PL201901B1 - Sposób wytwarzania cyklodekstryny - Google Patents

Sposób wytwarzania cyklodekstryny

Info

Publication number
PL201901B1
PL201901B1 PL334333A PL33433399A PL201901B1 PL 201901 B1 PL201901 B1 PL 201901B1 PL 334333 A PL334333 A PL 334333A PL 33433399 A PL33433399 A PL 33433399A PL 201901 B1 PL201901 B1 PL 201901B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
amylopectin
potato starch
starch
cyclodextrin
starch amylopectin
Prior art date
Application number
PL334333A
Other languages
English (en)
Other versions
PL334333A1 (en
Inventor
DIETMAR GRüLL
Ulrich Stifter
Original Assignee
Suedzucker Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suedzucker Ag filed Critical Suedzucker Ag
Publication of PL334333A1 publication Critical patent/PL334333A1/xx
Publication of PL201901B1 publication Critical patent/PL201901B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/18Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a glycosyl transferase, e.g. alpha-, beta- or gamma-cyclodextrins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0009Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C08B37/0012Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania cyklodekstryny z amylopektyny skrobi ziemniaczanej drog a dzia lania glikozylotransferazy cyklodekstrynowej [EC nr 2.4.1.19]. Cech a sposobu jest wed lug wynalazku to, ze jako substrat skrobiowy stosuje si e amylopektyn e skrobi ziemniaczanej, któr a otrzy- mano z ziemniaków pod wzgl edem tworzenia amylozy inhibitowanych drog a hodowli lub sposobów technogenetycznych b ad z innych molekularno-biologicznych. Ten substrat skrobiowy laczy pozytywne dzia lania naturalnej skrobi amylopektynowej z dzia laniami skrobi ziemniaczanej i odznacza si e m.in. ma la zawarto sci a lipidów i protein, a tym samym wi ekszym stopniem czysto sci. Ta drog a mo zna cy- klodekstryn e wytwarza c znacznie taniej ni z dotychczas i tym samym nadaje si e ta droga po raz pierw- szy w wi ekszej skali do stosowania w post epowaniu technicznym. PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania cyklodekstryny z amylopektyny skrobi ziemniaczanej drogą działania glikozylotransferazy cyklodekstrynowej [CGT-azy, zwanej też transglikozylazą cyklodekstrynową, EC nr 2.4.1.19].
Pod pojęciem cyklodekstryn rozumie się grupę substancji, których cząsteczki składają się z wielu jednostek anhydroglukozy o cyklicznie połączonych wiązaniach a-1,4-glikozydowych, przy czy najmniejsza cyklodekstryna, tj. α-cyklodekstryna, zawiera 6 jednostek glukozy. Według liczby jednostek anhydroglukozy, zawartych w powstającym pierścieniu, rozróżnia się poza tym jeszcze β- i γ-cyklodekstrynę. β-cyklodekstryna jest z uwagi na termodynamikę najbardziej faworyzowanym produktem reakcji w przypadku przekształcania skrobi w cyklodekstrynę za pomocą CGT-azy. Korzystnymi dla zastosowań technicznych są cyklodekstryny o większych pierścieniach. W technicznym sposobie wytwarzania cyklodekstryn dotychczas stosowano jak główne substraty następujące skrobi:
skrobia ziemniaczana: ziemniaki można nawet na słabych glebach uprawiać z wysokimi plonami z hektara. Majone niską zawartość protein i lipidów i przeto dostarczają skrobi o bardzo wysokim stopniu czystości;
skrobia kukurydziana i skrobia z kukurydzy woskowatej: kukurydza wymaga ciepłego klimatu. Kukurydza woskowata ma wysokie liczby dojrzałości. Uprawa pozostaje ograniczona do dobrych gruntów o wystarczającym odgraniczeniu od zwykłej kukurydzy. Niskie plony z hektara warunkują dalsze podrożenie.
Bardzo niekorzystnymi w przypadku skrobi z kukurydzy i z kukurydzy woskowatej jest wysoka zawartość protein i lipidów (koniecznym jest wymagające nakładów i drogie oczyszczanie skrobi).
skrobia pszeniczna: stanowi gorszy substrat niż skrobia ziemniaczana i kukurydziana, gdyż w przypadku wytwarzania cyklodekstryny daje w wyniku wyraźnie niższą wydajność.
