王 鷗,嚴(yán)俊安,黃 建
(1中國(guó)疾病預(yù)防控制中心營(yíng)養(yǎng)與健康所/國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)微量元素與營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100050;2深圳市慢性病防治中心,廣東深圳 518020)
據(jù)預(yù)測(cè),2050年我國(guó)60歲及以上老年人口數(shù)將占總?cè)丝诘?0%以上,成為全球人口老齡化問(wèn)題最為嚴(yán)重的國(guó)家之一?!秶?guó)民營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃(2017—2030)》中明確提出,將“老年人群營(yíng)養(yǎng)改善行動(dòng)”列為六大重要行動(dòng)之一,健康老齡化將成為我們要迎接一個(gè)重大挑戰(zhàn)。因此,本研究以現(xiàn)行食品標(biāo)準(zhǔn)、指南及科研報(bào)告為基礎(chǔ),綜合整理老年食品發(fā)展現(xiàn)狀及食品質(zhì)構(gòu)特征分級(jí)情況,以期為老年食品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施奠定基礎(chǔ),推動(dòng)老年食品的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
衰老會(huì)導(dǎo)致人體的生理機(jī)能出現(xiàn)退化,其中飲食能力受到嚴(yán)重影響[1],感官能力與吞咽能力會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降。統(tǒng)計(jì)顯示,吞咽功能障礙影響著半數(shù)以上的需護(hù)理老人及30%以上的住院或獨(dú)居老人[2]。當(dāng)吞咽障礙發(fā)生時(shí),老年人難以獲得進(jìn)食的愉悅感,生活質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)健康狀況受到極大影響。因此,未來(lái)社會(huì)對(duì)于老年人專用食品將有極大的需求。老年食品應(yīng)同時(shí)滿足營(yíng)養(yǎng)性與安全性。營(yíng)養(yǎng)性即食物設(shè)計(jì)應(yīng)符合老年人群特殊營(yíng)養(yǎng)需求,提供充足且均衡的營(yíng)養(yǎng)素。安全性則包括食品質(zhì)量安全及進(jìn)食安全2個(gè)層面,即老年食品不僅應(yīng)滿足常規(guī)的食品質(zhì)量與衛(wèi)生安全要求,同時(shí),基于老年人生理功能退化這一特征,還應(yīng)在進(jìn)食與吞咽上具有安全性。這也就意味著與普通食品相比,老年食品應(yīng)在保證營(yíng)養(yǎng)供給的基礎(chǔ)上,降低固體食品硬度并增加液體食品的黏稠度,以保證食品在安全吞咽的質(zhì)構(gòu)范圍。臨床研究中,老年人的吞咽能力可劃分為不同等級(jí),因此老年食品的質(zhì)構(gòu)也應(yīng)根據(jù)不同吞咽等級(jí)進(jìn)行針對(duì)的調(diào)整。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于老年食品和吞咽障礙食品尚未進(jìn)行嚴(yán)格的定義與區(qū)分,二者在產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特征上具有很大的交叉與重疊。在食品質(zhì)構(gòu)分級(jí)方面,對(duì)于固體食物,美國(guó)、澳大利亞、愛(ài)爾蘭等將其分為細(xì)泥型、細(xì)碎型、軟質(zhì)型等,瑞典則將其分為碎丁型、泥醬型、凝膠型;對(duì)于液體食物,美國(guó)將其分為稀薄型、花蜜型、蜂蜜型和布丁型;澳大利亞、愛(ài)爾蘭、日本等國(guó)則將其分為低稠型、高稠型、極稠型等[3]。近年來(lái),我國(guó)啟動(dòng)了老年人及吞咽障礙患者食物與膳食管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作?!妒称钒踩珖?guó)家標(biāo)準(zhǔn)—老年食品通則》(征求意見(jiàn)稿)中將易食食品列為老年食品類型之一,并按照質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)將液體食物劃分為低稠、中稠、高稠,將固體食物劃分為細(xì)泥型、細(xì)碎型和軟質(zhì)型?!吨袊?guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)—咀嚼吞咽障礙膳食營(yíng)養(yǎng)管理規(guī)范》(征求意見(jiàn)稿)中對(duì)食品質(zhì)構(gòu)也進(jìn)行了基本一致的劃分。
