中国老年专用食品需求及其质构分级与测试方法分析

王 鸥，严俊安，黄 建

(1中国疾病预防控制中心营养与健康所/国家卫生健康委员会微量元素与营养重点实验室，北京 100050；2深圳市慢性病防治中心，广东深圳 518020)

据预测，2050年我国60岁及以上老年人口数将占总人口的30%以上，成为全球人口老龄化问题最为严重的国家之一。《国民营养计划(2017—2030)》中明确提出，将“老年人群营养改善行动”列为六大重要行动之一，健康老龄化将成为我们要迎接一个重大挑战。因此，本研究以现行食品标准、指南及科研报告为基础，综合整理老年食品发展现状及食品质构特征分级情况，以期为老年食品相关标准的制定与实施奠定基础，推动老年食品的产业发展。

1 我国老年专用食品的需求分析

衰老会导致人体的生理机能出现退化，其中饮食能力受到严重影响[1]，感官能力与吞咽能力会出现不同程度的下降。统计显示，吞咽功能障碍影响着半数以上的需护理老人及30%以上的住院或独居老人[2]。当吞咽障碍发生时，老年人难以获得进食的愉悦感，生活质量和营养健康状况受到极大影响。因此，未来社会对于老年人专用食品将有极大的需求。老年食品应同时满足营养性与安全性。营养性即食物设计应符合老年人群特殊营养需求，提供充足且均衡的营养素。安全性则包括食品质量安全及进食安全2个层面，即老年食品不仅应满足常规的食品质量与卫生安全要求，同时，基于老年人生理功能退化这一特征，还应在进食与吞咽上具有安全性。这也就意味着与普通食品相比，老年食品应在保证营养供给的基础上，降低固体食品硬度并增加液体食品的黏稠度，以保证食品在安全吞咽的质构范围。临床研究中，老年人的吞咽能力可划分为不同等级，因此老年食品的质构也应根据不同吞咽等级进行针对的调整。

2 食品质构特征标准指南的制定情况与存在问题分析

2.1 标准指南制定情况

目前，国内外对于老年食品和吞咽障碍食品尚未进行严格的定义与区分，二者在产品的质构特征上具有很大的交叉与重叠。在食品质构分级方面，对于固体食物，美国、澳大利亚、爱尔兰等将其分为细泥型、细碎型、软质型等，瑞典则将其分为碎丁型、泥酱型、凝胶型；对于液体食物，美国将其分为稀薄型、花蜜型、蜂蜜型和布丁型；澳大利亚、爱尔兰、日本等国则将其分为低稠型、高稠型、极稠型等[3]。近年来，我国启动了老年人及吞咽障碍患者食物与膳食管理相关标准的制定工作。《食品安全国家标准—老年食品通则》(征求意见稿)中将易食食品列为老年食品类型之一，并按照质构特点将液体食物划分为低稠、中稠、高稠，将固体食物划分为细泥型、细碎型和软质型。《中国营养学会团体标准—咀嚼吞咽障碍膳食营养管理规范》(征求意见稿)中对食品质构也进行了基本一致的划分。

尽管多个国家对于食品质构已建立了相关的分级标准，但标准间看似相同却并不通用，导致相关食品的生产、标识、流通与管理仍存在一定的困难。针对这一问题，国际吞咽障碍食物标准行动委员会(IDDSI)整合了大量临床研究证据、调查报告及数十个国家对于食品质构等级的相关划分方法，最终确立了由8个连续等级(0～7级)组成的适合于吞咽障碍人士的食物框架，即0级稀薄型、1级轻微稠型、2级稍微稠型、3级中度稠型、4级高度稠型或细泥型、5级细馅型、6级软质型、7级常规型以及过度型食品[4]。该内容的制定首次在全球范围内提出了食品质构的统一划分标准，为相关食品设计与生产提供了理论指导与技术支持。目前，该标准已经在德国开始进行临床测试，未来将推动国际间食品质构调整的规范与一致[4]。

2.2 存在问题

尽管我国老年食品或吞咽障碍食品质构分级相关标准已逐步建立，但其在具体应用中面临的一些问题仍不容忽视。首先，临床研究中对于人体吞咽困难程度有相关的测试与评估分级方法，但食品质构分级尚未与临床吞咽困难等级之间进行明确的关联与匹配，导致相关食品在医院、护理院、养老机构、家庭等不同场所中的选择与使用仍存在一定的不确定性。其次，家庭养老与养老院是目前我国主要的养老形式，其饮食多为自己制作，看护人员对于食品质构调整方法的理解与掌握程度不同会导致其所制作的老年食品存在较大差异，目前食品质构仅有相关分级标准，尚无据此建立的制作标准或操作规范，具体实操运用仍不尽理想。第三，我国饮食传统与习惯与西方国家截然不同，质构调整应在遵循国际标准的同时充分考虑结合本国饮食文化特点，做到求同存异。最后，食品质构分级标准仍有待进一步下沉，目前仍缺乏据此确定的产品生产标准，相关产业化产品在质构指标方面仍缺乏科学严谨的参数与测定方法。

