伊奥annis Velopoulos | 玛丽亚·迪莫普卢（Maria Dimopoulou）| 陈建设（Jianshe Chen）| 基里亚基·齐诺维亚杜（Kiriaki Zinoviadou）| 瓦西利斯·卡拉杰奥吉欧（Vassilis Karageorgiou）| 克里斯托斯·里佐里斯（Christos Ritzoulis）
国际希腊大学食品科学与技术系，亚历山大校区，57400塞萨洛尼基，希腊
摘要
奇亚籽（Salvia hispanica）产生的种子营养价值极高，这些种子在水中溶解后会形成特有的水胶体黏液。了解这些系统在口腔加工过程中的行为有助于开发用于吞咽障碍管理的唾液替代品。本研究探讨了奇亚籽黏液（CSM）及其与未刺激的人全唾液（UWHS）混合物的物理化学和流变学性质，以深入了解它们在口腔加工过程中的行为及其对唾液性质的调节潜力。CSM分散液（浓度为0.01–2% w/v）表现出轻微的酸性缓冲作用，pH值从7.07降至6.33，同时具有显著的负ζ电位（–45至–22 mV），从而证实了该系统的阴离子聚电解质特性。衍射研究表明形成了直径约100 μm的聚合物簇。其纯化多糖的固有粘度为0.83 dL g-1，表明其结构较为开放。这种黏液形成剪切稀化分散液，在1-2%的奇亚籽浓度下，低应变率粘度介于10至1 Pa s-1之间。与唾液混合后，粘度降低，这归因于高度伸展的多糖被稀释。奇亚籽黏液形成的纤维具有浓度依赖性的松弛时间，范围从2到15毫秒。与唾液混合后，纤维的断裂时间和松弛时间延长至几秒，这突显了奇亚籽黏液在剪切流变与拉伸流变之间的差异。
引言
人口老龄化已成为一个全球性重要问题，据预测，到2030年65岁及以上的人口将超过10亿（Methacanon等人，2021年）。吞咽障碍（dysphagia）严重影响老年人，导致咀嚼困难、误吸和进食时窒息（Xing等人，2022年）。此外，吞咽障碍还会影响营养摄入和水分补充，增加营养不良、肺部问题的风险，并降低生活质量（Fernandes等人，2021年）。改善吞咽安全的一种方法是使用改良质地的食物和增稠液体，这些产品可以增加食物团块的凝聚力并延长其从口腔到咽部的传输时间（Hori等人，2015年）。然而，不适当的增稠方式可能对液体的质地和口感产生不利影响，因此需要精心优化配方（Hori等人，2015年）。天然水胶体，包括植物来源的黏液，正在被研究作为增稠剂，以调整食物的粘度和流动特性，从而为吞咽障碍的老年人提供安全、营养丰富且口感良好的饮食。奇亚籽来自Salvia hispanica L.（唇形科），是一种半野生的高产伪谷物，种子呈光滑的椭圆形，大小约为1–2毫米。由于其丰富的营养成分和生物活性，奇亚籽被誉为“超级食品”。其蛋白质、油脂和碳水化合物的含量分别约为15%至25%、21%至32.7%以及20.1%至41.75%（Chen, Wu等人，2024年）。这些小种子还富含矿物质、维生素和其他重要营养素。Samateh等人（2018年）发现，当奇亚籽浸泡在水中时，会自主形成类似水凝胶的结构（黏液），这种结构由从种子外层延伸到周围水中的纳米纤维网络构成（Samateh等人，2018年）。奇亚籽黏液（CSM）是一种富含多糖的水胶体，在食品配方中因其凝胶化、增稠和稳定作用而受到关注（Capitani等人，2015年）。CSM主要由尿酸和中性糖组成，这些成分增强了其吸水能力和流变学性质（Timilsena, Adhikari, Kasapis等人，2016年）。它在低浓度下就能形成黏稠溶液，这使其成为合成水胶体的天然替代品。水胶体的流变学性质对食物团块的形成、口感感知和吞咽安全性至关重要（Laguna等人，2021年）。