混合蛋白基软食的开发与表征：针对吞咽困难老年人的高蛋白布丁研究

为解决老年人吞咽困难导致的营养摄入不足问题，研究人员开发了含大豆分离蛋白(SPI)和乳蛋白浓缩物(MPC)的混合蛋白布丁，并通过转谷氨酰胺酶(TG)交联优化其质构特性。研究表明，SPI-MPC(1:2)与0.2% TG的组合在流变学、质构和吞咽安全性(IDDSI 6级标准)方面表现最佳，原子力显微镜(AFM)揭示了纳米尺度蛋白互作对凝胶网络的稳定作用。该研究为开发营养均衡且吞咽安全的老年食品提供了新思路。

　　

随着全球老龄化加剧，吞咽困难(dysphagia)已成为困扰老年人群的普遍问题。据统计，超过50%的养老院居民和13%的社区老人受此影响，导致蛋白质摄入不足、误吸性肺炎风险增加。传统解决方案依赖单一乳蛋白基食品，但存在成本高、可持续性差等局限。如何通过植物-动物蛋白混合体系开发兼具营养与吞咽安全性的食品，成为食品科学领域的重要课题。

在这项发表于《Food Chemistry》的研究中，Yuxin Qin团队创新性地将大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate, SPI)与乳蛋白浓缩物(Milk Protein Concentrate, MPC)按1:1和1:2比例混合，并引入转谷氨酰胺酶(Transglutaminase, TG)催化交联，系统评估了六种布丁配方的性能。研究采用动态流变仪分析剪切稀化行为，质构仪测定硬度/粘附性等参数，结合国际吞咽障碍饮食标准(IDDSI)的叉压/勺倾测试评估吞咽安全性，并通过原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)首次在纳米尺度解析蛋白互作机制。

3.1 宏观营养与色泽特性

研究发现混合蛋白布丁(10.15% w/w蛋白质)满足欧盟"高蛋白"标准，能量密度247-250 kJ/100g。SPI增加导致L值降低、a/b*值升高，而TG处理使样品白度指数(WI)下降，这与蛋白聚集程度相关。

3.2 流变学特性

所有样品均呈现剪切稀化行为(n=0.16-0.60)，1:2 SPI/MPC+TG在10 s^-1剪切速率下粘度(3.43 Pa·s)最接近MPC基准样品。温度扫描显示TG处理使tan δ降低，形成更富弹性的凝胶网络，其中SPI-MPC(1:2)+TG的G′值提升显著。

3.3 质构特性

MPC基准样品硬度最高(271.41 kPa)，而TG使混合蛋白布丁硬度提升2倍以上。1:2 SPI/MPC+TG的胶黏性比纯SPI样品降低37%，更符合日本照护食品"易咀嚼"标准(<500 kPa)。

3.4 IDDSI评估

所有配方均通过Level 6(软质可咬)测试，仪器化叉压测试显示1:2 SPI/MPC+TG的正向面积(硬度指标)达23 N·s，与视觉评估的均匀变形特性一致。

3.5-3.6 脱水收缩与水分分布

LF-NMR分析揭示TG处理使T₂₂弛豫峰面积增加，固定水比例提升至48.93%，14天储存期脱水收缩率稳定在1.68-3.60%，显著低于纯SPI样品。

3.7-3.8 微观结构

共聚焦显微镜(CLSM)显示TG促使蛋白-脂肪形成更小粒径分布(粒径<5μm)。AFM纳米压痕测得1:2 SPI/MPC+TG的杨氏模量(194.89 kPa)较未处理样品提升102%，表面粗糙度(Rq=62.56 nm)反映交联形成的致密网络结构。

这项研究通过多尺度表征技术，首次阐明SPI-MPC-TG三元体系在老年软食中的应用潜力。1:2蛋白比例与0.2% TG的组合不仅满足IDDSI 6级标准，其优化的流变特性可协调吞咽时食团速度与气道保护机制。从可持续发展视角，该配方降低了对动物蛋白的依赖，每100g产品减少约20%碳足迹。AFM技术的创新应用为食品纳米力学研究提供了新范式，未来可拓展至其他混合蛋白体系的设计。这些发现为开发下一代老年营养食品奠定了理论基础，同时为植物蛋白的高值化利用开辟了路径。