هیما (۲۰۰۴) مجموعه عملکرد هایی که در طی فرایند غذا در دهان انجام می شود را به یک مرحله کاهش اندازه و دو مرحله انتقال تقسیم کرد. در این تقسیم بندی، مرحله اول انتقال از دندان های جلویی شروع شده و به دندان های آسیاب عقبی می رسید. در طی این مرحله کاهش اندازه غذا صورت می گیرد. در مرحله ی دوم، عمل انتقال از دندان های آسیاب عقبی به حفره ته دهان صورت می گیرد.
پیرون و همکاران (۲۰۰۴) توزیع اندازه ذرات لقمه غذای فرایند شده توسط افراد جوان سالم را با بهره گرفتن از روش های غربالگری و افتراق اشعه لیزر به دست آوردند. آنان دریافتند که بین توزیع ذرات به دست آمده از این افراد برای یک غذای خاص، با وجود تفاوت معنی دار در تعداد سیکل های جویدن، تفاوت معنی داری وجود ندارد، در حالی که بین ۶ نوع غذای مورد آزمایش (سه نوع آجیل و سه نوع سبزی) تفاوت معنی داری از این حیث وجود دارد. در کل، سبزیجات دارای اندازه ذرات بزرگتری در مقایسه با آجیل ها بودند. آنان بیان کردند که قبل از عمل بلع، هر ماده غذایی باید به آستانه ای از تغیییرات بافتی برسد تا توانایی بلعیدن را پیدا کند.
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
کوهیاما و همکاران (۲۰۰۵) از سنسور صفحه ای چند نقطه ای[۲۵] برای اندازه گیری نیروی گاز زدن در زمان حقیقی[۲۶] ، سطح تماس و محاسبه تنش بر اساس نیروی اعمال شده و سطح تماس استفاده کردند. آن ها دریافتند که برای غذاهای سفت و شکننده مانند هویج، پیک نیرو، سطح تماس و حداکثر تنش در نقطه شکست برای نمونه های با ضخامت بالاتر بیشتر است.
انگلن و همکاران (۲۰۰۵) تعداد سیکل های جویدن و همچنین تنش تسلیم را برای غذاهای گوناگون اندازه گیری کردند. آن ها نشان دادند که بین این دو پارامتر رابطه ای خطی وجود دارد. نتایج به خوبی نشان داد که غذا های سفت تر به سیکل های جویدن بیشتری نیاز دارند. این نتایج مشابه با نتایج ویلسون و برون (۱۹۹۷) و فونتیجن-تکامپ و همکاران (۲۰۰۴) بود.
انگلن و همکاران (۲۰۰۵) بیان کردند که تفاوت های فیزیولوژیکی (سرعت جریان بزاق، میزان آمیلاز بزاق، حداکثر نیروی گاز زدن) واریانسی کمتر از ۱۰ درصد را بر روی ویژگی میزان سیکل های لازم جهت جویدن غذا ایجاد می کند. اثر رئولوژی غذا بر رفتار جویدن بسیار بیشتر از اثر آن بر تعداد سیکل های جویدن می باشد. تحقیقات نشان داده است که، سفتی غذا نه تنها سبب افزایش سیکل های جویدن می شود، بلکه بر میزان فعالیت ماهیچه ها و حرکات عمودی آن ها اثر افزایشی دارد.
هاسگاوا و همکاران (۲۰۰۵) بیان کردند که بالا بودن سرعت جریان لقمه آب و ایجاد حالت مغشوش در جریان آن سبب می شود که راحتی بلع آن در مقایسه با ماست کاهش یابد. وجود جریان مغشوش سبب می شود که اولاً جریانی برگشتی[۲۷] به سمت حلق به وجود آید و ثانیاً عمل استنشاق[۲۸] در نای صورت گرفته و مشکلاتی را ایجاد کند. بر این اساس کاملاً منطقی است که لقمه غذای با ویسکوزیته نسبتاً بالا با سهولت و ایمنی بیشتری بلعیده می شود. این نتایج گزارش شده توسط آن ها با نتایج میکوئلین و همکاران (۲۰۰۱) مطابقت داشت.
