Introdução
Distúrbios de deglutição devido a uma doença, recuperação após uma operação que afeta a garganta ou o esôfago, nascimento prematuro e assim por diante - há muitos motivos pelos quais um paciente pode não conseguir comer por conta própria, e um produto nutricional líquido é fornecido diretamente no trato gastrointestinal, sem ingestão oral.
As formulações de alimentação por sonda atendem às necessidades nutricionais do paciente e contêm nutrientes essenciais, como carboidratos e proteínas. Além de sua composição ser crucial para garantir o conforto e a segurança do paciente, elas também devem atender às expectativas em termos de fluidez, estabilidade e biodisponibilidade dos ingredientes. As formulações devem fluir facilmente através dos tubos. Além disso, elas devem ser estáveis em repouso para garantir que não ocorra sedimentação nem separação de fases. Por fim, o comportamento do fluxo no estômago é de importância crucial para reduzir os riscos de vômito, problemas de aspiração e fluxo através da laringe para o sistema respiratório. A digestão no ambiente ácido do estômago envolve processos químicos que resultam em mudanças estruturais e reológicas nos alimentos.
A seguir, a digestão de uma formulação comercial de alimentação por sonda é simulada ex-situ no reômetro rotacional Kinexus. Após esse processo de digestão, a amostra preparada dessa forma é caracterizada por meio de varreduras de frequência. Isso permite que a influência da digestão nas características reológicas seja investigada.
Digestão ex-situ no reômetro rotacional Kinexus
A configuração da simulação da digestão consiste em:
- O reômetro rotacional Kinexus equipado com um agitador de aço inoxidável com 2 lâminas, com um diâmetro de 32 mm (figura 1). O copo foi introduzido no cartucho do cilindro para garantir o controle preciso da temperatura.
- Um copo de aço inoxidável com diâmetro de 34 mm.
- Um coletor de solvente cheio de água para minimizar a evaporação da amostra.
O ambiente ácido do estômago foi simulado pela adição de uma solução com valor de pH 2 (solução ácida) à formulação da ração tubular (solução 3; consulte também a tabela 1). A digestão foi simulada pela agitação dessa mistura a 37°C por três horas a uma taxa de cisalhamento de 1 s-1.
Uma segunda solução foi preparada conforme descrito na tabela 1 para garantir que as possíveis diferenças entre as medições resultassem do ácido presente, e não da preparação.
Tabela 1: Preparação das soluções
| Solução No. | Formulação de alimentação do tubo | Condição de agitação | ||
|---|---|---|---|---|
| Duração da agitação | Temperatura | Taxa de cisalhamento | ||
| 1 | Puro | - | - | - |
| 2 | Misturado com água destilada em uma proporção formulação/água: 100/3 (p/p) | 3 horas | 37°C | 1 s-1 |
| 3 | Misturado com a solução ácida em uma formulação de proporção/solução ácida: 100/3 (w/w) | 3 horas | 37°C | 1 s-1 |
Influência da digestão nas propriedades reológicas
As varreduras de frequência foram realizadas nas três soluções preparadas de acordo com a tabela 1. Para isso, foi usada uma geometria de placa de 60 mm. Aqui também, a geometria foi equipada com um coletor de solvente cheio de água. Esse acessório pode ser adaptado a todos os tipos de geometrias Kinexus. As medições foram realizadas a 25°C em uma deformação de 1%. Verificou-se que essa deformação estava na região linear-viscoelástica dos materiais por meio de uma varredura de amplitude (não apresentada). A Figura 2 exibe a curva do módulo de cisalhamento elástico medido durante a varredura de frequência nas três soluções.
As curvas do módulo de cisalhamento elástico das medições de alimentação de tubo puro (triângulos verdes) e da solução de referência (agitada por 3 h após a adição de 3% de água; quadrados azuis) não apresentam diferenças visíveis. A adição de uma solução ácida à formulação da ração e a agitação da mistura por 3 h causam uma diminuição em G' (cruzes pretas).
Conclusão e perspectivas
Uma configuração que imita a digestão foi usada com o reômetro rotacional Kinexus. A solução preparada com o sistema dedicado foi comparada reologicamente a uma solução de referência com base em varreduras de frequência. A agitação em um ambiente ácido por 3 horas (simulando o estômago) resulta em uma diminuição do módulo de cisalhamento elástico.
As geometrias e os acessórios padrão do reômetro rotacional Kinexus podem ser usados para imitar a digestão e realizar a caracterização reológica subsequente em temperatura controlada e sem evaporação. Mesmo materiais com estrutura muito fraca podem ser testados com precisão graças à capacidade de baixo torque do reômetro Kinexus.
Como um possível desenvolvimento adicional dessa abordagem, deve-se mencionar a possibilidade de incorporar enzimas digestivas para descrever o ambiente no estômago de forma ainda mais detalhada.