卡拉胶在儿童用药或特医食品载体中的应用

本发明涉及卡拉胶在儿童用药或特医食品载体中的应用，属于食品及药品领域。

背景技术：

1、卡拉胶(carrageenan，car)又称角叉菜胶、鹿角藻胶等，是一种高分子量的阴离子硫酸盐线性多糖，由半乳糖-3，6内醚半乳糖二糖单元组成。它是以麒麟菜、鹿角菜等红藻类海藻为主要原料提取的一种亲水性胶体。卡拉胶中硫酸酯的结合形态多样，根据结合方式的不同，将其分为κ-，ι-，λ-，ν-，μ-，ζ-，θ-，ω-卡拉胶。其中κ-型，ι-型和λ-型是工业生产使用的主要类型。卡拉胶具有溶解性、胶凝性、增稠性、流变性、稳定性、协同性等理化性质，还具有免疫调节、抗凝血、抗氧化和抗癌等生物活性，因此被广泛应用于食品、医药、化工、能源环保等领域。近年来，卡拉胶因其生物相容性、可生物降解性、凝胶特性等多功能特性，以及抗病毒、抗菌、抗高血脂、抗凝血、抗肿瘤和免疫调节等生物特性成为食品、医药领域的研究热点，具有巨大的应用潜力和开发前景。

2、κ-卡拉胶和ι-卡拉胶可分别与k+和ca2+离子交联形成脆性凝胶，其凝胶形成机制是通过相邻硫酸基的交联形成三维双螺旋网络(郑瑞峰,王晓娟,吴秋艳等.卡拉胶凝胶保水机理及其应用研究[j].食品安全导刊,2022,(08):186-188.doi:10.16043/j.cnki.cfs.2022.08.066.)。然而，卡拉胶特殊的组成结构导致卡拉胶单独形成的凝胶硬而脆，储存期间容易析出水分，这不仅会降低其接受度，还会对其质量产生影响。此外，较高的硬度使得单独的卡拉胶凝胶对儿童、老人以及吞咽困难患者等消费者不友好，从而限制或降低其应用范围。目前，常采用改性或复配的方式来改善卡拉胶的凝胶性能。然而，改性或复配等方法较为复杂，通常需要针对不同的产品或需求进行不同的工艺研究，过程耗时耗力，而且研究结果不具有普适性。

3、近年来，跨学科研究更侧重于粒径，这有助于探索各种材料的微观和宏观性质之间的关系。颗粒尺寸的大小会影响其高分子材料的特性，包括质地、味道、整体外观以及功能。例如，微米级和纳米级淀粉均能提高鱼肌原纤维蛋白的断裂力，弹性和持水性，而且纳米级的作用比微米级更显著(effect of micro-and nano-starch on the gelproperties,microstructure and water mobility of myofibrillar protein fromgrass carp)，这种差异是由于凝胶的纳米尺寸效应和不同的微观结构。然而，目前有关卡拉胶改性的研究多集中于化学改性和表面改性，尚无取卡拉胶粒径的研究。

技术实现思路

1、本发明基于对卡拉胶颗粒尺寸的研究，发现其卡拉胶颗粒的变化对制备成的凝胶的性能和微观结构会有影响。本发明提供了特定粒径的卡拉胶的新用途，具体地，是在儿童用药或特医食品载体中的应用，本发明还提供了特定粒径的卡拉胶的制备工艺，以及含有卡拉胶的儿童用药凝胶或特医食品。

2、本发明提供了粒径为40-60μm的卡拉胶在儿童用药或特医食品载体中的应用。

3、其中，所述的卡拉胶的粒径为50μm±3μm；卡拉胶包括但不限于如下型号：κ-，ι-，λ-，ν-，μ-，ζ-，θ-，ω-卡拉胶。

4、其中，所述的特医食品是指吞咽障碍功能食品，按国际吞咽障碍食物框架iddsi指南分类标准为第6级。

5、本发明还提供了一种粒径为40-60μm的卡拉胶的制备工艺，将600g卡拉胶和15％的二氧化硅置于振动磨料斗中，通过振动磨粉碎60min得到粒径在40-60μm的微粉化卡拉胶。

6、在粉碎卡拉胶的过程中发现，卡拉胶粉末粒径在前30min的粉碎时间内容易被粉碎，粉碎时间每延长10min，d(0.9)粒径减半。然而，继续延长粉碎时间，粉末的d(0.9)变化较小，在后30min内，粉碎时间每延长10min，d(0.9)粒径减小范围在2-8μm以内。此外，若粉碎过程中需加入助磨剂二氧化硅，才能达到本发明预期的粒径。

7、本发明提供了一种儿童用药或特医食品凝胶，它是由cacl2或kcl、粒径为40-60μm的卡拉胶、水，再加入食品或药品原料制备而成，每100ml水中cacl2的用量为0.05-0.1g、粒径为40-60μm的卡拉胶的用量为：0.5-1g。