Zwykłe skrobie naturalne stanowią mieszaninę obu odmian skrobi: amylopektyny i amylozy. Ze swej strony amyloza i amylopektyna nie są znów żadnymi jednorodnymi substancjami, lecz są mieszaninami polimerów o różnych masach cząsteczkowych i o różnych wiązaniach glukozy. Amyloza zasadniczo składa się z nierozgałęzionych polisacharydów, w których glukoza występuje w wiązaniu-α-1,4. Amylopektyna natomiast jest silnie rozgałęzionym polimerem glukozy, w którym jednostki glukozy obok wiązań-a-1,4 są zawarte na miejscach rozgałęzień w wiązaniu-1,6. Okazało się, że amylopektyna w wyniku daje stabilniejsze roztwory niż amyloza, gdyż amyloza jest skłonna do niepożądanej retrogradacji, tj. do ponownego złączenia już od siebie oddzielonych łańcuchów.
Rozpowszechnione skrobie naturalne, niezależnie od gatunku rośliny, z którego je pozyskano, zawierają 15-30% amylozy. Tylko odmiany kukurydzy tak zwanego typu woskowego dostarczają skrobię, która prawie wyłącznie składa się z amylopektyny. W rzadkich przypadkach można skrobię obfitą w amylopektynę pozyskiwać też z tak zwanego ryżu woskowatego lub też z jęczmienia woskowatego.
Amylozę i amylopektynę można od siebie oddzielać drogą frakcjonowania. Postępowania te wymagają bardzo wysokich nakładów, są bardzo kosztowne i niemal nie przeprowadza się ich poza skalą laboratoryjną. Poza tym podczas frakcjonowania naturalnej skrobi wywołuje się niekontrolowaną degradację i uszkodzenie frakcji skrobi, wskutek czego wywiera się niekorzystny wpływ na właściwości tak otrzymanego produktu.
Do celów technicznych przeto prawie nie stosuje się skrobi amylopektynowej. W praktyce pewne zastosowanie w dziedzinie środków spożywczych znajduje tylko naturalnie występująca skrobia z kukurydzy woskowatej, gdyż ona daje przyjemniejsze wrażenie w ustach niż zwykłe skrobie.
Wytwarzanie cyklodekstryny ze skrobi omówiono w licznych pozycjach literatury fachowej.
I tak opis US-PS nr 3,425.910 przedstawia sposób wytwarzania cyklodekstryny z hydrolizatu skrobiowego. Wspomina się stosowanie skrobi ziemniaczanej jako substratu skrobiowego. Do chwili zdeponowania omówionego patentu St. Zjedn. Am. (1966) skrobia ziemniaczana jest zwykłą skrobią o zawartości amylozy rzędu około 20%.
W publikacji WO 93/10255A1 opisuje się wytwarzanie cyklodekstryny ze skrobi zawierającej co najmniej 90% amylopektyny, dzięki czemu otrzymuje się cyklodekstrynę, która w wyniku daje niezmącony roztwór w wodzie. Korzystne skrobie wyjściowe zawierają 95% lub więcej, zwłaszcza 99%, amylopektyny. Jako substrat wspomina się konkretnie skrobię z kukurydzy woskowatej, skrobię z ryżu woskowatego i skrobię z jęczmienia woskowatego, przy czym jako korzystną wyróżnia się skrobię z kukurydzy woskowatej. Skrobiami porównawczymi, które w przykładzie 1 podano dla zademonstroPL 201 901 B1 wania pozytywnego efektu stosowania skrobi z kukurydzy woskowatej, są skrobia ziemniaczana i skrobia kukurydziana o zwykłych zawartościach amylozy.
