[发明专利]一种基于淀粉脱支法的大环糊精制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及大环糊精的制备方法，尤其涉及基于淀粉脱支法的大环糊精的制备方法。属于食品加工技术领域。

背景技术

大环糊精是一类由9个及以上葡萄糖残基经α-1, 4糖苷键连接而成的环状麦芽聚糖的总称，具有水溶性好、黏度低、不易回生等特点，可与客体分子形成包合物从而起到保护客体分子及提高客体分子溶解度的作用，因此，其在食品、医药、化学工业领域具有很大的应用潜力。

众所周知，淀粉由直链淀粉和支链淀粉两类组成，天然淀粉中直链、支链淀粉之比约为15~28%比72~85%，由于4-α-糖基转移酶的最适底物是直链淀粉，其作用于支链淀粉制备得到的大环糊精量很小，从而使含有大量支链淀粉的天然淀粉无法用于大环糊精的工业化生产。目前，大环糊精的生产方法通常是以直链淀粉含量较高的马铃薯直链淀粉为底物，通过4-α-糖基转移酶作用来生产，此种方法虽可获得较高的转化率，但由于直链淀粉制备成本较高，价格昂贵，其大规模生产和工业化应用均受到极大限制。

鉴于此，寻找一种具有工业化大规模生产潜能的高效、低成本的大环糊精制备途径具有十分重要的意义。

发明内容   

针对现有大环糊精制备工艺存在的上述缺陷，本申请人经过研究改进，提供一种高效、低成本的基于淀粉脱支法的大环糊精制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于淀粉脱支法的大环糊精制备方法，以淀粉为酶反应底物，经淀粉脱支处理、4-α-糖基转移酶作用、糖化酶处理、乙醇沉淀、冻干后即得大环糊精成品；所述淀粉为不同来源的天然淀粉，包括普通玉米淀粉、普通木薯淀粉。

具体包括以下步骤：

   （1）淀粉的脱支：以预热的50mM，pH 3.5的醋酸钠缓冲液为溶剂，将所述淀粉配制成1wt%的淀粉溶液，加入5~10U/g异淀粉酶，于40℃，pH 3.5的条件下脱支12h，然后沸水浴灭酶；

   （2）1wt%脱支淀粉溶液的制备：向步骤（1）所得脱支反应液中加入6倍体积的无水乙醇，于5000rpm离心8~12min，弃上清，向沉淀物中加入预热的Tris-HCl缓冲液至沉淀重量百分浓度为1wt%，煮沸30~60min，即得；

   （3）4-α-糖基转移酶作用：向步骤（2）所得脱支淀粉溶液中加入10U/g栖热水生菌4-α-糖基转移酶，于70℃，pH 7.5的条件下反应1~24h，优选为12h，

然后沸水浴灭酶；

   （4）糖化酶处理：向步骤（3）所得反应液中加入4倍体积的的醋酸钠缓冲液，混匀后加入0.4U/ml的糖化酶，于50℃，pH 5.5的条件下反应6h以水解残留底物，然后沸水浴灭酶，离心除去变性酶蛋白；

   （5）乙醇沉淀：向步骤（4）所得上清液中加入10倍体积的无水乙醇，离心沉淀大环糊精；

   （6）冻干：将步骤（5）所得沉淀物于-20℃冷冻过夜后冻干48h以除去残留的水分和乙醇，即得大环糊精成品。

其进一步的技术方案为：

所述淀粉于步骤（1）所述操作前先进行预处理，步骤如下：用90%二甲基亚砜将所述淀粉配制成1wt%的淀粉溶液，沸水浴1h后于室温条件下搅拌过夜，再加入6倍体积的无水乙醇，于5000rpm离心10min，取沉淀即得。

步骤（2）所述Tris-HCl缓冲液浓度为50mM，pH 7.5。

步骤（4）所述醋酸钠缓冲液浓度为50mM，pH 5.5。

步骤（4）所述糖化酶来源于根霉属。

本发明的有益技术效果如下：

本发明通过淀粉脱支处理这一创造性工艺步骤的引入，并结合4-α-糖基转移酶作用、糖化酶处理、乙醇沉淀等步骤工艺参数的摸索优化，首次克服了天然淀粉无法直接高效制备大环糊精的技术瓶颈，直接以价格低廉的天然淀粉为底物即可制备得到高转化率、高纯度的大环糊精纯品，省去了提取和改性成本，工艺简单，经济高效，为天然淀粉的高效利用及大环糊精的工业化生产开辟了一条新途径。实验证明，通过本发明制备工艺，不同来源的淀粉大环糊精转化率均得到很大程度的提升，具有工业化大规模生产的潜能。

附图说明

图1为本发明实施例1中普通玉米淀粉大环糊精转化率随时间变化的示意图。

图2为本发明实施例2中普通木薯淀粉大环糊精转化率随时间变化的示意图。

图3为本发明实施例3中大环糊精纯品质谱图。

图4为本发明实施例3中高直链玉米淀粉大环糊精转化率随时间变化的示意图。

具体实施方式