CN111826408A

CN111826408A - 一种β-环糊精的制备工艺

Info

Publication number: CN111826408A
Application number: CN202010732084.3A
Authority: CN
Inventors: 楼志华; 周立; 张培东; 丁红辉
Original assignee: Jiangsu Ogo Biotech Co ltd
Current assignee: Jiangsu Ogo Biotech Co ltd
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2020-10-27

Abstract

本发明公开了一种β‑环糊精的制备工艺，本申请先将淀粉与水混合成淀粉乳，再添加耐高温的α‑淀粉酶进行液化，将淀粉转化为糊精和低聚糖，增加淀粉的可溶性；在液化过程中，本申请采用喷射蒸煮的方式进行，该方法大大降低了能耗，淀粉的水解效率也大大提高。在液化后，本申请又采取了层流的方式进行组分分离，将水解过程中产生的蛋白作为固形物分离，同时还能进一步促进淀粉转化，提高淀粉转化率，降低液化液中含有的杂质；本申请以连续高温喷射和闪蒸层流相结合的方式、并控制DE值，能够使淀粉有效液化，与常规加工工艺相比，淀粉转化率得到提高；液化步骤可连续进行，有利于连续规模化生产。

Description

一种β-环糊精的制备工艺

技术领域

本发明涉及环糊精生产技术领域，具体是一种β-环糊精的制备工艺。

背景技术

环状糊精(β-cyclodextrin，简称β-CD)是淀粉经酸解环化生成的产物。它可以包络各种化合物分子，增加被包络物对光热、氧的稳定性，改变被包络物质的理化性质，β-环状糊精又称环麦芽七糖、环七糊精，简称β-CD，是由淀粉经微生物酶作用后提取制成的由7个葡萄糖残基以β-1,4-糖苷键结合构成的环状物，相对分子质量1135。

现如今的β-环糊精的制备工艺存在以下缺点：制备成本高，且制得的β-环糊精的收率低，纯度低，淀粉的整体转化率低，针对该问题，申请人经检索发现，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

本发明的目的在于提供一种β-环糊精的制备工艺，提高淀粉转化率，所得β-环糊精纯度高，联产所得副产物葡萄糖酸的市场价值高，工艺节能减耗，极大缩短工艺流程时间，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种β-环糊精的制备工艺，包括以下步骤：

1)淀粉液化；

2)转化酶转化；

3)复合酶转化；

4)脱色过滤；

5)电渗析分离；

6)蒸发浓缩后结晶，离心干燥，得到β-环糊精。

较优化的方案，包括以下步骤：

1)淀粉液化：取淀粉和水，混匀，制备淀粉浆，调节pH至5.4-5.8，加入α-淀粉酶，混匀液化，控制DE值为2-4，灭酶，得到液化液；

2)转化酶转化：取液化液，降温至55-60℃，加入枝链淀粉酶和β-CGT酶，再加入环己烷，充分反应12-15h，升温至95-100℃，蒸馏回收环己烷，得到转化液；

3)复合酶转化：取转化液，加入复合酶和糖化酶，转化3-6h，灭酶，得到混合液；

4)脱色过滤：取混合液，加入活性炭，搅拌脱色，板框过滤，得到脱色液；

5)电渗析分离：取脱色液，进行电渗析，分离得到含β-环糊精的淡液和含葡萄糖酸的浓液；

6)取含β-环糊精的淡液，蒸发浓缩，结晶，离心干燥，得到β-环糊精。

较优化的方案，包括以下步骤：

1)淀粉液化：取淀粉和水，混匀，制备淀粉浆，调节pH至5.4-5.8，加入α-淀粉酶，混匀，升温至105-110℃，喷射蒸煮5-10min，再闪蒸至94-99℃，层流60-90min，控制DE值为2-4，灭酶，得到液化液；

3)复合酶转化：取转化液，加入过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶和糖化酶，转化pH为5.5-6.5，转化温度为45-55℃，转化3-6h，灭酶，得到混合液；

4)脱色过滤：取混合液，加入活性炭，脱色60-80min，板框过滤，得到脱色液；

5)电渗析分离：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，分离得到含β-环糊精的淡液和含葡萄糖酸的浓液；

6)取含β-环糊精的淡液，蒸发浓缩，蒸发温度为68-75℃，当浓缩到干物质含量在50-60％时，停止浓缩，结晶，离心干燥，得到β-环糊精。

较优化的方案，步骤3)中，所述糖化酶的加入量为淀粉质量的0.1-0.3％，所述葡萄糖氧化酶的加入量为淀粉质量的1-1.5％，所述过氧化氢酶的加入量为淀粉质量的1.5-3％。

