Tecnologia d'ultrasons Hielscher

Extracció ultrasònica col·lagen

  • El col·lagen és rica en proteïnes i s'utilitza àmpliament en aplicacions industrials múltiples, per exemple, aliments, Pharma, additius etc.
  • La sonicació es pot combinar fàcilment amb l'extracció enzimàtica o àcida de col·lagen.
  • L'aplicació d'ultrasons en el procés d'extracció de col·lagen es tradueix en majors rendiments i una extracció més ràpida.

Efectes d'ultrasons sobre el col·lagen Extracció

Ultrasò d'alta intensitat s'utilitza àmpliament per millorar la transferència de massa en els processos humits, per exemple, l'extracció, sonoquímica, etc. L'extracció (també conegut com aïllament de col·lagen) de col·lagen pot ser millorat significativament per tractament ultrasònic. Ajuts de sonicació durant la divisió del substrat de col·lagen, obre les fibril·les de col·lagen, per tant hidròlisi enzimàtica o tractament àcid són facilitats.

L'extracció assistida per ultrasons enzimàtica

La sonicació és coneguda per la seva capacitat per augmentar l'activitat de l'enzim. Aquest efecte es basa en la dispersió ultrasònica i desaglomeració dels agregats pepsina. enzims disperses homogèniament ofereixen una major superfície per a la transferència de massa, que es correlaciona amb l'activitat enzimàtica més alta. D'altra banda, les poderoses ones d'ultrasò obre les fibril·les de col·lagen de manera que s'allibera el col·lagen.

La pepsina ultrasònica d'extracció: La pepsina combinada amb ultrasons augmenta el rendiment del col · lagen fins a aprox. 124% i escurça significativament el temps d'extracció en comparació amb la hidròlisi de pepsina convencional. L'anàlisi de dicroisme circular, la microscòpia de força atòmica i el FTIR demostrar que l'estructura de l'hèlix triple del col · lagen extret no va ser afectada per la sonicació i es va mantenir intacta. (Li et al., 2009) Això fa que l'extracció de pepsina assistida ultrasònic sigui altament pràctica per a la indústria alimentària que ofereixi un augment de les taxes de recuperació de proteïnes en un temps de processament significativament més curt.

En un estudi comparatiu d'extracció ultrasònica i no ultrasònica del col · lagen del tendó boví, el tractament amb ultrasons (20 kHz, manera de pols 20/20 seg.) Es va veure convençut per un major rendiment i eficiència. L'extracció convencional es va realitzar amb pepsina en àcid acètic durant 48 hores. L'extracció ultrasònica es va realitzar amb extracció sota les mateixes condicions, però els temps d'exposició a sonicació (de 3 a 24 h) i pepsina (24 a 45 hores) van ser variats, el que va suposar un total de 48 hores de tractament. L'extracció ultrasònica-pepsina va mostrar una eficiència superior a l'extracció de col·lagen, aconseguint un rendiment del 6,2%, quan el rendiment d'extracció convencional era del 2,4%. Els millors resultats es van aconseguir en un moment d'extracció ultrasònica a partir de les 18 h. El col·lagen obtingut mostrava una estructura contínua d'hélice intacte, bona solubilitat i estabilitat tèrmica bastant elevada. això significa que una extracció ultrasònica-pepsina millorava l'eficiència de l'extracció del col·lagen natural sense danyar la qualitat del col·lagen resultant. (Ran i Wang 2014)

configuració ultrasònica amb tanc agitat

Sol · licitud d'informació




Tingueu en compte la nostra Política de privacitat.


La papaïna ultrasònica d'extracció: El col·lagen d'escates de peix pot ser extret eficientment per hidròlisi papaïna combinat amb pretractament ultrasònic. Per a l'extracció ultrasònica-papaïna de col·lagen a partir d'escates de peix van ser els següents paràmetres del procés que han trobat com a òptim: durada de pretractament ultrasònic de 4min, la relació de la papaïna a escates de peix 4%, temperatura 60 ° C i temps d'extracció total de 5 h. En aquestes condicions òptimes de la taxa d'extracció de col·lagen aconseguir 90,7%. (Jiang et al. 2011)

Assistida per ultrasons Acid Extracció

En un estudi de Kim et al. (2012), l'extracció de col·lagen soluble en àcid de la pell de llobarro japonès (Lateolabrax japonicus) va mostrar augment del rendiment i la reducció de temps d'extracció després del tractament ultrasònic a una freqüència de 20 kHz en àcid acètic 0,5 M. L'extracció amb ultrasons no va alterar els principals components del col·lagen, més específicament la α1, α2 i cadenes beta.

Hielscher subministra potents dispositius ultrasònics de laboratori a escala industrial (feu clic per ampliar!)