唾液是一种多功能生物流体，含有电解质、酶和蛋白质，对食物团块的凝聚和润滑至关重要，其与水胶体的相互作用可以显著改变水胶体的物理化学性质（Pradal & Stokes，2016年）。口腔食物加工过程中，食物与唾液混合，唾液中的α-淀粉酶有助于分解淀粉成分并降低粘度。然而，尽管有越来越多的证据表明黏液具有功能性，但据作者所知，目前对CSM与人唾液的相互作用，尤其是在口腔加工过程中的流变学变化了解仍然有限。理解奇亚籽黏液与唾液之间的相互作用对于开发适合吞咽障碍患者的改良质地食物至关重要。以往的研究主要集中在黄原胶和淀粉等水胶体在吞咽障碍饮食中的应用（Giura等人，2021年），但奇亚籽黏液在这一领域的潜力尚未得到充分研究。研究表明，使用CSM改良的食物质地具有更高的弹性和抗变形能力，以及对唾液α-淀粉酶的更强抵抗力。最近，Ribes等人研究了使用CSM改变蔬菜汤、鸡汤和西班牙酱汁的质地以帮助吞咽障碍患者（Ribes等人，2021年）。这些结果表明，CSM作为半固体食品的质地改良剂具有潜力。然而，关于利用CSM增稠液态食品的研究仍较为有限。本研究的目的是探讨CSM对唾液性质的影晌，这是理解其对口腔加工作用的第一步。研究首先对CSM的物理化学和流变学性质进行全面表征，以建立其流动行为的基线，然后研究CSM与人唾液的混合物，以初步了解CSM在口腔加工中的作用。
奇亚籽（Salvia hispanica L.）从塞萨洛尼基的当地商店购买，并储存在密封塑料袋中，置于室温下直至使用。所有实验均使用去离子水。
CSM的提取方法遵循Ribes等人（2021年）的步骤。将奇亚籽与去离子水按1:10的比例混合后，在60°C下使用磁力搅拌器搅拌3小时。混合物转移到Falcon管中，以12,857 g的离心力离心10分钟。
像所有聚阴离子一样，CSM具有内在的缓冲能力，表现为溶液pH值的变化。图1a显示了浓度在0.01至2 g/dL之间的CSM分散液的pH值，从7.07降至6.33，这表明聚合物尿酸残留物导致了轻微的酸化（Goh等人，2016年；Timilsena, Adhikari, Kasapis等人，2016年）。在极低的聚合物浓度下，残留的矿物质阳离子（如Ca2+、Mg2+、K+和Na+）...
奇亚籽黏液在其水环境中具有显著的缓冲能力；这一特性加上其浓度依赖的负ζ电位决定了其分散性。基于奇亚籽多糖的胶体颗粒形成了数十至数百μm的扩展超分子聚集体。通过固有粘度测量发现，单个大分子形成了体积较大的结构，从而导致较高的剪切粘度值。
瓦西利斯·卡拉杰奥吉欧（Vassilis Karageorgiou）：撰写、审稿与编辑、监督。
基里亚基·齐诺维亚杜（Kiriaki Zinoviadou）：撰写、审稿与编辑、监督。
陈建设（Jianshe Chen）：撰写、审稿与编辑、监督。
玛丽亚·迪莫普卢（Maria Dimopoulou）：撰写、审稿与编辑、监督。
伊奥annis Velopoulos：撰写初稿、方法设计、研究实施、资金筹集、数据分析、概念构思。
克里斯托斯·里佐里斯（Christos Ritzoulis）：撰写、审稿与编辑、监督、方法设计、概念构思。
Chen等人，2024年；Garcia e Silva等人，2022年；Garcia e Silva等人，2022年；Maskan和Göǧüş，2000年；Timilsena等人，2016年。
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
唾液采样方案已获得国际希腊大学伦理委员会的批准，批准编号：45/2024
数据可应要求提供。
本研究得到了希腊研究与创新基金会（HFRI）第五批博士奖学金项目（奖学金编号：20581）的支持。
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
