CN113854567A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明涉及食品、保健品或医疗器械技术领域，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。
背景技术
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。
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。
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。
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。
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：
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。
发明内容
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，本发明提供了一种吸水倍数高、储能模量高的可食用水凝胶。
本发明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。
为了实现上述发明目的，本发明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。
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：
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)mCH3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)m-1COOK、 NH(CH2)nCOOH或NHCO(CH2)nCH3中的一种或多种；
所述n、m或p为＞0的整数。
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。
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。
本发明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：
(1)将二元酸和多糖或多糖衍生物溶解，得到复合溶液；
(2)将所述复合溶液干燥，得到复合干燥物；
(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。
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。
优选的，步骤(3)所述反应温度在80-120℃。
优选的，步骤(3)所述的反应时间为5分钟-100小时。
优选的，对所述复合干燥物粉碎后再进行步骤(3)所述的反应；或，所述步骤(3)所述反应后对反应物进行粉碎。
本发明还提供了前述技术方案所述的可食用水凝胶或上述技术方案所述制备方法得到的可食用水凝胶在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、保健品或医疗器械中的应用。
本发明还提供了一种胃内填充剂，包括前述技术方案所述的可食用水凝胶或前述技术方案所述制备方法得到的可食用水凝胶和辅料。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明提供的可食用水凝胶以二元酸为交联剂，二元酸与多糖或多糖衍生物通过酯化反应交联在一起，形成三维网络结构的交联物，该交联物具有虹吸和毛细管作用，在胃肠内具有极强的吸水、锁水能力，可快速、持续的填充胃肠空间，降低人体热量摄入，达到更为优异的体重控制效果；
2、本发明提供了一种新的二元酸可食用水凝胶制备方法，制备得到pH 值较高的可食用水凝胶，进一步提升可食用水凝胶的吸水性能。以苹果酸和纤维素为例，其反应机理与如图1所示，与三元酸作为交联剂不同，两个苹果酸分子内的-OH与-COOH交互缩合脱去二分子水，形成六元环交酯；六元环交酯与2个分子的纤维素通过酯交换反应,使苹果酸交联到纤维素上并形成新的-OH，该-OH和同分子另一端的-COOH再与相邻苹果酸分子形成八元环交酯，八元环交酯再通过酯交换反应与2个纤维素交联，如此连锁反应，最终获得三维网络结构的交联产物。交联结束后苹果酸中的羧基全部被酯化，得到的可食用水凝胶呈中性，吸水性能更强。
3、本发明所述可食用水凝胶进入肠道后一方面会继续保持一定的吸水和膨胀；另一方面本发明所述可食用水凝胶为酯基交联，含有β-1,4糖苷键，易被肠内菌群分解，即可食用水凝胶在肠内维持一定吸水和膨胀后即可被分解排出体外，使用方便，无需另外的还原剂或辅助试剂，降低可食用水凝胶阻塞肠道的风险。
附图说明
图1为本发明所述可食用水凝胶的制备机理示例；
图2为实施例3的体外模拟方案示意图；
图3为实施例3绘制的可食用水凝胶2体外模拟胃肠环境吸水动力折线图。
具体实施方式
本发明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。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：
