一种α-环糊精的生产方法及其应用技术

本发明专利技术涉及环糊精生产技术领域，具体涉及一种α

【技术实现步骤摘要】
一种
α
‑
环糊精的生产方法及其应用


[0001]本专利技术涉及环糊精生产的
，具体涉及一种α
‑
环糊精的生产方法及其应用。

技术介绍

[0002]环糊精(Cyclodextrin，CD)是由α
‑
1，4葡萄糖苷键连接的环状和非还原性寡糖，根据葡萄糖单元的数量(6、7、8)被命名为α
‑
、β
‑
和γ
‑
环糊精。环糊精葡萄糖基转移酶(CGT)作用于淀粉能够得到环糊精。CD最显著的分子特征是它们能够与许多客体分子形成包合复合物，而不形成共价键。许多有机化合物与CD形成包合复合物，能够改变性质并使其对药物研究和工业有价值。环糊精具有特殊的空间结构，可以和很多小分子化合物通过包合作用生成包合物。
[0003]α
‑
环糊精比β
‑
环糊精的分子空隙更小，更适用包合低分子量的物质，用于分子识别和纳米材料。α
‑
环糊精更易溶于水，对于某些药物，可能表现出更强的包合特性、更好的稳定性和更好的吸收增强能力。同时α
‑
环糊精是一种非常好的膳食纤维，在食品、医药等领域已显示出无可比拟的优越性。但是其生产成本较高，导致价格较为昂贵。
[0004]目前在生产制备α
‑
环糊精方面，主要是通过化学法和生物法完成。由于α
‑
环糊精的溶解度较大，所以化学法制备比较困难，而且会对环境造成较大污染，生物法目前被认为是极具应用潜力的方法。目前生物法生产α
‑
环糊精主要问题在于生产过程中需要回收有机溶剂，该过程使用的有机溶剂通常为毒性试剂(癸醇等)，需使用高温、高压等手段对进行癸醇分离，能耗高，危险性大，同时残留的有机溶剂也限制了α
‑
环糊精的应用范围，特别是在食品和药品中，且给环境带来一定的影响。因此现有方法存在着生产成本高、有机溶剂残留等问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术α
‑
环糊精的生产成本高及有机溶剂残留的问题，本专利技术提供一种α
‑
环糊精的生产方法及其应用。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种α
‑
环糊精的生产方法，包括以下步骤：
[0007](1)以淀粉为原料调制成质量浓度为5％
‑
10％的淀粉乳，加入CaCl2和耐高温型CGT酶，在90
‑
94℃条件下搅拌20
‑
25分钟，完成糊化和液化；
[0008](2)料液降温至40
‑
45℃，调节pH值为4.5
‑
5.5，按每克淀粉180
‑
240单位的量加入CGT酶，反应2
‑
3小时后加入乙醇，反应结束后通过纳滤膜过滤去除乙醇；
[0009](3)料液经过脱色过滤和离子交换能够降低料液电导率，电导率≤30μs/cm；
[0010](4)浓度为50％
‑
52％的浓缩料液作为原料进入色谱分离设备，通过两组分色谱分离方法对α
‑
环糊精进行分离纯化；
[0011](5)分离后将α
‑
环糊精浓度高的组分料液蒸发浓缩，采用结晶法得到α
‑
环糊精晶体；
[0012](6)离心后干燥得到α
‑
环糊精的白色粉末状成品。
[0013]进一步的，步骤(1)中CaCl2的加入量为50
‑
300ppm；耐高温型CGT酶的加入量为每克淀粉150
‑
200单位。
[0014]进一步的，步骤(2)从加入CGT酶到反应结束的总体反应时间为10
‑
14h。
[0015]进一步的，步骤(2)中乙醇的加入量为淀粉质量的25％
‑
40％。
[0016]进一步的，步骤(2)中纳滤膜分离后的乙醇通过减压蒸馏法回收循环利用。
[0017]进一步的，步骤(4)中色谱分离设备是采用最为先进的顺序式模拟移动床工艺(SSMB)，设备为六柱模式，由12柱串联而成，每根分离树脂柱中装填特异性吸附树脂，两组分分段截取料液。
[0018]进一步的，特异性吸附树脂采用钾型色谱树脂。