3 老年专用食品质构特征的定量评价方法

3.1 液体食物质构指标与测定方法

针对老年人或吞咽障碍患者，增稠处理通常为液体食物的质构调整内容，其可以降低液体食物的流速，从而减缓吞咽速度，延长咽部处理食物的时间，降低咳呛等进食风险[5]。剪切黏度、拉伸黏度、内聚力等是可以体现液体食物质构特征的重要指标，其与口腔对食物的加工处理过程密切相关[6]。注射器流动测试是IDDSI推荐的测定液体食物流动性的方法，被认为可以反应液体食物的剪切黏度[6]。该方法根据液体在10 s内经10 mL注射器流出后的残余量判断流动性。利用该方法，可以对IDDSI分级中的0～4级进行区分与确定。该方法操作简便、测试成本低，目前使用较为广泛。《中国营养学会团体标准—咀嚼吞咽障碍膳食营养管理规范—编制说明》(征求意见稿)中同样推荐利用这一测试方法测试液体食物的稠度。

Bostwick稠度计常用于番茄酱、水果酱、酸乳酪等食品的黏稠度测定。该仪器通常由钢板制成，配有标准容积的样品罐与带刻度的底板。测试时，将待测样品装入样品槽，弹开样品槽与底板之间连接的弹簧门，通过记录固定时间内样品在仪器底板上流至的刻度衡量样品的黏稠度。该测试方法成本低、操作简便，可在实验室或生产现场快速检测样品是否符合黏稠度标准。

圈线板扩散试验是评估食物黏稠度的另一方法，其与稠度计基本原理相似，但测试是在刻度板上进行。该方法使用的刻度板在6个方向均有刻度，通过6个点读数的平均值反应液体黏稠度。日本老年食品相关研究中利用该方法测试稠度时，以平均刻度36～43表示低稠、32～36表示中稠、30～32表示高稠[7]。

流变仪是研究液体质构特征的重要设备，其中旋转流变仪通过旋转运动产生剪切力，从而快速测定材料的黏性、弹性等流变学特性，其在使用时可根据样品特性选择不同夹具进行测量，剪切速率恒定，测试结果重复性好。此外，拉伸流变仪是测试流体拉伸形变的设备，其通过流体随平板分离产生的形变测试计算相关指标。近年来，有学者利用质构仪开发了测定流体内聚力的方法，在该方法中，流体从注射器中以特定的速率被挤出，仪器捕捉流体挤出至滴落过程中液体的形变情况，通过计算液滴的纵横比反应其内聚力，该方法又被称为注射器挤出流动行为测试。报道显示，不同剪切黏度和拉伸黏度的流体其液体形变行为呈现较大差异，流体挤出时的伸长行为主要受拉伸黏度的影响，同时该技术分析结果与视觉感知的流体内聚性显著相关，因此有望成为生产中进行流体内聚性评估的标准化方法[8]。

3.2 固体/半固体食物质构指标与测定方法

固体/半固体食物在进食后不能被直接吞咽，而是需要通过一系列的口腔加工破坏其原有结构，形成可吞咽的食团。因此，一方面要求食物可以被充分破碎以减少窒息风险，另一方面破碎后的食物应足够润滑以方便吞咽。通常认为，成年人在吞咽前会将食物咀嚼为2～4 mm的颗粒。在IDDSI的分级标准中，对第5级细馅型食物提出了相似的粒度大小要求，并提出用餐叉测试衡量食物粒度的方法。标准餐叉的叉齿缝隙宽度约为4 mm，叉子宽度约为1.5 cm，可以作为评价固体食物颗粒度大小的简便方法[4]。

前期研究发现，使拇指指甲发白的压力大约为17 kPa，这种压力和吞咽过程中使用舌肌肌力的大小相似。因此IDDSI建议，可以利用餐叉对食物施加压力来观察食物形态变化，施加压力的大小可由拇指指甲明显发白予以量化，从而分析食物的硬度[4]。测试时，拇指应于餐叉的底部施加压力直至食物出现分叉。对于不使用餐叉的地区可用勺子作为替代。质构仪是一种可以定量检测食品样品物性指标的仪器，在实验室等研究领域广泛应用。质构仪利用不同的尺寸、质地与形状的探头测试食物的硬度、弹性、韧性、延展性等特征，并通过模拟计算得出量化评估结果。但该方法的使用受样品尺寸、成分及测试环境等因素影响较大，不同测试间的结果可比性不尽理想。

3.3 仿生学测试方法

当人体进食后，口腔对于食物不仅是产生味觉感知，同时还有系列的加工处理过程，并伴随质构的变化，这对于老年人或吞咽障碍患者进食尤为重要。因此，一些借助仿生学手段研究口腔加工过程与质构变化关系的技术应运而生。