其中，R1可以是(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可以选自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)mCH3中的一种或多种；
R3可以选自OH、(CH2)n OH、(CH2)n CHCH3OH、(CH2)n-1O(CH2)m-1CH3、 COOH、(CH2)nCOOH、COONa、COOK、(CH2)n O(CH2)m-1COONa、(CH2)n O(CH2)m- 1COOK、NH(CH2)nCOOH或NHCO(CH2)nCH3中的一种或多种；
所述n、m或p为＞0的整数。
在本发明中，所述可食用水凝胶中可以含有一种或多种多糖或多糖衍生物，通过二元酸作为交联剂交联。所述多糖或多糖衍生物可以是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、软骨素或其衍生物等中的一种或多种。在本发明的具体实施例中，多糖或多糖衍生物可以是羧甲基纤维素钠。
在本发明中，所述二元酸具有两个羧基，可分别与多糖或多糖衍生物的羟基发生酯化反应，进而形成本发明所述可食用水凝胶的三维网络结构。所述二元酸可以是酒石酸、苹果酸中的一种或两种。
本发明所述可食用水凝胶的交联度通常在1×10-5moL/cm3至约2×10-4moL/cm3范围，在胃液中(模拟胃液:水(L/L)＝1:8)吸水倍数≥70，储能模量高于10000Pa(频率10rad/s)。
本发明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：
(1)将二元酸和多糖或多糖衍生物溶解，得到复合溶液；
(2)将所述复合溶液干燥，得到复合干燥物；
(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。
本发明所述可食用水凝胶以二元酸和多糖或多糖衍生物为原料制备得到，制备时首先将二者溶解为复合溶液，溶解是为了使二元酸和多糖或多糖衍生物混合均匀，分子间碰撞概率增加，提高交联效率和均匀程度。所述溶解可以水作为溶剂，也可以使用其他能够溶解二元酸和多糖或多糖衍生物的溶剂。本发明优选的，所述复合溶液中二元酸与多糖或多糖衍生物的质量比为3-15：1000。本发明优选的，所述复合溶液中多糖或多糖衍生物的浓度小于150g/L，有利于多糖或多糖衍生物充分溶解以及与二元酸的均匀混合，更优选的浓度为30-100g/L。在本发明的一些具体实施例中，先将二元酸溶解于溶剂中，再加入多糖或多糖衍生物，便于二者达到分子级的均匀混合。
得到复合溶液后，本发明将所述复合溶液干燥，得到复合干燥物。干燥所述复合溶液是为了蒸发掉复合溶液中的水分，避免水分对交联反应的影响。在本发明中，所述干燥优选的使干燥物含水量低于10％；所述干燥温度优选的不超过60℃；所述干燥的时间与复合溶液的质量以及干燥温度等条件相关，干燥时间一般在6-100小时。所述干燥方式可以是鼓风干燥、真空干燥、耙式干燥、冷冻干燥等。得到复合干燥物后，本发明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。本发明通过加热促使复合干燥物中的二元酸和多糖或多糖衍生物发生酯化反应，交联通过化学方式完成。在本发明中，所述反应温度优选的在80-120℃。在本发明中，所述反应的时间与复合干燥物的质量以及反应温度等条件相关，反应时间一般在5分钟到100小时，更有选的可以是30-500min。
本发明所述制备过程中优选的包括粉碎，进行粉碎是为了得到大小均一的小颗粒，相对块状或团状，小颗粒的表面积更大，不但能够进一步提高可食用水凝胶的吸水速度，而且便于压成片剂或灌装到胶囊中，方便食用。本发明优选的，所述粉碎可以在复合溶液干燥后进行，也可以在复合干燥物加热交联后进行粉碎。在本发明中，所述粉碎优选的将干燥物粉碎至15目以下。在本发明的一些实施例中，可以粉碎至18-50目。本发明可采用研磨、切割、破碎等本领域已知方法对干燥物进行粉碎。
本发明提供的制备方法在交联反应完成后(或交联并粉碎后)无需洗涤等操作，可直接获得吸水性能好、储能模量高的可食用水凝胶，相对于常规需要反应后洗脱才能获得较好吸水性能的水凝胶而言，制备工艺简便，生产成本低。而且本发明所述方法制备得到的可食用水凝胶能够被肠内菌群分解，无需配合其他还原剂的使用，对人体正常消化、排泄无影响。
本发明还提供了前述技术方案所述的可食用水凝胶或上述技术方案所述制备方法得到的可食用水凝胶在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、保健品或医疗器械中的应用。本发明提供的可食用水凝胶具有在胃液中较强的吸水性能和锁水性能，随着吸收水分膨胀而占据一定胃部空间，膨胀后本发明所述可食用水凝胶的储能模量与米饭接近，可增加患者饱腹感，进而减少食物摄入量，以达到减重或降血糖等目的。本发明所述可食用水凝胶可适用于肥胖、超重、患有由肥胖引起的内分泌疾病或需要控制血糖/血脂/体重的人群，可提供治疗或者预防功能。