盡管多個(gè)國(guó)家對(duì)于食品質(zhì)構(gòu)已建立了相關(guān)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),但標(biāo)準(zhǔn)間看似相同卻并不通用,導(dǎo)致相關(guān)食品的生產(chǎn)、標(biāo)識(shí)、流通與管理仍存在一定的困難。針對(duì)這一問(wèn)題,國(guó)際吞咽障礙食物標(biāo)準(zhǔn)行動(dòng)委員會(huì)(IDDSI)整合了大量臨床研究證據(jù)、調(diào)查報(bào)告及數(shù)十個(gè)國(guó)家對(duì)于食品質(zhì)構(gòu)等級(jí)的相關(guān)劃分方法,最終確立了由8個(gè)連續(xù)等級(jí)(0~7級(jí))組成的適合于吞咽障礙人士的食物框架,即0級(jí)稀薄型、1級(jí)輕微稠型、2級(jí)稍微稠型、3級(jí)中度稠型、4級(jí)高度稠型或細(xì)泥型、5級(jí)細(xì)餡型、6級(jí)軟質(zhì)型、7級(jí)常規(guī)型以及過(guò)度型食品[4]。該內(nèi)容的制定首次在全球范圍內(nèi)提出了食品質(zhì)構(gòu)的統(tǒng)一劃分標(biāo)準(zhǔn),為相關(guān)食品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提供了理論指導(dǎo)與技術(shù)支持。目前,該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在德國(guó)開(kāi)始進(jìn)行臨床測(cè)試,未來(lái)將推動(dòng)國(guó)際間食品質(zhì)構(gòu)調(diào)整的規(guī)范與一致[4]。
盡管我國(guó)老年食品或吞咽障礙食品質(zhì)構(gòu)分級(jí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已逐步建立,但其在具體應(yīng)用中面臨的一些問(wèn)題仍不容忽視。首先,臨床研究中對(duì)于人體吞咽困難程度有相關(guān)的測(cè)試與評(píng)估分級(jí)方法,但食品質(zhì)構(gòu)分級(jí)尚未與臨床吞咽困難等級(jí)之間進(jìn)行明確的關(guān)聯(lián)與匹配,導(dǎo)致相關(guān)食品在醫(yī)院、護(hù)理院、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、家庭等不同場(chǎng)所中的選擇與使用仍存在一定的不確定性。其次,家庭養(yǎng)老與養(yǎng)老院是目前我國(guó)主要的養(yǎng)老形式,其飲食多為自己制作,看護(hù)人員對(duì)于食品質(zhì)構(gòu)調(diào)整方法的理解與掌握程度不同會(huì)導(dǎo)致其所制作的老年食品存在較大差異,目前食品質(zhì)構(gòu)僅有相關(guān)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),尚無(wú)據(jù)此建立的制作標(biāo)準(zhǔn)或操作規(guī)范,具體實(shí)操運(yùn)用仍不盡理想。第三,我國(guó)飲食傳統(tǒng)與習(xí)慣與西方國(guó)家截然不同,質(zhì)構(gòu)調(diào)整應(yīng)在遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)充分考慮結(jié)合本國(guó)飲食文化特點(diǎn),做到求同存異。最后,食品質(zhì)構(gòu)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)仍有待進(jìn)一步下沉,目前仍缺乏據(jù)此確定的產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品在質(zhì)構(gòu)指標(biāo)方面仍缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膮?shù)與測(cè)定方法。
