基于乳清与大豆蛋白的老年友好型软食：体外消化特性及营养品质评价

《Food Hydrocolloids》：Fibre–emulsifier interactions shape the lipid digestion behaviour of high internal phase emulsions

本研究针对老年人吞咽困难及蛋白质消化吸收能力下降的问题，系统评估了以乳清蛋白(MPC)、大豆蛋白(SPI)及其复合物(SPI/MPC+TG)制备的软质蛋奶冻在模拟老年消化条件下的消化行为。研究发现，乳清蛋白基蛋奶冻具有更小的粒径、更少的聚集物和更高的蛋白质水解度，其游离氨基酸总量和亮氨酸含量显著高于大豆蛋白基产品，但苏氨酸被鉴定为所有样品的限制性氨基酸。该研究为开发适合老年人群，特别是吞咽困难患者的高质量蛋白质软食提供了重要理论依据和实践指导。

　　

随着全球人口老龄化趋势加剧，老年人营养健康问题日益受到关注。其中，吞咽困难（dysphagia）是困扰众多老年人的常见症状，严重影响其进食能力和营养摄入。为了满足这部分人群的特殊需求，质地改良的软质食品应运而生。然而，目前市场上的此类产品往往过于注重质构特性而忽视了营养品质，特别是蛋白质的消化吸收效率。老年人由于生理机能衰退，消化系统功能减弱，胃酸分泌减少，胃肠动力下降，导致蛋白质消化吸收能力显著降低。因此，开发既满足吞咽安全要求，又能确保蛋白质高效利用的老年营养食品成为当前食品科学领域的重要课题。

在这项发表于《Food Hydrocolloids》的研究中，科研团队深入探讨了三种不同蛋白质来源（乳清蛋白MPC、大豆蛋白SPI及其复合物SPI/MPC+TG）制备的软质蛋奶冻在模拟老年消化环境下的消化特性差异，为优化老年营养食品配方提供了科学依据。

研究团队采用动态体外消化系统（DHSI-IV），模拟老年人消化生理条件（如降低胃酸浓度、减弱混合强度），对三种蛋奶冻样品进行了长达180分钟的口腔-胃-肠道连续消化模拟。关键技术方法包括：使用质地分析仪测定凝胶硬度（firmness）和弹性剪切模量（elastic shear modulus）；通过激光粒度仪分析消化过程中粒径（D_4,3）变化；采用zeta电位仪评估颗粒表面电荷；运用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分析蛋白质降解情况；通过三氯乙酸（TCA）法测定肽释放量；使用氨基酸分析仪测定游离氨基酸组成，并计算体外可消化必需氨基酸评分（DIAAS）。

消化过程形态学观察显示，三种蛋奶冻在消化过程中表现出明显不同的形态变化。乳清蛋白基样品在胃消化阶段形成细小颗粒，肠道阶段完全液化；而大豆蛋白基样品在整个消化过程中保持较多大颗粒聚集体。这种差异主要源于蛋白质结构和溶解性的不同，乳清蛋白在酸性胃环境中形成的凝块在进入中性肠道环境后迅速溶解，而大豆蛋白则形成更稳定的聚集体。

胃排空动力学研究表明，乳清蛋白基蛋奶冻的胃半排空时间（t_1/2=72.78分钟）显著短于大豆蛋白基（76.44分钟）和复合蛋白基样品（80.38分钟）。复合蛋白样品由于转谷氨酰胺酶（TG）交联形成的致密网络结构，延缓了胃排空过程。所有样品的固体组分排空均慢于液体组分，符合生理消化规律。

粒径和zeta电位分析发现，乳清蛋白基样品具有最小的初始粒径（234.06纳米）和最窄的粒径分布，而大豆蛋白基样品粒径较大（636.15纳米）且分布较宽。复合蛋白样品因TG交联作用，表现出良好的稳定性（161.13纳米）。消化过程中，所有样品的zeta电位从口腔阶段的负值转变为胃阶段的弱正值，再到肠道阶段恢复负值，反映了消化环境pH变化对蛋白质表面电荷的显著影响。

质构特性变化显示，所有样品在口腔阶段因唾液稀释和酶解作用，硬度和弹性模量均显著下降。在胃消化阶段（60-120分钟），由于蛋白质聚集和网络结构形成，硬度和弹性模量出现暂时性上升，随后随着消化进行逐渐降低。乳清蛋白基样品在整个消化过程中保持相对较低的硬度，有利于老年人群吞咽。

蛋白质水解程度方面，乳清蛋白基和复合蛋白基样品的肽释放量（约72毫克/毫升）显著高于大豆蛋白基样品（39.49毫克/毫升），表明前者具有更高的蛋白质消化率。SDS-PAGE结果进一步证实，乳清蛋白在胃阶段即被迅速降解，而大豆蛋白降解速度较慢。

游离氨基酸分析显示，乳清蛋白基样品释放的游离氨基酸总量（489.21毫克/克蛋白质）远高于大豆蛋白基（170.07毫克/克）和复合蛋白基样品（183.61毫克/克）。值得注意的是，亮氨酸（leucine）作为刺激肌肉蛋白质合成的关键氨基酸，在乳清蛋白基样品中含量最高（89.14毫克/克蛋白质），这对于预防老年人肌肉减少症（sarcopenia）具有重要意义。

体外DIAAS评估发现，苏氨酸（threonine）是所有样品的限制性氨基酸，导致乳清蛋白基、大豆蛋白基和复合蛋白基样品的DIAAS值分别为21.03%、9.11%和6.94%。这些值低于传统基于总氨基酸组成的预测值，反映了实际消化过程中氨基酸生物利用度的损失。必需氨基酸与非必需氨基酸比例（IAA/DAA）分析表明，乳清蛋白基（2.20）和复合蛋白基样品（2.23）具有更优的氨基酸平衡性。

该研究系统揭示了不同蛋白质源软质食品在模拟老年消化环境下的消化特性差异，为老年营养食品的开发提供了重要启示。乳清蛋白因其良好的消化性和高亮氨酸含量，是老年蛋白质补充的优质选择；而大豆蛋白与乳清蛋白的适当复合可改善氨基酸平衡，但需注意交联处理可能延缓消化速度。研究强调，老年营养食品设计不仅要考虑吞咽安全性，更应关注营养素的生物利用度，特别是限制性氨基酸的补充。这些发现对开发适合老年人群，特别是吞咽困难患者的高效营养支持产品具有重要指导意义，为食品工业优化产品配方、提升老年人营养健康水平提供了科学依据。