本发明还提供了一种胃内填充剂，包括前述技术方案所述的可食用水凝胶或前述技术方案所述制备方法得到的可食用水凝胶和辅料。在本发明中，所述辅料可以是食品、保健品或医疗器械领域中可以与可食用水凝胶组合的辅料，所述辅料可以是一种或多种。本发明所述胃内填充剂可以是本领域已知的各类食品、保健品或医疗器械剂型，包括但不限于粉剂、颗粒剂、胶囊剂、片剂。本发明所述胃内填充剂可以在饭前30min使用，也可以在进食时使用，在本发明的一些具体实施例中，胃内填充剂进入胃内后可食用水凝胶遇水迅速膨胀，0.5h左右吸水倍数持续上升，2.5h左右达到平衡，随后缓慢释放水分，有利于胃部排空。膨胀后的可食用水凝胶储能模量与米饭接近，可有效增加患者的饱腹感。可食用水凝胶在胃肠道的正常蠕动下约4.5小时候被胃排空，随之进入肠道内。可食用水凝胶进入小肠后，会继续吸水膨胀，约3h左右达到平衡，小肠内保持一定的吸水状态能够进一步延长饱腹感，直至可食用水凝胶被肠内菌群分解导致脱水，最终分解产物被人体排出。整个过程中，胃内填充剂中的可食用水凝胶不为人体提供热量，不参与人体代谢，且能够提供和延长饱腹感，对于超重、肥胖及由其引起的相关疾病具有显著的治疗或预防作用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
取0.3g苹果酸溶于1.57L超纯水中，搅拌溶解，再加入100g羧甲基纤维素钠搅拌6h，得到复合溶液(苹果酸：羧甲基纤维素钠(wt/wt) ＝3:1000，羧甲基纤维素钠浓度为63.69g/L)；将复合溶液置于鼓风干燥箱中，50℃干燥72h，干燥后粉碎成18-40目的粒子，在110℃下交联2h，得到可食用水凝胶1。
对比例1不同交联剂制备的可食用水凝胶性能
1、对照品制备
取0.3g柠檬酸溶于1.57L超纯水中，搅拌溶解，再加入100g羧甲基纤维素钠搅拌6h，得到复合溶液(柠檬酸：羧甲基纤维素钠(wt/wt) ＝3:1000，羧甲基纤维素钠浓度为63.69g/L)；将复合溶液置于鼓风干燥箱中，50℃干燥72h，干燥后粉碎成18-40目的粒子，在110℃下交联2h，得到对比样品1。
2、吸水倍数和储能模量的测定
(1)分别取1g可食用水凝胶1和对比样品1，置于模拟胃酸(人工胃液:水(L/L)＝1:8的混合溶液)中，37℃保温箱中放置30min，过滤后称重，按照下述公式计算吸水倍数：
吸水倍数＝(过滤后剩余克重-1g)/1g
(2)分别取1g可食用水凝胶1和对比样品1，置于模拟胃酸(人工胃液:水(L/L)＝1:8的混合溶液)中，37℃保温箱中放置30min，过滤后置于旋转流变仪平行板(25mm)间，张力固定为0.5％，频率范围固定在1- 50rad/s，取频率10rad/s对应储能模量值为产品的储能模量。
3、检测结果：
检测结果如表1所示。可以看出，以二元酸苹果酸为交联剂得到的可食用水凝胶1(实施例1)，吸水倍数和储能模量都较高，而以三元酸柠檬酸为交联剂，得到的对比样品1储能模量虽然与可食用水凝胶1接近，但吸水倍数较差，说明柠檬酸分子上的C2-羧基保留在分子中导致交联产物的 pH值较低，影响了介质摄取量。
使用三元酸柠檬酸作为交联剂，所制备得到的可食用水凝胶(对比样品1)在吸水倍数上不及本发明采用有机二元酸为交联剂制备的可食用水凝胶1，本发明提供的可食用水凝胶性能相对于现有技术有所提升。
表1不同交联剂制备的可食用水凝胶性能对比表
实施例2
取1.08g酒石酸溶于2.82L超纯水中，搅拌溶解，再加入180g羧甲基纤维素钠搅拌6h，得到复合溶液(酒石酸：羧甲基纤维素钠(wt/wt) ＝6:1000，羧甲基纤维素钠浓度为63.83g/L)；然后置于鼓风干燥箱中， 60℃干燥48h，然后在110℃下加热交联1h，将反应物粉碎成18-40目的粒子，得到可食用水凝胶2。
按照实施例1记载的方法对制备得到的可食用水凝胶2进行检测，结果显示，可食用水凝胶2吸水倍数为78.2，储能模量为13300Pa。
实施例3吸水动力学试验
1、试验方法
从文献报道可知：
(1)空腹时，胃内pH极限值为0.9；
(2)进食30min，胃内pH由于食物稀释达到4.0左右；
(3)由于胃内存在食物，胃液分泌增加，胃内pH逐渐降低；
(4)3h左右，胃内食物接近排空，此时胃内pH降低到1.9左右；
(5)小肠液pH约为6.8左右。
根据文献报道设计体外模拟方案如图2所示，
2、具体试验步骤：
(1)取1g实施例2制备得到的可食用水凝胶2置于200mL pH＝1.9的模拟胃液环境中，在37℃下保温0.5h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(2)将步骤(1)检测后的脱水样品置于200mL pH＝4.0的模拟胃液环境中，在pH＝37℃下保温1h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(3)将步骤(2)检测后的脱水样品置于200mL pH＝3.4的模拟胃液环境中，在pH＝37℃下保温1h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(4)将步骤(3)检测后的脱水样品置于200mL pH＝2.9的模拟胃液环境中，在pH＝37℃下保温1h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(5)将步骤(4)检测后的脱水样品置于200mL pH＝1.9的模拟胃液环境中，在pH＝37℃下保温1h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(6)将步骤(5)检测后的脱水样品置于200mL