針對(duì)老年人或吞咽障礙患者,增稠處理通常為液體食物的質(zhì)構(gòu)調(diào)整內(nèi)容,其可以降低液體食物的流速,從而減緩?fù)萄仕俣?,延長(zhǎng)咽部處理食物的時(shí)間,降低咳嗆等進(jìn)食風(fēng)險(xiǎn)[5]。剪切黏度、拉伸黏度、內(nèi)聚力等是可以體現(xiàn)液體食物質(zhì)構(gòu)特征的重要指標(biāo),其與口腔對(duì)食物的加工處理過(guò)程密切相關(guān)[6]。注射器流動(dòng)測(cè)試是IDDSI推薦的測(cè)定液體食物流動(dòng)性的方法,被認(rèn)為可以反應(yīng)液體食物的剪切黏度[6]。該方法根據(jù)液體在10 s內(nèi)經(jīng)10 mL注射器流出后的殘余量判斷流動(dòng)性。利用該方法,可以對(duì)IDDSI分級(jí)中的0~4級(jí)進(jìn)行區(qū)分與確定。該方法操作簡(jiǎn)便、測(cè)試成本低,目前使用較為廣泛?!吨袊?guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)—咀嚼吞咽障礙膳食營(yíng)養(yǎng)管理規(guī)范—編制說(shuō)明》(征求意見(jiàn)稿)中同樣推薦利用這一測(cè)試方法測(cè)試液體食物的稠度。
Bostwick稠度計(jì)常用于番茄醬、水果醬、酸乳酪等食品的黏稠度測(cè)定。該儀器通常由鋼板制成,配有標(biāo)準(zhǔn)容積的樣品罐與帶刻度的底板。測(cè)試時(shí),將待測(cè)樣品裝入樣品槽,彈開(kāi)樣品槽與底板之間連接的彈簧門(mén),通過(guò)記錄固定時(shí)間內(nèi)樣品在儀器底板上流至的刻度衡量樣品的黏稠度。該測(cè)試方法成本低、操作簡(jiǎn)便,可在實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)樣品是否符合黏稠度標(biāo)準(zhǔn)。
圈線板擴(kuò)散試驗(yàn)是評(píng)估食物黏稠度的另一方法,其與稠度計(jì)基本原理相似,但測(cè)試是在刻度板上進(jìn)行。該方法使用的刻度板在6個(gè)方向均有刻度,通過(guò)6個(gè)點(diǎn)讀數(shù)的平均值反應(yīng)液體黏稠度。日本老年食品相關(guān)研究中利用該方法測(cè)試稠度時(shí),以平均刻度36~43表示低稠、32~36表示中稠、30~32表示高稠[7]。
流變儀是研究液體質(zhì)構(gòu)特征的重要設(shè)備,其中旋轉(zhuǎn)流變儀通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生剪切力,從而快速測(cè)定材料的黏性、彈性等流變學(xué)特性,其在使用時(shí)可根據(jù)樣品特性選擇不同夾具進(jìn)行測(cè)量,剪切速率恒定,測(cè)試結(jié)果重復(fù)性好。此外,拉伸流變儀是測(cè)試流體拉伸形變的設(shè)備,其通過(guò)流體隨平板分離產(chǎn)生的形變測(cè)試計(jì)算相關(guān)指標(biāo)。近年來(lái),有學(xué)者利用質(zhì)構(gòu)儀開(kāi)發(fā)了測(cè)定流體內(nèi)聚力的方法,在該方法中,流體從注射器中以特定的速率被擠出,儀器捕捉流體擠出至滴落過(guò)程中液體的形變情況,通過(guò)計(jì)算液滴的縱橫比反應(yīng)其內(nèi)聚力,該方法又被稱為注射器擠出流動(dòng)行為測(cè)試。報(bào)道顯示,不同剪切黏度和拉伸黏度的流體其液體形變行為呈現(xiàn)較大差異,流體擠出時(shí)的伸長(zhǎng)行為主要受拉伸黏度的影響,同時(shí)該技術(shù)分析結(jié)果與視覺(jué)感知的流體內(nèi)聚性顯著相關(guān),因此有望成為生產(chǎn)中進(jìn)行流體內(nèi)聚性評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)化方法[8]。
固體/半固體食物在進(jìn)食后不能被直接吞咽,而是需要通過(guò)一系列的口腔加工破壞其原有結(jié)構(gòu),形成可吞咽的食團(tuán)。因此,一方面要求食物可以被充分破碎以減少窒息風(fēng)險(xiǎn),另一方面破碎后的食物應(yīng)足夠潤(rùn)滑以方便吞咽。通常認(rèn)為,成年人在吞咽前會(huì)將食物咀嚼為2~4 mm的顆粒。在IDDSI的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)第5級(jí)細(xì)餡型食物提出了相似的粒度大小要求,并提出用餐叉測(cè)試衡量食物粒度的方法。標(biāo)準(zhǔn)餐叉的叉齒縫隙寬度約為4 mm,叉子寬度約為1.5 cm,可以作為評(píng)價(jià)固體食物顆粒度大小的簡(jiǎn)便方法[4]。
前期研究發(fā)現(xiàn),使拇指指甲發(fā)白的壓力大約為17 kPa,這種壓力和吞咽過(guò)程中使用舌肌肌力的大小相似。因此IDDSI建議,可以利用餐叉對(duì)食物施加壓力來(lái)觀察食物形態(tài)變化,施加壓力的大小可由拇指指甲明顯發(fā)白予以量化,從而分析食物的硬度[4]。測(cè)試時(shí),拇指應(yīng)于餐叉的底部施加壓力直至食物出現(xiàn)分叉。對(duì)于不使用餐叉的地區(qū)可用勺子作為替代。質(zhì)構(gòu)儀是一種可以定量檢測(cè)食品樣品物性指標(biāo)的儀器,在實(shí)驗(yàn)室等研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。質(zhì)構(gòu)儀利用不同的尺寸、質(zhì)地與形狀的探頭測(cè)試食物的硬度、彈性、韌性、延展性等特征,并通過(guò)模擬計(jì)算得出量化評(píng)估結(jié)果。但該方法的使用受樣品尺寸、成分及測(cè)試環(huán)境等因素影響較大,不同測(cè)試間的結(jié)果可比性不盡理想。