较优化的方案，步骤5)中，取含葡萄糖酸的浓液浓缩至50％-60％，得到葡萄糖酸成品。

较优化的方案，步骤2)中，所述枝链淀粉酶为普鲁兰酶和异淀粉酶；所述枝链淀粉酶的添加量为淀粉质量的2.5-3.0％。

较优化的方案，步骤2)中，所述β-CGT酶的添加量为淀粉质量的2.5-5％；所述环己烷的添加量为淀粉质量的3-10％。

较优化的方案，步骤1)中，所述α-淀粉酶的加入量为淀粉的0.02-0.04％。

较优化的方案，步骤1)中，所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉中的任意一种或多种混合。

本申请步骤1)中先将淀粉与水混合，得到淀粉乳，再添加耐高温的α-淀粉酶进行液化，将淀粉转化为糊精和低聚糖，增加淀粉的可溶性；现如今在液化工艺中一般会进行搅拌液化，但该工艺操作能耗大，搅拌难度较高，淀粉水解效率低，针对该问题，本申请在液化过程中采用喷射蒸煮的方式进行，不仅降低了能耗，降低了处理难度，同时淀粉的水解效率也大大提高。

随后，本申请又采取了层流的方式进行组分分离，将水解过程中产生的蛋白作为固形物分离，进一步促进淀粉液化，提高淀粉转化率，降低液化液中含有的杂质；本申请中将DE值控制为2-4，DE值的确定是申请人经过多次试验后得到的，在该DE值下，淀粉的转化率达到最大。

本申请步骤2)中加入枝链淀粉酶和β-CGT酶，其中枝链淀粉酶包括普鲁兰酶和异淀粉酶，利用枝链淀粉酶和β-CGT酶协同作用脱去支链淀粉，并水解成葡萄糖；接着在步骤3)中加入复合酶和糖化酶，复合酶包括过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶，糖化酶、复合酶相互协同作用，氧化葡萄糖并生成副产物葡萄糖酸，大大节省了工艺流程和反应时间，制备成本得到降低。

在常规处理步骤中，我们会选择将体系中的未转化的糊精糖转化为麦芽糖或葡萄糖，但该操作在后续除杂分离时难度较高，得到的β-环糊精的纯度也会降低，因此本申请选择加入复合酶，将葡萄糖氧化生成葡萄糖酸，葡萄糖酸不仅可以作为副产物存在，市场价值高，同时葡萄糖酸带有电荷，β-环糊精不带电荷，基于二者性质的差异，在后续步骤中采用电渗析分离，能够使β-环糊精分离更加彻底，纯度和收率大大提高。

本申请步骤3)中添加复合酶和糖化酶协调进行酶转化，可以极大程度地提高生产速度和工作效率，避免因多种酶分批次添加导致的生产速度过慢的问题；基于糖化酶、复合酶和步骤2)中酶的性质，本申请将整体酶转化温度控制为45-55℃，这样能够在保证酶活性的情况下降低生产能耗，避免在生产过程中酶种类的不同导致转化温度的改变，从而减少由升温、降温等操作导致的不必要的能耗，降低生产成本。

本申请步骤4)加入活性炭进行脱色，步骤5)中采用电渗析进行脱盐分离，电渗析至淡液的电导值≤1000us/cm时停止电渗析，得到含β-环糊精的淡液和含葡萄糖酸的浓液，紧接着将含β-环糊精的淡液蒸发浓缩再结晶，在常规加工过程中一般通过冷却结晶进行物料提取，但由于结晶前β-环糊精浓度较低，使得β-环糊精结晶得率收率较低，而本申请中采用蒸发浓缩处理后再进行结晶，结晶前β-环糊精浓度高，纯度高，离心后无需或只用少许淋洗即可达到产品纯度要求，使得β-环糊精的结晶收率得到提高。

在本申请进行蒸发浓缩时，通过控制真空度来控制蒸发浓缩的温度，在蒸发浓缩时温度控制更加精准有效，节省能耗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本申请以连续高温喷射和闪蒸层流相结合的方式、并控制DE值，能够使淀粉有效液化，与常规加工工艺相比，淀粉转化率得到提高；同时，液化步骤可连续进行，有利于连续规模化生产。

