一、引言：淀粉類食物的質(zhì)構(gòu)，是一個(gè)“會(huì)變"的動(dòng)態(tài)過(guò)程
淀粉類食物是全球多數(shù)膳食模式的重要主體，其所提供的碳水化合物，是人群膳食能量攝入的首要來(lái)源。它們的黏彈性和剪切變稀行為，造就了極其復(fù)雜的質(zhì)構(gòu)體驗(yàn)，而這正是它們吸引消費(fèi)者的核心。但淀粉類食物的質(zhì)構(gòu)復(fù)雜性不只體現(xiàn)在第一口的感覺(jué)上，更體現(xiàn)在口腔加工過(guò)程中持續(xù)發(fā)生的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變：餅干、面包、米制品和糯米食品，初始可能被感知為脆、酥、彈或黏彈，但隨著咀嚼進(jìn)行，以淀粉為主的多組分基質(zhì)會(huì)依次經(jīng)歷斷裂、吸水、唾液混合、軟化、黏附、聚集和食團(tuán)形成。質(zhì)構(gòu)感知隨之從第一口的感受，過(guò)渡到咀嚼后期、直至吞咽適宜性的體驗(yàn)。這種動(dòng)態(tài)演變并非簡(jiǎn)單的“質(zhì)構(gòu)變軟"，而是與淀粉富集基質(zhì)的理化結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān)。蛋白質(zhì)主導(dǎo)的食物，口腔加工由纖維結(jié)構(gòu)、凝膠網(wǎng)絡(luò)或蛋白聚集體的斷裂變形主導(dǎo)；脂質(zhì)主導(dǎo)的食物，感知更與熔融、潤(rùn)滑、乳液破乳和奶油感釋放相關(guān)；而淀粉類食物則同時(shí)受到機(jī)械破碎、唾液介導(dǎo)的水合、唾液淀粉酶活性、以及口腔內(nèi)淀粉顆粒或糊化網(wǎng)絡(luò)重塑的多重影響。非淀粉組分還通過(guò)改變基質(zhì)連續(xù)性、水結(jié)合、界面相互作用、潤(rùn)滑和食團(tuán)形成進(jìn)一步調(diào)制這一過(guò)程。總的來(lái)說(shuō)，淀粉類食物的口腔加工，是“結(jié)構(gòu)解體-唾液滲透-酶解軟化-黏附聚集-食團(tuán)重塑"的路徑。這條淀粉特異的加工路徑意味著，質(zhì)構(gòu)評(píng)估不能只依賴靜態(tài)儀器測(cè)量，單次壓縮、剪切或穿刺實(shí)驗(yàn)無(wú)法捕捉真實(shí)咀嚼中的連續(xù)轉(zhuǎn)變；感官評(píng)價(jià)又本質(zhì)主觀、依賴訓(xùn)練有素的品評(píng)員、耗時(shí)且難以跨個(gè)體跨實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化。肌電圖（EMG，electromyography）在 1980 年代就被引入食品科學(xué)用于口腔加工機(jī)制研究，作為一項(xiàng)記錄咀嚼肌和口周肌生物電信號(hào)的技術(shù)，提供了一個(gè)客觀、實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)口腔加工的方法，這也正是綜述的核心主題。
二、質(zhì)構(gòu)復(fù)雜性的根源：從淀粉的多尺度結(jié)構(gòu)到口腔內(nèi)的動(dòng)態(tài)演變
淀粉類食物質(zhì)構(gòu)復(fù)雜性的根本來(lái)源，是淀粉自身“分子-結(jié)晶-顆粒"的多尺度層級(jí)組織。直鏈/支鏈淀粉比例、鏈長(zhǎng)分布和分子纏結(jié)程度，調(diào)節(jié)著吸水、膨脹、糊化和老化過(guò)程，從而塑造硬度、脆度和黏附性等質(zhì)構(gòu)屬性。天然淀粉呈現(xiàn) A、B、C 三種結(jié)晶型，結(jié)晶多態(tài)性和雙螺旋有序度的差異，決定了顆粒對(duì)熱和水的響應(yīng)、糊化起點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)重塑行為。顆粒大小、形貌、表面性質(zhì)和結(jié)晶/無(wú)定形區(qū)域的空間排布，則進(jìn)一步?jīng)Q定受熱、剪切和咀嚼下的斷裂行為與碎片釋放，影響粉感、粉質(zhì)感和順滑感等屬性。