《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》：Engineering visual realism in pureed foods for dysphagia care
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摘要专业翻译
虽然质地改良可确保吞咽障碍患者安全吞咽，但均质泥糊状食物往往牺牲视觉吸引力。本综述将塑形作为核心设计目标，基于现有证据评估了在泥糊状食物中工程化实现视觉真实感的既有方法，并明确指出尚缺乏证据的领域。直接塑形方法在IDDSI（国际吞咽障碍饮食标准化
摘要专业翻译
虽然质地改良可确保吞咽障碍患者安全吞咽，但均质泥糊状食物往往牺牲视觉吸引力。本综述将塑形作为核心设计目标，基于现有证据评估了在泥糊状食物中工程化实现视觉真实感的既有方法，并明确指出尚缺乏证据的领域。直接塑形方法在IDDSI（国际吞咽障碍饮食标准化倡议）依从性、感官可接受性和实际实施层面进行了评估。由于证据有限，改变食物结构而非重塑泥糊的结构性方法则按机制和适用性逐一评估。三维打印能够实现比手工裱花更精确、自动化的沉积，但面临产量和配方要求，这些要求可能使IDDSI依从性复杂化。模具成型易于获取，但脱模仍具挑战性，且有助于脱模的凝胶化配方可能超出IDDSI泥糊状食物定义范围。剪切凝胶可作为连续凝胶基质的替代方案，尽管其用于塑形的刻意使用仍未经过测试。尽管酶软化质地和过渡性质地并非泥糊状食物，但它们可产生具有内聚性的质地改良状态，但需经口腔加工才能形成食团。总体而言，这些方法在实际优缺点上各有不同，而吞咽安全性证据总体仍然有限。上述结论为食品科学家、工程师和临床医生提供了信息，他们的协作对于在可及的吞咽障碍护理中实现视觉真实感工程化至关重要。
论文主体内容专业总结
引言
口咽吞咽障碍（OD）源于吞咽功能失调或吞咽过程感知困难，在老年人群中更为普遍，但也可能由先天异常、获得性疾病或其他影响各年龄段个体的状况引起。吞咽障碍常与营养不良风险增加相关，其心理社会负担与受损的进餐体验密切相关。对固体食物进行质地改良是吞咽障碍临床管理的成熟策略，IDDSI框架中Level 4（泥糊状）指经充分结构分解、无需咀嚼的固体。然而，结构改性导致泥糊状食物丧失形状和宏观结构定义，并改变风味释放。因风味、视觉吸引力和用餐尊严的丧失，泥糊状食物可能与膳食摄入减少和营养状况恶化相关。视觉外观是食物适口性的重要初始触发因素，但纯化过程中丢失的形状和结构形态无法在不进行主动重建的情况下恢复。已有多种方法被探索用于恢复泥糊状食物的可识别形态，包括裱花、模具成型和三维（3D）打印。研究结果存在分歧：部分研究显示重塑效果对个体期望敏感，未显著改善体重或喜好度；另一些研究则报告重塑泥糊状食物在改善进餐体验、摄入量或满意度方面具有积极作用。现有文献多沿独立轨道发展，尚无综述将塑形作为核心设计目标，系统比较各方法在IDDSI依从性、感官可接受性和实际实施方面的证据。本综述评估直接塑形方法（裱花、模具成型和3D打印）及新兴结构方法（剪切或破碎凝胶系统、过渡性食物和酶软化），后者旨在质地改良过程中保留或控制食物结构。
泥糊状食物的直接塑形
裱花
