专利名称：一种复合环糊精的制备方法
技术领域：
一种复合环糊精的制备方法，属于环糊精技术领域。
背景技术：
自上世纪九十年代以来，淀粉工业逐步成长为国家战略产业，先后被列为国家“十五”、“十一五”重点支撑项目。“十二五”期间淀粉糖产业的重点领域及其投资机会研究成为热点问题。而玉米淀粉是淀粉中最主要的品种，占世界淀粉总量的80%。开展玉米淀粉的综合利用研究对顺应“十二五”发展要求，实现粮食产业高效增值，具有重要意义。环糊精作为淀粉糖的一个重要分支，因其具有良好的化学稳定性、热稳定性、耐酶解性、抗潮湿性等性能，能与范围极其广泛的各类客体通过分子间相互作用形成主客体包合物，从而对客体具有屏蔽、控制释放、活性保护等功能，已经广泛应用到食品、医药、化妆品、农药、材料等行业领域，渗入到我们生活的各个角落。它应和了国家对于淀粉高值化加工的政策与市场环境，具有巨大的市场需求，是一项具有很大发展前景的明星产品。本发明以价格低廉的玉米淀粉为出发点，以提高淀粉的利用率和改善环糊精的使用效率为目标，通过对制备工艺条件探索，制备出既含有α，β，Y-环糊精又含有低聚糖的复合环糊精产品。与传统的环糊精制备工艺相比，本发明可以根据应用的需要调整α、β、Y三种环糊精的比例，工艺可控性强，将未转化为环糊精的淀粉降解为小分子糖，既可以大大提高淀粉的利用效率，又可增加产品固形物含量，还改善了环糊精的应用效果，有利于拓展环糊精的包埋领域，降低包埋产品的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合环糊精的制备方法。
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本发明的技术方案:一种复合环糊精的制备方法，以玉米淀粉为原料，经脱脂、糊化、采用天野酶制剂环糊精糖基转移酶(CGTase)催化玉米淀粉，再经添加β-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶转化、活性炭脱色、真空干燥等，制备得到含有α，β，Y-环糊精又含有低聚糖的复合环糊精。确定CGTase催化玉米淀粉反应的工艺路线，CGTase的催化工艺中淀粉底物的用量，CGTase酶制剂的添加量及反应时间。步骤为:
(1)淀粉脱脂
称取适量玉米淀粉，用等质量甲醇浸润，在80°c下煮沸5min，过滤，反复操作3次，从而进行脱脂；
脱脂目的:玉米淀粉的脱脂作用能够降低淀粉的起始温度、峰值温度、终止温度，同时也可使糊化范围增大；
(2)淀粉糊化
取用脱脂后的玉米淀粉IOOg置于400mL的烧杯中，加入200mL的水，搅拌均匀，于62-72°C水浴上加热，并不断搅拌约lh，淀粉浆由开始糊化直至完全成糊；(3)加CGTase酶与补加CGTase酶
加入CGTase酶液400 U/g淀粉，于75°C下反应I h，降温至酶的最适反应温度55°C ；再次添加CGTase酶液400 U/g淀粉，55°C反应20 h ;沸水浴中加热20 min终止反应；以不加CGTase酶的反应液为空白，其余操作相同；
(4)添加β-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶转化
向步骤(3)所得反应液中加入β -淀粉酶100 U/g淀粉、普鲁兰酶200 U/g淀粉和糖化酶100 U/g淀粉，50°C反应5 h，然后沸水浴加热20 min终止反应，使未经反应的淀粉转化为小分子糖；
(5)活性炭脱色
向步骤(4)所得产品中添加产品质量3%的颗粒活性炭，80°C加热30 min,反复过滤三次即得经脱色的样品混合溶液；
(6)真空干燥
将步骤(5)所得经脱色的样品混合溶液进行抽真空干燥，控制干燥温度为60°C，干燥时间为8h，即得含有α-，β-，Y-环糊精又含有低聚糖的复合环糊精产品。本发明的有益效果:本发明所涉及的复合环糊精包含α _、β _、Y -环糊精混合物及麦芽低聚糖，四种成分的比例随制备工艺调整可以发生相应的变化。本发明的优点在于
