舌-顎壓力會有所下降，但是吞咽壓力不會下降，當(dāng)舌頭收縮所能產(chǎn)生的最大壓力不足35 kPa時，將會直接影響一個人的吞咽能力[46]。

5 結(jié) 語

如上所述，增稠流體食品流變學(xué)在測定和分析方面都取得了不少極有價值的成果，但這方面的研究和應(yīng)用仍然處于起步階段，還存在不少亟待解決的問題。特別值得關(guān)注的是，增稠水平的表征方法不夠合理，指標(biāo)過于簡單，水平范圍劃分混亂。不同國家的吞咽障礙食品標(biāo)準(zhǔn)中增稠水平的描述方式和劃分方法不統(tǒng)一，使得在全球范圍內(nèi)的增稠劑的生產(chǎn)、增稠流體的制備和臨床使用受到了很大的限制。為了解決這一問題，Cichero等[47]提出了國際吞咽障礙飲食標(biāo)準(zhǔn)化倡議，提倡在全球范圍內(nèi)使用統(tǒng)一的術(shù)語和標(biāo)準(zhǔn)，這一倡議對推動增稠流體等吞咽障礙食品的研究和應(yīng)用具有重要的意義。另外，目前的增稠劑產(chǎn)品都還無法實現(xiàn)對所制備增稠流體流變特性的準(zhǔn)確控制，新型增稠劑產(chǎn)品的研發(fā)還有很大的提升空間。而在測量儀器方面，市場上也還沒有方便吞咽障礙病人使用的便攜式流變測量儀。

隨著全球逐步進入老齡化社會，吞咽障礙病人的診斷和康復(fù)已成為亟須解決的問題。隨著增稠流體的應(yīng)用越來越廣泛，與之相關(guān)的流變學(xué)研究會受到更多的關(guān)注，可以預(yù)見，在不遠的未來，增稠流體流變學(xué)領(lǐng)域?qū)⑷〉酶嗟某晒屯黄啤?/p>

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Progress in Rheology of Thickened Liquid Foods for Dysphagic Patients

ZHONG Lei1, WU Liuna1, ZHOU Lie1, YAO Xianchao1, LU Ling2, CHEN Jianshe3,*
(1. Guangxi Key Laboratory Cultivation Base for Polysaccharide Materials and Modif i cations, School of Chemical Engineering and Chemistry, Guangxi University for Nationalities, Nanning 530006, China; 2. Roquette Management (Shanghai) Co. Ltd.,Shanghai 200031, China; 3. School of Food Science and Biotechnology, Zhejiang Gongshang University, Hangzhou 310018, China)

Dysphagia has become a serious health issue that our society is facing today. Thickened liquids can effectively reduce the risk of aspiration pneumonia for dysphagic patients and are therefore widely used in the treatment and nursing of those patients. The appropriate application of thickened liquids is closely related to their rheological properties; therefore,rheology has become an important research topic in the design and manufacturing of dysphagia foods. In this paper, we review the state of the art in this research area. The rheology of thickened liquids and the existing methods for measuring their effectiveness are reviewed and the factors affecting the rheological properties of thickened liquids are elucidated. The difference and matching between the rheological properties of videof l uoroscopic contrast agents and thickened liquid foods and the oral rheological discrimination of thickened liquids are also discussed. Our aim is to provide a theoretical basis and technical guidance for the development and production of thickened liquid foods in China.

dysphagia; thickened liquid; rheology

10.7506/spkx1002-6630-201801047

TS201.7

A

1002-6630（2018）01-0313-07

鐘磊, 吳柳拿, 周烈, 等. 吞咽障礙者增稠流體食品流變學(xué)研究進展[J]. 食品科學(xué), 2018, 39(1): 313-319.

10.7506/spkx1002-6630-201801047. http://www.spkx.net.cn

ZHONG Lei, WU Liuna, ZHOU Lie, et al. Progress in rheology of thickened liquid foods for dysphagic patients[J]. Food Science,2018, 39(1): 313-319. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801047. http://www.spkx.net.cn

2016-09-27

廣西自然科學(xué)基金面上項目（2015GXNSFAA139044）；廣西高?？茖W(xué)技術(shù)重點項目（KY2015ZD040）

鐘磊（1978—），男，副教授，博士，研究方向為食品流變學(xué)。E-mail：leiwin@163.com

*通信作者簡介：陳建設(shè)（1961—），男，教授，博士，研究方向為食品口腔加工。E-mail：jschen@zjgsu.edu.cn