[0019]进一步的，淀粉使用的是马铃薯淀粉。
[0020]进一步的，步骤(5)中结晶法具体包括：分离后将α
‑
环糊精浓度高的组分料液蒸发浓缩，然后降温至3℃得到α
‑
环糊精的结晶。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种采用上述生产方法得到的α
‑
环糊精在制备食品、药品和化妆品中的应用。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]1.本专利技术制备工艺的主要创新点是采用分步(环化2
‑
3小时时)添加乙醇进行反应，通过膜过滤去除乙醇，并结合色谱分离方法进行纯化，应用于α
‑
环糊精的生产工艺。经高效液相色谱法检测，本专利技术中α
‑
环糊精的回收率能够达90％以上，所制得的成品中α
‑
环糊精的纯度为99.5％以上。
[0024]2.本专利技术所设计的制备工艺，能够回收乙醇进行再次利用，从而降低了生产成本。
[0025]3.本专利技术所涉及的设备要求简单，工艺流程简洁，没有环境污染，有利于工业规模化生产。
[0026]4、适用范围广：本专利技术生产的α
‑
环糊精产品纯度高，不存在有机溶剂残留问题，适用于食品、医药、化妆品等对产品安全要求严格的领域。
具体实施方式
[0027]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0028]以下实施例中使用的色谱分离设备是采用最为先进的顺序式模拟移动床工艺(SSMB)，设备为六柱模式，由12柱串联而成，每根分离树脂柱中装填特异性吸附树脂，两组分分段截取料液；特异性吸附树脂使用的是钾型色谱树脂。
[0029]实施例1
[0030](1)以马铃薯淀粉为原料，加入纯水调制成质量浓度为5％的淀粉乳，按照每克淀粉150单位的量加入耐高温型CGT酶和100ppm的CaCl2，在90℃条件下搅拌25min，完成糊化和液化；
[0031](2)调节pH值为4.5，按照每克淀粉180单位的量加入CGT酶，在45℃下反应2h，之后
加入淀粉质量25％的乙醇，继续反应10h后结束反应；用纳滤膜将反应液中的乙醇进行分离，分离后的乙醇通过减压蒸馏法回收循环利用；
[0032](3)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种α
‑
环糊精的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以淀粉为原料调制成质量浓度为5％
‑
10％的淀粉乳，加入CaCl2和耐高温型CGT酶，在90
‑
94℃条件下搅拌20
‑
25分钟，完成糊化和液化；(2)料液降温至40
‑
45℃，调节pH值为4.5
‑
5.5，按每克淀粉180
‑
240单位的量加入CGT酶，反应2
‑
3小时后加入乙醇，反应结束后通过纳滤膜过滤去除乙醇；(3)料液经过脱色过滤和离子交换能够降低料液电导率，电导率≤30μs/cm；(4)浓度为50％
‑
52％的浓缩料液作为原料进入色谱分离设备，通过两组分色谱分离方法对α
‑
环糊精进行分离纯化；(5)分离后将α
‑
环糊精浓度高的组分料液蒸发浓缩，采用结晶法得到α
‑
环糊精晶体；(6)离心后干燥得到α
‑
环糊精的白色粉末状成品。2.如权利要求1所述的一种α
‑
环糊精的生产方法，其特征在于，步骤(1)中CaCl2的加入量为50
‑
300ppm；耐高温型CGT酶的加入量为每克淀粉150
‑
200单位。3.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李克文，栾庆民，薛雅莺，于潇頔，王欣彤，孔刘娟，张莉，李珍珍，孙桂莲，
申请(专利权)人：保龄宝生物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：