長(zhǎng)淀粉鏈跨越結(jié)晶與無(wú)定形區(qū)域，通常增強(qiáng)凝膠穩(wěn)定性和彈性；富含短支鏈的系統(tǒng)則更易膨脹，產(chǎn)生更軟更黏的質(zhì)構(gòu)。真實(shí)食品中，非淀粉組分通過(guò)特定的分子和基質(zhì)級(jí)互作調(diào)節(jié)凝膠形成。脂質(zhì)（尤其脂肪酸或乳化劑）可與直鏈淀粉形成 V 型復(fù)合物，限制顆粒膨脹和直鏈溶出，改善加熱剪切下的糊穩(wěn)定性并改變老化行為；蛋白質(zhì)可競(jìng)爭(zhēng)水分、破壞淀粉-淀粉氫鍵而弱化凝膠，也可在參與連續(xù)蛋白-淀粉網(wǎng)絡(luò)時(shí)強(qiáng)化基質(zhì)；淀粉-蛋白-脂質(zhì)還能形成比二元淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物短程有序度和結(jié)晶度更高的三元復(fù)合物，進(jìn)一步改變口腔加工中的黏度發(fā)展、凝膠彈性和食團(tuán)形成性質(zhì)。口腔加工使這些結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈演變：咀嚼的壓縮和剪切力破壞凝膠網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致基質(zhì)碎裂、內(nèi)部區(qū)域更多暴露于唾液，接觸面積增大又加速唾液浸潤(rùn)、水分滲透和酶解。淀粉的可濕性由多尺度結(jié)構(gòu)特征協(xié)同控制。淀粉分子豐富的羥基賦予固有親水性，而結(jié)晶有序度和無(wú)定形區(qū)域比例調(diào)節(jié)水分滲透速率。A 型淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)相對(duì)致密，B 型淀粉結(jié)晶排布更開(kāi)放、含水量更高，利于水分進(jìn)入和擴(kuò)散。膨脹多孔的脆性淀粉類食品是最典型的例子：新鮮爆米花疏松多孔的三維互聯(lián)微孔網(wǎng)絡(luò)提供縱橫雙向的連續(xù)毛細(xì)通路，加上水溶性結(jié)晶態(tài)淀粉的存在，使水滴可在 40 毫秒內(nèi)潤(rùn)濕，并伴隨即刻結(jié)構(gòu)坍塌。這一快速潤(rùn)濕-坍塌過(guò)程，恰好解釋了口腔加工中“初始脆感"向“軟化"的轉(zhuǎn)變。
圖1（原文 Fig. 1）：口腔加工中淀粉的多尺度結(jié)構(gòu)演變。淀粉類食物在剪切、壓縮、唾液潤(rùn)滑和唾液淀粉酶水解作用下，發(fā)生從顆粒結(jié)構(gòu)到分子鏈、凝膠網(wǎng)絡(luò)的分層級(jí)重塑——包括顆粒水合膨脹與溶出、結(jié)晶/無(wú)定形片層改變、分子鏈降解和凝膠網(wǎng)絡(luò)漸進(jìn)重組。
三、為什么傳統(tǒng)方法不夠？——TPA、流變與 EMG 的定位差異
評(píng)估淀粉類食物質(zhì)構(gòu)的主流方法有三類。質(zhì)構(gòu)分析儀（如 TPA 質(zhì)構(gòu)剖面分析）通過(guò)壓縮、穿刺、剪切、拉伸等測(cè)試記錄力-時(shí)間或力-位移曲線，提取硬度、內(nèi)聚性、彈性、黏附性、咀嚼性和膠黏性等參數(shù)，適合表征固體和半固體食物的整體質(zhì)構(gòu)（Fig. 2A）。流變儀關(guān)注連續(xù)剪切或振蕩載荷下的流動(dòng)與變形，測(cè)量表觀黏度、屈服應(yīng)力、儲(chǔ)能模量（G′）和損耗模量（G″），更適合表征半固體、膠體等復(fù)雜體系的黏彈性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性（Fig. 2B）。但本質(zhì)上，兩者都是體外（ex vivo）儀器測(cè)量，反映的是預(yù)設(shè)機(jī)械條件下樣品的理化性質(zhì)。感官評(píng)價(jià)提供人類感知的直接信息，但本質(zhì)主觀、需要訓(xùn)練有素的品評(píng)員，跨個(gè)體和跨實(shí)驗(yàn)室的重現(xiàn)性有限。