环糊精是一类在制药、食品、农业及化妆品等领域应用广泛的大环化合物。环糊精主要采用酶法合成,通过环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉、多糖等形成。根据生产过程中是否添加有机溶剂可分为有机溶剂法和无溶剂法。有机溶剂法可以获得较高的环糊精产量,但有机溶剂的残留限制了环糊精的使用范围,并对环境造成一定的危害。无溶剂法在生产过程中不添加有机溶剂,是一种环保的新型生产方式。随着环糊精应用范围的不断扩大,尤其在食品、医药化妆品等领域,都将对无溶剂法生产的环糊精有着更广泛的需求。但是,无溶剂法生产存在着转化率低,提取困难,成本高的问题,急待解决。本文以通过无溶剂法,获得生产工艺简单,高转化率的环糊精特别是β-环糊精为目标,进行了相关研究:对环糊精葡萄糖基转移酶作用淀粉产环糊精的影响因素进行了研究,结果表明:反应pH8.5、温度65℃为环糊精葡萄糖基转移酶作用淀粉产环糊精的最佳条件,但此时酶活降低较快,在后面实验中考虑采用了分批加酶的方法来弥补酶活的损失;加酶量控制在5U/g淀粉左右,可以获得较高的β-环糊精转化率,进一步加大酶量会使得环糊精水解,降低产量;Ca2+对酶活具有一定的保护作用,而EDTA、MgSO4、KCl、FeCl3等对环糊精葡萄糖基转移酶作用淀粉产环糊精有明显的抑制作用,在生产中要避免这些化学物质的干扰。通过对底物进行不同的预处理,研究了底物的预处理方式对环糊精制备的影响。选用玉米淀粉为原料,采用筛分、超声波、微波、糊化和酶解的预处理方法以期获得理想的环糊精转化率。实验得出:将糊化处理的淀粉最为地物的总转化率最高,为53.64%(但在生产中由于高粘度,实现工业化较为困难),影响环糊精转化率的因素包括淀粉颗粒的大小、晶体结构的破坏程度及小分子糖对环化反应的抑制作用在对影响环糊精葡萄糖基转移酶作用淀粉产环糊精的因素和不同淀粉原料及其预处理方式对环糊精制备的影响研究基础上,确定了一种无溶剂生产环糊精的方法,通过将15%的玉米淀粉在450r/min、85℃条件下保温1h(温和热处理法),并分别在反应进行的0、2、4和6h添加1.25U/g淀粉的环糊精葡萄糖基转移酶,反应8h,所得环糊精总转化率为37.63%,总浓度为48.65mg/mL,其中β-环糊精的转化率为24.68%,浓度为31.69mg/mL,高于传统工艺酶解在15%浓度下反应12h所获得的环糊精总转化率(24.87%)和浓度(37.30mg/mL),以及β-环糊精的转化率(14.80%)和浓度(22.20mg/mL)。本方法具有转化率高,操作简单,成本低的优点,对工业化无溶剂法生产环糊精有一定的指导意义。