DOI: https://doi.org/10.1186/s13765-023-00854-7
تاريخ النشر: 2024-02-29
المؤلف: Chhychhy Chao وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقييم وإدارة عسر البلع
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة عامة على تطبيق طباعة الطعام ثلاثية الأبعاد (3D) كحل لمعالجة صعوبة البلع لدى الأفراد المسنين. تعتبر صعوبة البلع، التي تتميز بصعوبات في الأكل والبلع، من المخاطر الغذائية الكبيرة لهذه الفئة. يبرز البحث كيف يمكن لطباعة الطعام ثلاثية الأبعاد تسهيل تخصيص الطعام من خلال إعادة صياغة أحبار الطعام من خلال دمج مواد غذائية متنوعة. يهدف هذا النهج إلى تعزيز تناول السعرات الحرارية والمغذيات، وتحسين الخصائص الحسية، وتقليل مخاطر سوء التغذية.
تؤكد المراجعة على أهمية فهم الخصائص الوظيفية لمركبات المغذيات الكبيرة في تصميم أحبار الطعام المخصصة لاحتياجات النظام الغذائي الفردية. تُعتبر الهيدروكوليدات مهمة لدورها في تحقيق القوام الناعم المطلوب والخصائص اللزجة المرنة المتسقة اللازمة للأطعمة المطبوعة ثلاثية الأبعاد، مما يعزز قابلية الطباعة والثبات الهيكلي. بالإضافة إلى ذلك، يتم الإشارة إلى إرشادات معايير الغذاء المعتمدة لتصنيف الأطعمة المعدلة من حيث القوام، مما يضمن أنها آمنة وسهلة الاستهلاك لمن يعانون من صعوبات في البلع. في النهاية، يُعتبر استخدام طباعة الطعام ثلاثية الأبعاد وسيلة لتوسيع خيارات الطعام، وتعزيز تناول الطعام بشكل آمن، وزيادة استهلاك السعرات الحرارية، مما يحسن تجربة الوجبات بشكل عام لكبار السن.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التحول الديموغرافي الكبير نحو زيادة عدد السكان المسنين على مستوى العالم، لا سيما في كوريا الجنوبية، حيث من المتوقع أن يرتفع عدد السكان المسنين بشكل كبير بحلول عام 2050. يشكل هذا التغيير الديموغرافي تحديات للنمو الاقتصادي، وتكاليف الرعاية الصحية، والأنظمة الاجتماعية، مما يستدعي التركيز على احتياجات الصحة والتغذية لكبار السن. تعتبر صعوبة البلع، أو صعوبة في البلع، قضية شائعة بين المسنين، وغالبًا ما تؤدي إلى سوء التغذية، والجفاف، ومضاعفات صحية أخرى. يؤكد البحث على أهمية التغذية الشخصية، التي تشمل تخصيص قوام الطعام وتركيباته الغذائية لتعزيز تجربة الأكل وضمان تناول كافٍ من المغذيات لهذه الفئة.
لمعالجة هذه التحديات، تناقش المقدمة إمكانية طباعة الطعام ثلاثية الأبعاد كحل مبتكر لإنشاء خيارات طعام جذابة ومغذية وآمنة مخصصة لكبار السن الذين يعانون من صعوبة البلع. تتيح هذه التكنولوجيا تخصيص أشكال الطعام وقوامه، مما يحسن من قبول الحواس ورضا الوجبات. يهدف البحث إلى مراجعة تطبيقات طباعة الطعام ثلاثية الأبعاد في تطوير طعام مخصص لكبار السن، مع التركيز على التخصيص الغذائي، والتعديلات القوامية، والتحديات المرتبطة بالإنتاج. من خلال هذا النهج، يسعى المؤلفون إلى تعزيز الصحة العامة وجودة الحياة لكبار السن الذين يواجهون صعوبات في البلع.
طرق
في هذا القسم، يناقش المؤلفون المنهجيات المستخدمة لضمان سلامة الطعام للأفراد المسنين الذين يعانون من صعوبة البلع، مع التركيز بشكل خاص على الأطعمة الصلبة المعدلة من حيث القوام. يتم تصنيف هذه الأطعمة إلى مستويات مختلفة بناءً على خصائصها القوامية والريولوجية، مع الالتزام بالإرشادات والمعايير والوصفات والمعدات المعتمدة. يبرز القسم إطارين حيويين: معيار النظام الغذائي لصعوبة البلع الدولي (IDDS) وتصميم الطعام العالمي (UDF)، اللذان يلعبان دورًا أساسيًا في تصنيف الأطعمة المعدلة من حيث القوام. تهدف هذه الأطر إلى تسهيل الاستهلاك الآمن لكبار السن والأفراد الذين يعانون من صعوبة البلع، كما هو موضح في الشكل 3.
مناقشة
تسلط المناقشة حول طباعة الطعام ثلاثية الأبعاد الضوء على إمكانياتها في التخصيص الغذائي لكبار السن، لا سيما أولئك الذين يعانون من صعوبة البلع. يواجه الأفراد المسنون تحديات غذائية فريدة، مما يستدعي اتباع أنظمة غذائية مخصصة تعالج حالاتهم الصحية المحددة والتغيرات الفسيولوجية. توصي الإرشادات الغذائية للأمريكيين بنطاقات تناول السعرات الحرارية تتراوح بين 2000-2600 كيلو كالوري للرجال و1600-2000 كيلو كالوري للنساء الذين تتراوح أعمارهم بين 65 عامًا وما فوق. يمكن أن يؤدي تناول المغذيات غير الكافي إلى سوء التغذية والضعف، بينما قد يساهم تناول كميات زائدة في الأمراض المزمنة. وبالتالي، يجب أن تركز الأنظمة الغذائية الشخصية على التركيب المناسب والوظائف لمغذيات الكبيرة—البروتينات، الكربوهيدرات، والدهون—لتحسين النتائج الصحية.