2、本申请中通过枝链淀粉酶和β-CGT酶进行协同转化，仅需加一次β-CGT酶，且在后续过程中加入过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶和糖化酶进行同步转化，将剩余未转化淀粉和葡萄糖转化为葡萄糖酸，该工艺中减少了β-CGT酶用量，糖化酶、过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶同步转化，既提高了转化率又缩短了工艺流程，大大降低了成本。

3、本申请采用电渗析分离葡萄糖酸和β-环糊精，分离难度低，得到的产品纯度高，后续采用蒸发浓缩，结晶，离心干燥的方式，大幅度提高了结晶浓度，由于结晶前纯度提高，无需淋洗或只用少许淋洗即可达到高纯度产品，结晶收率显著提高，同时产品的纯度也得到进一步提升。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种β-环糊精的制备工艺的加工流程示意图。

图2为本发明实施例1制备的β-环糊精样品的液相色谱图；

图3为本发明实施例1中标样β-环糊精样品的液相色谱图；

图4为本发明实施例2制备的β-环糊精样品的液相色谱图；

图5为本发明实施例2中标样β-环糊精样品的液相色谱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

一种β-环糊精的制备工艺，具体包括以下步骤：

S1：淀粉液化：取淀粉和水，混匀，制备淀粉浆，调节pH至5.4-5.8，加入α-淀粉酶，混匀，升温至105-110℃，喷射蒸煮5-10min，再闪蒸至94-99℃，层流60-90min，控制DE值为2-4，灭酶，得到液化液；所述α-淀粉酶的加入量为淀粉的0.02-0.04％。所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉中的任意一种。

S2：转化酶转化：取液化液，降温至55-60℃，加入枝链淀粉酶和β-CGT酶，再加入环己烷，充分反应12-15h，升温至95-100℃，蒸馏回收环己烷，得到转化液；所述枝链淀粉酶为普鲁兰酶和异淀粉酶；所述枝链淀粉酶的添加量为淀粉质量的2.5-3.0％。所述β-CGT酶的添加量为淀粉质量的2.5-5％；所述环己烷的添加量为淀粉质量的3-10％。

S3：复合酶转化：取转化液，加入过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶和糖化酶，转化pH为5.5-6.5，转化温度为45-55℃，转化3-6h，灭酶，得到混合液；所述糖化酶的加入量为淀粉质量的0.1-0.3％，所述葡萄糖氧化酶的加入量为淀粉质量的1-1.5％，所述过氧化氢酶的加入量为淀粉质量的1.5-3％。

S4：脱色过滤：取混合液，加入活性炭，脱色60-80min，板框过滤，得到脱色液；

S5：电渗析分离：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，分离得到含β-环糊精的淡液和含葡萄糖酸的浓液；取含葡萄糖酸的浓液浓缩至50％-60％，得到葡萄糖酸成品。

S6：取含β-环糊精的淡液，蒸发浓缩，蒸发温度为68-75℃，当浓缩到干物质含量在50-60％时，停止浓缩，结晶，离心干燥，得到β-环糊精。

实施例1：

S1：淀粉液化：取淀粉和水，混匀，制备淀粉浆，调节pH至5.4，加入α-淀粉酶，混匀，升温至105℃喷射蒸煮5min，再闪蒸至94℃，层流60min，控制DE值为2，灭酶，得到液化液；所述α-淀粉酶的加入量为淀粉的0.02％。所述淀粉为84.3％的玉米淀粉。

S2：转化酶转化：取液化液，降温至55℃，加入枝链淀粉酶和β-CGT酶，再加入环己烷，充分反应12h，升温至95℃，蒸馏回收环己烷，得到转化液；所述枝链淀粉酶为普鲁兰酶和异淀粉酶；所述枝链淀粉酶的添加量为淀粉质量的2.5％。所述β-CGT酶的添加量为淀粉质量的2.5％；所述环己烷的添加量为淀粉质量的3％。

S3：复合酶转化：取转化液，加入过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶和糖化酶，转化pH为5.5，转化温度为45℃，转化3h，灭酶，得到混合液；所述葡萄糖氧化酶的加入量为淀粉质量的1％，所述过氧化氢酶的加入量为淀粉质量的1.5％；所述糖化酶的加入量为淀粉质量的0.1％；

S4：脱色过滤：取混合液，加入活性炭，脱色60min，板框过滤，得到脱色液；

S5：电渗析分离：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，分离得到含β-环糊精的淡液和含葡萄糖酸的浓液；取含葡萄糖酸的浓液浓缩至50％，得到葡萄糖酸成品。

