本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥，具體涉及一種新型高支鏈環(huán)狀糊精及其制備工藝、應(yīng)用和產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、碳水化合物在運(yùn)動(dòng)和體力活動(dòng)中發(fā)揮著非常重要的作用，通過(guò)補(bǔ)充碳水化合物可以有效提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，延緩疲勞的發(fā)生。根據(jù)功能的不同，適合運(yùn)動(dòng)補(bǔ)充的碳水化合物種類也不同。

2、有些碳水化合物適合在運(yùn)動(dòng)前建立糖原儲(chǔ)備，為運(yùn)動(dòng)提供能量。比如食用富含碳水化合物的食物，包括米飯和面食等，也可以以飲料方式攝入如專利cn1142232a介紹的一種用酸在110-140℃溫度下處理淀粉得到的糊精型淀粉，這些都有利于糖原的合成。但是這個(gè)過(guò)程比較慢，一般在運(yùn)動(dòng)前一天或幾天服用。

3、由于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的不同，很多時(shí)候需要在馬上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或者在運(yùn)動(dòng)中快速補(bǔ)充碳水，從而維持血糖濃度和運(yùn)動(dòng)所需的碳水化合物氧化速率，延緩疲勞的發(fā)生。葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糊精以及這些物質(zhì)的混合物都曾經(jīng)作為運(yùn)動(dòng)中快速補(bǔ)充的碳水化合物來(lái)源。這其中的單、雙糖由于過(guò)高的甜度和滲透壓在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。麥芽糊精由于相對(duì)較低的甜度和滲透壓，是運(yùn)動(dòng)飲料中潛在的碳水補(bǔ)充劑來(lái)源。但是麥芽糊精在體內(nèi)降解速度很快，容易引起血糖波動(dòng)，無(wú)法滿足長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)供能的需要。

4、高支鏈環(huán)狀糊精（hbcd）是一種新型的麥芽糊精（專利ep0710674b1，us9562247b2），通過(guò)分支酶的環(huán)化反應(yīng)從玉米淀粉中產(chǎn)生。這個(gè)過(guò)程形成了一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并且分子量比一般的麥芽糊精更大，滲透壓更低，胃排空速度更快，可以做成飲料進(jìn)行碳水補(bǔ)充（專利jp2003169642a）。但是hbcd在運(yùn)動(dòng)中的效果并不是很明顯。為了更持久地保持體內(nèi)葡萄糖水平，從而滿足運(yùn)動(dòng)中的能量需求，可以通過(guò)進(jìn)一步提高h(yuǎn)bcd的支鏈比例，即α-1，6糖苷鍵比例，降低其在體內(nèi)的降解速度。專利us6861519b2通過(guò)分支酶處理淀粉得到的hbcd進(jìn)一步用α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、ɑ-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶等降解α-1，4糖苷鍵從而提高分支含量。但是這種方法會(huì)產(chǎn)生大量的小分子糖，需要進(jìn)一步分離純化，比如該專利中用到的超濾膜分離技術(shù)。這種方法原料利用效率和產(chǎn)物得率都不高，分離純化又進(jìn)一步增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述不足，本發(fā)明提供了一種新型高支鏈環(huán)狀糊精及其制備工藝、應(yīng)用和產(chǎn)品。本發(fā)明在高支鏈環(huán)狀糊精的基礎(chǔ)上，通過(guò)4,6-α-糖基轉(zhuǎn)移酶和分支酶的協(xié)同作用，將高支鏈環(huán)狀糊精的支鏈含量增加10%以上，支鏈平均長(zhǎng)度縮短20%以上，同時(shí)不額外產(chǎn)生小分子量糖，產(chǎn)物得率高，幾乎不含還原糖。本發(fā)明制備得到的新型高支鏈環(huán)狀糊精分子量為50000-80000?da，α-1,6-糖苷鍵的含量為5.5-6.5%，還原糖含量<1%，具備該結(jié)構(gòu)特征的新型高支鏈環(huán)狀糊精在運(yùn)動(dòng)和體力活動(dòng)中具有抗疲勞效果，可以有效提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，延緩疲勞的發(fā)生。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案包括：

