[보고서]삼킴곤란 개선을 위한 물성조절 식품시스템에서의 유동층과립 복합소재의 유변물성 변화 기작 연구

유병승

[국가R&D연구보고서] 삼킴곤란 개선을 위한 물성조절 식품시스템에서의 유동층과립 복합소재의 유변물성 변화 기작 연구
Studies on mechanism of physical changes of granulated composite ingredients by fluidized-bed granulation process in the thickened food systems for the improvement of swallowing difficulty 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	동국대학교 DongGuk University
연구책임자	유병승
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2019-06
과제시작연도	2018
주관부처	과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT
연구관리전문기관	한국연구재단 National Research Foundation of Korea
등록번호	TRKO202200001715
DB 구축일자	2022-06-04
키워드	삼킴곤란.유변물성.검복합물.물리적 특성.

초록 ▼

□ 연구개요
삼킴곤란을 겪고 있는 고령자의 안전한 식품섭취는 삼킴에 적합한 유변물성을 가진 물성조절식품을 섭취함으로써 해결될 수 있음. 따라서 물성조절소재의 조제와 물성조절식품의 정확한 유변물성 분석은 고령자의 심킴곤란 개선을 위해 매우 중요함. 본 연구에서는 검복합 물성조절소재의 유변물성 개선을 위한 과립 제조기술과 더불어 여러 다양한 물리적, 유변학적, 형태학적 측정기술을 이용하여 삼킴곤란 개선에 사용되는 물성조절소재를 다양한 조건에서 분석하여 과립에 따른 유변물성 변화에 대한 기작을 규명하였음. 물성조절소재가 첨가된 유체식품의 유변학적 구조특성 및 삼킴 안전성을 파악함으로써 삼킴 작용에 영향을 주는 중요 유변물성 요소를 제시하였으며, 물성조절 검 복합소재와 유체식품의 구성성분이 물성조절 유체식품의 유변학적 구조 안정성에 미치는 영향 및 이들 상호작용에 대한 기작을 분석하여 최종적으로 삼킴곤란자의 삼킴 개선 및 안정성이 확보된 물성조절 복합소재를 제시함.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ Binary, ternary 복합 시스템에서 다양한 검으로부터 검혼합 물성조절 소재를 제조하여 유변물성 및 형태학적 구조분석 측정결과에서 binary gum system에서는 XG50/GG50 검 혼합 물성조절 소재가 삼킴 장애 환자용 검 혼합 물성조절 소재 개발에 있어서 기본이 되는 소재로 이용할 수 있는 것으로 나타났으며, ternary gum system에서는 HPMC, CMC 농도별로 첨가한 실험에서 XG/GG/CMC(5%) 가장 높은 synergistic effect를 나타내어 XG/GG/CMC ternary gum 혼합물의 가장 적합한 배합비율은 47.5:47.5;5.0인 것으로 확인되었음.
○ 삼킴곤란 개선을 위한 물성조절소재로서의 물리적 특성, 유변물성, 구조안정성이 우수한 과립분말 ternary 검 혼합소재는 XG/GG/CMC ternary 혼합검에 GG (0.1%), MD(10%) binder가 가장 우수한 것으로 나타났음.
○ 삼킴곤란 개선을 위한 물성조절소재로서의 물리적 특성, 유변물성, 구조안정성이 우수한 과립검 혼합소재 제시를 위한 물성조절 유체식품에 대한 SAOS 동적점탄 특성, 저작 중 bolus 물성, VFSS 분석 및 관능검사에서 XG/GG/CMC ternary 혼합물이 가장 우수한 것으로 나타났음.
○ 최종적으로 삼킴곤란자용 유동층 과립 검 복합물 소재로는 binder MD 10%에서 과립된 ternary XG/GG/CMC소재가 삼킴곤란자용 물성조절소재로 가장 안전하고 유변물성이 적합한 것으로 나타나서 삼킴곤란환자용 물성조절소재로 활용할 수 있으리라 기대됨.