S6：取含β-环糊精的淡液，蒸发浓缩，蒸发温度为68℃，当浓缩到干物质含量在50％时，停止浓缩，结晶，离心干燥，得到β-环糊精。

实施例2：

S1：淀粉液化：取淀粉和水，混匀，制备淀粉浆，调节pH至5.6，加入α-淀粉酶，混匀，升温至108℃，喷射蒸煮8min，再闪蒸至96℃，层流75min，控制DE值为3，灭酶，得到液化液；所述α-淀粉酶的加入量为淀粉的0.03％。所述淀粉为85.9％的马铃薯淀粉。

S2：转化酶转化：取液化液，降温至58℃，加入枝链淀粉酶和β-CGT酶，再加入环己烷，充分反应14h，升温至98℃，蒸馏回收环己烷，得到转化液；所述枝链淀粉酶为普鲁兰酶和异淀粉酶；所述枝链淀粉酶的添加量为淀粉质量的2.8％。所述β-CGT酶的添加量为淀粉质量的3.5％；所述环己烷的添加量为淀粉质量的8％。

S3：复合酶转化：取转化液，加入过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶和糖化酶，转化pH为6，转化温度为50℃，转化5h，灭酶，得到混合液；所述糖化酶的加入量为淀粉质量的0.2％，所述葡萄糖氧化酶的加入量为淀粉质量的1.2％，所述过氧化氢酶的加入量为淀粉质量的2％。

S4：脱色过滤：取混合液，加入活性炭，脱色70min，板框过滤，得到脱色液；

S5：电渗析分离：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，分离得到含β-环糊精的淡液和含葡萄糖酸的浓液；取含葡萄糖酸的浓液浓缩至55％，得到葡萄糖酸成品。

S6：取含β-环糊精的淡液，蒸发浓缩，蒸发温度为72℃，当浓缩到干物质含量在55％时，停止浓缩，结晶，离心干燥，得到β-环糊精。

实施例3：

S1：淀粉液化：取淀粉和水，混匀，制备淀粉浆，调节pH至5.8，加入α-淀粉酶，混匀，升温至110℃，喷射蒸煮10min，再闪蒸至99℃，层流90min，控制DE值为4，灭酶，得到液化液；所述α-淀粉酶的加入量为淀粉的0.04％。所述淀粉为木薯淀粉。

S2：转化酶转化：取液化液，降温至60℃，加入枝链淀粉酶和β-CGT酶，再加入环己烷，充分反应15h，升温至100℃，蒸馏回收环己烷，得到转化液；所述枝链淀粉酶为普鲁兰酶和异淀粉酶；所述枝链淀粉酶的添加量为淀粉质量的3.0％。所述β-CGT酶的添加量为淀粉质量的5％；所述环己烷的添加量为淀粉质量的10％。

S3：复合酶转化：取转化液，加入过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶和糖化酶，转化pH为6.5，转化温度为55℃，转化6h，灭酶，得到混合液；所述糖化酶的加入量为淀粉质量的0.3％，所述葡萄糖氧化酶的加入量为淀粉质量的1.5％，所述过氧化氢酶的加入量为淀粉质量的3％。

S4：脱色过滤：取混合液，加入活性炭，脱色80min，板框过滤，得到脱色液；

S5：电渗析分离：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，分离得到含β-环糊精的淡液和含葡萄糖酸的浓液；取含葡萄糖酸的浓液浓缩至60％，得到葡萄糖酸成品。

S6：取含β-环糊精的淡液，蒸发浓缩，蒸发温度为75℃，当浓缩到干物质含量在60％时，停止浓缩，结晶，离心干燥，得到β-环糊精。

实施例4：

本实施例S1步骤中控制淀粉DE值为2.55，其余步骤参数和实施例2相同。

实施例5：

本实施例S1步骤中控制淀粉DE值为3.25，其余步骤参数和实施例2相同。

检测实验1：

实施例1-5均依据本申请公开的技术方案进行β-环糊精的制备，并对得到的物料进行检测，具体计算方法如下：

1、环糊精收率：环糊精成品质量除以投入的淀粉绝干质量。

环糊精纯度：样品1g稀释100倍，进液相色谱柱得环糊精峰面积1，再以同样的方法进一次环糊精标样得峰面积2，用峰面积1/峰面积2*100％计算得环糊精纯度。

2、葡萄糖酸收率：葡萄糖酸产品质量*葡萄糖酸含量/转化液中葡萄糖酸的总量。

葡萄糖酸纯度：样品1g稀释100倍，进液相色谱柱得葡萄糖酸纯度。

3、淀粉转化率：(环糊精成品绝干质量+葡萄糖酸成品绝干质量)/淀粉投入的绝干总量。

结论：由上表所得数据可知，由上表所得数据结合说明书附图可知，其中说明书附图2为实施例1制得的β-环糊精样品的液相色谱图，测得环糊精峰面积1为431734；说明书附图3为实施例1中标样β-环糊精的液相色谱图，测得环糊精峰面积2为431737。