Do warunków postępowania, cytowanych w omówionej publikacji WO93/10255A1, zalicza się stosowanie środka kompleksującego dla cyklodekstryny w celu lepszego wydzielenia jej ze środowiska reakcji. Jako środki kompleksujące wylicza się toluen, dekanol-1, cyklodekanol, cykloheksan, trójchloroetylen, czterochloroetan, bromobenzen, 2,3-cyklododeno-pirydynę, naftalen, naftol-1, naftol-2 i dwumetylofenol. W odróż nieniu od sposobu wedł ug wynalazku stosuje się w omawianym sposobie jako substrat skrobiowy kosztowną amylopektynę skrobi z kukurydzy woskowatej, ryżu woskowatego i z ję czmienia woskowatego.
W J. Szejtli i T. Ose, Comprehensive Supramolecular Chemistry, tom 3, Cyclodextrins, 1996,
Pergamon, Oxford, W.Bryt., w artykule 3, na stronie 41, Preparation and Industrial Production of Cyclodextrins, G. Schmid, Wacker-Chemie GmbH, Miinchen, RFN, przegląd przemysłowego wytwarzania cyklodekstryn.
Opisuje się różne warunki przekształcania i ich oddziaływanie na stosunek α-, β- i γ-cyklodekstryn. Przy tym dodanie specjalnego środka kompleksującego podczas sposobu wytwarzania może też wzajemnie zmieniać stosunek tych trzech rodzajów cyklodekstryny.
Dalej wspomniano, że wiązania a-1,6-glikozydowe w punktach rozgałęzienia w amylopektynie blokują działanie CGT-azy. Jeśli przed dodaniem CGT-azy działa się na amylopektynę enzymami rozgałęziającymi, takimi jak pullulanaza lub izoamylaza, to stopień przekształcenia skrobi w cyklodekstrynę podwyższa się o kilka procent.
W następstwie w omawianej pozycji literaturowej Szejtli i Ose wspomina się też, że amylopektyna jest lepszym substratem do wytwarzania cyklodekstryny niż amyloza, gdyż CGT-aza działa na cząsteczkę skrobi wychodząc z nieredukujących się zakończeń tej cząsteczki skrobi. Ponieważ amylopektyna wykazuje znacznie więcej nieredukujących się zakończeń niż amyloza, stopień przemiany w przypadku stosowania amylopektyny jest lepszy. Zaleca się przeto stosowanie skrobi ziemniaczanej zamiast skrobi kukurydzianej, gdyż skrobia ziemniaczana z natury ma nieco wyższą zawartość amylopektyny niż skrobia kukurydziana (około 79% w przypadku ziemniaków w porównaniu z około 72% w przypadku kukurydzy).
Wreszcie opisuje się jeszcze próbę wytworzenia cyklodekstryny bezpośrednio w bulwach transgenicznych roślin ziemniaka drogą konstrukcji chimerycznego genu za pomocą CGT-azy z Klebsiella oxytoca. Faktycznie można było przy tym stwierdzić małe ilości dekstryny w bulwach ziemniaka. Ekstrakcja tkanki bulw następowała w kolumnie o nazwie C18 Sep-pak, która wiąże cyklodekstrynę, a nie skrobię.
W opisie US-PS nr 4 447 568 omawia się dla wytwarzania cyklodekstryny m.in. stosowanie frakcjonowanej skrobi amylopektynowej z najróżniejszych płodów rolnych, takich jak kukurydza, pszenica, sorgo, ziemniaki, tapioka, sago i ryż.
Ponieważ jednak te sposoby frakcjonowania skrobi nie zdobyły uznania z wcześniej wspomnianych powodów, poszukuje się tak jak poprzednio substratu do wytwarzania cyklodekstryny, w którym uniknęłoby się omówionych niedogodności.
Sposób wytwarzania cyklodekstryny z amylopektyny skrobi ziemniaczanej drogą działania glikozylotransferazy cyklodekstrynowej [EC nr 2.4.1.19], polega według wynalazku na tym, że jako substrat skrobiowy stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, którą otrzymano z ziemniaków pod względem tworzenia amylozy inhibitowanych drogą hodowli lub sposobów technogenetycznych bądź innych molekularno-biologicznych.
Korzystnie w sposobie według wynalazku stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, którą otrzymano z ziemniaków pod względem tworzenia amylozy inhibitowanych drogą techniki antysensownej.
Nadto w sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, którą otrzymano z ziemniaków pod względem tworzenia amylozy inhibitowanych drogą kosupresji.
