Обоснование выбора сырья для создания специализированного питания для людей с дисфагией методом 3D печати

Введение. Исследование посвящено разработке специализированного питания для людей с дисфагией методом 3D-печати. Актуальность исследования и наличие пробелов в существующем знании обусловлены ограниченным ассортиментом коммерческих продуктов для пациентов с дисфагией, их высокой стоимостью и однообразием текстуры, что снижает качество жизни больных. В существующих исследованиях рассматриваются различные подходы к созданию 3D-печатных продуктов, включая использование белковых изолятов, крахмальных гелей и стабилизированных пюре, однако большинство из них применяют дорогостоящие или труднодоступные компоненты.

Цель. Анализ рекомендаций по питанию людей с дисфагией и разработка вкусного и привлекательного блюда из натурального сырья, с целью удовлетворения потребности в продуктах лечебных учреждений и обеспечения доступности их для людей с дисфагией. 

Материалы и методы исследования включали разработку рецептуры пищевых чернил на основе доступного отечественного сырья - порошков картофеля, капусты, моркови, лука и кабачков в сочетании с гуаровой и ксантановой камедями, экспериментальную печать на 3D-принтере и оценку текстурных характеристик по стандартам IDDSI. 

Результаты показали, что полученный продукт успешно прошёл тест с наклоном ложки, соответствуя четвёртому уровню загущения, а введение комбинации загустителей обеспечило однородность структуры и стабильность формы в течение 30 минут. Органолептическая оценка выявила необходимость дополнительной коррекции параметров печати для улучшения внешнего вида изделия. В сравнении с ранее опубликованными работами продемонстрирована возможность создания специализированного питания с адаптированным составом, соответствующим диетическим требованиям пациентов с дисфагией. Выводы подтверждают перспективность технологии 3D-печати для медицинского питания, а дальнейшие исследования будут направлены на улучшение вкусовых характеристик, доработку параметров экструзии и клиническую апробацию разработанного продукта.

1. Белевич, В. Л. (2015). Дифференцированная хирургическая тактика в диагностике и лечении синдрома дисфагии [Докторская диссертация, ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ, Санкт-Петербург]. Санкт-Петербург, Россия.

2. Заворохина, Н. В., Богомазова, Ю. И., & Феофилактова, О. В. (2019). Использование дескрипторно-профильного метода дегустационного анализа при разработке сывороточных напитков. Пищевая промышленность, 7, 45–50. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10100

3. Иванова, М. В., Ларина, О. Д., Норвилс, С. Н., & Царёва, И. В. (2016). Логопедическая диагностика и реабилитация пациентов с нарушениями речи, голоса и глотания в остром периоде. Клинические рекомендации для логопедов. Москва, Россия.

4. Комарова, А. Г., Плоскирева, А. А., Литвиненко, А. С., Кривошеева, Н. М., Амикишиев, Ш. Г., & Левин, О. С. (2022). Динамика структуры острых нарушений мозгового кровообращения в период пандемии COVID-19. Фармакология & фармакотерапия, 5, 74–78. https://doi.org/10.46393/27132129_2022_5_74

5. Carvajal-Mena, N., Tabilo-Munizaga, G., Pérez-Won, M., Herrera-Lavados, C., Lemus-Mondaca, R., & Moreno-Osorio, L. (2023). Evaluation of physicochemical properties of starch-protein gels: Printability and postprocessing. LWT, 182, 114797. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.114797

6. Daniels, S. K. (2006, May 16). Neurological disorders affecting oral, pharyngeal swallowing. GI Motility online. https://www.nature.com/gimo/contents/pt1/full/gimo34.html. https://doi.org/10.1038/gimo34

7. Dick, A., Bhandari, B., & Prakash, S. (2021). Printability and textural assessment of modified-texture cooked beef pastes for dysphagia patients. Future Foods, 3, 100006. https://doi.org/10.1016/j.fufo.2020.100006

8. Giura, L., Urtasun, L., Ansorena, D., Astiasaran, I., & Raymundo, A. (2024). Printable formulations of protein and Chlorella vulgaris enriched vegetable puree for dysphagia diet. Algal Research, 79, 103447. https://doi.org/10.1016/j.algal.2024.103447

9. Grimm, P. R., Coleman, R., Delpire, E., & Welling, P. A. (2017). Potassium modulates electrolyte balance and blood pressure through effects on distal cell voltage and chloride. Journal of the American Society of Nephrology, 28(9), 2597–2606. https://doi.org/10.1681/ASN.2016090948

10. Herrera-Lavados, C., Tabilo-Munizaga, G., Rivera-Tobar, D., Carvajal-Mena, N., Palma-Acevedo, A., Moreno-Osorio, L., & Pérez-Won, M. (2023). Development of bean-based emulgels for 3D printing applications: Feasibility for dysphagia diets. Journal of Food Engineering, 358, 111687. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2023.111687

11. Kim, J., Kim, J. S., Lim, J.-H., & Moon, K.-D. (2024). Effects of isolated pea protein on honeyed red ginseng manufactured by 3D printing for patients with dysphagia. LWT, 191, 115570. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115570

12. Lee, A. Y., Pant, A., Pojchanun, K., Lee, C. P., An, J., Hashimoto, M., Tan, U.-X., Leo, C. H., Wong, G., Chua, C. K., & Zhang, Y. (2021). Three-dimensional printing of food foams stabilized by hydrocolloids for hydration in dysphagia. International Journal of Bioprinting, 7(4). https://doi.org/10.18063/ijb.v7i4.393

13. Maciejewska, O., Kępczyńska, K., Polit, M., & Domitrz, I. (2024). Dysphagia in ischaemic stroke patients: One centre retrospective study. Nutrients, 16(8), 1196. https://doi.org/10.3390/nu16081196

14. Saint Luke's Health System. (2020). Dysphagia Diet: Level 1. https://www.saintlukeskc.org/health-library/dysphagia-diet-level-1

15. Xiao, K., Zhang, J., Pan, L., & Tu, K. (2024). Investigation of 3D printing product of powder-based white mushroom incorporated with soybean protein isolate as dysphagia diet. Food Research International, 175, 113760. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.113760