□ 연구개발결과의 중요성
○ 삼킴곤란자용 물성조절소재에서의 과립 공정상 물성변화 기작 및 검 복합물에서의 성분 상호작용에 대한 유변학적 특성 및 분자론적 해석으로부터 물성조절소재와 물성조절 유체식품의 구조 안정성에 대한 기초 자료를 제공하여 한국형 고령친화 식품 및 소재 개발 연구에 기여
○ 과립소재 제조기술 개발 및 과립 물성조절소재 연구분야의 선도적 역할을 본 연구실에서 주도하고 국내외적으로 식품 물성조절소재 개발 분야의 연구를 활성화
○ 삼킴곤란자의 삶의 질 향상을 위해 유변물성을 과학적으로 변화시켜 환자의 질환에 따른 맟춤형 물성조절 유체식품을 제공함으로써 삼킴곤란 고령자에게 발생되는 흡인성 폐렴 등 질환으로 인한 고가의 의료서비스로 인한 의료비 지출 절감에도 크게 기여

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

표지 ... 1
연구결과 요약문 ... 2
목차 ... 3
1. 연구개발과제의 개요 ... 4
1-1. 연구개발의 필요성 ... 4
1-2. 최종 목표 ... 5
1-3. 연구범위 ... 6
2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
4. 참고문헌 ... 18
5. 연구성과 ... 19
대표적 연구실적 ... 26
끝페이지 ... 36

표/그림 (11)

표 Storage modulus (G'), loss modulus (G"), complex viscosity (h*), and tan d at 6.28 rad/sec for binary XG-LBG mixtures at different concentrations of sucrose
표 CLSM images of FITC-labeled XG, LBG, and their mixtures at pH 3 (a–c), pH 5 (d–f), and pH 7 (g–i). (a), (d), and (g) correspond to XG100; (b), (e), and (h) correspond to LBG100; (b), (e), and (h) correspond to XG50/LBG50. Scale bar = 200 μm
표 Confocal laser scanning microscopy (CLSM) images of XG, LBG, and their binary mixture systems at total 0.1% (w/w) gum concentration. (a) XG100, (b) LBG100, (c) XG75/LBG25, (d) XG50/LBG50, (e) XG75/LBG25 at 0.9% (w/w) NaCl concentration, (f) XG50/LBG50 at 0.9% (w/w) NaCl concentration
표 Physical properties of granulated XG, XG-GG binary, and XG-GG-CMC ternary mixtures prepared with different binder concentrations
표 SEM micrograph for the non-granulated XG at magnification of 120x
표 SEM micrograph for the granulated gum at magnification of 120x. Granulated XG; (a) with 0% MD; (b) with 10% MD; (c) with 20% MD; (d) with 30% MD
표 SEM micrograph for the raw materials at magnification of 120x. (a) XG, (b) GG, (c) CMC
표 SEM micrograph for the granulated gum mixtures at magnification of 200x. (a), (b), (c) granulated XG with 10% maltodextrin (MD) as binder at each flow rate 10-30 ml/min. (d), (e), (f) granulated XG-GG binary mixtures with 10% maltodextrin (MD) as binder at each flow rate 10-30 ml/min. (g), (h), (i) granulated XG-GG-CMC Ternary mixtures with 10% maltodextrin (MD) as binder at each flow rate 10-30 ml/min
표 Plots of apparent viscosity and storage moduli versus time of granulated gum mixtures (2.0% w/w) at different measuring time: (○) water, (□) OJ and (△) WM. (a and b) XG, (c and d) XG-GG mixtures, and (e and f) XG-GG-CMC mixtures
표 Bolus stability of thickened fluid prepared with food thickeners (XG, XG/GG binary gum, and XG/GG/CMC ternary gum mixtures)
표 VFSS Test of food thickener

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