[发明专利]超吸收性材料及其制备方法

说明书

本发明提供了由琼脂和一种或多种水溶性天然多糖组成的超吸收性材料，以及包含这种超吸收性材料的膳食组合物。所公开的超吸收性材料具有多种食品和治疗应用，并且可用作营养物和治疗剂的装载载体。本文还提供了制备这种超吸收性材料的方法。

相关申请的交叉引用

本申请主张于2018年8月10日提交的美国临时专利申请号62/717，644的权益，其全部内容通过引用合并于本文。

技术领域

本公开涉及由琼脂、角叉菜胶、琼脂和一种或多种水溶性天然多糖的混合物、或角叉菜胶与一种或多种水溶性天然多糖的混合物制备的超吸收性材料，以及制备这种超吸收性材料的方法。所述超吸收性材料在食品和保健品工业领域或作为递送载体具有多种应用。

背景技术

随着生活水平的提高，生活方式的日益加快的同时运动减少以及不规律饮食，肥胖或超重人群的增长速度惊人。《新英格兰医学杂志》最近发表的一项研究预测，现在57.3％的儿童到35岁时会肥胖。这种严峻的预测突出了肥胖带来的毁灭性健康问题。肥胖症是全世界的主要社会和经济负担，每年用于肥胖相关疾病的医疗保健费用高达两万亿美元。肥胖是许多医学并发症的根本原因，例如糖尿病、高血压、高胆固醇以及各种心脑血管疾病。肥胖的健康风险现已得到公认，作为对抗肥胖的主要手段，通过健康饮食和锻炼控制体重已受到广泛关注。大量研究表明，高糖和高脂肪饮食是肥胖的主要原因。当摄入的食物中含有过多的卡路里时，人体吸收的卡路里将超过正常使用量，多余的卡路里将以脂肪的形式储存，从而导致肥胖。因此，控制食物卡路里的摄入量是控制体重的关键策略。

市场上有许多不同类型的减肥饮食。其中一类含有主要功能成分，包括膳食纤维，有时还补充有其他必需营养素。这些优化的膳食产品用于替代高热量饮食，以减少卡路里摄入并增加饱腹感。因此，在本领域中需要开发包含天然多糖的改良膳食产品，当食用少量该产品时，可以引起饱腹感。

发明综述

在一个方面中，本发明提供了一种超吸收性材料，其包含琼脂、角叉菜胶、琼脂和一种或多种水溶性天然多糖的组合、或角叉菜胶与一种或多种水溶性天然多糖的组合。在一些实施方式中，所述超吸收性材料包括至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％或至少95％(重量％)的琼脂。在一些实施方式中，所述超吸收性材料包含至少20％(重量％)的角叉菜胶。琼脂或角叉菜胶和一种或多种水溶性天然多糖在超吸收性材料中不形成任何化学交联，而是形成由冷冻凝胶化或冷冻结构诱导的强烈的分子相互作用，从而形成高度多孔的网络结构。在中性pH和模拟人胃条件的低pH溶液下，多孔网络结构在干燥和再水化过程中高度稳定且可逆。所述超吸收性材料在室温下(例如，15℃至25℃)或在人体温度下(例如，35℃至41℃)，以及在中性pH条件或人胃pH条件下具有很强的溶胀能力。再水化时，该超吸收性材料可以在少于2小时、少于1.5小时、少于1小时、少于30分钟或少于15分钟(例如，少于25分钟)内迅速膨胀，在中性pH或人胃pH条件下，至少24小时、至少36小时或至少48小时内保持明确的形状。在一些实施方式中，再水化后，该超吸收性材料可以在不到25分钟的时间内迅速膨胀，并在中性pH或人胃pH条件下保持明确的形状至少24小时。