منگ و همکاران (۲۰۰۵) با بهره گرفتن از روش مکانیک سیالات محاسباتی (CFD)[29] جریان لقمه های غذا را هنگام بلعیدن شبیه سازی کردند. آنان نشان دادند که آب (با دانسیته ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب و ویسکوزیته ۱ میلی پاسکال ثانیه) از ناحیه حلق با سرعت بسیار بیشتری در مقایسه با مخلوط سولفات باریم که دارای دانسیته و ویسکوزیته بسیار بالاتری می باشد (دانسیته ۱۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب و ویسکوزیته ۱۵۰ میلی پاسکال ثانیه) عبور داده می شود.
منگ و همکاران (۲۰۰۵) نشان دادند که سیالات غیر نیوتنی در مقایسه با سیالات نیوتنی، برای بلعیده شدن نیاز به زمان بیشتر دارند. این امر سبب می شود که بلعیدن مواد غیرنیوتنی برای کسانی که مشکلات بلع دارند (مانند افراد پیر و بیماران دارای مشکلات حنجره که سبب عدم قدرت تکلم می شود[۳۰]) با سهولت و اطمینان بیشتری انجام شود. فرایند بلعش لقمه سیالات غیر نیوتنی با سرعت کمتری انجام شده، به طوری که میزان رهایش این مواد در مری کاهش می یابد. این امر سبب می شود که سیستم عصبی- عضلانی[۳۱] زمان کافی برای قطع کردن هوای عبوری را داشته باشد؛ که این مسئله سبب کاهش خطر استنشاق می گردد. این محققان با بهره گرفتن از تکنیک شبیه سازی CFD، حداکثر میزان سرعت کرنش برشی (درجه برش) لازم برای بلعیدن آب را ۴۰۰ (معکوس ثانیه) پیش بینی کردند، که این میزان در مقایسه با نتایج بدست آمده از تحقیقات دیگر ملموس تر به نظر می رسید.
انگلن و همکاران (۲۰۰۵) رفتار جویده شدن نان تُست دارای پوشش و بدون پوشش کره را با هم مقایسه کردند. آن ها مشاهده کردند که پوشش کره سبب کاهش معنی داری در تعداد سیکل های جویدن می شود. آنان معتقد بودند که اثر نرم کنندگی کره، مهمترین عامل در ایجاد این خاصیت بوده است. از دیگر عوامل ممکن، می توان به افزایش خاصیت آبگریزی و کاهش رطوبت پذیری (توسط بزاق) سطح ذرات نان دارای پوشش کره اشاره کرد. این امر سبب می شود که نیروی چسبندگی کاهش یافته و بنابراین نیروی پیوستگی لقمه تشکیل شده در دهان افزایش یابد.
دیکمن و همکاران (۲۰۰۶) به بررسی تغییرات ویسکوزیته فیبر های محلول و غیر محلول حین هضم معدوی-رودوی پرداختند. نتایج آن ها نشان داد که ویسکوزیته تمام فیبر های مورد آزمایش وابسته به غلظت و سرعت برش بودند. نتایج آن ها همچنین نشان داد که فیبر های نامحلول مانند سبوس برنج و سلولز چوبی دارای کمترین، و فیبر های محلول مانند صمغ گوار و زانتان دارای بیشترین ویسکوزیته در شرایط ذکر شده بودند.
فوستر و همکاران (۲۰۰۶) فرایند دهانی دو ماده الاستیک و پلاستیک (ژل های ژلاتین و شیرینی کاراملی) را مورد مطالعه قرار دادند. آن ها دریافتند که که مدت جویدن، تعداد سیکل های جویدن و فعالیت ماهیچه ها، با افزایش سفتی غذا (با اندازه گیری میزان تنش وارده به ازای ۵۰ درصد تغییر شکل در نمونه غذا) افزایش می یابد. از یافته های جالب این تحقیق می توان به تاثیر رئولوژی غذا (الاستیک یا پلاستیک بودن آن) بر روی الگوی جویدن اشاره کرد. آن ها دریافتند که برای این دو نوع ماده غذایی (در سفتی تقریباً برابر)، در حرکات عمودی و افقی فک ها تفاوت های زیادی وجود دارد؛ به طوری که برای غذای الاستیک خط سیر جابجایی فک ها بسیار تکرار شونده ومنظم بوده، در حالی که برای ماده غذایی پلاستیک تعدادی از جابجایی های نامنظم نیز وجود دارد. نتایج همچنین نشان داد که میزان جابجایی عرضی و طولی فک ها در مورد غذا های پلاستیک هنگام جویدن بیشتر است.
