[发明专利]β‑环糊精和超高麦芽糖浆联产制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种β－环糊精和超高麦芽糖浆联产制备工艺，属于淀粉转化技术领域。

背景技术

据申请人所知，β－环糊精为白色的结晶状粉末，由7个葡萄糖单位经α－1.4糖苷键连接成环形而成，是环状糊精葡萄糖基转移酶(简称CGT酶)作用于淀粉的产物。β－环糊精的分子中间形成一个穴洞，穴洞具有独特的包接功能，能与许多种物质形成包接结合物，在工业上和医药行业用途很广。

目前，β－环糊精的生产工艺通常采用下述路线：

淀粉调浆，然后加入CGT酶，调整pH在7.8－8.0间，升温约至80℃后液化，再降温至50℃－60℃；补加CGT酶，调节pH值为9.0左右，再加入有沉淀作用的有机溶剂，反应14－48小时，加入α－淀粉酶，调整pH值在6.0－6.5，升温至80℃－85℃保持15－20min(二次液化)，继续升温至100℃回收有机溶剂，活性炭脱色，然后结晶得到粗β－环糊精，然后第二次活性炭脱色，分离纯化制得β－环糊精。

然而，上述工艺主要存在以下问题：

首先，采用80℃－85℃低温液化降粘，容易导致液化不均匀，淀粉容易老化，降低淀粉的转化率，淀粉中蛋白絮凝不彻底，影响后续的过滤操作，在高温蒸馏回收有机溶剂中，会加深转化液的颜色。同时，该液化过程需要分批操作，无法实现连续规模化生产。

其次，CGT酶价格昂贵，生产中需两次加入CGT酶，特别是第一次起液化降粘作用的CGT酶，在80℃以上后酶失活，在后续的转化过程中不起作用。同时，由于加酶量大，会进一步加深转化过程的颜色，需要对产品进行两次脱色。这些无疑会增加生产成本。

第三，在β－环糊精的转化过程中，对于存在的支链淀粉，无论淀粉酶还 是CGT或糖化酶都无法水解α－1、6糖苷键，导致淀粉利用率降低、转化率不高，而且由支链淀粉产生的支链大分子糊精会增加提取的难度，需要两次结晶操作，方能达到产品纯度，降低了产品的收率，也增加了生产成本。

最后，现有工艺本身转化率不高，又未对残留母液做进一步处理，直接排放母液，不仅造成资源大量浪费，还增加了污水处理的成本。

经检索发现，申请号201210588555.3申请公布号CN103045701A名称《一种高收率联产抗性糊精、β－环糊精及F42果葡糖浆的方法》的中国发明专利申请，可生产出高纯度的抗性糊精，并有效利用剩余的可消化母液生产β－环糊精和F42果葡糖浆，提高了原料的利用率和产率。然而，该技术方案的主要目的是生产高纯度抗性糊精，并非专门针对β－环糊精的生产，无法解决上述现有技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种β－环糊精和超高麦芽糖浆联产制备工艺，淀粉转化率高，仅需一次脱色和一次结晶，步骤精简，同时还能制备获得超高麦芽糖浆，大幅提高原料的综合利用率。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种β－环糊精和超高麦芽糖浆联产制备工艺，其特征是，包括以下步骤：

第一步、以淀粉和水制备质量浓度为20－30％的淀粉浆；将淀粉浆的pH值调节至5.4－5.8，并向淀粉浆中加入耐高温α－淀粉酶；混匀后，升温至105℃－110℃喷射蒸煮5－8分钟，随后闪蒸至94℃－99℃并层流60－90分钟；将DE值控制在2－4，并灭酶；

第二步、将第一步所得浆液降温至60℃－65℃，并向其中加入脱支酶和CGT酶；之后，使浆液降温至55℃－60℃，加入环己烷，充分反应12－15小时后，升温至95℃－100℃蒸馏回收环己烷；

第三步、将第二步所得浆液降温至65℃－68℃，并向其中加入β－淀粉酶、 麦芽糖淀粉酶和活性炭，调节浆液的pH值至5.0－5.2，同步进行糖化和脱色20－24小时后，灭酶；

第四步、将第三步所得浆液以一次结晶方式进行结晶、然后过滤，过滤所得固形物经纯水淋洗去杂后即得精制β－环糊精；将过滤所得母液进行色谱分离，获得β－环糊精浆和高麦芽糖浆，将β－环糊精浆合并入下一周期制备工艺的第三步所得浆液，用以结晶、过滤，并将高麦芽糖浆进行浓缩获得干基重量比≥70％且麦芽糖质量浓度≥75％的超高麦芽糖浆。

本发明进一步完善的技术方案如下：

优选地，第一步中，淀粉浆的质量浓度以纯淀粉重量计算；耐高温α－淀粉酶的加入量为每克纯淀粉4－8单位。