Évaluation instrumentale et sensorielle des produits alimentaires pour la gestion des troubles salivaires et de la déglutition

Instrumental and sensory evaluation of food products to manage salivary and swallowing disorders

• Auteur / Autrice : Yurixy Bugarin Castillo
• Direction : Marco Ramaioli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des aliments et des bioproduits
• Date : Soutenance le 27/06/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Paris-Saclay Food and Bioproduct Engineering (Massy, Essonne ; 2020-....) - Paris-Saclay Food and Bioproduct Engineering / SayFood
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Interactions homme-aliment conception
• Partenaire(s) de recherche : Référent : AgroParisTech (France ; 2007-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-….)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Pignon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carole Prost, Laura Laguna-Cruanes, Mine Orlu, Valérie Guenard-Lampron
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Frédéric Pignon, Carole Prost

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Troubles de la déglutition

Analyse sensorielle

Salivation

Mots clés libres

Processus oral des aliments

Aliments personnalisés

Xérostomie

Substituts salivaires

Déglutition in vitro

Evaluation Sensorielle

Food oral processing

Personalized food

Xerostomia

Salivary substitute

In vitro swallowing

Sensory evaluation

Résumé

Les troubles de la déglutition sont l'une des principales causes de malnutrition et de déshydratation chez les personnes âgées. Cette étude présente une boîte à outils de méthodes précliniques pour évaluer les produits alimentaires destinés à pallier les symptômes des troubles de la salivation et de la déglutition. Une première illustration de cette approche concerne la conception de substituts salivaires naturels (SSN) et d'aliments semi-liquides à texture adaptée. Différents extraits naturels ont été produits et comparés à la salive humaine en termes de propriétés rhéologiques en cisaillement et en extension, ce qui a permis de sélectionner des formulations naturelles à base d'extraits de graines de lin au fort potentiel. La capacité de ces formulations à limiter les résidus oraux après déglutition a été confirmée à l'aide d'un simulateur de déglutition soft-robotique in vitro et par analyse sensorielle. L'impression 3D alimentaire a été aussi utilisée pour produire des aliments avec aux structures contrôlées afin d'adapter la texture d‘aliments solides. Une gamme intéressante de propriétés mécaniques a été obtenue. Les performances des NSS en matière d'hydratation et de lubrification de ces structures imprimées en 3D ont également été explorées in vitro.Cette étude démontre i) la pertinence de ces ou-tils précliniques, y compris les expériences in vitro simulant différents aspects de la transformation orale des aliments, pour faciliter le développement de produits alimentaires personnalisés et aliments destinés à des fins médicales spéciales ii) le fort potentiel des extraits de graines de lin comme SSN ou agent texturant, grâce à leurs propriétés rhéologiques et pouvoir lubrifiant et iii) l'intérêt de contrôler la structure des aliments par impression 3D, pour moduler leurs propriétés mécaniques et leur hydratation.

Swallowing disorders, also known as dysphagia, are a leading cause of malnutrition and dehydration for older people. In this study, a toolbox of preclinical methods is developed to evaluate food products to manage swallowing disorders and xerostomia, the dry mouth sensation induced by the alteration of salivary flow rate.As a first illustration of the use of these preclinical tools, different natural extracts were produced and compared to human saliva, in terms of both shear and extensional rheological properties. The most promising formulations, obtained from flaxseed extracts, were used to formulate natural salivary substitutes (NSS) and texture adapted semi liquid foods, to promote lubrication and address the needs of people suffering from xerostomia. In addition, the ability of NSSs and modified semi liquid foods to limit post-swallowing oral residues was determined with an in vitro soft-robotic swallowing simulator and con-firmed by sensory analysis on healthy subjects.Three-dimensional printing was used to produce foods with controlled structures, resulting in different yielding behaviors, paving the way to texture adaptation to manage sarcopenia. NSS performance in terms of hydration and lubrication of these 3D-printed structures was also explored, in vitro.This study highlights i) the relevance of this pre-clinical toolbox, including the in vitro experiments simulating food oral processing, to support the development of personalized food products and food for special medical purposes ii) the peculiar rheological properties and lubricity of flaxseed ex-tracts and their strong potential as a NSS or texture modifier, and iii) the interest of controlling food structure via 3D printing to modulate food hydration and the mechanical and yielding behavior.