پریرا و همکاران (۲۰۰۶) درک حسی بافت تعدادی از مواد غذایی جامد را هنگامی که قبل از جویده شدن با میزان کنترل شده ای از آب مخلوط شده بودند، مورد آزمایش قرار دادند. نتایج نشان داد که اضافه کردن آب چه از نظر فیزیولوژیکی (فعالیت ماهیچه ها و تعداد سیکل های جویدن) و چه از لحاظ درک حسی خصوصیات بافتی، بسیار موثر است. اعتقاد بر این است که اضافه کردن سیال، جویده شدن مواد غذایی جامد و خشک را تسهیل می کند؛ حتی در فرایند جویده شدن محصولات چرب مانند (پنیرها) و مرطوب (هویج) نیز این اثر اگر چه به میزان کمتر مشاهده می شود.
فوستر و همکاران (۲۰۰۶) بیان کردند که با افزایش سن، میزان سیکل های جویدن برای یک غذای خاص افزایش می یابد (۰۰۰۱/۰p<). همچنین در مورد غذاهای سفت تر نیز این افزایش تعداد سیکل مشاهده گردید (۰۰۰۱/۰p<) و بر عکس موارد ذکر شده، اثر جنس تفاوت معنی داری را نشان نداد (۲۰۲/۰p=).
دِویجک و همکاران (۲۰۰۶) بیان کردند که تجزیه نشاسته توسط آمیلاز بزاقی نقش مهمی در درک حسی غذاهای نشاسته ای دارد. با توجه به مطالب اخیر می توان نتیجه گرفت که تا حد ممکن اثر بزاق- ماده غذایی در اندازه گیری های دستگاهی باید مد نظر قرار گیرد.
سانز و لویتن (۲۰۰۶) به ارزیابی امکان کنترل رهایش تایروزول در دهان، معده و روده کوچک پرداختند. برای این منظور، از فرنی هایی با قوام های مختلف، در نتیجه اضافه کردن نشاسته مومی، نشاسته تاپیوکا، کربوکسی متیل سلولز[۳۲] و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز[۳۳] استفاده شد، تا اثر نوع قوام دهنده و قوام ناشی از آن بر رهایش تایروزول در فاز مایع ایجاد شده در حین هضم در دهان، معده و روده ارزیابی گردد. نتایج نشان داد که تفاوت در نحوه شکست ساختمان و همچنین میزان فاز آبی، در میزان رهایش تایروزول در نمونه های ذکر شده مؤثر بود. از این رو فرنی های نشاسته ای رهایش معنی داری را نسبت به نمونه های سلولزی نشان دادند. در کل، افزایش قوام نمونه ها سبب کاهش رهایش تایروزول گردید. میزان همزدن نمونه ها اثر معنی داری بر میزان رهایش تایروزول در دهان نداشت. میزان رهایش تایروزول در معده در مقایسه با دهان بیشتر بود. نتایج هضم رودوی نشان داد که بر خلاف تاثیر افزایش قوام بر کاهش میزان رهایش تایروزول در شرایط هضم دهانی و معده ای، در شرایط هضم روده ای چنین اثری وجود ندارد یعنی تفاوت در قوام اولیه نمونه ها تأثیری در رهایش نهایی آن ها نداشته است.
سانز و لویتن (۲۰۰۶) به بررسی اثر هضم دهانی، معده ای و رودوی بر روی در دسترسی زیستی[۳۴] چند ترکیب ایزوفلاونی پرداختند. اثر ترکیب (ماده غذایی) در برگیرنده ایزوفلاوون ها در سیستم غذایی مورد مطالعه قرار گرفت و میزان در دسترسی زیستی هر گروه از ایزوفلاون ها، با نمونه آب شامل عصاره جوانه سویا (منبع ایزوفلاون ها و شاهد آزمایش) مقایسه گردید. نتایج نشان داد که تغییر خاصی در ترکیب و مقدار ایزوفلاون ها پس از طی فرایند دهانی مشاهده نمی شود، در حالی که پس از طی فرایند هضم معده ای، مقدار و نوع ترکیب ایزوفلاون ها تغییر می کند. میزان ایزوفلاون های بازیافت شده پس از مرحله هضم رودوی ۶/۱۶ درصد تعیین شد، که این مقدار بیشتر از عصاره فرایند نشده بود. فرنی هایی که نشاسته در آن ها به کار برده شده بود، رهایش بیشتری از ایزوفلاون ها در آن ها در مقایسه با نمونه های حاوی CMC مشاهده گردید.