裱花原理：泥糊状食物可通过常规厨房工具进行手动塑形，如使用勺子，但形状变化极为有限。更复杂的方法是通过裱花袋和特定几何形状的喷嘴进行手动裱花，结合引导性移动可实现精细形状。配方要求：裱花本质上是压力驱动的挤出和沉积过程，泥糊状食物需具备足够流动性以通过喷嘴，同时在沉积后保持足够内聚性和结构强度。若天然泥糊状食物流动性或沉积后强度不足，可添加增稠剂如淀粉、胶类或其他亲水胶体进行调整。裱花是批量沉积过程，不内在改变泥糊状食物质地，最终产品对IDDSI Level 4的依从性取决于基础配方。实际限制：手动裱花相对廉价且适应性强，但其产量和可重复性受操作者技能限制，可实现的形状范围本质上限于简单或粗层状形式。机械化和机器人引导的分配系统可提高一致性和精度，但需大量资本支出和工艺优化，且尚无同行评审研究评估其在泥糊状食物塑形中的应用。
食物直接3D打印
原理：3D食物打印提供自动化替代方案，最常见技术是通过喷嘴进行精细逐层挤出食物“墨水”，类似多道自动裱花。该技术因创造独特形状和个性化风味的潜力而备受关注。配方要求：实现结构稳定性通常需通过添加亲水胶体进行配方重构。黄原胶因其假塑性和触变性被视为3D打印基准，可在挤出时降低粘度并快速恢复结构。黄原胶与瓜尔胶等组合可增强植物性泥糊状食物的自支撑能力，在肉类泥糊状食物中可改善保水性和粘弹性行为。其他胶类和改性淀粉也可改善凝胶特性和打印性能，但结构结果取决于与配方其他组分的相互作用。实际限制：3D打印技术在实用规模上难以实现，产量、打印时间、复热要求和形状保持等问题尚未解决。其质地分类范围可从IDDSI Level 4至Level 7，因复杂形状的制造常优先考虑结构稳定性而非吞咽障碍框架定义的特定质地要求，缺乏“正向设计”方法。多喷嘴系统虽能创造更复杂产品，但增加了产生“混合稠度”的风险，即口腔消费时固相和液相同时存在。此外，食品研究与临床实践之间存在认知鸿沟。
模具成型
原理：使用食物模具是塑形泥糊状食物的传统方法，硅胶是最常见材料，因其弹性利于脱模、耐热性达200°C且食物粘附性低。硅胶模具通常通过压缩或注射成型制造，重型模具工具显著阻碍新形状的快速开发。相比之下，增材制造技术可实现模具几何形状的快速原型制作，3D打印母模可用于浇铸硅胶模具。低技术门槛的3D打印母模可能使吞咽障碍患者积极参与设计和塑造自己的质地改良食物。配方要求：模具成型的主要挑战在于脱模过程。食物-模具粘附力与食物基质内聚力之间的平衡决定脱模时残留程度，增加泥糊状食物内聚力对实现干净脱模至关重要。最常见的脱模方法涉及冷冻食物，前提是解冻过程中限制脱水收缩。利用凝胶化改善可模性已获广泛关注，高酰基结冷胶因其设定和熔化温度与热餐供应条件兼容而被广泛使用，其他多糖混合物如葡甘露聚糖与纤维素、刺槐豆胶或黄原胶组合也被开发用于改善可模性和凝胶质地。实际限制：商业模具形状种类有限，通常限于西兰花、鸡肉、豌豆、鱼和胡萝卜等基本形状。食物级硅胶直接打印仍具挑战性，金属模具打印则难以规模化且不经济。冷冻脱模需要冷却和复热循环，增加微生物生长或营养降解风险，复热过程中形状完整性可能受损。凝胶化泥糊状食物虽在某些地区如日本被文化接受，但凝胶质地不等同于IDDSI框架内的泥糊状食物，可能超出Level 4类别。IDDSI已就相关吞咽风险发出警告，关键担忧是模制泥糊状食物可能过硬而超出Level 4质地限制，构成窒息风险。
手动裱花、3D食物打印与模具成型的比较