Processos d'ultrasons: des de Laboratori a industrial Escala

Ultrasons Extracció de Proteïna de Closques d'ou

hidrolitzats enzimàtics ultrasónicamente pre-tractats tenien millors propietats funcionals. Per a l'extracció per ultrasons de hidrolitzats de proteïnes funcionals a partir de closca d'ou de pollastre, solubilitat, emulsificació, la formació d'escuma i les propietats de retenció d'aigua es milloren.
membrana closca d'ou és un recurs natural abundant i consisteix d'aproximadament 64 proteïnes, incloent Tipus I, V i col·lagen X, lisozima, osteopontina i sialoproteína. Això fa que les closques d'ou en una matèria primera interessant per a l'extracció de proteïnes. Amb l'extracció ultrasònica, l'alliberament de la proteïna i la funcionalitat poden ser millorats de manera significativa que resulta en un procés ràpid, eficaç i econòmic.

L'extracció assistida per ultrasons àlcali

per extreure i solubilitzar aquestes proteïnes
Per a l'extracció de proteïnes de membrana de closca d'ou, el tractament ultrasònic-àlcali va donar com a resultat un rendiment de proteïna solubilitzada prop de 100% de la proteïna total de la membrana de closca d'ou. La cavitació ultrasònica separa les proteïnes més grans grumolls de la membrana de closca d'ou i va facilitar la solubilització dels seus compostos. L'estructura de la proteïna i les propietats no van ser danyades per sonicació i es va mantenir intacta. Les propietats antioxidants de les proteïnes van ser els mateixos per al tractament alcalí assistida per ultrasons i l'extracció convencional.

Extracció ultrasònica Gelatina

Les pells de pollastre congelades i assecades a l'aire es van tractar amb solucions de salí fred, alcalí i àcid per separar el teixit de col · lagen i extreure gelatina per desnatural de col·lagen a 45 ° C durant quatre hores amb un tractament d'ultrasò en potència com a ajuda al processament. Es va avaluar el rendiment de la gelatina, el pH, la claredat, la resistència al gel i les propietats viscoelàstiques, així com la distribució del pes molecular determinada pel mètode PAGE-SDS. La gelatina extreta en un bany d'aigua a 45 ° C durant quatre hores es va utilitzar com a control. El tractament amb ultrasò de potència va augmentar el rendiment de l'extracció un 11,1% en comparació amb el control mentre que la resistència al gel disminueix un 7%. La temperatura de gelificació també va ser menor en gelatina (4.2 ° C) extreta per ultrasons. Aquest comportament es relaciona amb les diferències en la distribució de pes molecular de les bobines polipèptiques en gelatines. L'extracció d'ultrasons d'alimentació es pot utilitzar per augmentar l'extracció de gelatina a partir de pells de peix congelades i secs. (Olson et al., 2005)

sistemes ultrasònics industrials

Hielscher Ultrasons subministra sistemes d'ultrasons de gran abast del laboratori a la sobretaula i l'escala industrial. Per garantir un rendiment òptim d'extracció, tractament amb ultrasons fiable en condicions exigents es pot realitzar de forma contínua. Tots els processadors industrials d'ultrasons poden lliurar amplituds molt altes. Amplituds de fins a 200μm poden ser fàcilment contínuament s'executen en funcionament 24/7. Per amplituds encara més alts, sonotrodos ultrasònics personalitzats estan disponibles. La robustesa d'equips d'ultrasons de Hielscher permet 24/7 operació en servei pesat i en entorns exigents.
Si us plau, poseu-vos en contacte amb nosaltres avui en dia amb els requisits del procés! Estarem encantats de recomanar un sistema d'ultrasons adequat per al seu procés!

Demanar més informació

Utilitzeu el formulari següent, si voleu sol·licitar informació addicional sobre l'homogeneïtzació d'ultrasons. Estarem encantats d'oferir-vos un sistema d'ultrasons que compleixi els vostres requisits.









Tingueu en compte que Política de privacitat.


Ultrasònica dispersor estan disponibles des del petit dispositiu de mà per sobretaula i ple-sistemes ultrasònics industrials per al processament de gran volum (clic per ampliar!)

homogeneïtzadors d'alta potència d'ultrasons de Hielscher estan disponibles per a qualsevol escala procés – del laboratori a la producció.