當(dāng)人體進(jìn)食后,口腔對(duì)于食物不僅是產(chǎn)生味覺(jué)感知,同時(shí)還有系列的加工處理過(guò)程,并伴隨質(zhì)構(gòu)的變化,這對(duì)于老年人或吞咽障礙患者進(jìn)食尤為重要。因此,一些借助仿生學(xué)手段研究口腔加工過(guò)程與質(zhì)構(gòu)變化關(guān)系的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
3.3.1 模擬咀嚼技術(shù) 目前,仿生咀嚼技術(shù)主要是模擬了口腔牙齒對(duì)食物的破碎力度與咀嚼次數(shù),同時(shí)參照口腔溫度和唾液分泌情況進(jìn)行加工溫度調(diào)整與人工唾液的混合。法國(guó)學(xué)者模擬口腔咀嚼過(guò)程設(shè)計(jì)了AM2咀嚼機(jī),并將機(jī)器咀嚼后食團(tuán)粒徑與人體咀嚼做對(duì)比。經(jīng)過(guò)該機(jī)器模擬咀嚼后,花生和胡蘿卜的食團(tuán)粒徑分布中位數(shù)與人體實(shí)際咀嚼無(wú)顯著差異[9]。該設(shè)備可以收集咀嚼過(guò)程中任一階段的樣品,有利于研究口腔加工過(guò)程中食團(tuán)的形成與流變學(xué)特性,未來(lái)有望用于老年食品的質(zhì)構(gòu)調(diào)整加工。此外,口腔仿生技術(shù)不僅可以模擬咀嚼動(dòng)作,同時(shí)對(duì)于口腔的環(huán)境可以進(jìn)行更為真實(shí)的模擬。有研究利用生物相容性材料模擬了牙齒、上下顎等結(jié)構(gòu),其可以精準(zhǔn)的再現(xiàn)食物剪切、壓縮及舌頭的功能,并將口腔加工的信息進(jìn)行信號(hào)傳導(dǎo)與收集。同時(shí),該設(shè)備可以通過(guò)氣壓電離質(zhì)譜和高效液相色譜技術(shù)進(jìn)行口腔食物模擬加工過(guò)程中風(fēng)味釋放的在線監(jiān)測(cè)[10]。我國(guó)學(xué)者模擬口腔環(huán)境和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)搭建了仿口腔平臺(tái),以花生作為試驗(yàn)樣品,分別通過(guò)仿口腔平臺(tái)和測(cè)試人員進(jìn)行咀嚼實(shí)驗(yàn),收集食團(tuán)進(jìn)行咀嚼效率指數(shù)測(cè)定和比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),體外咀嚼測(cè)試得到的食團(tuán)樣品與測(cè)試者口腔中收集的樣品的咀嚼效率評(píng)定指標(biāo)具有高度的一致性[11]。
3.3.2 仿生舌技術(shù) 舌頭是輔助實(shí)現(xiàn)口腔食物破碎的主要器官。日本有研究利用硫化橡膠與硅油經(jīng)成型和固化后制得具有一定彈性的人工舌[12],并通過(guò)其與傳統(tǒng)質(zhì)構(gòu)儀結(jié)合,模擬舌頭與上顎對(duì)凝膠食物的擠壓破碎過(guò)程。經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn),當(dāng)人工舌的表觀彈性模量為5.5×104Pa時(shí),測(cè)試凝膠的斷裂剖面與人體試驗(yàn)結(jié)果吻合[13]。
隨著3D打印技術(shù)的興起與應(yīng)用,生物仿生舌技術(shù)有了更新的發(fā)展。英國(guó)學(xué)者從健康人口腔中獲得了舌頭表面紋理的硅樹(shù)脂印模,使用數(shù)字光處理技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行3D打印得到仿生軟舌狀表面[14]。該方法得到的仿生舌與真實(shí)舌頭在結(jié)構(gòu)和機(jī)械功能上具有高度的一致性,為測(cè)試食品口腔加工特性的研究提供了新的可能性。