3、一方面，本發(fā)明提供了一種新型高支鏈環(huán)狀糊精，所述的新型高支鏈環(huán)狀糊精的分子量為50000-80000?da，α-1,6-糖苷鍵的含量為α-1,6-糖苷鍵和α-1,4-糖苷鍵總量的5.5-6.5%，還原糖含量<1%；

4、優(yōu)選地，所述的新型高支鏈環(huán)狀糊精的分子量為65000-75000?da。

5、優(yōu)選地，所述的新型高支鏈環(huán)狀糊精的α-1,6-糖苷鍵的含量為α-1,6-糖苷鍵和α-1,4-糖苷鍵總量的5.5-6.0%。

6、具體地，所述的新型高支鏈環(huán)狀糊精與含有氨基的物質(zhì)復(fù)配，在高溫滅菌或長(zhǎng)期保存時(shí)不發(fā)生美拉德反應(yīng)，無(wú)顏色變化。

7、優(yōu)選地，所述的含有氨基的物質(zhì)包括氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)中的一種或多種。

8、具體地，所述的新型高支鏈環(huán)狀糊精的制備工藝包括：向碳水化合物中，加入4,6-α-糖基轉(zhuǎn)移酶和分支酶，進(jìn)行反應(yīng)。

9、進(jìn)一步具體地，所述的碳水化合物為含有α-1,6-糖苷鍵形成的分支的淀粉或糊精。

10、優(yōu)選地，所述的碳水化合物包括高支鏈環(huán)狀糊精和/或蠟質(zhì)玉米淀粉。

11、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的高支鏈環(huán)狀糊精和/或蠟質(zhì)玉米淀粉的濃度為5%-30%。

12、再進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的高支鏈環(huán)狀糊精和/或蠟質(zhì)玉米淀粉的濃度為10%-20%。

13、進(jìn)一步具體地，所述的4,6-α-葡萄糖轉(zhuǎn)移酶的加入量為碳水化合物的0.01%-10%（w/w）。

14、優(yōu)選地，所述的4,6-α-葡萄糖轉(zhuǎn)移酶的加入量為碳水化合物的1%-2%（w/w）。

15、進(jìn)一步具體地，所述的分支酶的加入量為碳水化合物的0.01%-5%（w/w）。

16、優(yōu)選地，所述的分支酶的加入量為碳水化合物的0.1%（w/w）。

17、進(jìn)一步具體地，所述的分支酶包括糖原分支酶和/或淀粉分支酶。

18、優(yōu)選地，所述的分支酶為branchzyme，購(gòu)買自u(píng)nivar?solutions，貨號(hào)2012342。

19、具體地，所述的4,6-α-糖基轉(zhuǎn)移酶發(fā)酵液和分支酶的質(zhì)量比為0.1-10：1。

20、優(yōu)選地，所述的4,6-α-糖基轉(zhuǎn)移酶發(fā)酵液和分支酶的質(zhì)量比為10：1。

21、具體地，所述的反應(yīng)溫度為35-65℃，反應(yīng)時(shí)間為1-24h。

22、優(yōu)選地，所述的反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間為4h。

23、具體地，所述的制備工藝還包括：酶滅活、滅菌和干燥。

24、優(yōu)選地，所述的酶滅活包括90-100℃滅活5-10min。

25、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的酶滅活包括95℃滅活5min。

26、優(yōu)選地，所述的滅菌包括超高溫瞬時(shí)殺菌。

27、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的超高溫瞬時(shí)殺菌的過(guò)程為：137℃?10-15秒。