Literatura / Referències

  • Álvarez, Carlos; Lelu, Pauline; Lynch, Sarah A.; Tiwari, Brijesh K. (2018): recuperació de proteïnes optimitzada de verat sencera peixos mitjançant l'ús d'extracció seqüencial àcid / precipitació solubilització isoelèctric alcalina (ISP) assistida per ultrasons. LWT – Ciència i Tecnologia d'Aliments Vol. 88 de febrer de 2018. 210-216.
  • Jain, Surangna; Kumar Anal, Anil (2016): Optimització de l'extracció dels hidrolitzats de proteïnes funcionals a partir de membrana de la closca d'ou de gallina (ESM) per extracció assistida per ultrasons (UEA) i la hidròlisi enzimàtica. LWT – Ciència i Tecnologia d'Aliments Vol. 69, juny de 2016. 295-302.
  • Kim, H.K.; Kim, Y.H.; Kim, Y.J.; Parc, H.J.; Lee, N. H. (2012): Efectes del tractament amb ultrasons en l'extracció de col·lagen de la pell del llobarro Lateolabrax japonicus. Fisheries Science Volum 78, Número 78; 2013. 485-490.
  • Li, Defu; Mu, Changdao; Cai, Sumei; Lin, Wei (2016): irradiació ultrasònica en l'extracció enzimàtica de col·lagen. Ultrasons Sonoquímica Volum 16, Número 5; 2009. 605-609.
  • Olson, D. A., Civada Bustillos, R. D., Olsen, C. W., Chiou, B., Yee, E., Bower, C.K., Bechtel, P.J., Pa, Z., Mc Hugh, T.H. (2005): Avaluació dels ultrasons de potència com a coadjuvant d'elaboració per a l'extracció de gelatina de peix. Reunió Resum Nº 71C-26. Reunió Anual del IFT. De juliol de 2005. Nova Orleans, LA.
  • Ran, X.G.; Wang, L.Y. (2014): L'ús de tractament amb ultrasons i la pepsina en tàndem per a l'extracció de col·lagen d'indústria de la carn dels subproductes. Revista de la Ciència de l'Alimentació i l'Agricultura 94 (3), 2014. 585-590.
  • Schmidt, M.M.; Dornelles, R.C.P.; Mello, R.O.; Kubota, E.H.; Mazutti, MA.; Kempka, A.P.; Demiate, I. M. (2016): procés d'extracció de col·lagen. Internacional Food Research Journal 23 (3), 2016. 913-922.
  • Siritientong, Tippawan; Bonani, Walter; Motta, Antonella; Migliaresi, Claudio; Aramwit, Pornanong (2016): Els efectes de la soca de seda Bombyx mori i temps d'extracció sobre les característiques moleculars i biològiques de sericina. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Vol. 80, Iss. 2, 2016. 241-249.
  • Zeng, J.N.; Jiang, B.Q.; Xiao, Z.Q., Li, S.H. (2011): Extracció de col·lagen a partir d'escates de peix amb papaïna sota ultrasònic de pretractament. Advanced Materials Research, Volum 366, 2011. 421-424.


Fets que cal saber

el col·lagen

El col·lagen és la principal proteïna estructural en l'espai extracel·lular en els diversos teixits connectius en cossos d'animals. Com el component principal del teixit connectiu, és la proteïna més abundant en mamífers, [1] que constitueixen del 25% al ​​35% del contingut de proteïna de tot el cos. El col·lagen consisteix en els aminoàcids s'enrotllen junts per formar triples hèlixs per formar de fibril allargades. Les quantitats més altes de col·lagen són presents en teixits fibrosos com ara tendons, lligaments i la pell. Hi ha tres tipus de col·lagen que es distingeixen:
Col·lagen de tipus I: proporciona 90% de la proteïna en la pell, cabell, ungles, òrgans, os, lligaments
Col·lagen tipus II: proporciona el 50-60% de la proteïna en el cartílag, el 85-90% de col·lagen en el cartílag articular
El col·lagen de tipus III: proporciona proteïnes a la proteïna fibrosa en l'os, el cartílag, la dentina, tendó i altres teixits connectius

El col·lagen en el cos

Cada un dels tres tipus de col·lagen es compon de diferents proteïnes que compleixen diferents propòsits en el cos. Els tipus de col·lagen I i III tant són els principals components de la pell, músculs, ossos, cabell i ungles. Són necessaris per a la seva salut, el creixement i la reconstrucció. El col·lagen tipus II es troba principalment en el cartílag i articulacions.
El col·lagen de tipus I i III tant conté 19 aminoàcids que es consideren els aminoàcids essencials. Són produïdes per fibroblasts (cèl·lules en teixits connectius) i osteoblasts (cèl·lules que formen ossos) .Les proteïnes més importants de col·lagen tipus I i III inclouen glicina, prolina, alanina, i la hidroxiprolina. Tipus III és una escleroproteína fibrós.
La glicina és l'aminoàcid amb la quantitat més alta de col·lagen. Prolina és un aminoàcid no essencial, que pot ser sintetitzat a partir de glicina i contribueix a articulacions i tendons. La hidroxiprolina és un aminoàcid que contribueix a l'estabilitat del col·lagen. La alanina és un aminoàcid important per a la biosíntesi de proteïnes.
Com a tipus I i III, col·lagen de tipus II fa formar fibril·les. Aquesta xarxa fibril·lar de col·lagen en el cartílag és important ja que es permet per l'atrapament dels proteoglicans. A més, proporciona resistència a la tracció en el teixit.

Fonts i Usos

El col·lagen és una proteïna fibrosa que és abundantment present en el teixit connectiu de mamífers, per exemple boví, porc. La major part de col·lagen s'extreu
a partir de pells de porc i els ossos i de fonts bovines. Una font alternativa per a l'extracció de col·lagen són el peix i aus de corral. El col·lagen és àmpliament utilitzat en aliments, suplements dietètics, productes farmacèutics / exàmens mèdics i cosmètics, entre altres productes. L'extracció de col·lagen és un negoci en creixement ja que aquesta proteïna pot reemplaçar agents sintètics en diversos processos industrials.