W szczególności w sposobie według wynalazku stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej o zawartości amylopektyny co najmniej 95%, korzystnie co najmniej 98%.
I tak np. w sposobie według wynalazku stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, wstępnie obrobioną mechanicznie i/lub termicznie i/lub chemicznie i/lub enzymatycznie.
W sposobie według wynalazku można też stosować amylopektynę skrobi ziemniaczanej, mechanicznie upłynnioną na drodze szybkoobrotowego mieszania.
PL 201 901 B1
Również korzystnie w sposobie według wynalazku stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, termicznie obrobioną w temperaturze do 155°C.
W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną kwasem, korzystnie kwasem solnym.
Również w sposobie według wynalazku można stosować amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną utleniaczem, korzystnie podchlorynem sodowym.
Także w sposobie według wynalazku można stosować amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną za pomocą α-amylazy.
Poza tym można w sposobie według wynalazku stosować zeteryfikowaną, zestryfikowaną i/lub usieciowaną amylopektynę skrobi ziemniaczanej.
W szczególności stosuje się w sposobie według wynalazku amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną enzymem rozgałęziającym
Także i tu korzystnie stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną za pomocą izoamylazy [EC 3.2.1.68] lub pullulanazy [EC 3.2.1.41].
W sposobie według wynalazku najkorzystniej stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, o wartości DP > 50.
Przekształcenie skrobi za pomocą CGT-azy w sposobie według wynalazku korzystnie prowadzi się w obecności środka kompleksującego cyklodekstrynę.
W przypadku wytwarzania cyklodekstryny drogą obróbki skrobi za pomocą CGT-azy w sposobie według wynalazku jako substrat skrobiowy stosuje się korzystnie amylopektynę skrobi ziemniaczanej.
W ostatnich latach z powodzeniem rozwinęło się technogenetyczne zmienianie ziemniaków w celu pozyskania skrobi praktycznie pozbawionej celulozy. Ta z takich ziemniaków pozyskana amylopektynowa skrobia ziemniaczana łączy zalety praktycznie czystej amylopektyny, wykazującej pierwotne właściwości tego produktu naturalnego, z zaletami skrobi ziemniaczanej, mianowicie z niską zawartością lipidów i protein.
Najlepiej pozyskuje się amylopektynową skrobię ziemniaczaną z ziemniaków, pod względem tworzenia amylozy inhibitowanych na drodze techniki antysensownej albo na drodze kosupresji.
Odmiany ziemniaków, które dla niniejszego przypadku stosuje się jako materiały produkujące skrobię amylopektynową, dostarczają skrobię amylopektynową o zawartości amylopektyny powyżej 90%, korzystnie powyżej 95%. Szczególnie korzystnie w sposobie według wynalazku stosuje się amylopektynową skrobię ziemniaczaną o zawartości amylopektyny powyżej 98%.
Określanie zawartości amylozy bądź zawartości amylopektyny w skrobi następuje według: J.H.M. Hovenkamp-Hermelink, J.N. De-Vries, F. Adamse, E. Jacobsen, W. Witholt i W.J. Feenstra, „Rapid estimation of the amylose amylopectin ratio in small amounts of tuber and leave tissue of the potatoe, Potatoe Res. 31, (1988), 241-246.
Enzym glikozylotransferaza cyklodekstrynowa [EC nr 2.4.1.19] wytwarza się drogą hodowania mikroorganizmów, produkujących ten enzym, i otrzymywania tego enzymu z brzeczki fermentacyjnej B.macerans jest przykładem takiego mikroorganizmu.
Cyklodekstryny z uwagi na pustą przestrzeń znajdującą się w ich wnętrzu tworzą związki włączeniowe lub kompleksowe z rozmaitymi małymi cząsteczkami lub monomerami. Należy przyjąć, że to tworzenie kompleksów następuje poprzez hydrofobowe oddziaływanie wzajemne między apolarnym wnętrzem pierścienia cyklodekstryny i również apolarnymi cząsteczkami gościa oraz za pomocą sił van der Waalsa. Chemiczne i fizyczne właściwości cząsteczek gościa zostają wskutek zamknięcia w cyklodekstrynie tak zmienione, że można przy tym osiągnąć celowe modyfikacje cząsteczek gościa.
