豌豆蛋白-椰子油-马铃薯淀粉凝胶体系构建及其在易食食品开发中的应用OA
Construction of Pea Protein-Coconut Oil-Potato Starch Gel System and Application in the Development of Dysphagia Food
吞咽困难(Dysphagia,DP)是当今老龄化人口中日益严重的健康问题,这推动了DP适用食品的需求不断增加.本研究旨在构建豌豆蛋白-椰子油-马铃薯淀粉的复合凝胶体系,提升单一凝胶的功能和营养缺陷,并探索其在易食食品中的应用潜力.以马铃薯淀粉为基质,复配豌豆蛋白(4%,m/v)与椰子油(4%,m/v),构建三元复合凝胶体系.通过单因素实验优化添加量,结合扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、流变分析、质构剖面分析(texture profile analysis,TPA)、低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)、感官评价及 3D打印等技术,揭示凝胶结构、流变特性、吞咽适应性及打印特性.结果表明:三元复合凝胶硬度达1062.95 N/m2,黏附性 400.13 J/m3,内聚性 0.87,符合"日本吞咽障碍特殊食品"Ⅱ级标准;其储能模量(G')和损耗模量(G'')高于单一组分凝胶,tanδ值<1,表现为类固体特性,利于吞咽控制;LF-NMR显示,与马铃薯淀粉凝胶相比,三元复合凝胶持水能力提升,结合水比例增加(T21 从 4.20 ms降至 2.97 ms);感官评价中,三元凝胶内聚力最高,口腔残留最少,IDDSI测试符合安全吞咽标准.进一步通过 3D打印技术复配果蔬冻干粉,实现营养强化(蛋白质含量达 16.06~18.06 g/100 g DW,膳食纤维 10.31~15.95 g/100 g DW),并精准控制几何形状(尺寸误差<5%).本研究为开发适用于吞咽困难人群的个性化营养食品提供了理论依据与技术路径.
Dysphagia(DP)was an increasingly prevalent health issue in aging populations,leading to increasing demand for DP-oriented food.This study aimed to develop a composite gel system based on pea protein-coconut oil-potato starch to address the functional and nutritional limitations of single-component gels and explore its potential for dysphagia food applications.Using potato starch as the matrix,a ternary composite gel system was formulated by incorporating pea protein(4%,w/v)and coconut oil(4%,w/v).Single-factor experiments optimized the formulation,and techniques including scanning electron microscopy(SEM),rheological analysis,texture profile analysis(TPA),low-field nuclear magnetic resonance(LF-NMR),sensory evaluation,and 3D printing were employed to investigate the gel structure,rheological properties,swallowing adaptability,and printability.The results demonstrated that the ternary composite gel achieved a hardness of 1062.95 N/m2,adhesiveness of 400.13 J/m3,and cohesiveness of 0.87,meeting the class II criteria of the Japanese Dysphagia Diet(JDD)standards.Rheological analysis revealed higher storage modulus(G')and loss modulus(G'')compared to single-component gels,with a tanδ<1,indicating solid-like behavior conducive to swallowing control.LF-NMR analysis showed the water-holding capacity of the ternary composite gel was enhanced compared to that of the potato starch gel,with increased bound water proportion(T21 decreased from 4.20 ms to 2.97 ms).Sensory evaluation highlighted the ternary gel's superior cohesiveness and minimal oral residue,while IDDSI testing confirmed safe swallowing characteristics.Further integration of 3D printing technology with fruit-vegetable freeze-dried powders enabled nutrient fortification(protein:16.06~18.06 g/100 g DW,dietary fiber:10.31~15.95 g/100 g DW)and precise geometric control(dimensional error<5%).This study provides theoretical and technical foundations for developing personalized nutrition foods tailored to individuals with dysphagia.
张雨;陈慧芝;刘瑞玲;吴伟杰;童川;房祥军;陈杭君;牛犇;郜海燕
浙江工业大学食品科学与工程学院,浙江 杭州 310014||浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点实验室,全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点实验室,全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点实验室,全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点实验室,全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021浙江工业大学食品科学与工程学院,浙江 杭州 310014浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点实验室,全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点实验室,全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点实验室,全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点实验室,全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021
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吞咽困难软食品凝胶3D打印冻干粉
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