يؤكد البحث على أهمية البروتين في الوقاية من الساركوبينيا ودعم صحة العضلات والعظام، موصيًا بتناول يومي يتراوح بين 1.0-1.6 غرام/كغم لكبار السن. يمكن أن تسهل طباعة الطعام ثلاثية الأبعاد إنشاء أطعمة غنية بالبروتين من خلال دمج مصادر بروتين متنوعة، بما في ذلك البروتينات الحيوانية والنباتية والبديلة، لتعزيز القيمة الغذائية والجاذبية الحسية. بالإضافة إلى ذلك، فإن تخصيص الكربوهيدرات والدهون أمر حيوي لإدارة مستويات السكر في الدم وتوفير الأحماض الدهنية الأساسية، على التوالي. يسمح دمج الهيدروكوليدات في الطباعة ثلاثية الأبعاد بتطوير أطعمة معدلة من حيث القوام تلبي الاحتياجات الخاصة للبلع للمرضى الذين يعانون من صعوبة البلع، مما يضمن السلامة ويحسن من تجارب الوجبات. بشكل عام، تظهر طباعة الطعام ثلاثية الأبعاد كتقنية واعدة لإنشاء خيارات طعام جذابة ومغذية وآمنة مخصصة لاحتياجات النظام الغذائي لكبار السن.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13765-023-00854-7
Publication Date: 2024-02-29
Author(s): Chhychhy Chao et al.
Primary Topic: Dysphagia Assessment and Management
Overview
The section provides an overview of the application of three-dimensional (3D) food printing as a solution for addressing dysphagia in elderly individuals. Dysphagia, characterized by difficulties in eating and swallowing, poses significant nutritional risks for this population. The paper highlights how 3D food printing can facilitate the customization of food by reformulating food inks through the combination of various food materials. This approach aims to enhance caloric and nutrient intake, improve sensory qualities, and mitigate the risks of malnutrition.
The review emphasizes the importance of understanding the functional properties of macronutrient compounds in designing food inks tailored to individual dietary needs. Hydrocolloids are noted for their role in achieving the desired soft texture and consistent viscoelastic properties necessary for 3D-printed foods, thereby enhancing printability and structural stability. Additionally, established food standard guidelines are referenced to categorize texture-modified foods, ensuring they are safe and easy to consume for those with swallowing difficulties. Ultimately, the use of 3D food printing is posited as a means to expand food options, promote safe oral intake, and increase caloric consumption, thereby improving the overall mealtime experience for the elderly.
Introduction
The introduction highlights the significant demographic shift towards an aging global population, particularly in South Korea, where the elderly population is expected to rise dramatically by 2050. This demographic change poses challenges for economic growth, healthcare costs, and social systems, necessitating a focus on the health and nutritional needs of older adults. Dysphagia, or difficulty in swallowing, is a prevalent issue among the elderly, often leading to malnutrition, dehydration, and other health complications. The paper emphasizes the importance of personalized nutrition, which includes customizing food textures and nutritional compositions to enhance the eating experience and ensure adequate nutrient intake for this population.
To address these challenges, the introduction discusses the potential of 3D food printing as an innovative solution for creating appealing, nutritious, and safe food options tailored to the elderly with dysphagia. This technology allows for the customization of food shapes and textures, improving sensory acceptance and mealtime satisfaction. The paper aims to review the applications of 3D food printing in developing personalized food for the elderly, focusing on nutritional customization, textural modifications, and the associated challenges in production. Through this approach, the authors seek to enhance the overall health and quality of life for older adults facing swallowing difficulties.
Methods
In this section, the authors discuss the methodologies employed to ensure the safety of food for elderly individuals with dysphagia, specifically focusing on texture-modified solid foods. These foods are categorized into various levels based on their textural and rheological properties, adhering to standardized guidelines, recipes, and equipment. The section highlights two critical frameworks: the International Dysphagia Diet Standardization (IDDS) and Universal Design Food (UDF), which are instrumental in classifying texture-modified foods. These frameworks aim to facilitate safe consumption for the elderly and individuals with dysphagia, as illustrated in Figure 3.
Discussion
The discussion on 3D food printing highlights its potential in nutritional customization for the elderly, particularly those with dysphagia. Aging individuals face unique nutritional challenges, necessitating tailored diets that address their specific health conditions and physiological changes. The Dietary Guidelines for Americans suggest caloric intake ranges of 2000-2600 kcal for men and 1600-2000 kcal for women aged 65 and above. Inadequate nutrient intake can lead to undernutrition and frailty, while excessive intake may contribute to chronic diseases. Thus, personalized diets should focus on the appropriate composition and functionality of macronutrients—proteins, carbohydrates, and lipids—to enhance health outcomes.
The paper emphasizes the importance of protein in preventing sarcopenia and supporting musculoskeletal health, recommending a daily intake of 1.0-1.6 g/kg for older adults. 3D food printing can facilitate the creation of protein-dense foods by combining various protein sources, including animal, plant, and alternative proteins, to enhance nutritional value and sensory appeal. Additionally, the customization of carbohydrates and lipids is crucial for managing blood glucose levels and providing essential fatty acids, respectively. The integration of hydrocolloids in 3D printing allows for the development of texture-modified foods that meet the specific swallowing needs of dysphagic patients, ensuring safety and improving mealtime experiences. Overall, 3D food printing emerges as a promising technology for creating appealing, nutritious, and safe food options tailored to the elderly’s dietary requirements.