【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于酶催化合成，具体而言，涉及一种酶法生产α-环糊精的方法。
技术介绍
1、α-环糊精在食品工业中，通过包合作用，稳定食品中的活性成分、去除食品中的某些异味、使某些食品形成稳定乳状液、增大食品的起泡力、将液体食品变为固体粉末、作为食品生产辅料等。同时，α-环糊精是一种良好的膳食纤维，具有减肥、降低胆固醇等功效。其水溶性不仅较高且不能在小肠内被消化吸收，并能明显促进大肠内乳酸菌和双歧杆菌生长，已成为食品中首选添加的膳食纤维之一。
2、在医药工业中，α-环糊精包合物是近年来发展起来的一种新型药物载体，是利用α-环糊精分子将药物分子全部或部分包裹于其中形成的一类非键类复合物。药物作为客体分子经包合后，溶解度增大、稳定性提高、生物利用度显著增加，同时刺激性、毒性、副作用降低。α-环糊精本身具有较高的水溶性，发生包合后可显著提高药物的溶解度，同时，α-环糊精体内代谢作用很慢，对所包合药物分子的缓释效果最好，因此，α-环糊精在医药领域越来越受到青睐。
3、除了食品、医药领域外，α-环糊精还可通过范德华力、疏水相互作用等与许多有机或无机分子形成包合物，从而成为超分子化学研究的重要对象之一，在分子组装、生物酶模拟和轮烷构造等方面受到众多研究者的青睐。nakashima等曾利用α-环糊精与反式偶氮片段之间的氢键作用及主客体分子之间的憎水相互作用合成了一个具有光活性的分子开关；α-环糊精还可以与亲水性的聚乙二醇(peg)分子之间通过包合作用形成管道式的超结构，在诸如化学工程和纳米材料等领域均具有广泛的应用潜力。α-
4、目前α-环糊精的生产制备主要通过合成工艺和生物工艺，但生产中淀粉浓度在5％-10％，转化率在60％-70％，整体产量偏低，耗能高，成本高等问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种酶法生产α-环糊精的方法。采用本专利技术中的酶法进行转化生产α-环糊精，α-cgt酶菌体、异淀粉酶菌体两种酶的作用下，提高了底物淀粉的浓度，提升了生成α-环糊精的转化率，有效的提高单批产品产量及降低生产成本。
2、本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
3、本专利技术的一个方面提供了一种酶法生产α-环糊精的方法，所述方法包括以下步骤：
4、s1：将bw/pbad-cgtase n16菌株和bw/pbad–tfia菌株保藏的菌种甘油管分别接种至摇瓶培养基中，控温37℃，转速220r/min培养4-5h至菌体od600为2-2.5合格；
5、s2：将上述培养合格的菌种接种至发酵罐培养基中，控温37℃，浓氨水调控ph6.9-7.1，溶氧关联搅拌控制30％-40％，当od600值达35-40时，控温至30℃加入诱导剂l-阿拉伯糖诱导，待初始葡萄糖消耗完后开始连续流加补料葡萄糖，过程检测葡萄糖残留低于1g/l，培养周期约30-32h，菌体od600检测值为100-120时停止发酵离心收集得到湿菌体分别为α-cgt酶菌体和异淀粉酶菌体，储存-20℃环境备用；
6、s3：将自来水、α-cgt酶菌体、异淀粉酶菌体、正癸醇依次加入转化罐，调控ph6.0-6.5后，再搅拌缓慢加入预糊化淀粉，使转化液中预糊化淀粉浓度达到30％的预糊化淀粉液，控温45-50℃进行搅拌至检测预糊化淀粉转化率达70％以上停止转化，进行75-80℃灭活20min后降温至30-35℃，再加入糖化酶分解残留淀粉2-3h后离心得粗品α-环糊精络合物；
7、s4：将粗品α-环糊精络合物加入解络罐，加自来水进行高温搅拌蒸馏，过程控制水量不低于粗品重量的5倍；当蒸馏至无沉淀且无正癸醇气味后加入活性炭脱色，得到无色澄清料液；
8、s5：将上述脱色后的无色澄清料液经减压蒸馏浓缩后得到浓缩液，将浓缩液依次经结晶、离心后，将所得固体粉末真空干燥得成品α-环糊精。
9、进一步地，步骤s1中所述摇瓶培养基组成为：胰蛋白胨10g/l，酵母浸粉5g/l，氯化钠10g/l，ph为自然ph，摇瓶分装100ml，消毒121℃，20min；接种时加入硫酸链霉素，终浓度为50ug/ml。
10、进一步地，步骤s2中所述发酵罐培养组成为：葡萄糖2％，柠檬酸0.17％，磷酸二氢钾1.4％，磷酸氢二铵0.4％，七水硫酸镁0.06％，微量无机盐10ml/l(微量无机盐溶液配制：840mg/l edta，250mg/l cocl2.6h2o，1500mg/l mncl2.4h2o，150mg/l cucl2.2h2o，300mg/lh3bo3，250mg/l na2moo4.2h2o，1300mg/l zn(ch3coo)2.2h2o，10g/l fe(iii)citrate(柠檬酸铁))，聚醚类消泡剂0.015％。
11、进一步地，步骤s2中所述诱导剂l-阿拉伯糖加入量2g/l，起始2.5l发酵液加入量5g；配制过程为：5g l-阿拉伯糖加入含50ml自来水的摇瓶中消毒，115℃±1，20min，降至室温备用。
12、进一步地，步骤s2中所述补料葡萄糖浓度为600g/l，补料速率为3-6g/l/h。
13、进一步地，步骤s3中按照每700ml自来水中加入α-cgt酶菌体6-8g、异淀粉酶菌体16-20g、正癸醇40g以及预糊化淀粉300g的比例加入；所述糖化酶加入量为300ul/l。
14、进一步地，步骤s4中所述脱色过程中活性炭的加入量为料液体积分数0.2％-0.4％；脱色条件为：温度60-70℃，时间1-2h。
