感官表型驱动设计:面向临床与脆弱消费者的食品配方与验证新框架

《Current Opinion in Food Science》:Why sensory phenotype matters: rethinking food design for clinical and vulnerable consumers

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月21日 来源:Current Opinion in Food Science 8.2

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  面向临床与脆弱消费者的食品常围绕诊断和营养目标进行设计,而决定真实世界摄入量的感官障碍仍未得到充分考虑。因此,营养不良、脱水与依从性不佳不仅可能源于疾病相关损伤,也可能源于营养上适宜但感官上不可接受的产品。在这篇观点综述中,研究人员提出,食品设计应以感官表型(

  
面向临床与脆弱消费者的食品常围绕诊断和营养目标进行设计,而决定真实世界摄入量的感官障碍仍未得到充分考虑。因此,营养不良、脱水与依从性不佳不仅可能源于疾病相关损伤,也可能源于营养上适宜但感官上不可接受的产品。在这篇观点综述中,研究人员提出,食品设计应以感官表型(sensory phenotype,指个体感知、加工和响应食品的动态多维特征谱)为指导:其包括味觉、嗅觉、口腔躯体感觉(oral somatosensation)、质地耐受性(texture tolerance)、吞咽能力(swallowing capacity)、感官敏感性(sensory sensitivity)、厌恶(aversion)和享乐反应(hedonic response)等动态特征谱。来自肿瘤患者(oncology patients)、老年人(older adults)、吞咽障碍(dysphagia)或神经退行性疾病(neurodegenerative diseases)患者、孤独症消费者(autistic consumers)和遗传性代谢病(inherited metabolic disorders)患者的近期证据显示,相似障碍可跨诊断出现;相反,同一诊断可能需要不同的感官解决方案。研究人员提出感官表型驱动设计(Sensory Phenotype-Driven Design)框架,将这些障碍转化为配方优先事项(formulation priorities)和验证终点(validation endpoints),推动食品开发转向可食用、可饮用、可完成并可重复消费的产品。
该文作者为 Rossella Di Monaco|Giovanni Luca Russo|Annalaura Iodice|Sharon Puleo|Silvana Cavella(Department of Agricultural Sciences, Food Science and Technology Division, University of Naples Federico II, 80055 Portici, Italy)。研究背景在于,食品摄入不仅取决于营养需求,也取决于食品如何被感知、耐受和口腔加工;临床与脆弱消费者常存在味觉、嗅觉、口腔加工和吞咽改变,营养不良与不良临床结局相关。现有问题在于,营养不良仍多被视为营养不足问题,较少被视为处方产品与消费者感知和功能能力之间的感官错配;肿瘤患者化学感觉改变常见但策略碎片化,老年人质地感知与口腔生理变化影响喜好和摄入,口服营养补充剂的依从性还受过甜、黏度、咸味、蛋白后味、口干和口渴等产品感官属性限制。尽管有这些证据,脆弱消费者食品仍常按诊断类别或营养目标开发,而疾病标签对食品接受度预测有限:同一诊断个体感官能力可能显著不同,不同临床状况又可能出现相似感官障碍。因此,营养充足的产品可能因未匹配目标消费者感知与功能能力而失败,依从性差也不应仅解释为患者依从失败,还应解释为感官设计不足。研究人员因此提出以感官表型为导向的视角,主张食品设计由感官障碍而非仅由诊断引导,并认为该视角对医疗食品、口服营养补充剂和质地改良食品尤为重要,因为其长期有效性不仅取决于营养充足性,也取决于感官可接受性。研究结论是,设计临床与脆弱消费者食品时,应将感官表型与诊断和营养需求并列考虑;研究人员提出跨诊断概念框架,将感官障碍转化为配方优先事项和验证终点。尽管目前缺乏基于诊断与基于感官表型食品设计的直接比较证据,该框架整合了跨脆弱人群的趋同证据,应视为需要前瞻性验证的假设生成模型。其重要意义在于推动食品开发从营养充足和单次暴露喜好转向感官可用性、口腔舒适性、份量完成和重复使用接受度。