而肌電圖（EMG）的獨(dú)特定位在于：它從人類口腔加工的視角評(píng)估質(zhì)構(gòu)相關(guān)生理響應(yīng)。通過(guò)記錄咀嚼中咬肌、顳肌等咀嚼肌的肌電活動(dòng)，提取咀嚼周期、咀嚼時(shí)長(zhǎng)、信號(hào)振幅和積分肌電等參數(shù)（Fig. 2C）。與傳統(tǒng)質(zhì)構(gòu)儀和流變儀相比，EMG 的核心優(yōu)勢(shì)是能夠在食物物理性質(zhì)與人類口腔生理響應(yīng)之間架起橋梁：它捕捉的是食物質(zhì)構(gòu)隨時(shí)間演變過(guò)程中肌肉激活模式的實(shí)時(shí)調(diào)整，從而把質(zhì)構(gòu)的時(shí)間演化與口腔加工中的生理響應(yīng)直接聯(lián)系起來(lái)，揭示質(zhì)構(gòu)感知背后的生理機(jī)制。同時(shí)，肌電圖 可與質(zhì)構(gòu)分析、流變測(cè)量和感官評(píng)價(jià)協(xié)同，共同構(gòu)建更全面的質(zhì)構(gòu)評(píng)估框架。但是讀到這可能要問(wèn)，感官和肌電圖都要人的參與，到底優(yōu)勢(shì)在哪呢？EMG 與感官評(píng)價(jià)都需要真實(shí)的人在真實(shí)進(jìn)食中參與，但感官評(píng)價(jià)采集的是人的主觀感知（"我覺(jué)得硬不硬、好不好吃"，受口味、情緒和訓(xùn)練水平影響，事后打分、顆粒度粗）；EMG 采集的是咀嚼肌產(chǎn)生的客觀生理電信號(hào)（微伏級(jí)、全程連續(xù)、每秒上千次采樣），反映的是"肌肉實(shí)際干了多少活"這一客觀物理事實(shí)，還能捕捉到人自己意識(shí)不到的細(xì)節(jié)（如黏性食物對(duì)張口肌的額外激活）。因此 EMG 的優(yōu)勢(shì)不是替代感官評(píng)價(jià)，而是補(bǔ)上感官評(píng)價(jià)缺失的"生理響應(yīng)"維度。
圖2（原文 Fig. 2）：食物質(zhì)構(gòu)表征方法的對(duì)比。（A）TPA 與黏附性測(cè)試，量化硬度、內(nèi)聚性、彈性等宏觀質(zhì)構(gòu)參數(shù)；（B）流變測(cè)量（剪切、頻率掃描、振幅掃描），闡明材料黏彈行為；（C）咀嚼過(guò)程中的 EMG 信號(hào)及其特征提取，將感官質(zhì)構(gòu)屬性與口腔加工行為聯(lián)系起來(lái)。
四、EMG方法學(xué)：從肌肉電信號(hào)到質(zhì)構(gòu)參數(shù)
肌電信號(hào)反映的是中樞運(yùn)動(dòng)控制下、脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元激活的骨骼肌纖維動(dòng)作電位總和，可通過(guò)表面電極在咀嚼和吞咽等功能性動(dòng)作中無(wú)創(chuàng)檢測(cè)。一套完整的肌電圖（EMG）系統(tǒng)通常包括電極、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和信號(hào)處理單元。在口腔動(dòng)力學(xué)研究中，電極（通常為一次性銀-氯化銀表面電極）須依據(jù)嚴(yán)格解剖標(biāo)準(zhǔn)精確放置于目標(biāo)肌肉肌腹——咬肌、顳肌前束、二腹肌前腹和頦舌肌等，電極間距通常為 5–20 毫米以優(yōu)化信號(hào)質(zhì)量、減少相鄰肌肉串?dāng)_。由于皮膚表面采集的原始 EMG 信號(hào)十分微弱（典型在微伏級(jí)），易受環(huán)境噪聲干擾，需要高性能生物電放大器進(jìn)行放大和預(yù)濾波，抑制基線漂移和高頻噪聲；隨后由模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字化，采樣率通常不低于 1000 赫茲，分辨率（如 16 位或 24 位）決定信號(hào)細(xì)節(jié)和動(dòng)態(tài)范圍。放大數(shù)字化后的 EMG 信號(hào)通常經(jīng)帶通濾波（典型 20–500 赫茲）以衰減運(yùn)動(dòng)偽跡和高頻噪聲，并以 50 或 60 赫茲陷波濾波抑制工頻干擾，隨后進(jìn)行全波整流和均方根（RMS）平滑。