15、进一步地，步骤s4中所述减压蒸馏条件为：压力-0.7mpa，温度70℃。
16、进一步地，步骤s4中所述结晶温度为5-10℃。
17、进一步地，步骤s5中所述真空干燥的条件为：真空压力为-0.06～-0.09mpa，温度50-60℃，干燥时间4-6h。
18、本专利技术预期效果与优点如下：
19、与其他生产工艺相比，本专利技术采用生物酶法进行转化生产α-环糊精，在α-cgt酶菌体、异淀粉酶菌体两种酶的作用下，提高了底物淀粉的浓度，提升了生成α-环糊精的转化率，有效的提高单批产品产量及降低生产成本。该方法是将通过bw/pbad-cgtase n16菌株和bw/pbad–tfia菌株分别发酵得到含α-cgt酶和异淀粉酶的菌体制成的酶菌；在转化罐中依次加入水、正癸醇、酶菌调控ph，再缓慢加入预糊化淀粉，搅拌进行酶法转化，预糊化淀粉的转化率可达70％-75％；转化结束后灭活加入糖化酶搅拌后离心得α-环糊精络合物湿固体；湿固体加水高温解络，通过水蒸汽夹带出解络后的正癸醇，直至料液静止无沉淀无残留正癸醇，再加活性炭脱色后减压浓缩至粘稠状，然后采用低温结晶得到α-环糊精晶体，经离心后干燥得到α-环糊精白色粉末状成品。本申请提供的方法采用双本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酶法生产α-环糊精的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述摇瓶培养基组成为：胰蛋白胨10g/L，酵母浸粉5g/L，氯化钠10g/L，pH为自然pH，摇瓶分装100mL，消毒121℃，20min；接种时加入硫酸链霉素，终浓度为50ug/mL。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述发酵罐培养组成为：葡萄糖2％，柠檬酸0.17％，磷酸二氢钾1.4％，磷酸氢二铵0.4％，七水硫酸镁0.06％，微量无机盐10ml/L(微量无机盐溶液配制：840mg/L EDTA，250mg/L CoCl2.6H2O，1500mg/L MnCl2.4H2O，150mg/L CuCl2.2H2O，300mg/L H3BO3，250mg/L Na2MoO4.2H2O，1300mg/L Zn(CH3COO)2.2H2O，10g/L Fe(III)citrate(柠檬酸铁))，聚醚类消泡剂0.015％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述诱导剂L-阿拉伯糖加入量2g/L，
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述补料葡萄糖浓度为600g/L，补料速率为3-6g/L/h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中按照每700mL自来水中加入α-CGT酶菌体6-8g、异淀粉酶菌体16-20g、正癸醇40g以及预糊化淀粉300g的比例加入；所述糖化酶加入量为300uL/L。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中所述脱色过程中活性炭的加入量为料液体积分数0.2％-0.4％；脱色条件为：温度60-70℃，时间1-2h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中所述减压蒸馏条件为：压力-0.7Mpa，温度70℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中所述结晶温度为5-10℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中所述真空干燥的条件为：真空压力为-0.06～-0.09Mpa，温度50-60℃，干燥时间4-6h。
...【技术特征摘要】
1.一种酶法生产α-环糊精的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中所述摇瓶培养基组成为：胰蛋白胨10g/l，酵母浸粉5g/l，氯化钠10g/l，ph为自然ph，摇瓶分装100ml，消毒121℃，20min；接种时加入硫酸链霉素，终浓度为50ug/ml。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述发酵罐培养组成为：葡萄糖2％，柠檬酸0.17％，磷酸二氢钾1.4％，磷酸氢二铵0.4％，七水硫酸镁0.06％，微量无机盐10ml/l(微量无机盐溶液配制：840mg/l edta，250mg/l cocl2.6h2o，1500mg/l mncl2.4h2o，150mg/l cucl2.2h2o，300mg/l h3bo3，250mg/l na2moo4.2h2o，1300mg/l zn(ch3coo)2.2h2o，10g/l fe(iii)citrate(柠檬酸铁))，聚醚类消泡剂0.015％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述诱导剂l-阿拉伯糖加入量2g/l，起始2.5l发酵液加入...
【专利技术属性】
技术研发人员：李成斌，张莎莎，史鲁秋，薛虹宇，李华山，
申请(专利权)人：南京盛德创赢生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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