Do korzystnych oddziaływań kompleksowania za pomocą cyklodekstryny zaliczają się następujące:
1. Stabilizowanie substancji wrażliwych na światło lub tlen.
2. Zmiana reaktywności chemicznej cząsteczek gościa:
a) reaktywne substancje chroni się przez zamknięcie i można je bezpiecznie mieszać z innymi substancjami;
b) dzięki zamknięciu grup funkcyjnych można wywierać wpływ na selektywność reakcji;
c) reakcje można wspierać lub tłumić.
3. Utrwalanie substancji łatwolotnych:
a) ułatwia się składowania i manipulacje, zwłaszcza w przypadku substancji toksycznych;
b) potrzebną ilość substancji lotnych można zmniejszyć, gdyż obniża się strata przez odparowanie;
c) można łatwiej dozować substancje aromatyzujące i substancje czynne fizjologicznie.
PL 201 901 B1
4. Zmiana odnoszących się do stosowania właściwości cząsteczek gościa:
a) substancje trudno rozpuszczalne w wodzie stają się w przypadku dodania cyklodekstryn lepiej rozpuszczalne i można je łatwiej emulgować;
b) sproszkowane, liofilizowane kompleksy z cyklodekstryną występują drobno rozproszone i są łatwiej rozpuszczalne niż nieskomleksowane cząstki gościa, trudno rozpuszczalne w wodzie;
c) pigmenty można maskować albo można zmieniać odcienie barw substancji, gdyż w przypadku zamknięcia w pierścieniu na ogół zmienia się widmo absorpcyjne;
d) można tłumić nieprzyjemne substancje smakowe.
Szczególnie w dziedzinie środków spożywczych oczekuje się w przyszłości na wzmożone stosowanie cyklodekstryn, jeśli uda się obniżenie kosztów ich produkcji.
Zgodnie z wynalazkiem stosowana amylopektynowa skrobia ziemniaczana może być nieobrobiona albo wstępnie obrobiona mechanicznie, termicznie, chemicznie i/lub enzymatycznie. Ta wstępna obróbka służy upłynnieniu bądź nadaniu lepszej rozpuszczalności skrobi.
W przypadku mechanicznej obróbki wstę pnej upł ynnia się amylopektynową skrobię ziemniaczaną przez wysokoobrotowe mieszanie.
Skrobię tę można też wstępnie obrabiać termicznie w temperaturze do około 155°C.
Pod pojęciem wstępnej obróbki chemicznej rozumie się z reguły traktowanie kwasem, korzystnie kwasem solnym.
Po drugie można skrobię poddawać wstępnej obróbce też za pomocą utleniaczy, takich jak podchloryn sodowy.
Jeśli amylopektynową skrobię ziemniaczaną traktuje się za pomocą α-amylazy, to następuje przy tym enzymatyczna degradacja, która skrobię czyni również łatwiej rozpuszczalną.
Chemiczną obróbkę wstępną stosuje się też korzystnie w celu wytwarzania eterów skrobi, estrów skrobi i/lub usieciowanych produktów skrobi.
W niniejszym przypadku okazało się także, że traktowanie enzymem rozgałęziającym, takim jak pullulanaza [EC 3.2.1.41] lub izoamylaza [EC 3.2.1.68], ma dobry wpływ na wydajność cyklodekstryny.
Niżej podana tablica 1 pokazuje wzrost wydajności w przypadku stosowania pullulanazy bądź w przypadku wspólnego stosowania pullulanazy i środka kompleksującego.
Zawiesinę skrobi poddaje się wstępnej obróbce w temperaturze 100°C, reakcja cyklizacji zachodzi następnie w temperaturze 25°C.
T a b l i c a 1.