(I)可以使淀粉底物的利用效率提高到约90%。(2)可以改善单一环糊精的溶解度。(3)可以增加固形物含量，降低生产成本。
图1复合环糊精产品制备工艺流程框图。图2底物添加量对复合环糊精产率的影响。
具体实施例方式实施例1
底物浓度对复合环糊精产品的影响
调整底物浓度分别为2.5%、5%、10%、15%，加CGTase酶量为400 U/g淀粉，反应条件为PH7.0,第一阶段温度75°C ;第二阶段加CGTase酶量400U/g，反应温度55°C，其他工艺参照上述环糊精制备过程，发现随着反应体系中淀粉底物浓度的增加，环糊精转化率也逐渐下降，并且三种环糊精的转化率比例也发生了变化(见图2)表明制备复合环糊精中环糊精混合物的比例可以随着反应条件发生调整。实施例2 复合环糊精广品品质
室温25 °C时，本产品的溶解度达到10.3g/100mL /K，比β _环糊精溶解度(1.88g/100mL水)提高了 5倍以上。所以比单一 β _环糊精产品具有更高的水溶性。应用前景比环糊精更为广阔。一般的弱酸如醋酸则不能水解复合环糊精产品，因此本产品的化学性质很稳定；本产品在100°C加热30min，重量基本无明显变化，热稳定性良好；本产品在RH为84%时，基本无吸潮现象发生。
权利要求
1.一种复合环糊精的制备方法，其特征在于:以玉米淀粉为原料，经脱脂、糊化、采用天野酶制剂环糊精糖基转移酶CGTase催化玉米淀粉，再经添加β -淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶转化、活性炭脱色、真空干燥，制备得到含有α，β，Y-环糊精又含有低聚糖的复合环糊精；步骤为: (1)脱脂 称取适量玉米淀粉，用等质量甲醇浸润，在80°C下煮沸5min，过滤，反复操作3次，从而进行脱脂； (2)糊化 取用脱脂后的玉米淀粉IOOg置于400mL的烧杯中，加入200mL的水，搅拌均匀，于62-72°C水浴上加热，并不断搅拌lh，淀粉浆由开始糊化直至完全成糊； (3)加CGTase酶与补加CGTase酶 加入CGTase酶液400 U/g淀粉，于75°C下反应I h，降温至酶的最适反应温度55°C ；再次添加CGTase酶液400 U/g淀粉，55°C反应20 h ;沸水浴中加热20 min终止反应；以不加CGTase酶的反应液为空白，其余操作相同； (4)添加β-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶转化 向步骤(3)所得反应液中加入β -淀粉酶100 U/g淀粉、普鲁兰酶200 U/g淀粉和糖化酶100 U/g淀粉，50°C反应5 h，然后沸水浴加热20 min终止反应，使未经反应的淀粉转化为小分子糖； (5)活性炭脱色 向步骤(4)所得产品中添加产品质量3%的颗粒活性炭，80°C加热30 min,反复过滤三次即得经脱色的样品混合溶液； (6)真空干燥 将步骤(5)所得经脱色的样品混合溶液进行抽真空干燥，控制干燥温度为60°C，干燥时间为8h，即得含有α-，β-，Y-环糊精又含有低聚糖的复合环糊精产品。
全文摘要
一种复合环糊精的制备方法，属于环糊精技术领域。本发明以玉米淀粉为底物，采用天野酶制剂公司的环糊精糖基转移酶(CGTase)，催化淀粉制备复合环糊精。本发明所涉及的复合环糊精包含α-、β-、γ-环糊精混合物及麦芽低聚糖，四种成分的比例随制备工艺调整可以发生相应的变化。本发明的优点在于(1)可以使淀粉底物的利用效率提高到约90%。(2)可以改善单一环糊精的溶解度。(3)可以增加固形物含量，降低生产成本。
文档编号C12P19/18GK103243140SQ20131013912
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者张曦文, 蔡灿欣, 庞松雅, 李志刚, 金征宇, 王金鹏, 周星, 焦爱权, 赵建伟, 田耀旗 申请人:江南大学