Introduktion
Synkebesvær på grund af sygdom, genoptræning efter en operation i halsen eller spiserøret, for tidlig fødsel og så videre - der er mange grunde til, at en patient måske ikke er i stand til at spise selv, og et flydende ernæringsprodukt tilføres direkte i mave-tarmkanalen uden oral indtagelse.
Sondeernæringsprodukter opfylder patientens ernæringsmæssige behov og indeholder vigtige næringsstoffer som kulhydrater og proteiner. Deres sammensætning er ikke kun afgørende for at sikre patientens komfort og sikkerhed, de skal også opfylde forventningerne til ingrediensernes flydeevne, stabilitet og biotilgængelighed. Formuleringer skal let kunne flyde gennem rørene. Desuden skal de være stabile i hvile for at sikre, at der hverken sker sedimentering eller faseseparation. Endelig er flowet i maven af afgørende betydning for at reducere risikoen for opkastning, aspirationsproblemer og flow gennem strubehovedet til åndedrætssystemet. Fordøjelsen i det sure miljø i mavesækken involverer kemiske processer, der resulterer i strukturelle og reologiske ændringer i fødevarerne.
I det følgende simuleres fordøjelsen af en kommerciel sondeernæringsformulering ex situ i Kinexus' rotationsreometer. Efter denne fordøjelsesproces karakteriseres prøven, der er forberedt på denne måde, ved hjælp af frekvenssweeps. Dette gør det muligt at undersøge fordøjelsens indflydelse på de reologiske egenskaber.
Ex-situ fordøjelse på Kinexus rotationsreometer
Opsætningen til simulering af fordøjelsen består af:
- Kinexus rotationsreometer udstyret med en omrører i rustfrit stål med 2 blade med en diameter på 32 mm (figur 1). Koppen blev ført ind i cylinderpatronen for at sikre nøjagtig temperaturkontrol.
- En kop i rustfrit stål med en diameter på 34 mm.
- En opløsningsmiddelfælde fyldt med vand for at minimere FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning af prøven.
Det sure miljø i maven blev simuleret ved at tilsætte en opløsning med en pH-værdi på 2 (sur opløsning) til rørfoderformuleringen (opløsning 3; se også tabel 1). Fordøjelsen blev simuleret ved at omrøre denne blanding ved 37 °C i tre timer med en forskydningshastighed på 1 s-1.
En anden opløsning blev fremstillet som beskrevet i tabel 1 for at sikre, at eventuelle forskelle mellem målingerne stammer fra den tilstedeværende syre og ikke fra tilberedningen.
Tabel 1: Forberedelse af opløsningerne
| Opløsning nr. | Formulering af rørtilførsel | Omrøringsforhold | ||
|---|---|---|---|---|
| Varighed | Temperatur | Forskydningshastighed | ||
| 1 | Ren | - | - | - |
| 2 | Blandet med destilleret vand i forholdet formulering/vand: 100/3 (w/w) | 3 timer | 37°C | 1 s-1 |
| 3 | Blandet med den sure opløsning i forholdet formulering/sur opløsning: 100/3 (w/w) | 3 timer | 37°C | 1 s-1 |
Indflydelse af fordøjelse på de reologiske egenskaber
Frekvenssweeps blev udført på de tre løsninger, der blev fremstillet i henhold til tabel 1. Til det formål blev der brugt en 60 mm pladegeometri. Også her var geometrien udstyret med en opløsningsmiddelfælde fyldt med vand. Dette tilbehør kan tilpasses til alle typer Kinexus-geometrier. Målingerne blev udført ved 25 °C med en deformation på 1 %. Denne deformation viste sig at være i materialernes lineære viskoelastiske område ved hjælp af et amplitudesweep (ikke vist). Figur 2 viser kurven for det elastiske forskydningsmodul, der blev målt under frekvenssweepet på de tre løsninger.
Kurverne for elastisk forskydningsmodul fra målingerne med rent rørfoder (grønne trekanter) og fra referenceopløsningen (omrørt i 3 timer efter tilsætning af 3 % vand; blå firkanter) udviser ikke synlige forskelle. Tilsætning af en syreopløsning til foderformuleringen og omrøring af blandingen i 3 timer medfører et fald i G´ (sorte kryds).
Konklusion og fremtidsudsigter
En opsætning, der efterligner fordøjelsen, blev brugt med Kinexus rotationsreometer. Opløsningen, der blev fremstillet med det dedikerede system, blev reologisk sammenlignet med en referenceopløsning på grundlag af frekvenssweeps. Omrøring i et surt miljø i 3 timer (simulering af maven) resulterer i et fald i det elastiske forskydningsmodul.
Standardgeometrier og tilbehør til Kinexus' rotationsreometer kan bruges til både at efterligne fordøjelsen og udføre efterfølgende reologisk karakterisering ved kontrolleret temperatur og uden FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning. Selv meget svagt strukturerede materialer kan testes nøjagtigt takket være Kinexus-reometerets lave drejningsmoment.
Som en mulig videreudvikling af denne tilgang skal især nævnes muligheden for at inkorporere fordøjelsesenzymer for at beskrive miljøet i maven endnu mere detaljeret.