[发明专利]一种制备β-胡萝卜素微胶囊的方法

说明书

本发明公开了一种利用环糊精葡萄糖基转移酶即CGTase催化淀粉的产物制备β‑胡萝卜素微胶囊的方法，将菌株嗜碱芽孢杆菌Alkalophilic Bacillus sp.G‑825‑6的γ‑CGTase用于催化淀粉，催化条件优选为淀粉浓度4％，加酶量4U/g，50℃反应24h，催化后的产物直接用于包埋β‑胡萝卜素，包埋条件为主客体的质量比为4:1，反应温度50℃，反应时间3h。在最佳包埋条件下对β‑胡萝卜素的包埋率为51％，与文献报道的β‑环糊精包埋效果相当，本发明的方法简便易行，CGTase修饰产物的水溶性是β‑环糊精的二十多倍，对β‑胡萝卜素增溶倍数高，适用范围更加广泛，生产成本大大降低。

技术领域

本发明属于微胶囊制备的技术领域，具体涉及一种通过γ-CGTase催化淀粉产物用作壁材制备β-胡萝卜素微胶囊的方法。

背景技术

据报道环糊精因具有环内疏水、环外亲水的性质，能够对疏水性物质发生包埋而起到稳定作用，作为一种良好的壁材越来越广泛地应用于微胶囊的技术领域。环糊精多来源于淀粉的酶解，即通过环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)，将淀粉转化为环糊精，目前大多数的CGTase作用淀粉生成的产物均为α、β、γ三种环糊精的混合物。但CGTase催化淀粉的效率通常不高，一般小于50％，即50％的非环状成分作为副产物在反应后期被分离出去，这不仅造成了原料利用率低，而且剩余的副产物很难被直接再利用，从而进一步加大了环糊精的成本，严重地限制了环糊精行业的发展。仅有少量报道利用环糊精复合物作为包埋主体发挥了较好的包埋作用。

现已发现，来自于菌株AlkalophilicBacillus sp.G-825-6的γ-CGTase能够催化淀粉产生β-CD及γ-CD，不产生α-CD，且β-CD与γ-CD的比例为1:1左右。然而，目前没有关于来自嗜碱芽孢杆菌Bacillus sp.G-825-6菌株的γ-CGTase修饰淀粉产物直接利用的相关报道，也没有利用环糊精葡萄糖基转移酶催化淀粉的产物不经过分离、纯化直接用于微胶囊的包埋的相关报道。综上，如何进一步简化生产工艺、降低生产成本、实现资源的充分利用成为本领域急需解决的一大难题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明人提供了一种通过CGTase催化淀粉产物用作壁材制备β-胡萝卜素微胶囊的方法。

具体技术方案如下所述：

本发明提供了一种制备β-胡萝卜素微胶囊的方法，利用γ-环糊精葡萄糖基转移酶即γ-CGTase对淀粉底物进行催化反应，将催化后的所有产物直接用于β-胡萝卜素的包埋反应，反应结束后进行冷冻干燥，从而制备得到β-胡萝卜素微胶囊；

其中，γ-CGTase来自于嗜碱芽孢杆菌Alkalophilic Bacillus sp.G-825-6菌株，所述淀粉为木薯淀粉、土豆淀粉或者玉米淀粉；

上述催化反应的具体步骤如下：取淀粉作为底物，加入去离子水加热糊化，制成浓度为1％-4％(w/v)的溶液，冷却到室温，取1mL底物加入2-8U/g的γ-CGTase恒温反应，反应结束后采用沸水浴进行灭酶处理，离心，取上清液进行冷冻干燥；

优选地，上述淀粉溶液的浓度为4％，加酶量为4U/g；

优选地，所述恒温反应的时间为23-25h，沸水浴处理的时间为10-12min，更优选地，恒温反应置于恒温震荡混匀器上进行；

优选地，所述离心的条件是转速为5000-5200rpm，时间为10-12min。

优选地，冷冻干燥是在冷冻干燥机中干燥48h，然后收集样品稍研磨，保存于4℃的环境中，例如存于自封袋中在4℃的冰箱中保存；优选地，所述的包埋反应是按照质量比为1:1-4:1称取催化反应后的酶解产物与β-胡萝卜素，以酶解产物作为壁材，以β-胡萝卜素作为芯材，加水溶解使固形物含量为24-26％，充氮气保护，超声处理，混匀后反应，反应结束后冷却，冷冻干燥得到微胶囊。