常用軟件包括 OpenSignals 和 LabChart 8。EMG 口腔加工參數(shù)可分為三類：時(shí)域指標(biāo)（如積分肌電 iEMG，反映累積肌肉活動(dòng)）、頻域指標(biāo)（如頻譜能量分布，表征肌肉激活模式和疲勞相關(guān)變化），以及時(shí)間指標(biāo)（咀嚼周期數(shù)、周期時(shí)長(zhǎng)、肌肉激活潛伏期，揭示神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)模式，F(xiàn)ig. 4 與 Table 1）。參考電極通常置于腕部或手背以降低電噪聲；個(gè)體間肌肉活動(dòng)差異主要通過(guò)歸一化處理解決，歸一化到最大自主收縮（MVC）或某一參考樣品。實(shí)驗(yàn)前須用合適的參考材料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)歸一化為參考樣品百分比后，比使用原始表面肌電數(shù)據(jù)更具臨床相關(guān)性。
圖3（原文 Fig. 3）：咀嚼與吞咽過(guò)程中 EMG 信號(hào)采集與處理系統(tǒng)示意圖。（A）雙極表面電極放置；（B）信號(hào)處理方法（帶通濾波、陷波濾波、整流、RMS 平滑等）；（C）咀嚼過(guò)程的 EMG 信號(hào)；（D）吞咽過(guò)程的 EMG 信號(hào)。
圖4（原文 Fig. 4）：EMG 峰形分析與對(duì)應(yīng)信號(hào)參數(shù)。從咀嚼序列的肌電峰中提取幅度、時(shí)長(zhǎng)、爆發(fā)（burst）數(shù)、積分肌電等參數(shù)，用于量化咀嚼功、肌肉激活強(qiáng)度與口腔加工行為。五、四大質(zhì)構(gòu)屬性如何用 EMG 解碼？
肌電圖（EMG）通過(guò)振幅、積分肌電、爆發(fā)時(shí)長(zhǎng)、咀嚼周期數(shù)和總咀嚼時(shí)間等參數(shù)，把淀粉類食物的質(zhì)構(gòu)屬性與口腔加工響應(yīng)聯(lián)系起來(lái)。需要強(qiáng)調(diào)的是，咀嚼中 EMG 信號(hào)的變化反映的是多個(gè)持續(xù)演變質(zhì)構(gòu)屬性疊加的神經(jīng)肌肉需求，而非單一屬性的變化：初始硬度或脆度主要決定早期咀嚼負(fù)荷和 EMG 振幅，而唾液混合和淀粉水合則在中后期逐漸降低抗斷裂能力、同時(shí)增加黏附性、內(nèi)聚性或彈性。本綜述選取硬度、脆度、黏附性、彈性四個(gè)代表性維度展開(kāi)。5.1 硬度：決定早期咀嚼負(fù)荷的首要屬性
硬度在咀嚼早期即觸發(fā)強(qiáng)烈的 EMG 響應(yīng)：米飯硬度分級(jí)（UDF 1–4）研究顯示，硬度與咀嚼振幅、肌肉功、咀嚼序列數(shù)和總時(shí)長(zhǎng)正相關(guān)；蒸谷米因淀粉老化變硬，顯著抬高早期咀嚼階段咬肌的振幅和爆發(fā)時(shí)長(zhǎng)，而糊化更充分的普通米飯則降低破碎所需的機(jī)械功。5.2 脆度：快速脆性斷裂與早期肌肉響應(yīng)的“短促"特征
低水分淀粉類食物的脆度源于剛性玻璃態(tài)基質(zhì)在咀嚼時(shí)的快速脆性斷裂，反映在 EMG 上是短的爆發(fā)時(shí)長(zhǎng)和銳利激活。不同脆性食物的咀嚼策略不同：餅干這類硬脆食品從早期垂直壓縮轉(zhuǎn)向后期水平剪切，且需比脆性果蔬更大的咬合力才能在唾液軟化前啟動(dòng)斷裂；薯片這類高孔隙膨化食品則只需較低的咀嚼負(fù)荷。薯片研究顯示，感官脆度與平均咀嚼功負(fù)相關(guān)、與咀嚼次數(shù)正相關(guān)（更脆則每次咀嚼肌負(fù)荷更小，但干燥細(xì)碎顆粒需要更多咀嚼混合唾液才能成團(tuán)）。5.3 黏附性：中后期“持久"的肌肉活動(dòng)負(fù)擔(dān)