3.3.1 模拟咀嚼技术 目前，仿生咀嚼技术主要是模拟了口腔牙齿对食物的破碎力度与咀嚼次数，同时参照口腔温度和唾液分泌情况进行加工温度调整与人工唾液的混合。法国学者模拟口腔咀嚼过程设计了AM2咀嚼机，并将机器咀嚼后食团粒径与人体咀嚼做对比。经过该机器模拟咀嚼后，花生和胡萝卜的食团粒径分布中位数与人体实际咀嚼无显著差异[9]。该设备可以收集咀嚼过程中任一阶段的样品，有利于研究口腔加工过程中食团的形成与流变学特性，未来有望用于老年食品的质构调整加工。此外，口腔仿生技术不仅可以模拟咀嚼动作，同时对于口腔的环境可以进行更为真实的模拟。有研究利用生物相容性材料模拟了牙齿、上下颚等结构，其可以精准的再现食物剪切、压缩及舌头的功能，并将口腔加工的信息进行信号传导与收集。同时，该设备可以通过气压电离质谱和高效液相色谱技术进行口腔食物模拟加工过程中风味释放的在线监测[10]。我国学者模拟口腔环境和运动系统搭建了仿口腔平台，以花生作为试验样品，分别通过仿口腔平台和测试人员进行咀嚼实验，收集食团进行咀嚼效率指数测定和比较。结果发现，体外咀嚼测试得到的食团样品与测试者口腔中收集的样品的咀嚼效率评定指标具有高度的一致性[11]。

3.3.2 仿生舌技术 舌头是辅助实现口腔食物破碎的主要器官。日本有研究利用硫化橡胶与硅油经成型和固化后制得具有一定弹性的人工舌[12]，并通过其与传统质构仪结合，模拟舌头与上颚对凝胶食物的挤压破碎过程。经对比发现，当人工舌的表观弹性模量为5.5×104Pa时，测试凝胶的断裂剖面与人体试验结果吻合[13]。

随着3D打印技术的兴起与应用，生物仿生舌技术有了更新的发展。英国学者从健康人口腔中获得了舌头表面纹理的硅树脂印模，使用数字光处理技术对模型进行3D打印得到仿生软舌状表面[14]。该方法得到的仿生舌与真实舌头在结构和机械功能上具有高度的一致性，为测试食品口腔加工特性的研究提供了新的可能性。

3.3.3 模拟吞咽技术 我国学者通过模拟人体食道的蠕动运动建立了食团物理性质和蠕动力学性能的量化关系，利用四腔层叠式气动软体结构设计了模拟人体食道蠕动的装置。结果发现，在食团黏度0.8～16.0 Pa·s的区间内，装置样机的蠕动动力学特性与人体食道蠕动动力学特性相符，满足模拟食道的技术需求[15]。口腔的咀嚼与吞咽过程是连续进行的，因此不同过程的有机结合更能真实地模拟和反映口腔对食物的处理过程。我国学者通过分析人体吞咽机制建立了食物在食道中运输的数学模型，并设计了气体驱动的仿生食道，并将其与仿生咀嚼平台联用，实现了食物的可吞咽性检测，开发成为了咀嚼吞咽一体化仿生机器人[16]。

4 老年专用食品质构分级产业化技术难点分析

日本的老年专用食品被称为“介护食品”或“微笑食品”，其发展于1994年，目前已实现产业化生产，其根据食品的颗粒大小、软硬度和黏稠度对应设立了不同的吞咽标准和咀嚼标准，并将食品质构分级在产品外包装进行了清晰标注，方便消费者选择。参照日本的经验，我国老年专用食品在逐步走向产业化的同时，最先需要的就是清晰可行的质量标准。因此，这需要我们在掌握食品质构特征与测试方法的基础上，提出一套切实可行的食品质构考量指标及规范的测试方法。基于上述文献综述，尽管目前有关食品质构的研究不断深入，相关检测技术不断进步，但距离落地为可指导生产的标准或操作规范仍有一定距离，具体体现为：第一，食品的制作工艺与原辅料使用种类差异较大，同样适合于老年人食用的食品可能看似质构相似，但具体质构参数又有所不同，这导致质构考核依据无法统一；第二，临床测试可以对老年人的吞咽能力进行分级，但不同吞咽等级适合何种质构特征的食物，如何进行相应的质构调整等问题仍待研究；第三，目前不同国家及IDDSI等组织提出了食品质构分级和相应的测试方法，但这些方法的判定偏向主观，更适合于在家庭或养老院这种自制食物的场所使用，尚无法很好地指导产业进行严格的质量控制；第四，目前借助一些仿生学等精密技术可以实现质构特征的较为准确的分析测定，但不同机构和不同设备间由于条件参数不同，结果往往无法匹配和对比，同时目前这些技术多为实验室研究使用，受成本、人员等限制无法用于生产指导；第五，老年食品的专用包装、标识机制等尚属空白。基于此，食品科学、营养学、老年医学等领域迫切需要进行学科交叉互通，针对上述问题开展联合研究，为老年食品的产业化发展解决技术性难题。