3、客體分子性質(zhì)對(duì)絡(luò)合的影響

主體分子空穴和客體分子之間的幾何相容性，客體分子的結(jié)構(gòu)、電荷和極性，以及反應(yīng)介質(zhì)（溶劑）和溫度對(duì)于絡(luò)合物的形成都有重要的影響。在所有可獲得的母體CD分子中，β-CD分子的空穴能夠包埋的分子種類最多，這也是β-CD應(yīng)用研究最多的原因之一。

客體分子的電荷和極性在以CD為底物的主體分子一客體分子相互作用中也起著非常重要的作用，但是起決定作用的還是兩者在幾何結(jié)構(gòu)上的契合。當(dāng)某些分子比水分子的親水性或極性差時(shí)，CD便可以與其形成絡(luò)合物，且該配合物的穩(wěn)定性與客體分子或客體分子某些部分的親水性呈正相關(guān)。對(duì)于電荷對(duì)絡(luò)合物的影響而言，中性分子比離子化狀態(tài)更容易形成絡(luò)合物。

絡(luò)合發(fā)生的介質(zhì)也起著非常重要的作用，因?yàn)榉磻?yīng)介質(zhì)的存在對(duì)絡(luò)合平衡過程的兩個(gè)方向均會(huì)產(chǎn)生影響。雖然CD絡(luò)合物的形成過程本身并不需要任何額外的溶劑，但是少量的水對(duì)于絡(luò)合過程是必需的。

4、 CD包埋客體分子在溶液中的性質(zhì)

當(dāng)一個(gè)或多或少具有一定非極性的水不溶性分子與CD水溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)，有可能會(huì)產(chǎn)生如下結(jié)果：

A、客體分子在溶解相的濃度顯著增加；當(dāng)固體絡(luò)合物同時(shí)形成時(shí)，溶解于溶液中的CD濃度開始下降（不包括那些同離子化的客體分子結(jié)合在一起的CD分子或形成了氫鍵的CD分子）。

B、客體分子的光譜學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。

C、包埋分子的反應(yīng)性發(fā)生改變。在大多數(shù)情況下，其反應(yīng)性會(huì)降低。

D、包埋之前為疏水性的分子絡(luò)合后變得具有親水性。

二、 CD在食品工業(yè)中應(yīng)用管理

目前，CD的使用量以每年20％～30％的速度增長，其中80％～90％用于食品工業(yè)。因此，各國對(duì)于CD在食品中應(yīng)用的管理都給予了極大的關(guān)注。在美國，α-CD、β-CD-和γ-CD已經(jīng)被列入了GRAS（generally recognized as safe）清單，因此可以同該清單中的其它物質(zhì)一樣進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。在日本，α-CD、β-CD-和γ-CD被認(rèn)為是天然產(chǎn)品，也可以在食品領(lǐng)域進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用，唯一的限制就是其純度必須滿足要求。在澳大利亞和新西蘭，α-CD和γ-CD分別自2004年和2003起被歸類為“新食品”。在中國CD早就作為食品添加劑在應(yīng)用，《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2920—1996）中規(guī)定：CD可用于烘烤食品。最大使用量為2.59／kg；用于湯料，為100s／kg。聯(lián)合食品添加劑委員會(huì)（FECFA）推薦的β—CD在食品中的最大用量為5mg／kg每天。對(duì)于α-CD和γ-CD目前尚未制定每日允許攝入量（ADI），因?yàn)槎纠韺W(xué)檔案表明這兩種物質(zhì)的安全性很高。另外，2005年7月美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）還廢除了對(duì)α-、β-、和γ-CD在各種食品中最大允許殘留量的規(guī)定。

三、CD在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

CD應(yīng)用到食品工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，首先是將CD與被包接物制成包接復(fù)合物，再用包接復(fù)合物制造其他產(chǎn)品。包接絡(luò)合物的制造法有兩種，即飽和溶液法和同體混合體。飽和溶液法就是將CD加水加溫制成飽和溶液，然后加入被包接物質(zhì)充分?jǐn)嚢杌旌霞闯蓮?fù)合物。固體混合法就是將CD與被包接物質(zhì)充分混合或加人少量水在碾磨機(jī)中攪拌混合即成復(fù)合物。CD作為食品添加劑有以下的功能：保護(hù)含脂肪的、對(duì)氧氣和光或熱誘導(dǎo)降解敏感的食品組份；增溶食用著色劑或維生素；增加香精、香料、維生素和精油的穩(wěn)定性，使其免于發(fā)生不需要的變化；抑制不愉快的風(fēng)味和味道；實(shí)現(xiàn)部分食品組分的可控釋放。