黏附性源于食團(tuán)內(nèi)部的內(nèi)聚力與食團(tuán)和牙齒、上顎的黏附作用，支鏈淀粉富集的體系黏性更強(qiáng)。與硬度、脆度在咀嚼早期即激發(fā)強(qiáng)響應(yīng)不同，黏附性對(duì) EMG 的影響延遲而持久，在咀嚼中后期才體現(xiàn)：年糕、米飯逐漸水合成黏附食團(tuán)，需要持續(xù)用力克服黏附阻力，表現(xiàn)為延長(zhǎng)的肌肉活動(dòng)、更多的咀嚼周期和更長(zhǎng)的總時(shí)長(zhǎng)。年糕的內(nèi)聚性和黏附性都強(qiáng)于米飯，因此吞咽前需更多咀嚼。黏性食物還會(huì)特異性激活張口肌（二腹肌）和舌肌（分離牙弓、清除黏膜殘留），年糕過(guò)度黏附甚至?xí)黾油萄孰y度（舌骨上肌 EMG 振幅和時(shí)長(zhǎng)改變）。5.4 彈性：對(duì)抗回彈的“持續(xù)張力"
彈性指食物去除外力后恢復(fù)原狀的能力，像年糕、面條、發(fā)酵面包等凝膠狀食品，其糊化淀粉分子通過(guò)氫鍵和分子纏結(jié)形成彈性網(wǎng)絡(luò)。彈性食物咀嚼中不驟然坍塌，而是持續(xù)變形、回彈，對(duì)應(yīng)獨(dú)特的神經(jīng)肌肉策略：年糕的儀器硬度低于米飯，卻誘導(dǎo)了更高的每口咬肌積分肌電。因?yàn)殚]口肌不僅要克服屈服阻力，還要持續(xù)對(duì)抗回彈和變形阻力。彈性食物因此需要更多咀嚼周期才能達(dá)到吞咽閾值，中后期 EMG 振幅和爆發(fā)時(shí)長(zhǎng)衰減更慢，爆發(fā)時(shí)長(zhǎng)可能成為區(qū)分彈性響應(yīng)與硬度主導(dǎo)咀嚼的敏感指標(biāo)（印度蒸米糕 idli 研究證實(shí)中段爆發(fā)時(shí)長(zhǎng)與彈性感知強(qiáng)相關(guān)）。
圖5（原文 Fig. 5）：代表性質(zhì)構(gòu)屬性及其對(duì)應(yīng)神經(jīng)肌肉響應(yīng)在口腔加工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)演變。硬度與脆度主要驅(qū)動(dòng)早期咀嚼負(fù)荷（短爆發(fā)、高振幅），黏附性在中后期表現(xiàn)為持久的肌肉活動(dòng)（更多周期、更長(zhǎng)總時(shí)長(zhǎng)），彈性則體現(xiàn)為對(duì)抗回彈的持續(xù)張力（高每口 iEMG、更寬波形）。六、EMG 監(jiān)測(cè)口腔加工動(dòng)態(tài)：從食團(tuán)到健康
除了質(zhì)構(gòu)屬性，肌電圖（EMG）還能實(shí)時(shí)記錄肌肉活動(dòng)，揭示口腔加工的動(dòng)態(tài)過(guò)程，包括食團(tuán)形成與破碎、質(zhì)構(gòu)接受度與偏好預(yù)測(cè)、咀嚼行為對(duì)消化代謝健康的影響、以及吞咽負(fù)擔(dān)評(píng)估。食團(tuán)動(dòng)態(tài)方面， 研究通常把咀嚼序列劃分為早、中、晚三期：早期 EMG 振幅和頻率特征主要反映食物的初始質(zhì)構(gòu)和瞬時(shí)變形行為；中后期淀粉基質(zhì)微結(jié)構(gòu)被唾液酶和咀嚼力逐漸破壞，通常表現(xiàn)為 EMG 振幅下降和咀嚼節(jié)律趨于規(guī)律。偏好預(yù)測(cè)方面，EMG 把動(dòng)態(tài)質(zhì)構(gòu)轉(zhuǎn)化為可量化特征：肌肉活動(dòng)振幅關(guān)聯(lián)瞬間最大咬合需求（機(jī)械負(fù)荷的生理代理），每口肌肉活動(dòng)和總肌肉活動(dòng)更接近咀嚼功或總體費(fèi)力程度，與儀器測(cè)得的斷裂功密切對(duì)應(yīng)。高硬度低黏附的米飯會(huì)增加咀嚼次數(shù)、時(shí)長(zhǎng)和總咀嚼肌活動(dòng)，抬高口腔加工負(fù)擔(dān)、降低消費(fèi)者喜愛(ài)度——即便儀器硬度相當(dāng)?shù)臉悠罚じ叫圆町惾钥杀?EMG 活動(dòng)和咀嚼行為清晰區(qū)分。一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是咀嚼方式本身就能改變接受度：以卡拉膠凝膠化的土豆泥為模型，固定頻率節(jié)拍咀嚼雖不顯著增加咀嚼次數(shù)，卻延長(zhǎng)了咀嚼時(shí)長(zhǎng)并重新分配了肌肉群出力（顳肌貢獻(xiàn)更大），導(dǎo)致濕潤(rùn)度、黏附性和內(nèi)聚性等感知維度系統(tǒng)性偏移，而固定頻率條件下的整體偏好反而更高。