说明书附图4为实施例2制得的β-环糊精样品的液相色谱图，测得环糊精峰面积1为424838；说明书附图5为实施例2中标样β-环糊精的液相色谱图，测得环糊精峰面积2为420304。

依据本申请公开的方案生产β-环糊精时，β-环糊精的纯度可高达99.99％，收率可达到71.2％，而副产品葡萄糖酸的收率也达到99.2％以上，纯度可高达99.5％；整个生产过程中淀粉转化率可达到87.7％。

即本申请提供的方案可提高淀粉转化率，所得β-环糊精纯度高、收率高，联产所得副产物葡萄糖酸收率高，纯度高。

对比例1：

本实施例S1步骤中控制淀粉DE值为8，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例2：

本实施例S1步骤中控制淀粉DE值为13，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例3：

本实施例S1步骤中加入α-淀粉酶，110℃下液化处理90min(常规搅拌)，且控制淀粉DE值为13，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例4：

本实施例S3步骤中，仅采用过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶进行转化，不添加糖化酶，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例5：

本实施S5步骤中采用移动分离床进行分离，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例6：

本实施中S6步骤中采用冷却结晶的方式，离心并分离，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例7：

本实施中S6中进行蒸发浓缩，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量≥60％，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例8：

本实施中S6中进行蒸发浓缩，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量≤50％，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例9：

本实施中S6中进行蒸发浓缩，蒸发浓缩温度为85℃，其余步骤参数和实施例2相同。

对比例10：

本实施例S3步骤中先在温度为60℃、pH为4.0-4.5的条件下加入糖化酶，反应3h后调节温度至40℃，在pH为5.5-6.0条件下，加入过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶，反应3h，灭酶；其余步骤参数和实施例2相同。

检测实验2：

对比例1-9均为实施例2的对比实验，检测数据如下所示：

结论：由上表可知，对比例1-10均为实施例2的对比实验，其中实施例2的β-环糊精收率达到71.2％，纯度高达101.08％，副产品葡萄糖酸收率达到99.5％，纯度可达到99.4％，淀粉的转化率可得到87.3％。

1、对比例1在淀粉液化步骤(S1)中控制DE值为8，该过程中β-环糊精的收率仅达到66.3％；

与实施例2相比，对比例1的β-环糊精收率呈现下降趋势。

对比例2在淀粉液化步骤(S1)中控制DE值为13，该过程中β-环糊精的收率仅达到58.1％，β-环糊精的纯度仅达到98.16％。

与实施例2相比，对比例2的β-环糊精收率、β-环糊精纯度都呈现下降趋势。

这充分说明了本申请在淀粉液化步骤(S1)中控制DE值为2-4，在该DE值下能够大幅度提高β-环糊精的收率和纯度。

与对比例1相比，对比例2的β-环糊精收率、β-环糊精纯度均呈现下降趋势，这充分说明本申请控制DE值为13时，β-环糊精的收率大大降低；同时在DE值为13时，液化过程中杂质较多，β-环糊精的纯度降低，生产效果较差。

2、对比例3在淀粉液化步骤(S1)中采用了常规的搅拌液化处理，且控制DE值为13，该过程中β-环糊精的收率仅达到56.7％，纯度仅达到97.67％。

与对比例2相比，对比例3的β-环糊精收率和β-环糊精纯度明显出现降低，这充分说明在淀粉液化过程中采用连续高温喷射和闪蒸层流相结合的方式，能够有效提高β-环糊精的收率纯度。

与实施例2相比，对比例3的β-环糊精收率、β-环糊精纯度都大大降低；这充分说明了本申请在淀粉液化步骤中，采用连续高温喷射和闪蒸层流相结合的方式，结合DE值为2-4的控制条件，在该操作步骤下，β-环糊精收率和纯度得到明显改善。

