环糊精（Cyclodextrin,Schardinger dextrin,Cycloamylose，简称CD）是由若干葡萄糖单元通过α-1，4糖甙键结合而形成的环状寡糖化合物，它以Bacillus属杆菌所产生的环糊精葡萄糖基转移酶（Cychdectrin Glyeosytransferase E)3，2，1，19，简称CG-Tase酶）作用于极限糊精和麦芽低聚糖而生成。目前，研究和应用较多的是分别由6，7，8个葡萄糖单元组成的α-CD，β-CD，γ-CD。特别是近年来，由于优良CGTase酶生产菌株的筛选成功，大大降低了生产成本，同时，环糊精的卫生性、安全性得到了充分验证，因而，环糊精被广泛地应用于食品、医药、农业等各个行业。

2 性质

   环糊精是环糊精葡萄糖基转移酶作用于液化淀粉乳而生成的环状化合物，具有特殊的环状空腔结构，能与有机分子及其化合物作用形成包接络合物而具有吸附或包埋各种有机物的性质，可减少挥发物的挥发损失；防止物质的氧化或光照分解；改善物质的溶解特性，增强乳化性等等。

   由CGTase酶合成的环糊精以α-CD，β-CD，γ-CD为主，三种环糊精结构相似，但性质各异，一般性质见表1所示。

   由表1可见，β-CD溶解度最低，1.85g/100ml(25℃),这有利于生产过程的结晶、纯化。环糊精的溶解度随着温度的升高而增大，如表2所示。

表1   三种环糊精的一般性质

表2  环糊精水中溶解度（g/100ml）

   CD是具有结晶性的直链环状寡糖，高浓度的β-CD水溶液，低温放置时，很容易结晶，α-CD、γ-CD比较容易难结晶。改性后的环糊精，溶解度提高，结晶性也增强。

   CD没有非还原性末端，对从非还原性端作用的酶——β淀粉酶有抵抗作用，但α-淀粉酶能分解环糊精而生成小糊精的麦芽糖等小分子糖。在碱性条件下，环糊精比较稳定。但当遇到酸性条件时，极易被分解。所以，环糊精进入人体后，在胃酸作用下比直链糖分解吸收更快。

   CD具有甜味，低浓度的环糊精溶液，其甜度大于蔗糖。当环糊精与蔗糖共用于同一食品中时，其甜度具有叠加性，互不影响。

   此外，环糊精还具有热稳定性，络合性等特性。

3 生产

   环糊精是以淀粉为原料，经糊化、液化、糖化、酶作用转化而生成的。

   目前，能用于生产环糊精葡萄糖基转移酶的细菌主要有软腐芽孢杆菌、好碱性杆菌、环状芽孢杆菌，其性质见表3。

表3   CD生产菌株的性质

    环糊精的生产方法，有无溶媒法、乙醇法、有机物法、生物反应器法（固定化酶生产），其各生产流程大同小异，现以无溶媒法为例表示如下：

4 改性

    近年来，虽然α、β、γ-CD在各个领域得到了应用，但由于本身结构的影响，其应用范围很有限。通过改性，可使环糊精及其络合物性质发生改变，适应不同的应用要求。

   改性能改变环糊精及其络合物的溶解特性。通过导入极性基团可提高其溶解度，典型的衍生物溶解度可高达60%。对于需要降低环糊精在水中溶解度的，可通过置换疏水基或通过环糊精间的交联作用而生成不溶性聚合物，从而达到降低溶解度的目的。

   改性能改变客体与环糊精的结合强弱。根据特殊要求，可以加强结合使客体不易释放，也可以减弱结合使客体更易解离。

5 食品工业中的应用

   环糊精广泛地应用于食品、医药、农业等领域，主要由其结构所决定。现仅食品工业中的应用归纳如下。

   （1）包接芳香料、辛辣料及色素，提高其稳定性，防止或减少挥发和氧化以及光、热分解。

   （2）包埋复杂风味体系，环糊精能选择包埋某些成份，改进食品风味，掩盖和消除不良气味。

   （3）乳化作用，环糊精添加色拉酱、蛋黄酱等高油食品中，能起乳化作用，提高乳化液的稳定性。

   （4）改进面食品质，添加1.5%β-CD于面粉中，能提高淀粉的膨润度、溶解度及粘度等，从而改善面食品质。

    （5）增加起泡性，环糊精可提高鸡蛋白的起泡性和泡沫稳定性，1g鸡蛋白加0.75%环糊精，经搅打，体积可增大3.36ml。

    （6）可改变反应特性，调节反应速度，含糖和氨基酸的食品或药品极易结块变色，加入环糊精可防止此现象发生。

    （7）用于食品防潮，10份β-CD，5份豆油，5份水混合所得包接络合物与砂糖混合干燥成粉末，可用于糖果生产中的防潮剂。 

    （8）环糊精可作为载体用于果汁或酒类饮料中制成固体粉末，便于包装和贮运。

    （9）保持食品风味并使之最佳化，速溶茶和咖啡生产中，加入β-CD能防止加工过程中造成的风味损失，保持原有的色、香味。

    （10）环糊精与山梨醇、脱氢乙酸、苯甲酸或其盐类作用形成包接络合物，具有较好的防腐作用。