消化健康層面，咀嚼會(huì)通過(guò)改變食團(tuán)顆粒大小分布、比表面積和唾液混合程度，調(diào)節(jié)淀粉對(duì)消化酶的可及性：米飯中細(xì)顆粒比例與 45 分鐘血糖峰值和血糖增量曲線下面積（iAUC）顯著相關(guān)。進(jìn)食方式同樣影響代謝結(jié)局——用筷子吃白米飯的血糖生成指數(shù)（GI）約 68、用勺子約 81，差異主要?dú)w因于更小的單口量、更多的口數(shù)和更慢的進(jìn)食速率；口數(shù)與 iAUC 負(fù)相關(guān)，單口量與 iAUC 正相關(guān)。但綜述特別提醒：EMG 不應(yīng)被視為血糖指數(shù)的直接預(yù)測(cè)器，而是量化咀嚼行為的生理工具——高抗性淀粉粳米飯雖降低了模擬消化中的葡萄糖釋放速率，卻因更硬（且黏性更低）而大幅降低了整體喜愛(ài)度，提示"增加口腔加工負(fù)擔(dān)以減緩淀粉消化"這一潛在益處常伴隨質(zhì)構(gòu)接受度的代價(jià)。吞咽負(fù)擔(dān)與吞咽困難（dysphagia）評(píng)估方面，需區(qū)分年齡相關(guān)生理衰退與病理性吞咽困難：前者主要表現(xiàn)為口腔肌儲(chǔ)備下降、咀嚼效率降低和對(duì)質(zhì)構(gòu)變化的適應(yīng)減弱；后者更直接與食團(tuán)轉(zhuǎn)運(yùn)受損、神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)異常和吞咽安全性下降相關(guān)。EMG 研究顯示，老年人每口肌肉活動(dòng)低于年輕人，但通過(guò)增加咀嚼次數(shù)和咀嚼時(shí)長(zhǎng)代償，總吞咽前 EMG 活動(dòng)相當(dāng)；且年輕人咀嚼中 EMG 振幅逐漸下降、老年人這一調(diào)整不明顯，提示其對(duì)口內(nèi)漸進(jìn)質(zhì)構(gòu)變化的適應(yīng)減弱。病理性吞咽困難則需重點(diǎn)關(guān)注舌骨下肌群（頦下肌、舌骨上肌）的激活模式，更長(zhǎng)的激活時(shí)長(zhǎng)或改變的振幅可能提示代償性用力或異常神經(jīng)肌肉募集。吞咽困難友好食品不應(yīng)只看流變性質(zhì)或 IDDSI（國(guó)際吞咽困難飲食標(biāo)準(zhǔn)化倡議）等級(jí)：IDDSI 0–2 級(jí)質(zhì)構(gòu)改良液體中，黏度和等級(jí)越高、感知吞咽容易度越低，伴隨的口腔加工和吞咽相關(guān) EMG 活動(dòng)也越高。七、影響 EMG 響應(yīng)的因素：基質(zhì)、個(gè)體與行為控制
同一標(biāo)準(zhǔn)化淀粉食品被不同人食用時(shí)，咀嚼策略存在顯著個(gè)體差異：研究識(shí)別出快速進(jìn)食者、慢速進(jìn)食者和高能量進(jìn)食者等咀嚼行為亞群，且不同咀嚼模式與對(duì)模型凝膠硬度和橡膠感的感知相關(guān)。唾液分泌和口腔環(huán)境也是重要變異來(lái)源，廣義加性模型分析顯示，唾液流速和黏蛋白濃度與咀嚼頻率和時(shí)長(zhǎng)呈非線性負(fù)相關(guān)；唾液分泌較低的個(gè)體因口腔潤(rùn)滑效率下降，可能需要延長(zhǎng)咀嚼來(lái)促進(jìn)淀粉基質(zhì)的水合和聚集。特定生理?xiàng)l件還會(huì)改變咀嚼節(jié)律：從鼻呼吸轉(zhuǎn)為口呼吸時(shí)，為維持氣道通暢咀嚼運(yùn)動(dòng)會(huì)中斷，導(dǎo)致咬肌平均肌電圖（EMG）振幅降低、咀嚼效率下降，并以增加咀嚼周期數(shù)作為代償。咀嚼并非純粹的自動(dòng)反射，行為控制和外部指令可調(diào)節(jié) EMG 模式：受試者能有意識(shí)地調(diào)節(jié)咀嚼頻率從而改變質(zhì)構(gòu)感知；當(dāng)被要求“充分咀嚼"時(shí)，人們并非簡(jiǎn)單地增大咬合力，而是縮短每個(gè)咀嚼周期的爆發(fā)時(shí)長(zhǎng)、降低舌骨上肌負(fù)荷，以實(shí)現(xiàn)更細(xì)的食團(tuán)粉碎。這凸顯了感官和 EMG 評(píng)估中標(biāo)準(zhǔn)化指令的重要性。外部進(jìn)食條件和攝入模式同樣調(diào)制咀嚼動(dòng)態(tài)：餐具、食物大小和形狀影響單口體積和食團(tuán)初始結(jié)構(gòu)；面條吸食等特定進(jìn)食行為涉及唇、舌、頰和頜的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生不同于常規(guī)咀嚼的 EMG 模式。