8、进一步优选地，每100ml水中cacl2的用量为0.1g、粒径为40-60μm的卡拉胶的用量为：1.0g。

9、其中，所述的卡拉胶的粒径为50μm±3μm。

10、其中，所述的食品包括奶粉，淀粉等含蛋白类食品；所述的药品包括三七总皂苷，黄连等含阳离子药物。

11、本发明还提供了一种所述的儿童用药或特医食品凝胶的制备方法，它包括如下步骤：

12、a、取cacl2溶于水中，制备成含cacl2的溶液；

13、b、加入粒径为40-60μm的卡拉胶，80℃下搅拌至溶解，再加入食品或药品的原料，搅拌溶解至混合均匀，冷却至室温，即得凝胶。

14、吞咽障碍功能食品应具备以下的质构特点:①要有一定的内聚性(指食物被压碎后食物碎块之间互相结合并形成易于吞咽的食物团的能力)，内聚性差的食物，则不利于成形，容易分散，易残留在咽部，误吸的风险就随之增高；②需具备合适的黏着性。当食物的黏着性过高，亦会增高咽部残留的风险；③有一定的硬度和变形能力。咀嚼后所形成的食团应易变形(能顺滑地通过口腔及咽部)；④固体食物应该密度均匀。不同严重程度的患者所需要的食物状态和营养差异很大。

15、本发明采用粒径为40-60μm的卡拉胶制备成特医食品，能满足国际吞咽障碍食物框架iddsi指南分类标准为第6级的要求，还能适用制备成儿童用药凝胶，不仅可以从卡拉胶颗粒本身解决其凝胶性能存在的不足，减少因化学改性或复配等方法所需的复杂工艺研究，还能开发其作为食品基质的应用潜力，拓宽其在食品和生物医药领域的应用范围。相比于原粉卡拉胶，40-60μm的卡拉胶凝胶的硬度显著减小，在1％用量下减小了72.52％。40-60μm的卡拉胶凝胶在低温和长期储存条件下的持水性得到改善，同时吞咽性能和抑苦作用明显提高。

技术特征：

1.粒径为40-60μm的卡拉胶在儿童用药或特医食品载体中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的卡拉胶的粒径为50μm±3μm；卡拉胶包括但不限于如下型号：κ-，ι-，λ-，ν-，μ-，ζ-，θ-，ω-卡拉胶。

3.根据权利1或2所述的应用，其特征在于：所述的特医食品是指吞咽障碍功能食品，按国际吞咽障碍食物框架iddsi指南分类标准为第6级。

4.一种粒径为40-60μm的卡拉胶的制备工艺，其特征在于：将卡拉胶和二氧化硅置于振动磨料斗中，通过振动磨粉碎至少60min得到粒径在40-60μm的微粉化卡拉胶，其中，二氧化硅的用量为卡拉胶用量的10-20％w/w。

5.根据权利要求4所述的粒径为40-60μm的卡拉胶的制备工艺，其特征在于：所述的二氧化硅的用量为卡拉胶用量的15％w/w。

6.一种儿童用药或特医食品凝胶，其特征在于：它是由cacl2或kcl、粒径为40-60μm的卡拉胶、水，再加入食品或药品原料制备而成，每100ml水中cacl2的用量为0.05-0.1g、粒径为40-60μm的卡拉胶的用量为：0.5-1g。

7.根据权利要求6所述的儿童用药或特医食品凝胶，其特征在于：每100ml水中cacl2的用量为0.1g、粒径为40-60μm的卡拉胶的用量为：1.0g。

8.根据权利要求6或7所述的儿童用药或特医食品凝胶，其特征在于：所述的卡拉胶的粒径为50μm±3μm。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的儿童用药或特医食品凝胶，其特征在于：所述的食品包括奶粉，淀粉含蛋白类食品；所述的药品包括三七总皂苷，黄连含有阳离子的药物。

10.一种权利要求6-9任意一项所述的儿童用药或特医食品凝胶的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：

技术总结本发明提供了粒径为40‑60μm的卡拉胶在儿童用药或特医食品载体中的应用。本发明还提供了一种粒径为40‑60μm的卡拉胶的制备工艺，本发明还提供了一种儿童用药或特医食品凝胶。本发明采用粒径为40‑60μm的卡拉胶制备成特医食品，能满足国际吞咽障碍食物框架IDDSI指南分类标准为第6级的要求，还能适用制备成儿童用药凝胶，不仅可以从卡拉胶颗粒本身解决其凝胶性能存在的不足，减少因化学改性或复配等方法所需的复杂工艺研究，还能开发其作为食品基质的应用潜力，拓宽其在食品和生物医药领域的应用范围。技术研发人员：张定堃,郭治平,宋娇,韩丽,林俊芝,杨启悦受保护的技术使用者：成都中医药大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11