1、CD對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的包埋

食品的香味對(duì)于提高客戶的滿意度起著重要作用，并影響食品進(jìn)一步的消費(fèi)。為了防止加工和貯藏過程中風(fēng)味的降解和損失，可以利用CD與風(fēng)味成分形成絡(luò)合物加以保護(hù)。也就是說在噴霧干燥、噴霧冷影冷卻、冷凍干燥、流化床造粒、擠壓成形、復(fù)凝聚和共結(jié)晶等工藝中。利用CD與風(fēng)味物質(zhì)作用，形成CD-風(fēng)味物質(zhì)分子的包埋絡(luò)合物，那么將可以更好的保護(hù)多組分食品體系中存在的揮發(fā)性和／或不穩(wěn)定的風(fēng)味物質(zhì)，使其在食品加工中免受損失。如，在溫州蜜柑果汁中加一定量的CD，經(jīng)噴霧干燥制成的粉末狀固體果汁，可顯著提高貯藏期。在茶葉浸出液中加入一定量β-CD，經(jīng)噴霧干燥得到的速溶茶，其芳香和茶味遠(yuǎn)比對(duì)照好。在所有的包埋技術(shù)中。風(fēng)味物質(zhì)的β-CD分子包埋技術(shù)已經(jīng)被證明是保護(hù)風(fēng)味物質(zhì)免受加熱和蒸汽影響的最有效方法。

分子水平的包埋可以抑制或避免天然或合成復(fù)合體系中不同組分之間的相互作用，比如香精濃縮物、精油、油樹脂等。

2、對(duì)氧化降解、熱引起的變化及光誘導(dǎo)降解的保護(hù)作用

與CD形成絡(luò)合物可以保護(hù)某些含脂肪的、對(duì)氧氣和熱／光誘導(dǎo)降解敏感的食品組份。在果蔬汁的生產(chǎn)中，蔬菜和水果組織受到的機(jī)械損失通常都會(huì)導(dǎo)致酶促褐變反應(yīng)迅速發(fā)生。因此，多酚氧化酶將無色的多酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成了有色的物質(zhì)。為了避免這種影響，蔬菜和水果汁可以用CD處理以通過絡(luò)合的方式除去果汁中的多酚氧化酶。另外，CD能夠通過和酚類物質(zhì)發(fā)生絡(luò)合從而保護(hù)這些酚類物質(zhì)免受酶促氧化。

3、風(fēng)味改良以及消除食品中苦昧及不良味道和風(fēng)昧

苦味是消費(fèi)者拒絕許多食品的主要原因，如橙汁的苦味。新鮮的橙汁是不苦的，但是隨著貯藏過程的進(jìn)行，苦味變得特別強(qiáng)烈。因此，如何在保護(hù)產(chǎn)品所需的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值不變的情況下，脫除食品中的苦味物質(zhì)，人們進(jìn)行了大量的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用CD可除去或掩蓋不需要的苦味。比如，大豆有青豆臭和苦澀味，在大豆加工中加入一定量的CD，可除去豆?jié){、豆腐、豆乳粉、大豆蛋白中的豆腥味。魚、羊肉等腥味重的食品，在加工時(shí)用CD處理，則可有效的除去腥味。對(duì)于海產(chǎn)品和肉制品而言，CD并不需要純品，而是用其混合物，將該混合物加入到魚糜中之后，產(chǎn)品的質(zhì)地有了改善，并且形成了良好的凝膠組成，使得油脂不會(huì)從凝膠中溢出。當(dāng)大米貯藏時(shí)間過長時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種令人不愉快的異味，這種異味可以通過在煮飯時(shí)加入0.01％～0.4％的β-CD來消除。另外。牛奶酪蛋白是一種可以快速消化的蛋白質(zhì)源，但是其苦味是一個(gè)大問題。向酪蛋白水解物中加入10％的β-CD便可以消除苦味。