方法概述:该文为叙述性观点综述,主要纳入近五年同行评议研究,检索PubMed与Scopus,组合检索感官知觉、味觉与嗅觉功能障碍、口腔加工、吞咽障碍、食品接受度、医疗食品及所选脆弱人群等主题;优先近期研究,保留提供基础概念或常用方法学的早期研究。作者选取肿瘤患者、老年人、吞咽障碍或神经退行性疾病患者、孤独症消费者及遗传性代谢病患者作为代表性示例,以展示不同但常重叠的感官障碍。该综述未涉及原始样本队列,也未开展原始实验;关键方法为文献检索、跨诊断证据整合与概念框架构建。

研究结果如下。跨人群共享感官障碍证据:通过跨人群文献综合,肿瘤患者味觉和嗅觉改变可表现为金属味、苦味、气味扭曲和甜味感知降低,化疗相关味觉改变约见于70%患者,并与铂类、紫杉烷等药物相关,可降低食欲、饮食多样性和口服营养补充剂依从性;老年人化学感觉下降可与牙缺失、口干、吞咽障碍和咀嚼功能下降共存;孤独症消费者食品拒绝主要与感官过敏和厌恶而非感官丧失有关,设计目标包括可预测性、熟悉性和低感官负担,但现有证据多为行为学,定量心理物理学表征仍有限;苯丙酮尿症(PKU)等遗传性代谢病的感官负担常来自治疗本身,蛋白替代物常有苦味、不良气味和接受度差,促进个性化配方和3D打印医疗食品发展。结论是,不同临床来源的障碍在产品使用层面趋同,限制进食启动、份量完成和重复消费。感官表型:通过概念整合,研究人员将感官表型定义为动态多维特征谱,涵盖化学感觉、口腔加工与吞咽限制、口腔不适及感官过敏/选择性;其不替代感官细分、口腔加工研究或个性化营养,而是整合同一个体的感官与功能障并转化为食品设计决策;感官表型并非固定或互斥类别,可随衰老、疾病、药物治疗、营养状态和环境暴露变化;食品接受还依赖口腔躯体感觉和口腔加工能力,质地、黏度、黏附性、润滑、食团形成、口腔包覆、干燥、温度和三元感觉可决定产品是否舒适、费力或厌恶;感官改变会通过增加感官努力、降低口腔舒适、产生厌恶感和降低重复消费可能性而重塑进食体验。实践中需整合概况而非单一测试,可结合患者报告结局、靶向心理物理学评估、口腔加工与吞咽评估、质地或食团测量及重复消费结局,但尚待标准化和前瞻性验证。感官表型驱动设计框架:通过整合证据提出概念模型,核心问题不是“该疾病适合哪种食品”,而是“哪个感官障碍阻止该个体进食、完成或重复摄入处方食品”;每个域按感官障碍、摄入后果、配方优先事项和验证终点四要素转化;若多障碍并存,建议优先处理吞咽安全,其次处理对摄入或份量完成影响最大的障碍,再考虑口腔不适、感官厌恶和重复使用疲劳,但该优先级需前瞻性检验。口腔加工与吞咽限制:通过老年人、神经退行性疾病和吞咽障碍证据,结论是质地改良不只是软化食品,而是设计受控口腔加工路径;吞咽导向配方应采用IDDSI术语和测试方法,感官表型驱动设计在此标准质地类别内关注口腔舒适、可接受性和重复使用体验。化学感觉扭曲与丧失:通过肿瘤等临床人群证据,味觉障碍、嗅觉改变、金属味或苦味后味及感官疲劳可使营养适宜产品变得不适合消费;现有配方多优化通用适口性和营养密度,而非改变味觉感知;策略应进行风味适配而非单纯风味强化,包括降低金属味和苦味、调节甜味、改善香气一致性、管理后味持久性,并通过轮换风味和限制感官单调缓解感官疲劳。口腔不适与感官负担:通过能量密集或蛋白丰富产品证据,配方选择可能因黏度、渗透压、咸味、蛋白负荷、涩味或持续包覆感增加口腔负担;对脆弱消费者,最有效产品不仅是蛋白含量最高者,而是可舒适消费并随时间完成者;因此口腔舒适应与营养充足性并列为主要设计终点。癌症护理中润滑性需与黏膜刺激性、味觉障碍和口腔包覆感一并评价,老年或吞咽障碍者还需平衡内聚性与吞咽安全;验证应超越享乐喜好,纳入口干、口腔包覆、口渴强度、口腔清洁感、口腔清除容易度、饮水欲望、产品完成率和重复消费意愿等视觉模拟量表(VAS)指标,并在适当时结合润滑性、流变学和摩擦学仪器测量。感官过敏、可预测性与选择性:通过孤独症及食物新恐惧、厌恶、进食焦虑或感官防御证据,产品失败常由过度、不可预测或不一致的感官输入驱动;设计应优先感官可预测性和一致性,控制质地、外观和风味变异,减少意外感官转换并确保各份之间可重复;目标不是单次暴露最大化喜好,而是创造在重复消费中稳定、舒适和可接受的产品。个性化实施工具:通过个性化制造与共创证据,3D/4D打印、人工智能(AI)辅助配方和数字定制应作为感官表型驱动设计的实施工具,使质地、形状、剂量、营养分布、风味释放和份量可编程并按特定消费者调整;个性化应可随时间修订,并在复评发现限制性感官表型变化时更新配方;成功实施需要整合心理物理感官测量、口腔加工变量、营养组成、临床特征和重复使用结局的多模态数据集,以支持预测表型特异性配方策略,但预测模型应针对产品完成、长期依从性和营养状态等临床有意义结局验证,而非仅针对感官喜好。

