一种添加乙醇提高β-环糊精产率的方法

文档序号:1315216阅读:450来源:国知局

专利名称::一种添加乙醇提高β-环糊精产率的方法
技术领域
:一种添加乙醇提高0-环糊精产率的方法,利用淀粉作为原料并在反应液中添加乙醇提高P-环糊精产率的生产环糊精的方法,属于环糊精生产
技术领域

背景技术
:环糊精(cyclodextrin,CD)是由芽胞杆菌属(Bacillus)的某些菌种产生的环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextringlycosyltransferase,CGTase)作用于淀粉而生产的一类环状低聚糖。环糊精具有一个环外亲水、环内疏水且有一定尺寸的立体手性空腔,这种特殊结构使其具有许多特殊的理化性质。其环状结构和空腔可以包络不同的化合物,如有机分子、无机化合物等,形成包合物,作为品质改良剂、稳定剂、药物的载体及吸附剂等在食品、医药、化工和环保等领域有着重要的用途。现有的P-环糊精的生产工艺大多如下按照一定的质量百分比浓度进行淀粉调浆,然后加入环糊精葡萄糖基转移酶,充分混合后升温至90'C10(TC液化,再降温至50°C60°C;补加环糊精葡萄糖基转移酶,调节pH至酶的最佳作用条件反应l2小时,再加入对环糊精有络合沉淀作用的有机溶剂,反应1448小时;加入a-淀粉酶,调整pH为6.06.5,升温至80'C85'C保持1520min(二次液化,去除对提取有负面影响的未反应掉的淀粉或糊精),继续升温至卯匸10(TC充分反应810小时;回收有机溶剂,结晶得到粗p-环糊精,然后多次洁净纯化制得p-环糊精产品。这种工艺的缺点是生产过程中需要二次液化和回收有机溶剂,有多次升降温过程,反应时间长,能耗大;该过程使用的有机溶剂通常为毒性试剂(环己垸、甲苯等),产品中残留的有机溶剂限制了环糊精的使用范围,特别是在食品和药品中,且给环境带来一定的影响。随着工业化的进程,我国已经成为了一个环境污染较为严重的国家,这也是经济发展所带来的一个负面影响。因此在提高产量的同时要注重产品的安全性和环境的保护。环糊精葡萄糖基转移酶同时具有催化环化、偶合和水解的作用,环化作用生成环糊精,偶合是环化的副反应,小分子糖是偶合反应的底物,水解作用是指当环化作用不占主导作用时环糊精会被水解,小分子糖的存在抑制环化反应并促进偶合和水解反应,从而影响了最终收率。
发明内容本发明的目的是提供一种添加乙醇提高P-环糊精产率的方法。3本发明的技术方案一种提高P-环糊精产率的方法,利用环糊精葡萄糖基转移酶催化淀粉转化生产13-环糊精,在反应液中添加乙醇以提高p-环糊精产率,工艺为调制淀粉质量浓度为15%~30%的淀粉乳,在809(TC下搅拌30120分钟,再将温度调节至50~60°C,按照每克淀粉加38个酶活单位的浓度加入环糊精葡萄糖基转移酶,再添加乙醇添加量为每克淀粉加0.1mL0.5mL的乙醇后,转化反应812小时,转化过程中调节pH值6~9,过滤之后滤液采用结晶的手段获得p-环糊精产品。所用淀粉选用玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉或不同种类淀粉的混合物。制得的(3-环糊精产品,应用于对产品品质要求严格的无络合剂环己垸残留的医药和食品行业中。本发明的有益效果与现有的P-环糊精的生产工艺相比,本发明的改进之处在于一是在生产过程中加入乙醇,可以在一定程度上抑制生产过程中环糊精葡萄糖基转移酶的偶合和水解作用,提高e-环糊精的产率。二是在生产过程中所添加的乙醇不同于其他有机溶剂,乙醇易挥发,且添加量较小,产品e-环糊精中有机溶剂乙醇残留极少,且残留的乙醇本身无毒害副作用,省去了回收有机溶剂的过程,节省了能耗和时间。