3.3.3 模擬吞咽技術(shù) 我國(guó)學(xué)者通過(guò)模擬人體食道的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)建立了食團(tuán)物理性質(zhì)和蠕動(dòng)力學(xué)性能的量化關(guān)系,利用四腔層疊式氣動(dòng)軟體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了模擬人體食道蠕動(dòng)的裝置。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在食團(tuán)黏度0.8~16.0 Pa·s的區(qū)間內(nèi),裝置樣機(jī)的蠕動(dòng)動(dòng)力學(xué)特性與人體食道蠕動(dòng)動(dòng)力學(xué)特性相符,滿足模擬食道的技術(shù)需求[15]??谇坏木捉琅c吞咽過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的,因此不同過(guò)程的有機(jī)結(jié)合更能真實(shí)地模擬和反映口腔對(duì)食物的處理過(guò)程。我國(guó)學(xué)者通過(guò)分析人體吞咽機(jī)制建立了食物在食道中運(yùn)輸?shù)臄?shù)學(xué)模型,并設(shè)計(jì)了氣體驅(qū)動(dòng)的仿生食道,并將其與仿生咀嚼平臺(tái)聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)了食物的可吞咽性檢測(cè),開(kāi)發(fā)成為了咀嚼吞咽一體化仿生機(jī)器人[16]。
日本的老年專用食品被稱為“介護(hù)食品”或“微笑食品”,其發(fā)展于1994年,目前已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),其根據(jù)食品的顆粒大小、軟硬度和黏稠度對(duì)應(yīng)設(shè)立了不同的吞咽標(biāo)準(zhǔn)和咀嚼標(biāo)準(zhǔn),并將食品質(zhì)構(gòu)分級(jí)在產(chǎn)品外包裝進(jìn)行了清晰標(biāo)注,方便消費(fèi)者選擇。參照日本的經(jīng)驗(yàn),我國(guó)老年專用食品在逐步走向產(chǎn)業(yè)化的同時(shí),最先需要的就是清晰可行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此,這需要我們?cè)谡莆帐称焚|(zhì)構(gòu)特征與測(cè)試方法的基礎(chǔ)上,提出一套切實(shí)可行的食品質(zhì)構(gòu)考量指標(biāo)及規(guī)范的測(cè)試方法。基于上述文獻(xiàn)綜述,盡管目前有關(guān)食品質(zhì)構(gòu)的研究不斷深入,相關(guān)檢測(cè)技術(shù)不斷進(jìn)步,但距離落地為可指導(dǎo)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)或操作規(guī)范仍有一定距離,具體體現(xiàn)為:第一,食品的制作工藝與原輔料使用種類差異較大,同樣適合于老年人食用的食品可能看似質(zhì)構(gòu)相似,但具體質(zhì)構(gòu)參數(shù)又有所不同,這導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)考核依據(jù)無(wú)法統(tǒng)一;第二,臨床測(cè)試可以對(duì)老年人的吞咽能力進(jìn)行分級(jí),但不同吞咽等級(jí)適合何種質(zhì)構(gòu)特征的食物,如何進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)構(gòu)調(diào)整等問(wèn)題仍待研究;第三,目前不同國(guó)家及IDDSI等組織提出了食品質(zhì)構(gòu)分級(jí)和相應(yīng)的測(cè)試方法,但這些方法的判定偏向主觀,更適合于在家庭或養(yǎng)老院這種自制食物的場(chǎng)所使用,尚無(wú)法很好地指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制;第四,目前借助一些仿生學(xué)等精密技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)構(gòu)特征的較為準(zhǔn)確的分析測(cè)定,但不同機(jī)構(gòu)和不同設(shè)備間由于條件參數(shù)不同,結(jié)果往往無(wú)法匹配和對(duì)比,同時(shí)目前這些技術(shù)多為實(shí)驗(yàn)室研究使用,受成本、人員等限制無(wú)法用于生產(chǎn)指導(dǎo);第五,老年食品的專用包裝、標(biāo)識(shí)機(jī)制等尚屬空白?;诖?,食品科學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、老年醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域迫切需要進(jìn)行學(xué)科交叉互通,針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展聯(lián)合研究,為老年食品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展解決技術(shù)性難題。