3、对比例4中在复合酶转化步骤(S3)中仅添加过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶进行转化，不添加糖化酶，其他的糖成分无法转化成葡萄糖，不能被葡萄糖氧化酶转化成葡萄糖酸。在电渗析分离过程中葡萄糖无法与环糊精分离，在结晶前环糊精纯度低，含葡萄糖杂质高，使得在该过程中β-环糊精的收率为67.6％、β-环糊精的纯度仅为96.10％，副产品葡萄糖酸的收率为94.3％，葡萄糖酸的纯度为92.7％，淀粉转化率为73.3％。

与实施例2相比，对比例4的β-环糊精收率、β-环糊精纯度、副产品葡萄糖酸收率、葡萄糖酸的纯度和淀粉转化率均呈现下降趋势，这充分说明了本申请采用糖化酶、过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶同步转化，不仅提高了淀粉转化率，从而提高了β-环糊精收率和副产品葡萄糖酸收率，同时也提高了β-环糊精和葡萄糖酸的纯度。

4、对比例5中并未采用电渗析分离，而是通过移动分离床进行提纯分离(S5)，由于β-环糊精为环状结构，虽然环糊精与葡萄糖酸分子量差异较大，但是分子空间结构大小差异不大，导致色谱分离效果不如预期，在该过程中β-环糊精的收率为67.7％、β-环糊精的纯度为97.45％，副产品葡萄糖酸的纯度92.6％，淀粉转化率为87.4％。

与实施例2相比，对比例5的β-环糊精收率、β-环糊精纯度、副产品葡萄糖酸纯度都大大降低，淀粉转化率相差趋势不大；这充分说明了本申请采用电渗析分离葡萄糖酸和β-环糊精，得到的产品纯度高，收率高，降低了产品损耗。

5、对比例6中采用常规冷却结晶方式，在该过程中β-环糊精收率达到55.3％，β-环糊精纯度为99.67％，淀粉转化率为83.2％；

与实施例2相比，对比例6的β-环糊精收率、β-环糊精纯度和淀粉转化率均呈现明显降低。这充分说明本申请后续直接升温蒸发浓缩，提高产品浓度后进行结晶，不仅能够有效降低产品损耗，提高β-环糊精收率和淀粉转化率，同时产品的纯度也得到进一步提升。

6、对比例7中蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量≥60％，其余影响因素同实施例2，所得到的环糊精收率、淀粉转化率和副产品的参数与实施例2相差较小，在实际生产中采用该方案产生的能耗较大，产生晶体过多，流动性急剧下降，晶浆从结晶罐排除困难，因为浓缩比高，所以母液中杂质浓度高，需要更多的淋洗，晶体纯度也略有下降，生产实用性较差。

对比例8中蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量≤50％，其余影响因素同实施例2，蒸发浓缩后得到的料液较稀，结晶晶体细小，结晶得率低，导致离心、干燥后产品收率低，生产效率不高。

对比例9中设置蒸发浓缩温度为85℃，实际操作中得到的产品颜色发黄，实施效果差。

7、对比例10复合酶转化步骤(S3)中将糖化酶、复合酶分批次添加，得到的产品性能与实施例2相差较小，该方案操作时需要频繁调节温度和pH，使反应在对应酶的最适温度、最适pH条件下进行，生产能耗大，工序长，操作繁琐，实用性不高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)淀粉液化；

2)转化酶转化；

3)复合酶转化；

4)脱色过滤；

5)电渗析分离；

6)蒸发浓缩后结晶，离心干燥，得到β-环糊精。

2.根据权利要求1所述的一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：步骤3)中，所述糖化酶的加入量为淀粉质量的0.1-0.3％，所述葡萄糖氧化酶的加入量为淀粉质量的1-1.5％，所述过氧化氢酶的加入量为淀粉质量的1.5-3％。

5.根据权利要求3所述的一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：步骤5)中，取含葡萄糖酸的浓液浓缩至50％-60％，得到葡萄糖酸成品。

6.根据权利要求3所述的一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：步骤2)中，所述枝链淀粉酶为普鲁兰酶和异淀粉酶；所述枝链淀粉酶的添加量为淀粉质量的2.5-3.0％。

7.根据权利要求3所述的一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：步骤2)中，所述β-CGT酶的添加量为淀粉质量的2.5-5％；所述环己烷的添加量为淀粉质量的3-10％。

8.根据权利要求3所述的一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：步骤1)中，所述α-淀粉酶的加入量为淀粉的0.02-0.04％。

9.根据权利要求3所述的一种β-环糊精的制备工艺，其特征在于：步骤1)中，所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉中的任意一种或多种混合。