پرینز و همکاران (۲۰۰۷) نشان دادند که نقش روان سازی بزاق در سرعت های سطحی بالاتر و بارگیری سطحی بیشتر، مهمتر و پر رنگ تر است. آن ها بیان کردند که این مسئله به دلیل خاصیت ضعیف شونده با برش بزاق می باشد.
کوهیاما و همکاران (۲۰۰۷) تاثیر اندازه غذا بر فرایند جویدن را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که نمونه های کوچک تر (کیک برنج) به طور میانگین دارای زمان جویدن کوتاه تر، تعداد سیکل های جویدن کمتر بوده و میزان فعالیت ماهیچه ها در مورد آن ها پائین تر است.
جانسن و همکاران (۲۰۰۷) نشان دادند که هم تجزیه مکانیکی و هم تجزیه آنزیمی نقش عمده ای را در درک حسی بافت بازی می کنند. آنها دریافتند که تجزیه آنزیمی دارای نقش پر رنگ تری در درک بافت چرب مانند[۳۵]، سفت و چسبنده فرنی ها می باشد.
اُکادا و همکاران (۲۰۰۷) با بهره گرفتن از تکنیک ویدئوفلوروسکوپی[۳۶] نشان دادند که انسان ها حداقل به دو نوع عمل بلع نیاز دارند. آن ها پیشنهاد کردند که در یک سیکل کامل خوردن غذا، دو نوع بلع حد واسط[۳۷] (که در ادامه سیکل های جویدن روی می دهد) و مجزای نهایی[۳۸] (که سبب خالی شدن دهان و حلق از غذا می شود) وجود دارد. طول مدت عمل بلعیدن به حجم لقمه تهیه شده در دهان و موارد دیگر بستگی دارد.
کونگ و سینگ (۲۰۰۸) به توسعه یک سیستم مدل برای معده و بررسی نحوه تجزیه مواد غذایی جامد در آن شرایط پرداختند. نمونه های مورد آزمایش شامل قطعات هویج استوانه ای شکل با ابعاد ۶ میلیمتر در طول و قطر بودند که در سه حالت خام، پخته شده به مدت ۲ دقیقه و پخته شده به مدت ۶ دقیقه، مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در شرایط شبیه سازی شده معده بدون اعمال همزدن (اثر نیرو)، تغییر معنی داری در کاهش وزن نمونه ها به وجود نمی آید. این امر اثر نیروهای موجود در معده را در هضم غذا به خوبی آشکار می سازد. از بین نمونه ها، هویج هایی که برای ۶ دقیقه پخته شده بودند دارای سریعترین میزان تجزیه بوده، در حالی که هویج های خام دارای کند ترین میزان تجزیه بودند. این تحقیق نشان داد که دو عامل سائیدگی سطح در اثر اعمال نیرو و نرم شدگی بافت در نتیجه وجود دمای ۳۷ درجه سانتیگراد، pH و آنزیم در تجزیه مواد غذایی در معده نقش دارند.
ناکائوما و همکاران (۲۰۱۱) به بررسی پروفایل بلعیده شدن محلول های پلی ساکاریدی با کاربرد غذایی پرداختند. برای این منظور آنها غلظت های مختلفی از دو صمغ گوار (۹/۰-۳/۰ درصد) و لوبیای اقاقیا (۸/۰-۵/۰ درصد) تهیه کردند. این محلول ها در سه حجم ۵، ۱۰ و ۱۵ میلی لیتر تهیه گردیدند. برای بررسی اثر حجم و غلظت بر فرایند بلع این محلول ها از دستگاه صوت شناس[۳۹] استفاده شد.نتایج نشان داد که طول مدت بلعیدن در غلظت های بالاتر صمغ ها کاهش یافته و در اصطلاح آسانی بلعش افزایش می یابد. در این رابطه وابستگی به غلظت صمغ گوار به طور معنی داری بیشتر از صمغ لوبیای اقاقیا بود. فشار صوت دریافتی با افزایش غلظت صمغ گوار در هر سه سطح حجمی مورد بررسی افزایش یافت. این تحقیق نشان داد که مایعات ساختار یافته دارای سادگی بلع بیشتری نسبت به مایعات روان تر می باشند.