三是与现有的生产工艺相比较,环糊精的产率大大提高,不添加络合剂的生产方式卩-环糊精的产率约为25%-30%,添加络合剂的生产方式P-环糊精的产率约为45%-50%,而采用本工艺所生产的P-环糊精的产率可达到55%-65%。四是本发明所制得的p-环糊精不存在有毒害作用的有机溶剂残留问题,其应用范围不会受到限制,可用于对产品品质要求较高的医药和食品行业中。总之,本发明的实施所添加的试剂成本低,添加量少,操作简单,产率高,生产出来的产品不存在有毒物质残留问题,可广泛应用于对产品要求严格的行业中。该方法用在生产过程中,可以显著提高p-环糊精的产率。具体实施例方式实施例1本实例分别给出未添加乙醇、添加络合剂环己垸、添加乙醇所得P-环糊精产率的比较。玉米淀粉乳质量浓度为30g/100g,pH7.5,酶促反应温度6(TC,环糊精葡萄糖基转移酶添加量为每克淀粉5个酶活单位,转化时间为12小时。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>方法1为生产过程中未添加乙醇的工艺。方法2为生产过程添加络合剂环己垸的工艺,络合剂环己烷添加量为0.4mL/g淀粉。方法3为本发明的生产过程中添加乙醇的新工艺,乙醇添加量为0.4mL/g淀粉。实施例2配置质量浓度为15g/100g的玉米淀粉乳,在高温80'C下搅拌60分钟,再将温度调节至56°C,按照每克淀粉6个酶活单位的浓度加入环糊精葡萄糖基转移酶,再加入乙醇0.5mL/g淀粉,充分反应12小时,转化过程中用常规方式调节pH值,pH控制在8,过滤之后采用结晶化手段获得P-环糊精,最终(3-环糊精的产率为63.32%。权利要求1、一种提高β-环糊精产率的方法,其特征是利用环糊精葡萄糖基转移酶催化淀粉转化生产β-环糊精,在反应液中添加乙醇以提高β-环糊精产率,工艺为调制淀粉质量浓度为15%~30%的淀粉乳,在80~90℃下搅拌30~120分钟,再将温度调节至50~60℃,按照每克淀粉加3~8个酶活单位的浓度加入环糊精葡萄糖基转移酶,再添加乙醇添加量为每克淀粉加0.1mL~0.5mL的乙醇后,转化反应8~12小时,转化过程中调节pH值6~9,过滤之后滤液采用结晶的手段获得β-环糊精产品。2、根据权利要求1所述的方法,其特征是所用淀粉选用玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉或不同种类淀粉的混合物。3、用权利要求l所述的方法制得的P-环糊精产品的应用,其特征是应用于对产品品质要求无络合剂环己垸残留的医药和食品行业中。全文摘要一种添加乙醇提高β-环糊精产率的方法,属于环糊精生产
技术领域
。本发明利用环糊精葡萄糖基转移酶催化淀粉转化生产β-环糊精,在反应液中添加乙醇以提高β-环糊精产率,工艺为调制淀粉质量浓度为15%~30%的淀粉乳,在80~90℃下搅拌30~120分钟,再将温度调节至50~60℃,按照每克淀粉加3~8个酶活单位的浓度加入环糊精葡萄糖基转移酶,再添加乙醇添加量为每克淀粉加0.1mL~0.5mL的乙醇后,充分反应8~12小时,转化过程中调节pH值6~9,过滤之后滤液采用结晶的手段获得β-环糊精产品。本发明无回收有机溶剂的过程,产品β-环糊精不存在有机溶剂残留问题,可广泛应用;与现有的β-环糊精的生产工艺相比,产率大大地提高,可达55%-65%。文档编号A61K47/40GK101586137SQ20091003372公开日2009年11月25日申请日期2009年6月2日优先权日2009年6月2日发明者李兆丰,雁洪,亮王,力程,顾正彪申请人:江南大学
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