28、優(yōu)選地，所述的干燥為噴霧干燥。

29、另一方面，本發(fā)明提供了上述新型高支鏈環(huán)狀糊精的制備工藝。

30、又一方面，本發(fā)明提供了上述新型高支鏈環(huán)狀糊精在制備食品、保健品或藥品中的應(yīng)用。

31、具體地，所述的食品或保健品有助于緩解體力疲勞、輔助改善記憶或增強(qiáng)免疫力。

32、具體地，所述的藥品用于預(yù)防過(guò)度疲勞引發(fā)的疾病。

33、優(yōu)選地，所述的過(guò)度疲勞包括軀體性疲勞或心理性疲勞；

34、所述的軀體性疲勞表現(xiàn)為動(dòng)作遲緩，不靈敏，動(dòng)作的協(xié)調(diào)能力下降，煩躁與不安等；

35、所述的心理性疲勞包括注意力不集中，記憶力障礙，理解、推理困難，腦力活動(dòng)遲鈍、不準(zhǔn)確。

36、又一方面，本發(fā)明提供了一種食品，所述的食品中包含上述新型高分支環(huán)狀糊精。

37、具體地，所述的食品包括但不限于糖果、豆奶、酸奶、牛奶、果汁、罐頭、餅干、巧克力、糕點(diǎn)、奶油、干酪、乳酪、乳粉、配方奶粉、冰激凌、果醬、果泥、果脯、面包、蛋卷、蛋白飲料、固體飲料、乳酸菌飲料、碳酸飲料、咖啡、果凍、蛋白棒、能量棒、能量膠或膨化食品。

38、優(yōu)選地，所述的食品包括蛋白飲料、固體飲料、乳酸菌飲料、碳酸飲料、咖啡、豆奶、酸奶、牛奶或果汁。

39、又一方面，本發(fā)明提供了一種保健品，所述的保健品中包含上述新型高支鏈環(huán)狀糊精。

40、具體地，所述的保健品還包括保健食品常規(guī)輔料。

41、優(yōu)選地，所述的保健食品常規(guī)輔料包括但不限于填充劑、矯味劑、粘合劑、崩解劑、潤(rùn)滑劑、抗酸劑或營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。

42、具體地，所述的保健品包括但不限于茶制品、沖劑、藥酒、膠囊、果汁、水果醋、顆粒劑、發(fā)酵奶制品、發(fā)酵谷制品、發(fā)酵豆制品、散劑、蜜膏或代餐粉。

43、優(yōu)選地，所述的保健品包括茶制品、沖劑、藥酒、果汁、水果醋。

44、又一方面，本發(fā)明提供了一種藥品，所述的藥品中包含上述高分支環(huán)狀糊精。

45、具體地，所述的藥品中還包括藥學(xué)上可接受的輔料。

46、優(yōu)選地，所述的藥學(xué)上可接受的輔料包括但不限于溶劑、稀釋劑、崩解劑、沉淀抑制劑、表面活性劑、助流劑、粘合劑、潤(rùn)滑劑、分散劑、助懸劑、等滲劑、增稠劑、乳化劑、防腐劑、穩(wěn)定劑、水合劑、乳化加速劑、緩沖劑、吸收劑、著色劑、香味劑、甜味劑、離子交換劑、脫模劑、涂布劑、矯味劑或抗氧化劑。

47、具體地，所述的藥品的劑型根據(jù)給藥方式包括但不限于：經(jīng)胃腸道給藥劑型和非經(jīng)胃腸道給藥劑型。

48、優(yōu)選地，所述的藥品的劑型為經(jīng)胃腸道給藥劑型。

49、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的經(jīng)胃腸道給藥劑型包括但不限于片劑、散劑、顆粒劑、溶液劑、膠囊劑、乳劑、混懸劑或油劑。

50、本發(fā)明所取得的技術(shù)效果：

51、采用本發(fā)明提供的制備工藝制備得到的新型高支鏈環(huán)狀糊精平均分子量50000-80000?da，支鏈含量5.5-8%，小分子量糖和還原糖含量極低（de值<1），不易發(fā)生美拉德反應(yīng)，在運(yùn)動(dòng)飲料高溫滅菌或者長(zhǎng)期保存過(guò)程中不易發(fā)生顏色改變。該新型高支鏈環(huán)狀糊精在運(yùn)動(dòng)和體力活動(dòng)中具有抗疲勞效果，可以有效提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，延緩疲勞的發(fā)生。