چن (۲۰۱۱) به بررسی اثر میزان جریان پذیری ماده غذایی و کشش پذیری آن بر روی رهایش لقمه تهیه شده غذا در دهان حین بلعیدن پرداخت. ۲۸ نوع ماده غذایی سیال که ۱۸ نوع آن تجاری و ۱۰ نوع آن در آزمایشگاه تهیه شده بود، توسط ۱۹ داور مورد آزمایش قرار گرفته و مدت زمان ماندگاری هر ماده غذایی در دهان ثبت شد. نتایج نشان داد که مواد دارای زمان ماندگاری بالاتر در دهان دارای سختی بلع بالاتری بودند و مواد دارای ویسکوزیته بالاتر دارای زمان ماندگاری بیشتری در دهان بودند.
هو و همکاران (۲۰۱۳) هضم بزاقی، معدوی و رودوی پلی ساکارید دانه های Plantago asiatica L. را در سیستم درون شیشه ای بررسی کردند. نتایج نشان داد که آمیلاز بزاق تاثیری بر این پلی ساکارید نداشت، اما دو مرحله هضم بعدی بر آن موثر بود. با افزایش زمان هضم میزان وزن مولکولی پلی ساکارید از ۱/۱۹۰۳ به ۷/۴ کیلو دالتون کاهش یافت، که نشان دهنده‌ی تجزیه باند های گلیکوزیدی پلی ساکارید بود. همچنین در تمام مرحله هضم هیچ مونوساکاریدی تولید نشد، که نشان داد مرحله هضم رودوی-معدوی تولید مونوساکارید نکرد.
چوی و همکاران (۲۰۱۴) به بررسی اثر بزاق بر رئولوژی محلول های کربوکسی متیل سلولز و زانتان پرداختند. نسبت مخلوط محلول های ذکر شده با بزاق ۵ به ۱ بود، که نشان داد بزاق تاثیر چندانی بر ویسکوزیته دینامیک و برشی این دو هیدروکلوئید نداشت. نتایج مطالعه تجزیه فیلامنتی نشان داد که اضافه کردن بزاق زمان تجزیه فیلامنتی زانتان را به طور معنی داری افزایش داد، در حالی که اثر کمی بر زمان تجزیه فیلامت کربوکسی متیل سلولز داشت.
۲-۴٫ هضم نشاسته های طبیعی و اصلاح شده در سیستم مدل
هوور و سوسولسکی (۱۹۸۵) گزارش کردند که قابلیت هضم درون شیشه ای نشاسته بقولات استیله شده با درجه جانشینی ۰۵/۰ به وسیله آلفا آمیلاز برای ۶ ساعت، سبب کاهش ۱۰ درصدی میزان هیدرولیز نسبت به نشاسته های طبیعی گردید. آن ها دلیل این کاهش مشاهده شده را وجود گروه شیمیایی حجیم استیل بیان کردند.
هوور و همکاران (۱۹۸۸) گزارش کردند که قابلیت هضم نشاسته نخود هیدروکسی پروپیله با افزایش درجه جانشینی گروه هیدروکسی پروپیل تا ۰۸/۰ کاهش یافت، در حالی که در درجات بالاتر جانشینی به دلیل افزایش تورم نشاسته هیدروکسی پروپیله، افزایش میزان هضم مشاهده گردید.
فری و بکر (۲۰۰۳) قابلیت هضم شش گونه برنج را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آن ها نشان داد که برنج های پخته شده و هضم شده در مقایسه با برنج های پخته شده و نگهداری شده در یخچال (۲۴ ساعت)، دارای قابلیت هضم و عدد قند خون بالاتری بودند. همچنین آن ها بیان کردند، برنج های حاوی نشاسته های مومی دارای قابلیت هضم بالاتری نسبت به نشاسته های با محتوای آمیلوز بالا بودند. همچنین مشاهده شد که رتروگراده شدن نشاسته ها در شرایط یخچال، سبب کاهش قابلیت هیدرولیز نشاسته ها گردید، به طوری که این اثر بر برنج های با محتوای بالاتر نشاسته مومی بیشتر بود.