Stosowany substrat Wydajność cyklodekstryny CD % Wydajność przy stosowaniu v.pullulanazy % Wydajność przy stosowaniu v.pullulanazy i środka kompleksującego
frakcjonowana amylopektyna (AP) kukurydziana 22,6 36,1 89,8
skrobia kukurydziana 14 87,2
skrobia z kukurydzy woskowatej 18,6 90,6
skrobia ziemniaczana 18,9 85,9
amylopektyna (AP) ziemniaczana z transgenicznych ziemniaków 25,1 38,3 92,3
skrobia pszeniczna 15,8 86,9
Dla najwyższych wydajności cyklodekstryn w przypadku stosowania bezamylozowej skrobi ziemniaczanej przypuszczalnie istnieje następujące wyjaśnienie:
w przypadku stosowania izoamylazy lub pullulanazy jako enzymu rozgałęziającego powstają rozpadowe fragmenty cząsteczki o długościach łańcucha rzędu DP 60 i 18. Podana niżej tablica 2 ukazuje rozproszenie-DP różnych amylopektyn, które rozgałęziono za pomocą izoamylazy.
PL 201 901 B1
T a b l i c a 2.
Amylopektyna DP frakcji 1 DP frakcji 2 Stosunek wagowy frakcja 1:frakcja 2
ziemniaki 60 18 1:2,1
kukurydza 45 15 1:3,5
pszenica 49 13 1:4,8
Udział małych rozpadowych fragmentów cząsteczek jest w przypadku skrobi ziemniaczanej najniższy [M.T. Kalichevsky, P.D. Orford i S.G. Ring, „The retrogradation and gelation of amylopectins from various botanical sources, Carbohyd. Res., 198 (1990), 49-55]. Najwyższe wydajności cyklodekstryn otrzymuje się za pomocą o DE < 2 [F.C. Armbruster i E.R. Kooi, Production of Cyclodextrin,
US-PS nr 3,425.910].
Wydajności cyklodekstryn w przypadku stosowania skrobi amylopektynowej z ziemniaków transgenicznych są wyższe niż wydajności, które otrzymano przy szarżach ze skrobią z kukurydzy woskowatej [J.W. Shieh i A. Hedges, publikacja nr WO 93/10255A1 (1993)]. Wyjaśnieniem przypuszczalnie jest wyższy udział dekstryn frakcji 1 o DP 60.
Okazało się, że ze specjalną korzyścią stosuje się amylopektynową skrobię ziemniaczaną o stopniu polimeryzacji (DP) > 50. Jak wynika z niżej podanej tablicy 3, wydajność cyklodekstryny wzrasta w przypadku stosowania skrobi wyjściowej o rosnącym DP.
T a b l i c a 3.
% wydajności cyklodekstryny DP (stopień polimeryzacji)
51,2 10
70,7 20
92,3 > 50
Korzystny w przypadku wyodrębniania cyklodekstryny z szarży reakcyjnej jest wysoki stopień czystości skrobi ziemniaczanej (mała zawartość tłuszczu i protein), który przejawia się w polepszeniu przenoszenia. W niżej podanej tablicy 4 podano zawartość protein i lipidów w skrobiach komercyjnych.
T a b l i c a 4.
Skrobia Proteina % i.TS Lipid % i.TS
kukurydziana 0,2-0,4 0,5-0,9
ziemniaczana 0,05-0,1 0-0,1
Skrót i.TS (in Trockensubstanz) oznacza w suchej substancji
P r z y k ł a d. 100 g bezamylozowej skrobi ziemniaczanej z ziemniaków transgenicznych przeprowadza się w stan zawiesiny w 1 litrze wody i drogą ogrzewania do temperatury 100°C w ciągu 30 minut doprowadza się do żelowania. Po ochłodzeniu do temperatury 25°C dodaje się albo 16,5 ml zawiesiny pullulanazy (45 jednostek/ml) lub 0,5 ml zawiesiny izoamylazy (5330000 jednostek/ml). Szarżę miesza się w ciągu 3 godzin. Następnie dodaje się 10 mg glikozylotransferazy cyklodekstrynowej i cyklododekan jako środek kompleksujący. Tę mieszaninę reakcyjną miesza się w ciągu 10 dni. Wydajność cyklodekstryn w przypadku stosowania pullulanazy wynosi 92,3%.

