一种可食用水凝胶及其制备方法和应用、包括可食用水凝胶的胃内填充剂技术

本发明专利技术提供了一种可食用水凝胶及其制备方法和应用，还提供了包含该可食用水凝胶的胃内填充剂。所述可食用水凝胶为多糖或多糖衍生物与二元酸的交联物，具有虹吸和毛细管功能的三维网络结构，在胃肠内具有极强的吸水、锁水能力，储能模量高，提供快速、持续的饱腹感，通过填充胃内空间降低食用热量，以达到更优的体重控制效果。本发明专利技术所述可食用水凝胶的制备方法在交联反应后无需洗涤，进一步降低制备成本。本发明专利技术所述可食用水凝胶可用于制备具有预防或治疗肥胖及由肥胖引起的内分泌疾病的食品、保健品或医疗器械。保健品或医疗器械。

【技术实现步骤摘要】
一种可食用水凝胶及其制备方法和应用、包括可食用水凝胶的胃内填充剂


[0001]本专利技术涉及食品、保健品或医疗器械
，尤其涉及一种可食用水凝胶及其制备方法和应用、包括可食用水凝胶的胃内填充剂。

技术介绍

[0002]据《The Lancet》杂志2016年报道，过去40年来，全球肥胖人数激增，从1975年的1亿500万，增长至2014年的6亿4100万。2020年12月23日，国新办发布的《中国居民营养与慢性病状况报告(2020)年》报告中指出，按中国标准计算(BMI指数在18.5
‑
23.9之间为正常体重、24.0
‑
27.9之间为超重、大于28.0的则为肥胖)，我国成年居民超重肥胖超过50％，约5 亿人。
[0003]超重和肥胖对身体有许多危害：(1)血压升高、血脂异常和冠心病的重要危险因素；(2)肥胖及与之伴随的胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的关键因素；(3)肥胖者的体重会给全身关节系统带来沉重负担，从而引起膝、髋关节等部位的疼痛、活动障碍；(4)超重或肥胖增加了某些癌症的风险；(5) 超重和肥胖还会引起睡眠呼吸暂停综合征、内分泌及代谢紊乱、胆囊疾病和脂肪肝等。
[0004]减重是肥胖患者和超重人群的共同愿望，目前减重的方式主要有：(1) 饮食习惯改善并伴随适量运动，但大多数人意志力和耐心不足，达不到理想效果；(2)食用促进代谢类、抑制食欲类、助泻剂及利尿剂类、加速脂肪分解等药物以及吸脂、针灸等减肥方法，这些方法副作用极大，治标不治本；(3)胃切除等外科手术，虽然减重效果较好，但风险较大，99％的人不接受。
[0005]可食用水凝胶作为胃内填充剂在减重领域的应用是近期发展的热门方向，可食用水凝胶可增加饱腹感，在消化系统中不被消化吸收且不提供任何能量，同时还可减少其他食物的摄入，达到减重目的。相对于其他减重方式，如节食、运动、药物和外壳手术等具有简单、安全、有效、接受度高等特点。
[0006]本领域公开了一些可辅助减重的可食用水凝胶，如CN107250164A公开了一种用于制造交联羧甲基纤维素的方法，不使用催化剂即可获得高储能模量及高介质摄取率的柠檬酸交联羧甲基纤维素，该方法的主要合成路径如下式所示：
[0007][0008]如上式所示，该方法不使用催化剂完成交联的机制主要是：柠檬酸的 C1
‑
羧基在高温下以及在极少量水存在下形成酸酐而活化，并且在无催化剂存在下与纤维素羟基反应形成酯。接着，C5羧基通过形成酸酐而活化并且与另一纤维素聚合物链的羟基反应，形成分子间共价交联，或与同一链的羟基应形成分子内共价交联。交联羧甲基纤维素由于存在附接至聚合物主链的离子基团而展现pH依赖性介质摄取，并且相较于较低pH值，在较高 pH值下的介质摄取量较高。该专利使用柠檬酸这种三元酸作为交联剂，交联结束后柠檬酸分子上的C2
‑
羧基保留在分子中导致交联产物的pH值较低，影响介质摄取量，因此这类可食用水凝胶虽具有吸水能力和较高弹性模量，但其胃液中的吸水量等增加饱腹感的功能仍有待提升。而另外一些可食用水凝胶虽具有较高的吸水性但难以在体内被降解，往往会积蓄在小肠中，难以排出人体。如中国专利CN111704730A公开了一种胃内超吸水凝胶初品及其制备方法，该专利用胱胺酸交联多糖吸水聚合物，胱胺酸主要从人的头发和猪毛等毛发中提取得到，极难溶于水，需要在酸性或碱性水溶液中溶解，交联多糖后残留物不容易用纯水洗去，人体食用后，需要口服还原性制剂将交联多糖降解。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，为了解决现有可食用水凝胶胃内填充效果不够显著的问题，本专利技术提供了一种吸水倍数高、储能模量高的可食用水凝胶。