چانگ و همکاران (۲۰۰۸) نشاسته ذرت معمولی را با روش های اکسیداسیون، استیله کردن، هیدروکسی پروپیله کردن و فسفریله کردن اصلاح شیمیایی نمودند و به وسیله سیستم درون شیشه ای و آنزیم آلفا آمیلاز اندیس های قند خون و قابلیت هضم آن ها را مورد بررسی قرار دادند. تا دقیقه ۶۰ از شروع هیدرولیز نشاسته های اصلاح شده‌ی غیرِ ژلاتینه، بیشتر از نشاسته طبیعی هیدرولیز شدند، در حالی که در مراحل نهایی هضم (پس از ۳ ساعت) عکس این نتیجه بدست آمد. نتایج نشان داد که پس از ژلاتینه شدن نشاسته ها میزان هیدرولیز تمامی نمونه ها به طور قابل توجهی افزایش یافت. در هر دو حالت ژلاتینه کردن و غیر ژلاتینه شدن نشاسته ها، نشاسته هیدروکسی پروپیله مقاومت بیشتری را در برابر هیدرولیز آنزیمی از خود نشان داد و اندیس قند خون آن پائین تر و محتوای نشاسته مقاوم آن بالاتر بود.
سانگ و همکاران (۲۰۱۰) به بررسی فرایند قلیایی بر روی ساختار نشاسته گندم فسفریله شده و قابلیت هضم آن پرداختند. برای این منظور نشاسته گندم فسفریله شده با غلظت ۴۰ درصد تهیه شده و در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد و به مدت ۴ ساعت به ترتیب در معرض pH های ۹، ۱۰، ۱۱ و ۱۲ قرار گرفتند. محتوای فسفر نشاسته گندم فسفریله شده در pH، ۱۲ از مقدار اولیه ۳۷/۰ درصد به ۲۹/۰ درصد رسید در حالی که در بقیه pH ها تفاوت معنی داری در تغییرات مشاهده نشد. علارغم ۲۲ درصد کاهشی که در محتوای فسفر نشاسته در pH، ۱۲ مشاهده گردید، تغییر اندکی در میزان قابلیت هضم نشاسته فسفریله شده در شرایط ذکر شده به وجود آمد، یعنی میزان نشاسته مقاوم به هضم تغییر چندانی نداشت.
دارتوئیس و همکاران (۲۰۱۰) به بررسی اثر صمغ گوار بر نحوه هیدرولیز نشاسته ذرت مومی پرداختند. برای این منظور سه نوع نمونه مختلف که شامل نشاسته ذرت مومی، نشاسته ذرت مومی حرارت داده شده + ۱ درصد صمغ گوار و نشاسته ذرت مومی + ۱ درصد صمغ گوار که با هم حرارت داده شده بودند، مورد مطالعه قرار گرفتند. در ابتدای این بررسی تمام نمونه های ذکر شده در شرایط شبیه سازی شده معده که شامل محفظه ای حاوی شیره معده بود، قرار گرفتند و با تنظیم pH بر روی ۲/۱ و دور همزن ۳۰۰ دور بر ثانیه، شرایط تقریبی موجود در معده اعمال گردید. نمونه های ذکر شده در سه زمان صفر (کنترل)، ۱۵ و ۳۰ دقیقه از محفظه شبیه سازی شده خارج شده و جهت تعیین میزان قند گلوکز در نتیجه فرایند هضم معده ای مورد آزمایش قرا گرفتند. بعد از این مرحله با تنظیم pH محفظه بر روی ۸/۶ و با همان دور ۳۰۰ بر ثانیه، با اضافه کردن شیره روده مصنوعی شرایط این قسمت از دستگاه گوارش شبیه سازی گردید. سپس با نمونه برداری در زمان های ۳۱، ۳۵، ۴۰، ۴۵، ۶۰، ۷۵، ۹۰، ۱۰۵، ۱۲۰، ۱۳۵ و ۱۵۰ دقیقه پس از هضم در شرایط روده کوچک شبیه سازی شده، میزان قند گلوکز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در هیچکدام از سه زمان نمونه برداری در شرایط شبیه سازی شده معده نشاسته تجزیه نشده است، به این دلیل که آنزیم های تجزیه کننده نشاسته در آن شرایط موجود نبوده اند، درحالی که در محیط روده کوچک شبیه سازی شده، به دلیل وجود آمیلاز های پانکراتیک نشاسته به سرعت هیدرولیز شده است. اضافه کردن صمغ گوار به نشاسته سبب شد که کاهش معنی داری در میزان و سرعت هیدرولیز نشاسته صورت گیرد.