圖6（原文 Fig. 6）：影響口腔加工中 EMG 響應(yīng)的因素總覽。食物基質(zhì)理化性質(zhì)（直鏈/支鏈比、分子量分布、糊化老化狀態(tài)、顆粒 vs 凝膠形態(tài)）、個(gè)體生理差異（咀嚼習(xí)慣、唾液分泌、牙列狀態(tài)）、以及行為控制與外部因素（進(jìn)食指令、餐具、食物形態(tài)）共同調(diào)制 EMG 響應(yīng)。八、挑戰(zhàn)與未來(lái)：從實(shí)驗(yàn)室信號(hào)到智能口腔加工
綜述列出肌電圖（EMG）應(yīng)用的三重挑戰(zhàn)。其一，EMG 測(cè)的不是食物質(zhì)構(gòu)本身，而是質(zhì)構(gòu)變化引發(fā)的神經(jīng)肌肉響應(yīng)，振幅看似定量，本質(zhì)上應(yīng)視為相對(duì)測(cè)量，不能跨個(gè)體、甚至不能跨同一人的不同實(shí)驗(yàn)設(shè)置直接比較。其二，EMG 信號(hào)同時(shí)受食物結(jié)構(gòu)屬性和個(gè)體口腔生理特征影響，咀嚼習(xí)慣、牙列狀態(tài)、咬合力、唾液分泌、舌運(yùn)動(dòng)功能和吞咽能力都會(huì)改變肌肉激活模式，同一食物在不同個(gè)體可誘導(dǎo)不同響應(yīng)。其三，單獨(dú) EMG 不足以完整解釋淀粉類食物在口腔中的動(dòng)態(tài)質(zhì)構(gòu)轉(zhuǎn)變，咀嚼中機(jī)械破碎、唾液潤(rùn)濕、酶解、黏附、聚集、食團(tuán)形成和吞咽準(zhǔn)備同時(shí)發(fā)生，難以把 EMG 響應(yīng)歸因到某一孤立的質(zhì)構(gòu)屬性。因此作者指出：當(dāng)前 EMG 研究的瓶頸不是信號(hào)采集本身，而是如何在復(fù)雜食物結(jié)構(gòu)變化和個(gè)體生理變異背景下，以機(jī)制上有意義的方式對(duì)肌肉電活動(dòng)進(jìn)行歸一化、歸因和解釋。未來(lái)方向首先是標(biāo)準(zhǔn)化：需要建立 EMG 采集與分析的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，涵蓋電極放置、肌肉選擇、采樣頻率、濾波流程、歸一化方法、特征提取和報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)，以降低實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)數(shù)據(jù)解讀的影響。其次是多模態(tài)整合：EMG 應(yīng)與質(zhì)構(gòu)分析、流變測(cè)量、聲學(xué)信號(hào)、頜運(yùn)動(dòng)學(xué)、舌壓測(cè)量、唾液特征、食團(tuán)結(jié)構(gòu)分析、感官評(píng)價(jià)、腦電（EEG）和面部表情分析融合，構(gòu)建同時(shí)描述食物結(jié)構(gòu)、口腔加工行為、生理響應(yīng)與感知情感響應(yīng)的多模態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)能幫助從復(fù)雜 EMG 信號(hào)中提取潛在模式，但模型若不受食物結(jié)構(gòu)、口腔生理和感官機(jī)制約束，可能停留在統(tǒng)計(jì)相關(guān)層面而無(wú)法產(chǎn)生可解釋的科學(xué)結(jié)論，未來(lái)智能算法與 EMG 的整合，不應(yīng)只關(guān)注預(yù)測(cè)精度，還要回答“為什么特定的淀粉結(jié)構(gòu)、糊化程度、老化狀態(tài)和食團(tuán)形成行為會(huì)引發(fā)特定的肌肉響應(yīng)"。在此基礎(chǔ)上，柔性電子、無(wú)線傳感和可穿戴設(shè)備有望推動(dòng) EMG 從實(shí)驗(yàn)室分析工具走向?qū)崟r(shí)口腔加工監(jiān)測(cè)技術(shù)，并為仿生咀嚼系統(tǒng)、機(jī)器人口腔加工平臺(tái)和個(gè)性化食品設(shè)計(jì)提供更可靠的生理依據(jù)。