手动裱花是最易获取的塑形方法，可产生裱花、层状或装饰性泥糊状形式，但其几何复杂性和可重复性受操作者技能限制。模具成型可通过可重复使用的型腔提高可重复性和产量，3D打印可能提供比裱花或模具成型更大的设计自由度，但通常一次仅打印单份。资本投资差异显著，3D打印需专用食物级打印机，硅胶模具资本投资小且可重复使用，手动裱花仅需基本低成本器具。技能需求也显著不同：手动裱花依赖手部灵巧性，模具成型几乎无需技术专长，3D打印则需熟练使用计算机辅助设计软件、打印机操作和清洁协议。3D打印中喷嘴和食物接触表面的清洁与卫生是医疗环境中未完全解决的食物安全挑战。监管方面，传统制备的裱花或模制泥糊状食物属于既定食品卫生和餐饮要求范畴，而3D打印吞咽障碍食物的法律地位尚不明确。若打印产品专门用于诊断病症的饮食管理，可能受特殊医学用途食品框架监管；即使无医疗声明，3D打印技术本身也可能触发新型食品法规的上市前评估。对所有方法而言，IDDSI依从性应针对最终产品验证，而非仅从可裱花性、可打印性或可模性推断。多组分同时打印可能产生混合稠度，不同组分可能属于不同IDDSI等级。模制泥糊状食物的护理人员和患者偏好数据总体有利，但3D打印吞咽障碍食物的可比数据仍不足。
结构方法
结构方法与直接塑形方法的区别在于起点不同：直接塑形从已分解的泥糊状食物开始重建所需形状，而结构方法旨在质地改良过程中保留或控制食物结构。本综述考虑三种结构方法：剪切或破碎凝胶系统将凝胶基质破碎成较小颗粒，可能实现泥糊状食物适宜稠度同时降低连续凝胶网络的内聚性；过渡性食物在口腔加工过程中以极少咀嚼从固态外观转变为可吞咽食团；酶软化在保留食物外观形状的同时降低其韧性。这些方法均缺乏可靠实现真正泥糊状食物形式的经验证据。
剪切或破碎凝胶
原理：将泥糊状食物凝胶化以改善脱模可能使其硬度超出IDDSI Level 4限制，剪切或破碎凝胶可能提供替代途径，实现更具结构但泥糊状食物适宜的质地。剪切凝胶又称流体凝胶，通常指在剪切条件下凝胶化形成的颗粒微凝胶悬浮液，也可通过预成型凝胶的粉碎产生，常称为“破碎凝胶”。证据与应用：虽有多项研究探索使用剪切凝胶为吞咽障碍饮食结构化液体，但其在泥糊状食物系统中的应用仍有限。剪切凝胶用于商业吞咽障碍食物产品的文献证据很少，部分原因是任何混合或粉碎的凝胶技术上均为剪切凝胶，使其刻意使用难以识别或验证。更广泛而言，将剪切凝胶化作为同时实现泥糊状食物稠度和形状保留的刻意策略，此前未见报道。优势与局限：剪切凝胶相对于连续固体凝胶网络的关键优势在于食物保留柔软、糊状质地，保持可涂抹性且不易表现出可能增加窒息风险的过度固态性。然而，缺乏连续基质意味着剪切凝胶结构可能因食物制备过程中的过度机械力而过早失效。剪切凝胶的脱模行为尚未经过实证研究，其作为吞咽障碍饮食塑形策略的可行性仍是作者假设。
过渡性食物
原理：过渡性食物是IDDSI框架内的独特质地类别，定义为接触水分如唾液或温度变化时从一种质地转变为另一种质地的食物，设计为在极少或无需咀嚼的情况下快速从固态转变为可吞咽食团。虽然并非泥糊状食物，但因其可在最小口腔加工后保留可识别形态并产生可吞咽食团而被纳入考虑。证据与应用：过渡性食物研究仍处于初期阶段，但存在一些商业实例，如婴儿奶球饼干和冻干充气酸奶产品。大双凝胶可能被调谐以显示过渡行为。这些实例证明过渡性质地可被工程化设计成独特形状。优势与局限：因其初始固态形式，过渡性食物可在消费前塑形。然而，与直接吞咽的泥糊状食物不同，过渡性食物需要一定程度的口腔加工，无论是通过舌压、温度还是唾液作用，才能转变为可吞咽食团。多项研究将凝胶化泥糊状食物和3D打印构建物归类为“过渡性食物”，此分类主要基于其初始固态外观和叉压测试下的变形和结构丧失。然而，缺乏经验证据证明这些特定食物满足IDDSI定义中关键的湿度或温度依赖标准。
