环状糊精在食品工业中的应用

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1、环状糊精在食品工业中的应用生命科学学院管亚俊摘　要:环状糊精因其特有的结构性质而可以应用于多个领域。本文概述了环状糊精的结构、性质及国内外的研究进展;综述了它在食品工业上的应用,并对其应用前景进行了展望。关键词:环状糊精,食品工业,应用TheApplicationofCyclodextrininFoodIndustryDepartmentofLifeScienceGuanYajunAbstract:Becauseofitsspecialstructure,cyclodextrincanbeappliedmanyfields.Thearticleintroduc

2、esitsstructure,characteristicandthedevelopmentathomeandabroad.Itsummariestheapplicationofcyclodextrininfoodindustryandgivesaprospectfortheapplicationofcyclodextrin.Keywords:Cyclodextrin,Foodindustry,Application引言环糊精(Cyclodextrin,CD)又名Schardinger糊精，是由环糊精葡萄糖残基转移酶(Cyclodextringlycosylt

3、ransferase,CGTase)作用于淀粉、糖原、麦芽寡聚糖等葡萄糖聚合物而形成的由6～12个D-吡喃葡萄糖基以α-1,4-葡萄糖苷键连接而成的环状低聚糖[1]。已知的有:由六个葡萄糖分子组成的α—环状糊精,七个葡萄糖分子组成的β—环状糊精,由八个葡萄糖分子组成的γ—环状糊精,以及由九个葡萄糖分子组成的δ—环状糊精。环状糊精的基础研究早在30年代开始。由于环状糊精很难被分解，结晶性良好，当时被称为木粉。1891年Villers首先发现环糊精并对其进行了分离。1901年Schardinger对其重要的理化性质进行了描述，并指出要朝着环糊精结构研究和产品制备的

4、方向开展工作。早在1938年就证实了环糊精能形成包埋复合物，但直到二十世纪五十年代环糊精包埋复合物的研究才趋于成熟，并且发现环糊精在一些反应中具有催化作用[2]。1960年日本首次进行了环糊精的中试生产，此后三十年内环糊精才真正进入了工业化生产阶段。在我国，谈家桢等于1950年报道了以软化芽孢杆菌作用于淀粉生产环糊精，二十世纪八十年代后期又开展了利用嗜碱芽孢杆菌生产环糊精的研究，江苏省食品发酵研究所于1978年首先开始了环糊精的生产研究，并于1982～1983年进行了扩大试验[1]。由于环状糊精的酶被逐渐发现，以及生产技术、工艺不断被完善，生产量增加，使得环状

5、糊精能较为廉价地供应市场需求，并且在食品、医药、农业、轻工、环保等方面被广泛利用起来。最引人注目的是环状糊精在食品工业中的应用，因其有着抗氧化、抗光热、防挥发、防潮、防腐、去除异味及有害成分、乳化增泡等功能可作为多功能食品添加剂。环状糊精的结构与性质环状糊精具有特殊的中间立体结构，其分子外形呈圆台状，没有还原端和非还原端即无还原性。这种结构很稳定，不易受酶、酸碱、热等条件作用而分解[3]。环状糊精在碱性介质中很稳定，但强酸可以使之裂解；只能被α-淀粉酶水解而不能被β-淀粉酶水解，对酸及一般淀粉酶的耐受性比直链淀粉强；在水溶液及醇水溶液中，能很好地结晶；无一定熔

6、点，加热到约200℃开始分解，有较好的热稳定性；无吸湿性，但容易形成各种稳定的水合物。在环状糊精的空洞结构中,洞内由C1、C4和C5的氢形成疏水区,相反,在分子的外侧上端由C6的伯羟基构成,下端由C2和C3的仲羟基构成,具有亲水性,故环状糊精的主要特征是疏水性空洞内可嵌入各种有机化合物,从而形成稳定的络合物[4]。一,使易挥发性物质稳定;二,稳定对热、光、空气不稳定的物质;三,改变物质的物理和化学性质;四,改变被包络物的反应性能。因环状糊精有形成复合体的能力,且无毒性,安全性好,因而可应用在许多方面。环状糊精在食品工业中的应用环状糊精在食品方面的用途广泛。食品

7、工中使用环状糊精,使产品成分抗氧化、光、热和挥发,保持产品性质稳定不变;排除苦涩味和臭味;防止吸潮和防潮解;防止腐败;以及改进食品美味和气味等,以便长期保持和提高食品品质,生产贮运方便;改进膳食的质量。下文,我们将具体讨论环状糊精在食品中的应用。　1、稳定香料、香精食品中各种香气成分以及食用香料、香辛遇光、热等都易挥发、分解，从而使其失去了特有的风味，降低了食品质量[5]。由于环状糊精具有多孔性,可持稳定,如食品加工中用的玫瑰油、麝香酮、月桂醛、茴香脑、芫荽醇等香精易于挥发易受空气、日光氧化分解,用环状糊精包接成结晶复合物,挥发性和氧化显著缓慢,便于长期贮存或

8、在食品中保持。芳香和辛辣调味料提取出的