圖7（原文 Fig. 7）：淀粉類食物的智能質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)與工程。整合 EMG 特征、咀嚼軌跡、咬合力、食團(tuán)形成行為、食物結(jié)構(gòu)參數(shù)、腦電神經(jīng)響應(yīng)和面部表情感知線索，構(gòu)建以人體生理和感知響應(yīng)為中心的智能質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，推動(dòng)淀粉類食品向精準(zhǔn)化、個(gè)性化和機(jī)制引導(dǎo)設(shè)計(jì)發(fā)展。九、總結(jié)：質(zhì)構(gòu)不是材料的靜態(tài)屬性，而是“吃出來(lái)"的動(dòng)態(tài)結(jié)果
這篇綜述的落點(diǎn)很清晰：淀粉類食物質(zhì)構(gòu)不是靜態(tài)的材料屬性，而是食物結(jié)構(gòu)、口腔加工行為與人體生理響應(yīng)三者相互作用產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)感知結(jié)果。咀嚼和吞咽中，機(jī)械破碎、唾液潤(rùn)濕、酶解、食團(tuán)形成和神經(jīng)肌肉調(diào)控共同塑造了感知到的硬度、脆度、黏附性和彈性。肌電圖（EMG）通過(guò)量化肌肉激活模式、咀嚼努力、時(shí)間協(xié)調(diào)和吞咽相關(guān)活動(dòng)，為捕捉這些動(dòng)態(tài)響應(yīng)提供了一條生理學(xué)路徑，從而補(bǔ)充了傳統(tǒng)質(zhì)構(gòu)分析、流變學(xué)和感官評(píng)價(jià)的不足，把食物結(jié)構(gòu)性質(zhì)與實(shí)時(shí)口腔加工行為連接起來(lái)。現(xiàn)有證據(jù)表明，EMG 在表征質(zhì)構(gòu)相關(guān)加工負(fù)荷、個(gè)體間差異、消化影響和吞咽困難等脆弱人群的吞咽問(wèn)題方面尤其有價(jià)值。但其更廣泛的應(yīng)用需要標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)協(xié)議、改進(jìn)信號(hào)解讀并審慎對(duì)待個(gè)體變異性。隨著可穿戴傳感、人工智能和仿生口腔加工系統(tǒng)的進(jìn)步，EMG 有望推動(dòng)淀粉類食品評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)，從靜態(tài)質(zhì)構(gòu)測(cè)量走向更生理化、個(gè)體化和智能化的框架。對(duì)食品科學(xué)研究者而言，這篇綜述最大的提醒是：當(dāng)你下一次咬下一口米飯或餅干時(shí)，你感知到的“質(zhì)構(gòu)"其實(shí)是一場(chǎng)發(fā)生在口腔里的、可被電信號(hào)捕捉的動(dòng)態(tài)事件。注：本文僅用于非商業(yè)性學(xué)術(shù)交流，若涉及文字、圖片版權(quán)爭(zhēng)議，請(qǐng)?zhí)峁?quán)屬證明聯(lián)系我們，我們將第一時(shí)間核實(shí)處理。
文章來(lái)源：微信公眾號(hào)曉食國(guó)際、《Decoding Complex Texture of Starchy Foods During Oral Processing: Electromyographic Insights and Future Horizons》