pH＝6.8的模拟肠液环境中，在pH＝37℃下保温1h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(7)将步骤(6)检测后的脱水样品置于200mL pH＝6.8的模拟肠液环境中，在pH＝37℃下保温1h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(8)将步骤(7)检测后的脱水样品置于200mL pH＝6.8的模拟肠液环境中，在pH＝37℃下保温1h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(9)将步骤(8)检测后的脱水样品置于200mL pH＝6.8的模拟肠液环境中，在pH＝37℃下保温1h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
(10)将步骤(9)检测后的脱水样品置于200mL pH＝6.8的模拟肠液环境中，在pH＝37℃下保温16h后，按照对比例1所示方法计算吸水倍数；
其中，步骤(1)-(5)为模拟胃部环境的吸水动力学试验，步骤 (6)-(10)为模拟小肠环境的吸水动力学试验。
3、试验结果
将步骤(1)-(10)测定的吸水倍数绘制成时间-吸水倍数的折线图，如图3所示，在模拟胃液中放置0.5h吸收倍数即可上升至73.2h，随后在模拟进食后胃液pH变化过程中，本发明所述可食用水凝胶的吸水倍数在后续的2.5h内持续上升，并在2.5-3.5h左右达到最大吸水倍数，随后降低，有助于胃部排空。进入模拟小肠环境后，可食用水凝胶的吸水倍数再次呈现上升趋势，持续3h左右达到最大吸水倍数，随后可在小肠环境中持续保持最大吸水倍数，可继续延长饱腹感，直至可食用水凝胶被肠道菌群分解脱水并排出体外。
实施例4胃内填充剂
将实施例1、实施例2制备得到的可食用水凝胶添加辅料制成片剂或胶囊剂，得到胃内填充剂1、胃内填充剂2。
胃内填充剂1：将0.63克可食用水凝胶1、0.035克交联聚维酮、 0.007克维生素A、0.007克维生素B1、0.007克维生素B2、0.007克维生素C和0.007克维生素E混合后灌装在胶囊中。
胃内填充剂2：将0.63克可食用水凝胶1、0.035克交联聚维酮、 0.007克碳酸钙、0.007克硫酸亚铁、0.007克柠檬酸锌、0.007克维生素C 和0.007克维生素E混合后制成片剂。
超重或肥胖症患者餐前30分钟服用2.5g胃内填充剂1或胃内填充剂2 和水500ml，可食用水凝胶进入胃内遇水迅速膨胀，膨胀后的可食用水凝胶因其储能模量与米饭接近，增加患者的饱腹感，从而减少食物的摄入量，达到减重的目的。
胃内填充剂1、胃内填充剂2与食靡一起，在胃肠道的正常蠕动下约 4.5小时后胃内排空，可食用水凝胶不含任何热量，也不参与人体代谢，在大肠中被肠道菌分解后释放吸收的水分，恢复成初始的小颗粒排出体外。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
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)mCH3中的一种或多种；
R3选自OH、(CH2)nOH、(CH2)nCHCH3OH、(CH2)n-1O(CH2)m-1CH3、COOH、(CH2)nCOOH、COONa、COOK、(CH2)nO(CH2)m-1COONa、(CH2)nO(CH2)m-1COOK、NH(CH2)nCOOH或NHCO(CH2)nCH3中的一种或多种；
所述n、m或p为＞0的整数。
3.根据权利要求1或2所述的可食用水凝胶，其特征在于，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。
4.根据权利要求1或2所述的可食用水凝胶，其特征在于，所述二元酸选自酒石酸和/或苹果酸。
5.一种权利要求1-4所述可食用水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将二元酸和多糖或多糖衍生物溶解，得到复合溶液；
(2)将所述复合溶液干燥，得到复合干燥物；
(3)所述复合干燥物在不低于60℃的条件下反应，即可得到权利要求1-4所述的可食用水凝胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述复合溶液中，多糖或多糖衍生物的浓度小于200/L。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述反应温度在60-120℃；优选的，反应时间为5分钟-100小时。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，对所述复合干燥物粉碎后再进行步骤(3)所述的反应；或，所述步骤(3)所述反应后对反应物进行粉碎。
9.权利要求1-4任意一项所述的可食用水凝胶或权利要求5-8任意一项所述制备方法得到的可食用水凝胶在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、保健品或医疗器械中的应用。
10.一种胃内填充剂，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的可食用水凝胶或权利要求5-8任意一项所述制备方法得到的可食用水凝胶和辅料。
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