Claims (16)

1. Sposób wytwarzania cyklodekstryny z amylopektyny skrobi ziemniaczanej drogą działania glikozylotransferazy cyklodekstrynowej [EC nr 2.4.1.19], znamienny tym, że jako substrat skrobiowy stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, którą otrzymano z ziemniaków pod względem tworzenia amylozy inhibitowanych drogą hodowli lub sposobów technogenetycznych bądź innych molekularno-biologicznych.
PL 201 901 B1
2. Sposób wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, którą otrzymano z ziemniaków pod względem tworzenia amylozy inhibitowanych drogą techniki antysensownej.
3. Sposób wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, którą otrzymano z ziemniaków pod względem tworzenia amylozy inhibitowanych drogą kosupresji.
4. Sposób wedł ug zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, ż e stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej o zawartości amylopektyny co najmniej 95%, korzystnie co najmniej 98%.
5. Sposób wedł ug zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, ż e stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, wstępnie obrobioną mechanicznie i/lub termicznie i/lub chemicznie i/lub enzymatycznie.
6. Sposób wedł ug zastrz. 5, znamienny tym, ż e stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, mechanicznie upłynnioną na drodze szybkoobrotowego mieszania.
7. Sposób wedł ug zastrz. 5, znamienny tym, ż e stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, termicznie obrobioną w temperaturze do 155°C.
8. Sposób wedł ug zastrz. 5, znamienny tym, ż e stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną kwasem, korzystnie kwasem solnym.
9. Sposób wedł ug zastrz. 5, znamienny tym, ż e stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną utleniaczem, korzystnie podchlorynem sodowym.
10. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną za pomocą α-amylazy.
11. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się zeteryfikowaną, zestryfikowaną i/lub usieciowaną amylopektynę skrobi ziemniaczanej.
12. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną enzymem rozgałęziającym.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej, obrobioną za pomocą izoamylazy [EC 3.2.1.68] lub pullulanazy [EC 3.2.1.41].
14. Sposób według zastrz. 5 albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, znamienny tym, że stosuje się amylopektynę skrobi ziemniaczanej o wartości DP > 50.
15. Sposób według zastrz. 1-14, znamienny tym, że przekształcenie skrobi za pomocą CGT-azy prowadzi się w obecności środka kompleksującego cyklodekstrynę.
16. Sposób według zastrz. 1-15, znamienny tym, że w przypadku wytwarzania cyklodekstryny drogą obróbki skrobi za pomocą CGT-azy stosuje się jako substrat skrobiowy amylopektynę skrobi ziemniaczanej.
PL334333A 1998-08-11 1999-07-12 Sposób wytwarzania cyklodekstryny PL201901B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0138098A AT410321B (de) 1998-08-11 1998-08-11 Verfahren zur herstellung von cyclodextrin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL334333A1 PL334333A1 (en) 2000-02-14
PL201901B1 true PL201901B1 (pl) 2009-05-29

Family

ID=3512636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL334333A PL201901B1 (pl) 1998-08-11 1999-07-12 Sposób wytwarzania cyklodekstryny

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6235505B1 (pl)
EP (1) EP0985733B1 (pl)
JP (1) JP2000060590A (pl)
AT (2) AT410321B (pl)
CZ (1) CZ295568B6 (pl)
DE (1) DE59914970D1 (pl)
DK (1) DK0985733T3 (pl)
HU (1) HU226784B1 (pl)
PL (1) PL201901B1 (pl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937643A1 (de) * 1999-08-12 2001-02-22 Aventis Cropscience Gmbh Transgene Zellen und Pflanzen mit veränderter Aktivität des GBSSI- und des BE-Proteins
JP4559568B2 (ja) * 1999-08-23 2010-10-06 昭彦 上野 シクロデキストリン誘導体及びこれを利用した水の汚染度の測定方法
US7635773B2 (en) 2008-04-28 2009-12-22 Cydex Pharmaceuticals, Inc. Sulfoalkyl ether cyclodextrin compositions
PL3702374T3 (pl) 2012-02-15 2022-11-21 Cydex Pharmaceuticals, Inc. Sposób wytwarzania pochodnych cyklodekstryny
WO2013130666A1 (en) 2012-02-28 2013-09-06 Cydex Pharmaceuticals, Inc. Alkylated cyclodextrin compositions and processes for preparing and using the same
UA121095C2 (uk) 2012-10-22 2020-04-10 Сідекс Фармасьютікалс, Інк. Композиції алкілованого циклодекстрину і способи їх одержання і застосування
US8871473B2 (en) * 2013-01-17 2014-10-28 Jiangnan University Method for producing γ-cyclodextrin by simultaneous use of γ-cyclodextrin glycosyltransferase and isoamylase
CN104004800B (zh) * 2014-05-13 2017-06-20 华南理工大学 一种直链淀粉包结络合载体的制备方法
EP3183295B1 (en) 2014-08-22 2023-08-02 CyDex Pharmaceuticals, Inc. Fractionated alkylated cyclodextrin compositions and processes for preparing and using the same
CN114674964B (zh) * 2022-05-26 2022-11-22 北京建筑大学 同时测定饮用水中多种硫醚类嗅味物质的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3425910A (en) * 1966-10-24 1969-02-04 Corn Products Co Production of cyclodextrin
NL8104410A (nl) * 1981-09-24 1983-04-18 Proefstation Voor Aardappelver Werkwijze ter bereiding van cyclodextrine.