為了提高CD掩蓋苦味的能力和拓寬CD的應(yīng)用領(lǐng)域，將β-CD和γ-CD通過共價(jià)鍵結(jié)合到羧甲基幾丁質(zhì)和羧甲基纖維素上，可制備出一系列的大分子共價(jià)衍生物，這些物質(zhì)對(duì)檸檬苷、柚皮苷和咖啡因有較好的結(jié)合能力。

4、膽固醇螯合劑

低密度脂蛋白膽固醇是被公認(rèn)的冠心病的危險(xiǎn)因子，如果長期攝入這類物質(zhì)就會(huì)使動(dòng)脈產(chǎn)生粥樣硬化，引起冠心病、高血壓病等。目前，對(duì)除去乳制品中膽固醇就采用了添加CD的方法。利用β-CD從稀奶油中脫除膽固醇的最佳工藝條件為： 20Mpa均質(zhì)，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)8．5％β-CD，經(jīng)30℃混合10min，40C靜置30min，40001r．Min-1離心10min。膽固醇去除率能達(dá)到84.21％；用硅烷化法和β-CD固定化制備的β-CD玻璃珠可以清除牛奶中41％的膽固醇，并且β-CD的循環(huán)利用率可達(dá)幾乎100％；用5％的交聯(lián)β-CD在不同條件下處理豬油時(shí)，膽固醇的清除率為91.2％～93.O％

5、乳化增泡作用

某些含油量高的飲料，如冰淇淋、咖啡、攪和奶油、調(diào)味油、無蛋蛋黃醬等食品添加CD?？尚谐砷L期穩(wěn)定的乳狀懸液。用脂肪酸、甘油、甘油脂和β-CD做乳化劑，加入其他原料，可制成乳化性能良好的各種液體、膏狀加工油脂食品，乳化狀態(tài)穩(wěn)定，保存一個(gè)月，品質(zhì)不變。用β-CD調(diào)制的乳化食品還具有透明感和可塑性。冷凍蛋白和粉末蛋白的氣泡力比新鮮蛋白顯著降低下，傳統(tǒng)的做法是添加烘烤糊精，但氣泡力改善很有限。如果在蛋白冷凍或制粉時(shí)添加β-CD，效果顯著，氣泡力大。糖和糖醇加表面活性劑和β-CD制成的粉末狀物質(zhì)用作烘烤食品添加劑，可增大乳化氣泡力。

6、食品保藏

CD在食品中的另外一個(gè)有趣的應(yīng)用是含CD的食品包裝材料。CD可以給食品包裝材料提供雙倍的好處：第一，CD降低了包裝材料中殘留有機(jī)揮發(fā)性污染物的含量。第二，CD改善了包裝材料的阻隔性能（擴(kuò)散速率和傳輸速率），從而在保持食品質(zhì)量和安全性的同時(shí)還改善了食品的感官性質(zhì)。
許多CD絡(luò)合物都可作為抗菌劑或防腐劑用于食品。比如，0.1％的碘-β-CD絡(luò)合物可以使魚糜或冷凍海產(chǎn)品在20℃下貯藏2個(gè)月而不發(fā)生腐敗。另外，天然存在的揮發(fā)性組分比如乙醛具有很好的抗真菌性能，但是其揮發(fā)性限制了其在采后的應(yīng)用。利用β-CD-乙醛絡(luò)合物來降低或防止?jié){果采后可能發(fā)生的疾病，以便在貯藏、銷售和消費(fèi)者購買過程中來提供抗真菌的揮發(fā)性成分。

將CD結(jié)合到一些用于鮮切水果或蔬菜的包裝中，利用CD可與一些疏水性的抗菌分子結(jié)合形成絡(luò)合物的特點(diǎn)，可形成抗菌傳遞系統(tǒng)，這樣在鮮切水果或蔬菜的高相對(duì)溫度和濕度環(huán)境下，由于水和CD之間的相互作用，主客分子之間的相互作用便削弱了。結(jié)果，抗菌分子被釋放出來，并保護(hù)產(chǎn)品，使微生物不能生長。

CD本身不能防腐，但它可以保護(hù)防腐劑長期有效。CD同山梨酸、脫氫乙酸、苯甲酸或其鹽類包接成復(fù)合物，遠(yuǎn)比原化合物有效，從而減少它們的使用量。用CD等復(fù)合物粉末在聚丙烯薄膜上制得抗腐涂層塑料膜，用此膜包裝海昧品可保持一個(gè)月不腐敗。

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