[0010]本专利技术还提供了可食用水凝胶在制备预防或治疗肥胖及由肥胖引起的内分泌疾病的食品、保健品或医疗器械中的应用以及包含该可食用水凝胶的胃内填充剂。
[0011]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种可食用水凝胶，多糖或多糖衍生物与二元酸的交联物。
[0012]优选的，所述多糖或多糖衍生物与二元酸的交联物具有如下分子式：
[0013][0014]其中，R1选自(CH2)
n
、(CH2)
n
‑1(CHOH)
m
、(CH2)
n
‑1(CHCH3)
m
、(CH2)
n
‑1(CHCH3)
m
(CHOH)
p
、CH(CH2)
n
‑1COO(CH2)
m
‑1CH3、CH(CH2)
n
‑1O(CH2)
m
‑1CH3或(CH2)
n
‑1CHNH2；
[0015]R2选自O、NH、NHCO(CH2)
n
‑1CH3、NHCO(CH2)
n
‑1O(CH2)
m
‑1CH3、CH(CH2)
n
‑1OH、O(CH2)
n
、NH(CH2)
n
或N(CH2)
n
(CH2)
m
CH3中的一种或多种；
[0016]R3选自OH、(CH2)
n OH、(CH2)
n CHCH3OH、(CH2)
n
‑1O(CH2)
m
‑1CH3、COOH、 (CH2)
n COOH、COONa、COOK、(CH2)
n O(CH2)
m
‑1COONa、(CH2)
n O(CH2)
m
‑1COOK、 NH(CH2)
n
COOH或NHCO(CH2)
n
CH3中的一种或多种；
[0017]所述n、m或p为＞0的整数。
[0018]优选的，所述多糖或多糖衍生物选自羧甲基纤维素或其衍生物、海藻酸或其衍生物、淀粉或其衍生物、果胶或其衍生物、肝素或其衍生物、透明质酸或其衍生物和软骨素或其衍生物中的一种或多种。
[0019]优选的，所述二元酸选自酒石酸和/或苹果酸中的一种或两种。
[0020]本专利技术还提供了一种上述技术方案所述可食用水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0021](1)将二元酸和多糖或多糖衍生物溶解，得到复合溶液；
[0022](2)将所述复合溶液干燥，得到复合干燥物；
[0023](3)所述复合干燥物在不低于60℃的条件下反应，得到可食用水凝胶。
[0024]优选的，步骤(1)所述复合溶液中，多糖或多糖衍生物的浓度小于 200g/L。
[0025]优选的，步骤(3)所述反应温度在80
‑
120℃。
[0026]优选的，步骤(3)所述的反应时间为5分钟
‑
100小时。
[0027]优选的，对所述复合干燥物粉碎后再进行步骤(3)所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可食用水凝胶，其特征在于，所述可食用水凝胶为多糖或多糖衍生物与二元酸的交联物。2.根据权利要求1所述的可食用水凝胶，其特征在于，所述多糖或多糖衍生物与二元酸的交联物具有如下分子式：其中，R1选自(CH2)
n
、(CH2)
n
‑1(CHOH)
m
、(CH2)
n
‑1(CHCH3)
m
、(CH2)
n
‑1(CHCH3)
m
(CHOH)
p
、CH(CH2)
n
‑1COO(CH2)
m
‑1CH3、CH(CH2)
n
‑1O(CH2)
m
‑1CH3或(CH2)
n
‑1CHNH2；R2选自O、NH、NHCO(CH2)
n
‑1CH3、NHCO(CH2)
n
‑1O(CH2)
m
‑1CH3、CH(CH2)
n
‑1OH、O(CH2)
n
、NH(CH2)
n
或N(CH2)
n
(CH2)
m
CH3中的一种或多种；R3选自OH、(CH2)
n
OH、(CH2)
n
CHCH3OH、(CH2)
n
‑1O(CH2)
m
‑1CH3、COOH、(CH2)
n
COOH、COONa、COOK、(CH2)
n
O(CH2)
m
‑1COONa、(CH2)
n
O(CH2)

【专利技术属性】
技术研发人员：石秀凤，孔宇飞，张小牙，
申请(专利权)人：至睿生物江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：