酶软化
原理：酶软化与直接塑形方法不同，因为它将完整或最小程度改变的食物加工至适合严重吞咽障碍的质地。其作为结构上独特的方法被纳入，保留天然食物外观，并为评估吞咽障碍饮食中视觉真实感的重建性（塑形）与保留性（软化）方法之间的权衡提供比较点。证据与应用：酶软化在日本的吞咽障碍饮食中已成功示范，iEat?技术可分解肉类肌原纤维及植物性食物中的果胶和纤维素，产生外观类似普通膳食但硬度值低且可用舌头压碎的食物。该方法持续被研究，已扩展到干燥食物，并与超声处理、真空浸渍等机械软化方法结合。优势与局限：酶软化食物在口腔和胃肠道中可能表现出更高消化性。通过保留原食物外观，可绕过塑形过程中的挑战，如3D打印缺乏形状保真度或脱模困难，减少添加剂需求和后处理热循环需求。然而，该方法在实现复杂几何形状或标准化分份方面可能通用性较低。实现IDDSI Level 4泥糊状食物仍具挑战性，近期研究表明酶软化食物更易满足IDDSI Level 6而非Level 4标准。过度软化肉类基质以追求更低IDDSI等级会损害结构完整性并产生高度异质质地，这种异质性可能增加过早食团分离和吞咽窒息风险。此外，酶软化食物因其固态形式不符合Level 4泥糊状食物定义，也不满足过渡性食物定义，因其不随水分或温度暴露而变化。
局限性
本综述聚焦于改善吞咽障碍泥糊状食物视觉外观的塑形和结构方法，而非这些改变格式的营养意义。冻干和粉末压实等替代制造方法被排除在外。更广泛领域值得进一步研究：对塑形格式的动态感官特性和口腔加工性能的理解仍存在显著差距，研究常评估基线可接受性和初始质地，但口腔加工过程中这些基质的实时结构变化及其感官特征仍缺乏表征。理解这些口腔分解机制对确保安全食团形成至关重要。此外，主动吞咽康复疗法不在技术范围内，过度依从的食物质地可能无意中导致咀嚼和咽部肌肉废用性萎缩。
结论
本综述考察了泥糊状食物的塑形和结构策略，以解决视觉真实感工程化方法缺乏在IDDSI依从性、感官可接受性和实施可行性综合参数下系统评估的空白。直接塑形方法的实施约束来源不同：裱花受劳动需求和可重复性限制；3D打印受加工规模化和设备需求限制；模具成型受脱模和配方要求限制。3D打印可能实现最大几何多样性，模具成型可高精度复制有限预定义形状，手动裱花成本低且易获取但形状复杂性和可重复性有限。结构方法通过修改或保留食物结构扩展了超越重建性塑形的设计空间，但其IDDSI依从性、感官可接受性和临床性能证据相对不成熟。吞咽安全性证据的可用性在各方法间不均衡。当前恢复视觉吸引力的方法从手动裱花到模具成型和3D打印，个性化模具制造代表潜在进一步发展。然而，许多方法仍依赖手动、劳动密集型步骤或专用设备和专业知识，限制其在真实临床和护理环境中的实施。未来研究应聚焦塑形工艺的可扩展性、新型格式中形状保留、视觉真实感和吞咽安全性之间的平衡，以及通过数字和增材制造技术实现非专业人员大规模个性化塑形食物的潜力。