讨论部分总结:该文强调,目前尚无用于临床食品开发的标准化感官表型定义方案,因此所提框架应作为概念性和假设生成性框架,需前瞻性实证验证后才能用于常规产品开发或临床实践;下一代临床与脆弱消费者食品应聚焦于定义、测量和验证感官表型,产品验证应从单次暴露喜好转向纵向重复使用研究,评估表型稳定性与变化、感官疲劳、口腔舒适、份量完成和长期接受度;数据驱动方法包括多变量建模和AI,可支持识别表型特异性配方靶点,但必须基于临床有意义感官终点并与目标消费者验证;关键原则包括识别感官障碍而非仅疾病、优先重复使用可接受性、平衡营养密度与口腔舒适、适配而非单纯强化风味、高感官敏感性时设计可预测性,以及超越享乐喜好作为唯一终点。

研究结论部分翻译:临床与脆弱消费者的食品不应再仅围绕诊断类别或营养目标进行设计。它们还必须被预期消费这些食品的个体感知为可耐受、舒适,并在重复消费中具有可持续性。在肿瘤患者、老年人、吞咽障碍消费者、孤独症个体和遗传性代谢病患者中,产品失败常源于营养设计与感官表型之间的不匹配。研究人员认为,下一步应从营养充足性和单次暴露可接受性转向感官可用性。这意味着评估产品能否被启动摄入、按预期份量被消费、在无过度感官负担情况下被完成,并在重复使用中被接受。本文提出的感官表型驱动设计(Sensory Phenotype-Driven Design)框架通过将感官障碍转化为配方优先事项和验证终点,重新构建食品开发。迄今为止,临床食品开发中尚未建立定义感官表型的标准化方案。因此,研究人员提出将感官表型驱动设计作为一个概念性和假设生成性框架,在其可用于常规产品开发或临床实践之前,尚需前瞻性实证验证。下一代临床与脆弱消费者食品应聚焦于在不同临床与脆弱消费者类别中定义、测量和验证感官表型。产品验证应从单次暴露喜好转向纵向重复使用研究,评估表型稳定性与变化、感官疲劳、口腔舒适性、份量完成和长期接受度。数据驱动方法,包括多变量建模和人工智能(AI),可能支持识别表型特异性配方靶点。然而,这些工具必须建立在具有临床意义的感官终点之上,并与目标消费者进行验证。最终,脆弱消费者食品不应仅以其含有什么来评价,而应以其能否被依赖这些食品的个体舒适且重复地消费来评价。
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