لیو و همکاران (۲۰۱۲) نشاسته سیب زمینی کربوکسی متیل شده را به دو روش رایج و با بهره گرفتن از مایکروویو تولید کرده و خصوصیات آن ها را مورد بررسی قرار دادند. میزان قابلیت هضم این نشاسته اصلاح شده کمتر از نشاسته طبیعی سیب زمینی بود، در حالی که تفاوتی در میزان قابلیت هضم نشاسته های اصلاح شده به دو روش ذکر شده در یک میزان جانشینی استخلاف کربوکسی متیل وجود نداشت. با افزایش میزان درصد استخلاف کربوکسی متیل از ۰۵/۰ به ۳۲/۰، میزان نشاسته مقاوم به هضم از ۶/۱۴ درصد به ۲۰ درصد افزایش یافت، که این مقدار بسیار بیشتر از نشاسنه طبیعی سیب زمینی بود.
بوردولوی و همکاران (۲۰۱۲) هیدرولیز نشاسته‌ی چهار گونه سیب زمینی را در شرایط معده و روده شبیه سازی شده بررسی نمودند. نتایج آن ها نشان داد که میزان هیدرولیز نشاسته بین گونه ها، از ۸۵ تا ۹۵ درصد متغیر بود، به طوری که نشاسته سیب زمینی نادلین به دلیل داشتن آمیلوپکتین بالا بیشترین درجه هضم را از خود نشان داد. نتایج بررسی های ریز ساختاری نشان داد که نشاسته ها به سرعت در مجاورت آنزیم های رودوی هیدرولیز شده، در حالی که دیواره های سلولی آن ها دست نخورده باقی ماندند. اضافه کردن ۵/۰ درصد صمغ گوار به سیب زمینی های پخته، میزان هیدرولیز را ۱۵ درصد کاهش داد. نتایج آن ها همچنین نشان داد که میزان ویسکوزیته در شرایط هضم رودوی به دلیل هیدرولیز شدید نشاسته به طور معنی داری کاهش یافت، در حالی که حضور صمغ گوار سبب حفظ ویسکوزیته تا حدود ویسکوزیته سیب زمینی های هیدرولیز نشده گردید.
کیتی پونگ پاتانا و کیتی پونگ پاتانا (۲۰۱۳) نشاسته های کربوکسی متیله-فسفریله برنج را با بهره گرفتن از غلظت های ۱/۰ تا ۱۵ درصد ایپی کلروهیدرین (ECH) تولید کردند. نتایج آن ها نشان داد که میزان نشاسته با قابلیت هضم سریع (RDS) همه نشاسته های اصلاح شده افزایش یافت، در حالی که فسفریله کردن با غلظت های بین ۵ تا ۵/۷ درصد ECH سبب افزایش نشاسته مقاوم (RS) نسبت به نشاسته طبیعی گردید.
ژی و همکاران (۲۰۱۴) اثر ۵ مرحله رتروگراده کردن را بر خواص هضمی نشاسته سیب زمینی مومی مطالعه کردند. نتایج آن ها نشان داد که دو بار رتروگراده کردن نشاسته ها با فاصله زمانی ۴۸ ساعت، سبب افزایش میزان نشاسته با قابلیت هضم آهسته (SDS) گردید.
هو و همکاران (۲۰۱۴) اثر رتروگراده شدن ساده، دوگانه و سه گانه را بر قابلیت هضم ژل نشاسته گندم مومی بررسی کردند. نتایج آن ها نشان داد که نشاسته با قابلیت هضم آهسته (SDS) در نمونه های روتروگراده شده دوگانه که حدفاصل رتروگراده شدن آن ها ۴۸ ساعت بود، تا ۴۱/۴۴ درصد افزایش یافت.
بررسی منابع صورت گرفته نشان می دهد که تحقیقات صورت گرفته در مورد تغییرات مواد غذایی در سیستم های شبیه سازی شده دستگاه گوارش، بیشتر معطوف به ناحیه دهان بوده است و مطالعات محدودی مخصوصاً در مورد ژل ها و محلول های دارای فیبر های هیدروکلوئیدی در سایر قسمت های دستگاه گوارش مثل روده انجام شده است، که از این میان می توان به مطالعات دارتوئیس و همکاران (۲۰۱۰) و بوردولوی و همکاران (۲۰۱۲) اشاره کرد. از سویی دیگر مطالعه میزان قابلیت هضم بیشتر نشاسته های طبیعی و اصلاح شده بر اساس مطالعه انگلیست و همکاران (۱۹۹۲) بوده است که در آن شرایط واقعی هضم در دستگاه گوارش نظیر وجود pH اسیدی معده و آنزیم های مختلف روده در نظر گرفته نمی شود. با توجه به این موارد انجام تحقیقی جامع که به بررسی نحوه فرایند هضم نشاسته های مختلف (طبیعی و اصلاح شده) در سیستم مدل معده و روده بپردازد و همچنین اثر پارامترهای دخیل در هر مرحله هضم (شرایط اسیدی، حضور آنزیم ها، مدت زمان پس از هضم و …) را مورد بررسی قرار دهد، لازم به نظر می رسد.