HU194939B (en) * 1983-12-22 1988-03-28 Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet Process for producing alpha- beta- and gamma cyclodextrine of high yield capacity
JPS60188088A (ja) * 1984-03-09 1985-09-25 Ensuikou Seito Kk サイクロデキストリンの製法
SE467358B (sv) * 1990-12-21 1992-07-06 Amylogene Hb Genteknisk foeraendring av potatis foer bildning av staerkelse av amylopektintyp
CN1072185A (zh) * 1991-11-13 1993-05-19 美国玉米产品公司 制备非混浊型环糊精的方法

Also Published As

Publication number Publication date
HUP9902064A3 (en) 2000-08-28
DE59914970D1 (de) 2009-04-16
HUP9902064A2 (en) 2000-07-28
PL334333A1 (en) 2000-02-14
JP2000060590A (ja) 2000-02-29
US6235505B1 (en) 2001-05-22
EP0985733A1 (de) 2000-03-15
ATA138098A (de) 2002-08-15
ATE424466T1 (de) 2009-03-15
CZ295568B6 (cs) 2005-08-17
HU9902064D0 (en) 1999-08-30
EP0985733B1 (de) 2009-03-04
CZ284899A3 (cs) 2000-02-16
AT410321B (de) 2003-03-25
HU226784B1 (en) 2009-10-28
DK0985733T3 (da) 2009-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Robyt Starch: structure, properties, chemistry, and enzymology
EP0710674B1 (en) Method for producing a glucan having cyclic structure
Jane Current understanding on starch granule structures
Biwer et al. Enzymatic production of cyclodextrins
US6090594A (en) Process for preparing starchy products
KR100995248B1 (ko) 글루칸의 생성방법 및 제조방법
Ramadan et al. Phosphorylated starches: preparation, properties, functionality, and techno‐applications
JP3150266B2 (ja) 環状構造を有するグルカンおよびその製造方法
AU2002307701A1 (en) Production method and preparation method of glucans
Rendleman, Jr Hydrolytic action of α‐amylase on high‐amylose starch of low molecular mass
Krithika et al. Modifiction of starch: A review of various techniques
PL201901B1 (pl) Sposób wytwarzania cyklodekstryny
US20020065410A1 (en) Branched starches and branched starch hydrolyzates
US6248566B1 (en) Glucan having cyclic structure and method for producing the same
US5686132A (en) Glucans having a cycle structure, and processes for preparing the same
Patricio et al. The Polymeric Carbohydrate: Starch–Extraction and Modifications
US5827697A (en) Process for preparing glucans having a cyclic structure
Wei et al. Differentiated digestion resistance and physicochemical properties of linear and α-1, 2/α-1, 3 branched isomaltodextrins prepared by 4, 6-α-glucanotransferase and branching sucrases
KR0136363B1 (ko) 사이클로덱스트린의 제조방법
JPH0333316B2 (pl)
JPH02227088A (ja) サイクロデキストリンの製造方法
JP2007097599A (ja) グルカンの製造法およびその調製法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20110712