فصل سوم: مواد و روش ها
۳-۱٫ مواد مورد استفاده
نشاسته طبیعی گندم، هیدروکسید سدیم، اتانول، اسید کلریدریک غلیظ، اسید سولفوریک غلیظ، اسید پرکلریک، اسید نیتریک، معرف نینهیدرین، پروپیلن گلیکول، مولیبدات آمونیوم، پتاسیم دی هیدروژن ارتو فسفات، برومید پتاسیم، استات سدیم، ۳،۵- دی نیتروسالسیلیک اسید، گلوکز، سدیم پتاسیم تارتارات، سولفات سدیم، پروپیلن اکسید، سدیم تری متا فسفات (STMP)، سدیم تری پلی فسفات (STPP)، آنزیم آلفا آمیلاز، آنزیم پپسین، آنزیم پانکراتین، آنزیم آمیلوگلوکوزیداز و آنزیم اینورتاز از شرکت های سیگما، مرک و شارلو خریداری شدند. نشاسته های هیدروکسی پروپیله و فسفریله مورد استفاده در آزمایشگاه تولید شدند. همچنین بزاق مورد استفاده از یک اهداکننده سالم جمع آوری گردید.
۳-۲٫ تولید نشاسته هیدروکسی پروپیله گندم
ابتدا ۱۰۰ گرم از نشاسته گندم در ۱۵۰ میلی لیتر آب مقطر به صورت سوسپانسیون تهیه شد. سپس ۱۰ میلی لیتر پروپیلن اکسید به مخلوط اضافه گردید و فوراً ظرف به شدت همزده شد. پس از این مرحله pH مخلوط تهیه شده به وسیله سود ۱ نرمال بر روی ۵/۱۱ تنظیم شد و سپس به مدت ۴۰ ساعت در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد با سرعت ۱۲۰ دور در دقیقه در انکوباتور شیکر دار همزده شد. پس از پایان این مرحله pH مخلوط همزده شده، به وسیله اسید کلریدریک ۱ نرمال به حدود ۶-۷ رسانیده شد و سپس مخلوط حاصله سه بار به وسیله آب مقطر (هر بار ۵۰۰ میلی لیتر) شسته شد و در نهایت در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد به مدت یک شبانه روز در آون خشک گردید (چانگ و همکاران، ۲۰۰۸).
۳-۳٫ تولید نشاسته فسفریله گندم
ابتدا ۱۰۰ گرم از نشاسته گندم در ۱۴۰ میلی لیتر آب مقطر به صورت سوسپانسیون تهیه شد. سپس مخلوط سدیم تری متافسفات (STMP) و سدیم تری پلی فسفات (STPP) (1/99 درصد وزنی/وزنی، ۴ گرم)، و در نهایت سولفات سدیم (۱۰ گرم) به این مخلوط اضافه شده و pH نهایی مخلوط به وسیله سود ۱ نرمال بر روی ۵/۱۱ تنظیم شد. این مخلوط در دمای ۴۵ درجه سانتیگراد به مدت ۳ ساعت و با سرعت ۱۲۰ دور در دقیقه در انکوباتور شیکر دار همزده شد. پس از پایان این مرحله pH مخلوط همزده شده به وسیله اسید کلریدریک ۱ نرمال به حدود ۵/۶ رسانیده شد و سپس مخلوط حاصله سه بار به وسیله آب مقطر (هر بار ۵۰۰ میلی لیتر) شسته شد و در نهایت در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد به مدت یک شبانه روز در آون خشک گردید (وو و سیب، ۲۰۰۲).
۳-۴٫ تعیین درجه جایگزینی هیدروکسی پروپیل در نشاسته هیدروکسی پروپیله گندم
